DICLORO ETILENO Fórmula Hill Fórmula química Molar Mass Código HS Imagen fórmula estructural
C₂H₂Cl₂ Cl₂C=CH₂ 96.94 g/mol 2903 29 00
Información fisicoquímica Punto de ebullición Densidad Límite de explosión Punto de inflamabilidad Temperatura de ignición Punto de fusión Presión de vapor Solubilidad
31.2 - 31.7 °C (1013 hPa) 1.21 g/cm3 (20 °C) 8.4 - 16.5 %(V) -25 °C 520 °C -122 °C 665 hPa (20 °C) 2.5 g/l
Información de seguridad según el GHS Pictogramas de peligro
Declaraciones de peligro Consejos de precaución
Palabra de señalización RTECS Clase de almacenamiento WGK Eliminación
H224: Líquido y vapores extremadamente inflamables. H332: Nocivo en caso de inhalación. H351: Se sospecha que provoca cáncer. P210: Mantener alejado de fuentes de calor, chispas, llama abierta o supe fumar. P233: Mantener el recipiente herméticamente cerrado. P240: Conectar a tierra/enlace equipotencial del recipiente y del equipo de P281: Utilizar el equipo de protección individual obligatorio. P308 + P313: EN CASO DE exposición manifiesta o presunta: Consultar P403 + P235: Almacenar en un lugar bien ventilado. Mantener en lugar fre Peligro KV9275000 3 Líquidos inflamables
WGK 3 muy contaminante para el agua 3 Los reactivos orgánicos líquidos relativamente no reactivos desde el punto recogen en la categoría A. Si contienen halógenos se les asigna la catego sólidos: categoría C.
Información de seguridad Símbolos de riesgo y peligrosidad
Categorías de peligro Frase R Frase S
Harmful
Highly Flammable extremadamente inflamable, nocivo, cancerígeno
R 12-20-40 Extremadamente inflamable.Nocivo por inhalación.Posibles efectos cance S 7-16-29-36/37-46 Manténgase el recipiente bien cerrado.Conservar alejado de toda llama o No fumar.No tirar los residuos por el desagüe.Úsense indumentaria y gua adecuados.En caso de ingestión, acúdase inmediatamente al médico y m o el envase.
Información de almacenamiento y transporte Almacenamiento DATOS FÍSICOS
Almacenar entre +2°C y +8°C.
FICHA DE TOXICIDAD http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/LEP%20_VALORES %20LIMITE/Doc_Toxicologica/Capitulos%2072_82/Ficheros/DLEP%2074.%201, 2-dicloroetileno.pdf
Presión de vapor: 180 a 265 mm Hg a 68oF (20oC) Punto de inflamabilidad: 36oF (2oC) Solubilidad en agua: Muy poco soluble OTROS NOMBRES USADOS Nombre quim ́ ico: 1,2-Dicloroeteno Otros nombres: Dicloruro de acetileno; trans-dicloroetileno; sim-dicloroetileno http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/LEP%20_VALORES%20LI MITE/Doc_Toxicologica/Capitulos%2072_82/Ficheros/DLEP%2074.%201,2dicloroetileno.pdfUSOS MÁS FRECUENTES El 1,2-DCE comercial es, generalmente, una mezcla de isómeros cis/trans. El isómero trans es más utilizado en la industria que el isómero cis. Se utiliza principalmente como disolvente de muchos productos (perfumes, tintes, resinas, aceites, termoplásticos...), como sustancia intermedia en la sin ́ tesis de disolventes y compuestos clorados y como disolvente para la extracción en frio ́ de productos sensibles al calor (cafein ́ a, caucho natural, materias grasas de origen animal y vegetal). También se utiliza en sin ́ tesis orgánica de polim ́ eros, y en aplicaciones heterogéneas como disolvente para limpieza en seco, en soluciones de limpieza para circuitos impresos, para adhesivos alimentarios y germicidas (ACGIH, 2007).
1.1 ¿Qué es el 1,1-dicloroeteno?
El 1,1-dicloroeteno, también conocido como cloruro de vinilideno, es una sustancia química. utilizada para producir ciertos plásticos (como materiales de empaque, plásticos flexibles para envolver como SARAN wrap) y revestimientos retardantes de la acción del fuego para fibras y el reverso de las alfombras. Esta sustancia es un líquido incoloro que se evapora rápidamente a temperatura ambiente, tiene un olor levemente dulce y se quema rápidamente. El 1,1-dicloroeteno es una sustancia química sintética que no se encuentra en forma natural en el medio ambiente. Aunque esta sustancia es producida en grandes cantidades, la mayoría se utiliza para producir otras sustancias o productos como el cloruro de polivinilideno.
https://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs39.html
FUENTES En el pasado, el dicloruro de etileno se usaba en la gasolina con plomo como eliminador de plomo en el escape de combustión (ARB, 1985b). La gasolina con plomo ya no se vende para uso en vehículos motorizados en los Estados Unidos y se dejará de usar para aviones a partir de 1996 (ARB, 1993f). Como pesticida, el dicloruro de etileno se usó ampliamente en California como fumigante de granos y alimentos. Sin embargo, en 1986, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, EE. UU.) Canceló o suspendió el registro de la Ley Federal de Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas de todos los fumigantes que contienen dicloruro de etileno (DPR, 1995). A partir del 1 de enero de 1988, ya no está registrado para el uso de pesticidas en California (DPR, 1996). El dicloruro de etileno se usa en California como un vehículo reactivo en la producción de combustible sólido. También se utiliza en la fabricación de pinturas, recubrimientos y adhesivos; adhesivo solvente de productos de policarbonato; Extracción con solvente de semillas, grasas animales y materiales farmacéuticos; limpieza de equipos de fabricación de cloruro de polivinilo; preparación de compuestos de polisulfuro; lixiviación de mineral de cobre; y la fabricación de películas (ARB, 1985b). Las principales fuentes estacionarias que han informado sobre las emisiones de dicloruro de etileno en California son los fabricantes de productos químicos, fabricantes de aeronaves y piezas, y los fabricantes de instrumentos y suministros médicos (ARB, 1997b). https://l.facebook.com/l.php?u=http%3A%2F%2Fscorecard.goodguide.com%2Fchemic alprofiles%2Fhtml%2Fethylene_dichloride.html%3Ffbclid%3DIwAR14xKXPOcJOLQm Q7bGumh7V5TiJapERsSNFiMhpqB6W0XkXLz7du7iYDCo&h=AT299S_IzUM80gV ODOWm_2aCvRZ2xpJPSUX66Ask_VuZEvW9vWvqppNrHyZB2fgAd6jzBjEN_PO5 MFqWeDGC63xnwBRM4j9sRCqixwx45rNE_1wdNaXC7h1KOcmoFArEAdeB6mnw PROYECTO (INGLES) http://www.ou.edu/class/che-design/a-design/projects2003/VINYL%20CHLORIDE%20PRODUCTIONoriginal.pdf?fbclid=IwAR1O3bFAKrmIN7UOSV07cKsRc5ejHOVRJucr1i9lhSasGmyK2GFys0EYqU Este proyecto presenta el diseño de una planta de cloruro de vinilo con una capacidad de 6,4 mil millones de libras al año ubicada en Taft, LA. La capacidad de la planta se basa en comparar el rendimiento de la inversión y el valor actual neto de varias capacidades diferentes. La aplicación de diferentes tendencias a los datos históricos de demanda permitió la predicción de las capacidades. El producto de cloruro de vinilo es 99.8% en moles puro, esta composición permite aplicaciones de materia prima de polímeros. La inversión de capital total para la planta es de $ 65.1 millones. La planta produce una ganancia neta total de $ 27.5 millones por año. Las simulaciones extensas de Monte Carlo muestran que una capacidad de 6.4 billones de libras tiene un 68% de probabilidad de tener un valor presente neto positivo. Un enfoque importante del diseño es maximizar la seguridad y minimizar el impacto ambiental al mismo tiempo que se mantiene la rentabilidad. La planta de VCM produce una serie de subproductos que dan como resultado ocho flujos de residuos. Las Leyes de Aire Limpio y Agua Limpia, ejecutadas por la Agencia de Protección Ambiental, regulan el procedimiento mediante el cual eliminamos los diferentes flujos de desechos. Se ha desarrollado un sistema integrado de tratamiento de residuos que utiliza incineración, absorción, lavado cáustico y adsorción de carbón activado para evitar la liberación de residuos peligrosos en el medio ambiente. La inversión de capital total del sistema de tratamiento de residuos es de $ 667,000. El aumento en la conciencia ambiental aumenta el costo total del equipo de $ 14.5 millones a $ 15.28 millones, y disminuye la ganancia neta total por año a $ 26.2 millones.
