Chlorek winylu: trzy

koncepcje syntez

Integracja produkcji chlorku winylu

Chlorowanie

Chlorowanie

Kraking

termiczny

Kraking

termiczny

Etylen

Acetylen

Etylen

DCE

DCE

Chlo
r

Chlo
r

Oksychlorowanie:
CH2= CH2 + 1/2O2 + 2HCl 
CH

2

ClCH

2

Cl + H

2

O

Tlen

HCl

DCE

Przyłączanie
chlorowodor
u

HCl

Chlore

k

winylu

Chlore

k

winylu

Zbilansowanie chlorowanie

etylenu i acetylenu

Chlorowanie etylenu

Parametry procesowe:

• temperatura: 40-70˚C (wariant
niskotemperaturowy)

• temperatura: 120-130 ˚C ( wariant
wysokotemperaturowy)

• ciśnienie: 0,4-0,5 MPa

• nadmiar etylenu
• katalizator: FeCl

3

, SbCl

3

, ZnCl

2

•

selektywność 98% w przeliczeniu na etylen

• selektywność 99% w przeliczeniu na chlor

Zbilansowane chlorowanie i

oksychlorowanie etylenu

Instalacja
oksychlorowa
nia etylenu

Instalacja
chlorowan
ia
etylenu

Oksychlorowanie etylenu –

otrzymanie 1,2 - dichloroetanu

Parametry procesu:
• katalizatory: CuCl

2

osadzonych na nośniku

Al

2

O

3,

SiO

2

• aktywatory i stabilizatory : chlorki metali
ziem rzadkich i metali alkalicznych np. NaCl,
KCl

Oksychlorowanie etylenu

FAZA GAZOWA

Temperatura: 220-240˚C

 Ciśnienie 0,2-0,4MPa

Katalizator w warstwie
fluidalnej( Goodrich,
Monsanto, Rhone –
Poulenc)

Konwersje etylenu: 94-
97%

Konwersje chlorowodoru:
95-97%

 Selektywność 1,2-
dichloroetanu 97%

Stacjonarne złoża
katalizatora

Konwersja etylenu 93-
97%

Konwersja chlorowodoru
94-95%

Selektywność 1,2-
dichloroetanu 94%

FAZA CIEKŁA (Kellog)

Temperatura: 170-185C

 Ciśnienie 1,2-1,8MPa

Konwersje etylenu: 7-
25%

Konwersje chlorowodoru:
95-97%

 Selektywność 1,2-
dichloroetanu 96%

Oksychlorowanie etylenu –

wykorzystanie 1,2 -

dichloroetanu

Dehydrochlorowanie 1,2-dichloroetanu

Dehydrochlorowanie 1,2-

dichloroetanu

Kraking termiczny:

•Temperatura:400-
600˚C (500-550˚C)

•Ciśnienie:2,3-
3,0MPa

•Konwersja 1,2 –
dichloroetanu: 94-
95%

•Selektywność
chlorku
winylu:98%

Firmy stosujące
metodę to m.in.:

•Goodrich,
Stauferr,
Monsanto, Ethyl

Kraking
katalityczny:

•Temperatura:200-
400˚C

•Katalizatory:
węgle aktywne,
silikażele
Firmy stosujące
metodę: Wacker

Kraking DCE i wydzielenie

chlorku winylu

Zbiorn

ik z

DCE

Zawracan

y DCE

Produkcja chlorku winylu z
acetylenu

Parametry procesu:

Temperatura 100-220˚C

 Ciśnienie 0,1-0,3MPa
 Katalizator:HgCl

2



Stopień przereagowania acetylenu

-98%

Ocena procesu

– Zalety:

» Ciągłość procesu
» Stosowanie prostej aparatury
» Duży stopień przereagowania substratów
» Na 1 tonę 100% chlorku winylu zużywa się

0,45 tony acetylenu, 0,67 tony chlorowodoru
0,2-0,5 kg katalizatora.

– Wady:

» Wysoka cena acetylenu
» Wybuchowość acetylenu
» Toksyczność katalizatora
» Konieczność stosowania bardzo suchych

substratów w celu zmniejszenia produktu
ubocznego (aldehydu octowego).

PODSUMOWANIE

• We wszystkich trzech

przedstawionych metodach udział
kosztów surowcowo-energetycznych
w koszcie własnym chlorku winylu
kształtuje się w granicach 80-85%. W
poszukiwaniu możliwości
zmniejszenia zużycia surowców oraz
paliw i energii opracowuje i
modyfikuje się powstałe metody.

PODSUMOWANIE

• Zdecydowana dominacja technologii

produkcji chlorku winylu metodą
zbilansowanego chlorowania i
oksychlorowanie etylenu, wynika
przede wszystkim z dużej różnicy cen
między etylenem i acetylenem. Etylen
jest nie tylko tańszy, ale także łatwiej
dostępny.

Bibliografia

• „Technologia podstawowych syntez

organicznych T.2”, E. Grzywa;
J.Molenda

• „Chemia i Technologia podstawowych

syntez organicznych.” S.Ropuszyński

• „Polichlorek winylu” M.Obłój – Muzaj,

B. Świerz-Matysia, B. Szabłowska