Производство винилхлорида

Задание Провести материальные расчеты и составить материальный баланс производства винилхлорида гидрохлорированием ацетилена
мощностью 200000 т/год продукта.
Исходные данные:
– эффективный фонд времени работы оборудования 335 сут;
– состав реакционных газов, % масс.:
винилхлорид – 93;
ацетилен – 1,5;
ацетальдегид – 0,3;
дихлорэтан – 0,3;
хлористый водород – 4,9;
– потери основного продукта на стадии отмывки составляют 1,2 % масс.;
при ректификации – 0,8%.

Решение

Производство состоит из трех основных стадий: гидрохлорирование, отмывка от хлороводорода и ректификация. Материальные расчеты ведем с учетом схемы материальных потоков производства (рис. 1).

Рис. 1. Схема материальных потоков производства винилхлорида:
Р – реактор; Ск1 – Ск3 – скрубберы; С – сепаратор; РК1, РК2 – ректификационные колонны

Часовая производительность по винилхлориду:

Пч = 200000000 / 335× 24 =  24875,6 кг/ч.

С учетом потерь на ректификацию поступает продукта: 24875,6 / 0,992 = 25076,2.
Поскольку при промывке теряется 1,2 % продукта, то на стадии синтеза образуется винилхлорида

25076,2 / 0,988 = 25380,8 кг/ч.

Гидрохлорирование

В процессе гидрохлорирования протекают следующие реакции:

CH ≡ CH+HCl → CH₂ = CHCl; (1)

CH ≡ CH+ H₂O → CH₃ – CHO; (2)

CH ≡ CH+2HCl → CH₃ – CHCl₂. (3)