Sección 2: Procesos disponibles El cloruro de vinilo se produjo primero utilizando el proceso de deshidratación del dicloruro de etileno (EDC) con potasa cáustica alcohólica. Sin embargo, el primer proceso industrial efectivo se basó en la hidrocloración del acetileno. Hasta finales de la década de 1940, este proceso se usaba casi exclusivamente (21). El método normal para producir acetileno era a partir de carburo de calcio. "El requisito de alta energía para la producción de carburo fue un serio inconveniente para la producción en masa continua de cloruro de vinilo por este método" (21). Sin embargo, a medida que el etileno se hizo más abundante a principios de los 50, se desarrollaron procesos comerciales para producir cloruro de vinilo a partir de cloro y etileno a través de EDC, es decir, la ruta de etileno equilibrada. Hoy en día, el etileno equilibrado es responsable de más del 90% de los vinilos del mundo. 5 Producción de cloruro. "Este proceso ha sido refinado y la escala de operación ha aumentado considerablemente, pero ningún proceso fundamentalmente nuevo ha alcanzado la viabilidad comercial" (21). Aunque esto es cierto, todavía es necesario examinar los procesos alternativos y determinar si aún pueden ser utilizados. Todas las plantas de producción actuales para el cloruro de vinilo dependen del uso de una materia prima de hidrocarburos C2, específicamente, acetileno, etileno o etano. Las operaciones comerciales que utilizan estos compuestos se limitan a los procesos en fase gaseosa. 1. "La fabricación a partir de acetileno es un proceso relativamente simple de una sola etapa, pero el costo del acetileno es alto" (21). 2. El etano es, con mucho, el hidrocarburo C2 menos costoso, pero no se puede convertir en cloruro de vinilo con alta selectividad (21). 3. 2.1 Cloruro de vinilo del acetileno El proceso que produce cloruro de vinilo a partir de acetileno emplea el uso de un catalizador. La mayor parte del tiempo el catalizador utilizado es el cloruro de mercurio depositado en el carbón activo. En este proceso, los gases de alimentación se purifican, se secan y se mezclan en la entrada de los reactores tubulares de lecho fijo, que se empaquetan con cloruro de mercurio en gránulos de carbón activo como catalizadores. Por lo general, se utiliza un ligero exceso de HCl sobre la estequiometría. “Se alcanza aproximadamente el 99% de conversión de acetileno y 98% de conversión de HCl. La selectividad al cloruro de vinilo es buena (más del 98%) y la única reacción secundaria significativa es la adición adicional de HCl al cloruro de vinilo para formar 1,1-dicloroetano ”(21). El principal problema con este proceso es el hecho de que el catalizador utilizado, el cloruro de mercurio, es un compuesto muy volátil. Es tan volátil que gran parte del trabajo de desarrollo en este proceso se ha dedicado a este problema (21). En consecuencia, la ruta del acetileno es actualmente de poca importancia comercial. 2.2 Cloruro de vinilo del etano Se han hecho muchos intentos para desarrollar un proceso que use etano para producir directamente cloruro de vinilo. Esto se debe a la relativa baja rentabilidad del etano. El principal problema asociado con el uso del etano es su simetría molecular. En particular, la adición de cloro al etano da lugar a un amplio espectro de productos (21). "Las rutas más prometedoras parecen ser las basadas en oxicloración a alta temperatura que usan catalizadores especiales para lograr una selectividad valiosa para el cloruro de vinilo y subproductos principales útiles como etileno, cloruro de etilo y EDC" (21). El etileno se puede clorar a EDC y reciclar junto con el cloruro de etilo. Aunque es posible, este proceso no ha avanzado más allá de la etapa conceptual. Esto se debe al hecho de que el diseño del reactor de oxicloración presenta un grave desafío en términos de materiales de construcción, ya que la temperatura de reacción puede subir hasta 500 ° C (21). A esta temperatura, el cloro se vuelve muy agresivo para la mayoría de los materiales de construcción. 