Технологічні та техніко-економічні показники
Процес спільного отримання хлорметанов можна здійснювати в реакторі зі стаціонарним іліпсевдоожіженним шаром каталізатора. Друга технологія більш перспективна, вона включає наступні стадії: хлорування в псевдозрідженому шарі каталізатора; пиловловлювання і відпарювання газів кислотного характеру; абсорбція хлороводню; нейтралізація і осушення рециркулюючого реакційного газу; компримованого рециркулює газів; ректифікація хлорметанов з виділенням товарних продуктів.
Хлор і метан подають в реактор в співвідношенні від 1: 2 до 3,88: 1 у залежності від того, яке хлорпохідне бажано отримати. Наприклад, при співвідношенні С12. СН4 -1: 2 утворюється продукт, що містить [п% (мовляв)]: СН3 С1 - 62; СН2 С12 - 30; СНС13 - 7; СС14 - 1; при співвідношенні С12. СН4 = 3,88: 1 утворюється продукт, що містить тільки 4% (мовляв) СНС13 і 96% (мол) СС14.
Метан і хлор надходять в реактор 1 з псевдозрідженим шаром каталізатора. Реактор виконаний з хромонікелевоп стали.
Хлорування ведуть; при 350 ° С і атмосферному тиску, час контакту 0,1-20 с. Реакційна суміш проходить систему пиловловлення (циклон 2) і надходить на нейтралізацію в колону 3, де відпарюєте кислі гази. Після цієї колони продукти реакції промивають водою в скрубері 6; при цьому виходить товарна соляна кислота. Далі гази нейтралізують розчином лугу в скрубері 7 і осушують сірчаною кислотою в скрубері 8.
Нейтралізовані гази, що містять в основному метан і метилхлорид, компріміруется і повертають в реактор на хлорування. Конденсат після відпарювання кислих газів надходить на ректифікацію в колони 10, 12 і 13, в яких послідовно виділяють метіленхлорід, хлороформ і тетрахлорид вуглецю.
Для видалення інертних домішок частина реакційного газу після компресора 9 і скрубера 6 виводять в атмосферу (на схемі не показано). Витрата основної сировини на 1 т готового продукту становить 133 кг метану і 1 784 кг хлору.
В процесі на 1 т хлороформу утворюється 0,9 т метиленхлорида і 0,5 т тетрахлорида вуглецю. Кубові залишки (в основному зі стадії ректифікації) в кількості 0,01 т на 1 т хлороформу направляють па установку термічного знешкодження. В процесі утворюється соляна кислота (приблизно 1 т па 1 т хлороформу), яку після очищення від хлорорганічних домішок можна застосовувати замість синтетичної. Відпрацьовану сірчану кислоту (0,1 т на 1 т хлороформу) передають на виробництво сульфату натрію.
Скласти і описати технологічну схему процесу хлорування метану
Скласти матеріальний баланс процесу
Розрахувати технологічні техніко-економічні показники
В основу розрахунку прийняти наступні реакції: