Производство 1,2-дихлорэтана

4. Образование хлористого этила

C2H4 + HCl C2H5Cl

При этом образуется:

ДХЭ – 15565 • 0,98 = 15254 кг/ч

ТХЭ – 15565 • 0,02 = 311,3 кг/ч

ВХ – 15565 • 0,1/100 = 15,56 кг/ч

ХЭ – 15565 • 0,1/100 = 15,56 кг/ч

Определение количества хлора и этилена, идущих на образование ДХЭ – сырца.

На образование ДХЭ (10

0%-ого):

X1 X2 15254

CH2=CH2 + Cl2 C2H4Cl2

28 71 99

М (С2Н4) = 28 кг/кмоль

М (Сl2) = 71 кг/кмоль

М (С2Н4Cl2) = 99 кг/кмоль

X1 (C2H4) = 28•15254/99 = 4402,2 кг/ч

Х2 (Сl2) = 71•15254/99 = 10939,7 кг/ч

На образование ТХЭ:

Х1 Х2 311,3 Х3

С2Н4 + 2Cl2 С2Н3Cl3 + НCl

28 142 133,5 36,5

M(HCl) = 36,5 кг/кмоль

М(С2H3Cl3) = 133,5 кг/кмоль

Х1 (С2Н4) = 28•∙311,3/133,5 = 65,3 кг/кмоль

Х2 (Cl2) = 142•311,3/133,5 = 331,2 кг/кмоль

Х3(НCl) = 65,3•36,5/28 = 85,1 кг/ч

На образование ВХ:

Х1 X2 15,56 X3

С2H4 + Сl2 C2H3Cl + HCl

28 71 62,5 36,5

M(C2H3Cl) = 62,5 кг/кмоль

Х1(C2H4) = 28•15,56/62,5 = 6,97 кг/ч

Х2 (Сl2) = 71•15,56/62,5 = 17,27 кг/ч

Х3(НCl) = 6,97•36,5/28 = 9,1 кг/ч

На образование ХЭ:

Х1 X3 15,56

С2Н4 + НCl C2H5Сl

28 36,5 64,5

M(C2H5Cl) = 64,5 кг/кмоль

Х1(С2Н4) =28•15,56/64,5 = 6,7 кг/ч

В данном случае идет утилизация хлористого водорода, образовавшегося в предыдущих реакциях.

Х3 (HCl) = 15,56•36,5/64,5=8,8 кг/ч

Определяем суммарное количество образовавшегося хлористого водорода:

На реакцию образования этилхлорида расходуется хлористого водорода – 10,1 кг/ч. остальное количество 94,2 – 8,8 = 85,4 кг/ч растворяется в дихлорэтане сырце.

Общий расход этилена.

Расход технического этилена.

Состав технического этилена, % об.:

Этилен (С2Н4) – 99,9

Метан (СН4) – 0,048

Этан (С2Н6) – 0,048

Пропилен (С3Н6) – 0,005

Плотность при нормальных условиях [5]

где М – молекулярная масса газа, кг/кмоль

– плотность газа при н.у., кг/м3

22,4 м3 – объем, занимаемый 1 кмоль газа.

(С2Н4) = 28/22,4 = 1,250 кг/м3

(СН4) = 16/22,4 = 0,714 кг/м3

(С2Н6) = 30/22,4 = 1,339 кг/м3

(С3Н6) = 42/22,4 = 1,875 кг/м3

(С2Н2) = 26/22,4 = 1,161 кг/м3

Объем при нормальных условиях [5]

где – объем, занимаемый газом при н.у., м3

m – масса газа, кг

- плотность газа при н.у., кг/м3

Объемный расход чистого 100%-ого этилена для получения дихлорэтана.

Общий объемный расход этиленовой фракции составит:

Расход остальных газов:

Пропилен или

Метан или

Этан или

Общий массовый расход технического этилена составит:

Состав этилена в массовых процентах :

[5]

Этилен

Пропилен

Метан

Этан

Общий расход хлора

G = 11288,6 кг/ч – расход чистого 100%-ого хлора пошедшего на реакцию получения 1,2 – дихлорэтана и побочные реакции.

Определим состав технического хлора в массовых процентах.

Определим плотность газов, входящих в состав технического хлора.

(Cl2) = 71/22,4 = 3,17 кг/м3

(Н2O) = 18/22,4 = 0,8 кг/м3

(O2) = 32/22,4 = 1,43 кг/м3

Объемный расход чистого 100%-ого хлора составит:

Объемный расход технического хлора:

Остальные компоненты:

Вода или

Кислород или

Массовый расход технического хлора.

(вода)

где – массовый расход технического хлора

mi (хлор) – массовый расход 100%-ого (чистого) хлора

mi (кислород) – массовый расход 100%-ого (чистого) кислорода

mi (вода) – массовый расход 100%-ого (чистого) водяного пара

Определим состав технического хлора в массовых процентах.

[5]

хлор

вода

кислород

Таблица 5.1. Материальный баланс стадии прямого хлорирование этилена

 Скачать реферат