2.3 Cloruro de vinilo del etileno El etileno se puede convertir en cloruro de vinilo en una sola etapa, es decir, sin aislar el dicloruro de etileno intermedio, ya sea por cloración u oxicloración, como es el caso con la ruta de etileno equilibrada. Las rutas de cloración directas requieren una alta temperatura y un gran exceso de etileno para minimizar la formación de hollín (21). La patente 6 la literatura recomienda el uso de lechos de líquidos inertes para la transferencia de calor y la dilución de los gases en los alimentos. Cantidades sustanciales de cloruro de vinilo se forman cuando el reactor de oxicloración funciona a más de 350 ° C. Los problemas comunes con las rutas directas de producción son las malas selectividades al cloruro de vinilo y la producción sustancial de subproductos clorados, muchos de los cuales no tienen utilidad comercial directa (21). “Esto ha obstaculizado sustancialmente la aplicación industrial de los procesos de conversión directa” (21). Sección 3: Diseño del proceso 3.1 Termodinámica Un gran número de especies químicas están presentes en la planta de cloruro de vinilo. En general, la mayoría de los compuestos no son ideales y son algo polares. Se utilizó la ecuación de estado modificada de Suave-Redlich Kwong (SRK) para simular la
planta de cloruro de vinilo. Esta ecuación de estado maneja bien los sistemas polar-no polares (17). Se recomienda para mezclas de hidrocarburos y agua, como es el caso en la producción de cloruro de vinilo. La ecuación de estado SRK modificada no predice con precisión las densidades de líquidos; por lo tanto, las estimaciones de densidad de líquidos se realizaron utilizando la correlación de Rackett (17). Esta correlación se seleccionó debido a su predicción precisa de las densidades de líquidos de hidrocarburos (17). 3.2 Resumen del proceso equilibrado El proceso elegido para la producción de cloruro de vinilo es una combinación de dos procesos, cloración directa y oxicloración. Este proceso se conoce como el proceso equilibrado. La cloración directa en sí misma es un proceso que funciona a temperaturas más bajas y produce menos subproductos en comparación con la oxicloración. La oxicloración se usa en la producción de cloruro de vinilo porque consume ácido clorhídrico (HCl), un subproducto importante de la producción de cloruro de vinilo. Actualmente, casi el 95% de la oferta mundial se produce mediante el proceso equilibrado. Las principales reacciones en este proceso son: Cloración directa Oxicloración EDC pirólisis Reacción general CH2CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl CH2CH2 + 2 HCl + 1⁄2 O2 → ClCH2CH2Cl + H2O 2 ClCH2CH2Cl → 2 CH2CHCl + 2 HCl 2 CH2CH2 + Cl2 + 1⁄2 O2 → 2 CH2CHCl + H2O Eqn. (1) ec. (2) Eqn. (3) Ec. (4) 3.3 Esquema del proceso de balance Los cinco procesos principales utilizados en la producción de monómero de cloruro de vinilo (VCM) son: (1) cloración directa del etileno para formar EDC, (2) oxicloración del etileno para formar a partir de HCl y oxígeno reciclados, (3) purificación de EDC, ( 4) craqueo térmico de EDC para formar VCM y HCl, y (5) la purificación de VCM. Estos procesos se muestran en la Figura 1.
PROYECTO CON INTERMEEDIARIO EL DICLORURO DE ETILENO https://nptel.ac.in/courses/103103029/16?fbclid=IwAR2EAaP9MbMK7TuWnqz R41_b1ChS3wgQDUYFi7zUo9Agn8ATUMYaAr5N9Yc • El etileno primero reacciona con el cloro para producir dicloruro de etileno. • El dicloruro de etileno purificado sufre un craqueo selectivo para formar cloruro de vinilo. REACCIONES
C2H4 + Cl2 → C2H4Cl2 Productos no deseados: dicloruro de propileno y policloroetanos. • La reacción ocurre en un reactor de fase líquida con dicloruro de etileno que sirve como medio líquido y reactivos que reaccionan en la fase líquida. • El catalizador es FeCl3 o dibromuro de etileno.
C2H4 y Cl2 se mezclan y se envían al reactor de fase líquida. • Aquí, la mezcla de alimentación burbujea a través del medio del producto de dicloruro de etileno. • Las condiciones de operación del reactor son 50 ° C y 1.5 - 2 cajones. • La reacción es exotérmica. Por lo tanto, la energía se elimina utilizando una camisa de refrigeración o un intercambiador de calor externo. • Para facilitar una mejor conversión, se utilizan diseños de reactores circulantes. • También se agregan trazas de FeCl3 para servir como catalizador. • Los productos de vapor se enfrían para producir dos productos, a saber, un producto de vapor y un producto líquido. El producto líquido se recicla parcialmente al reactor para mantener la concentración del medio líquido. • El producto de vapor se envía a una unidad de refrigeración para un enfriamiento adicional que extraerá aún más el dicloruro de etileno a la fase líquida y hará que la fase de vapor quede sin producto. • El producto líquido es dicloruro de etileno crudo con trazas de HCl. Por lo tanto, el lavado ácido se lleva a cabo primero con NaOH diluido para obtener dicloruro de etileno crudo. Se permite que un tanque de sedimentación separe la solución de NaOH gastada y el C2H4Cl2 crudo (también líquido). • El dicloruro de etileno crudo finalmente ingresa en una columna de destilación que separa el dicloruro de etileno de los otros productos pesados. • La corriente de fase de vapor se envía a una solución de NaOH diluida para eliminar el HCl y producir la solución de NaOH gastada. Los gases de escape consisten en H2, CH4, C2H4 y C2H6.
PROYECTO (https://patents.google.com/patent/US4849562A/en) El efluente 4 del reactor de oxicloración A se enfría preferiblemente y el exceso de cloruro de hidrógeno se elimina preferiblemente del efluente como se describe anteriormente con respecto a la etapa de oxicloración (a). El efluente 4 contiene 1,2-dicloroetano y subproductos. El principal subproducto es el cloruro de etilo. Otros subproductos que normalmente se encuentran en el efluente 4 son agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y cloruro de vinilo. El efluente 4 contiene además etileno sin reaccionar y cualquier diluyente inerte. También puede contener triclorometano y pequeñas cantidades de otras impurezas. El efluente 4 del reactor de oxicloración A se separa, preferiblemente por condensación, en una fracción de gas 6 y una fracción de líquido 5. El fraccionamiento (B1) se lleva a cabo en el equipo de fraccionamiento B1, preferiblemente en un condensador. La temperatura en el equipo de fraccionamiento B1, en la fracción de gas 6 y en la fracción de líquido 5 es preferiblemente de 20 ° C a 120 ° C, más
preferiblemente de 30 ° C a 100 ° C. La presión en el equipo de fraccionamiento B1 es preferiblemente de 1 bar a 10 bar, más preferiblemente de 2 bar a 8 bar. La fracción líquida 5 consiste principalmente en 1,2-dicloroetano, pero también contiene el cloruro de etilo derivado mayoritario y cantidades menores de otros productos secundarios tales como cloruro de vinilo, agua y / o triclorometano y etileno no convertido. En un segundo equipo de fraccionamiento B2, la fracción líquida 5 se separa en una etapa de fraccionamiento (b2) en una fracción de 1,2-dicloroetano 8 y una fracción de subproducto 7, preferiblemente por destilación. La temperatura de la destilación es preferiblemente de 30ºC a 180ºC, más preferiblemente de 40ºC a 140ºC, y la destilación se realiza preferiblemente a una presión de 1 bar a 10 bar, más preferiblemente de 2 bar a 8 bar. La fracción 8 de 1,2-dicloroetano contiene 1,2-dicloroetano bruto (dicloruro de etileno) y puede purificarse adicionalmente de una manera conocida. La fracción 8 tiene preferiblemente una temperatura de 30ºC a 150ºC y una presión de 1 a 8 bar. La fracción de subproducto 7 contiene principalmente cloruro de etilo y dicloruro de etileno, así como subproductos tales como agua, cloruro de vinilo y quizás triclorometano y etileno no convertido. La fracción 7 tiene preferiblemente una temperatura de 20ºC a 100ºC y una presión de 1 a 8 bar. En la etapa de fraccionamiento (b3), la fracción 7 se fracciona adicionalmente en una fracción 9 que contiene al menos la porción principal de 1,2-dicloroetano y triclorometano que puede permanecer en la fracción 7 después de la etapa de fraccionamiento (b2) y en una fracción 10 que consiste Principalmente de cloruro de etilo y pequeñas cantidades de subproductos etileno, agua y cloruro de vinilo. Preferiblemente, el efluente 16 del reactor de craqueo C se recicla luego a la etapa de oxicloración (a), más preferiblemente después de haber separado el cloruro de etilo sin reaccionar del efluente 16. El etileno se puede reciclar a la etapa de oxicloración (a) u otra reacción en la que el etileno se consume, por ejemplo, para producir dicloruro de etileno mediante cloración directa de etileno, por ejemplo, como se describe en la Patente de EE.UU. Nº 4.347.391. EJEMPLO Una corriente de gas que consiste en 40.9 por ciento de cloruro de etilo, 16.6 por ciento de etileno, 1.9 por ciento de cloruro de vinilo, 0.6 por ciento de dicloruro de etileno y 40 por ciento de nitrógeno se alimenta a un reactor de craqueo. La corriente de gas corresponde a las corrientes combinadas 14 y 15 en el dibujo. La corriente de gas se precalienta a 250 ° C. El reactor está rodeado por una camisa de intercambio de calor para mantener una temperatura de 275 ° C dentro del reactor. El catalizador es gamma-alúmina con un área de superficie de aproximadamente 190 m2 / gy está dispuesto como un lecho fijo. La presión en el reactor se mantiene en 1,8 a 2 bar. El tiempo de residencia promedio de la corriente de gas que fluye en el reactor de craqueo es de 15 segundos. El reactor de craqueo C funciona durante unos 100 días. La tasa de conversión inicial de cloruro de etilo es 62.7%.
PATENTE A PARTIR DEL ETILENO
https://patents.google.com/patent/EP1161406B1/en?q=Edc&oq=E dc https://patents.google.com/patent/EP1161406B1/en?q=Edc&oq=Edc&fbclid=IwAR2sqfu3XcQihVofZFy AfAjtE4zFp7k_MOPReilC0aDAD-7kPOs8qtzqg4M La invención está dirigida a un método para producir 1,2-dicloroetano o etileno (di) cloruro (EDC) usando un medio de reacción circulante y fuera de un catalizador, en el que se alimenta el medio de reacción etileno y cloro. La producción a gran escala de 1,2-dicloroetano se realiza introduciendo el cloro reactivo gaseoso y el etileno en un medio de reacción líquido circulante (generalmente 1,2dicloroetano), que contiene un catalizador adecuado (por ejemplo, cloruro de hierro (III)) en forma disuelta Al llevar a cabo los sistemas de reacción utilizados para este propósito, se puede distinguir entre los conceptos en los que se hace circular el medio de reacción y aquellos en los que se hace circular el medio de reacción a través del efecto de bombeo de mamut de los reactivos gaseosos medidos y la presión generada. Por reacción reacciona el calor natural de la circulación. Un sistema del primer tipo se describe, por ejemplo, en los documentos DE-19 05 517, DE-25 42 057 y DE-40 39 960 A1. El medio de reacción se hace circular aquí a través de un circuito externo y se aspira por medio de un compresor de gas de chorro de líquido en primer lugar en el cloro gaseoso encendido. Posteriormente, el etileno gaseoso se alimenta a través de un distribuidor de gas perforado. La corriente mixta así producida ahora fluye a través de un empaque aleatorio o un mezclador estático al cual, a través del distribuidor de gas, se dispersan burbujas relativamente grandes de etileno para que el etileno se libere con suficiente velocidad y reaccione con el cloro ya disuelto. El uso de un mezclador estático se describe en el documento EP 0
471 987 B1. El empaquetamiento aleatorio o los mezcladores estáticos representan la ruta de reacción real. Además de la succión y la dispersión o disolución fina de los reactivos bombeados por circulación de la corriente, también se cumple otro objeto: la eliminación del calor de reacción. El calor de reacción es de aproximadamente 2200 kJ / kg de EDC, es decir, una cantidad de calor pagadera en la producción de 1 t de EDC, suficiente para generar aproximadamente 1 t de vapor. Por lo tanto, la cantidad recirculada debe ser lo suficientemente grande como para que no esté en ebullición a lo largo de la zona de reacción. En el proceso descrito en las publicaciones citadas anteriormente, el contenido del reactor no hierve. El flujo de reciclaje en caliente se divide en dos flujos en lugar. La mayor parte de la electricidad se utiliza para columnas de calentamiento indirecto, mientras que la corriente de la parte más pequeña se relaja parcialmente. La corriente generada por la evaporación instantánea, vapor correspondiente a la cantidad producida y puede alimentarse directamente a la purificación en una columna. Una desventaja particular del método conocido consiste en que el flujo de circulación bombeado es muy grande y se requieren bombas grandes y potentes, lo que causa una alta inversión y costos operativos. En el otro sistema, la circulación natural del líquido requería la circulación generada por el efecto de bomba de mamut del reactivo gaseoso o por convección natural debido al calor de reacción liberado. De este modo, la circulación del fluido se puede realizar a través de un conducto externo o en el propio reactor. Este método se describe, por ejemplo, en el documento DE-OS 24 27 045. En este caso, el medio de reacción circula a través de una línea externa y los reactivos se introducen a través del distribuidor de gas en la corriente de reciclaje. A partir de entonces, la mezcla de reacción fluye a través de un paquete, que representa la sección de reacción. La tasa de circulación puede ser controlada por una válvula. En este concepto, los contenidos del reactor hierven. Por lo tanto, debe asegurarse con una altura geodésica suficiente, un posicionamiento adecuado de la zona de reacción y también estableciendo una corriente de reciclaje adecuada que a lo largo de la ruta de reacción no se produzca ebullición. Una desventaja de este sistema es que el cloro no es aspirado por un compresor de gas de chorro de líquido y comprimido, pero ya debe estar provisto de una cierta presión mínima, lo que a menudo no es el caso y puede requerir una compresión previa del cloro. Ambos sistemas son inherentes a que puede haber al comienzo de la sección de reacción, un exceso local de cloro, que favorece la formación de subproductos clorados superiores. La razón de esto es que el cloro es muchas veces más soluble en 1,2-dicloroetano que en etileno. Los dos sistemas descritos, esto tiene las siguientes consecuencias: En el primer sistema (circulación forzada por bombeo), el cloro se dispersa inmediatamente muy finamente debido a la alta acción en las fuerzas de corte del compresor de gas líquido, y alcanza el punto de adición de etileno que ya se ha resuelto en gran medida. Así que al comienzo del cambio de etileno ya hay un exceso de cloro. En el segundo sistema (circulación natural) se disuelve el cloro agregado a lo largo de la ruta de reacción más rápido que el etileno. Aquí también hay una cita, al menos al comienzo de la zona de reacción, un exceso de cloro. El documento EP-A-26349 describe un proceso para la producción de EDC utilizando un medio de reacción de circulación guiada y un catalizador.
OTRA PATENTE APARTIR DE ETILENO https://patents.google.com/patent/CA1299203C/en?q=DICHLORIDE+ETILENE &q=PRODUCT&oq=DICHLORIDE+ETILENE+PRODUCT El proceso de oxicloración para producir dicloruro de etileno se lleva a cabo haciendo reaccionar etileno con cloruro de hidrógeno y oxígeno en un reactor de oxicloración. De este modo, se producen cloruro de etilo y quizás cloruro de vinilo como subproductos. El efluente del reactor se fracciona al menos en una fracción rica en dicloruro de etileno (I) y una fracción rica en cloruro de etilo (II), de modo que la fracción (I) contiene menos del 50 por ciento del peso total de cloruro de etilo producido en la etapa a) y la suma del peso de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo en la fracción (II) es inferior al 30 por ciento del peso de cloruro de etilo en la fracción (II). La fracción rica en cloruro de etilo (II) se somete a una reacción de craqueo en presencia o ausencia de un diluyente inerte en el que el cloruro de etilo se convierte en etileno y cloruro de hidrógeno en presencia de un catalizador. El peso total de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo es inferior al 5 por ciento, basado en el peso combinado de cloruro de etilo y cualquier diluyente inerte. Este proceso proporciona un medio mejorado para manejar subproductos de la producción de dicloruro de etileno. Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para producir dicloruro de etileno. Más específicamente, se refiere a un proceso de oxicloración en el que el etileno reacciona con
cloruro de hidrógeno y oxígeno en presencia de un catalizador. El 1,2-dicloroetano (dicloruro de etileno) se usa extensivamente para producir cloruro de vinilo. En consecuencia, los expertos en la materia han realizado una investigación intensiva relacionada con la producción de 1,2-dicloro-etano. Un proceso que se usa ampliamente en la industria es el proceso de oxicloración en el que el etileno reacciona con oxígeno y cloruro de hidrógeno en presencia de un catalizador tal como dicloruro de cobre. Existe una extensa bibliografía de patentes relacionada con los catalizadores en el proceso y con las tecnologías de proceso que, entre otras, intentan maximizar el rendimiento del dicloruro de etileno. Los subproductos de los procesos existentes generalmente se queman y se recupera el cloruro de hidrógeno. Si bien el rendimiento del dicloruro de etileno es bastante alto, generalmente entre 90 y 97 por ciento, dependiendo del tipo de proceso y las condiciones, la incineración de los subproductos en la producción a gran escala es un problema para el medio ambiente. La patente europea 0 005 655 sugiere la destrucción oxidativa de los subproductos utilizando un catalizador que contiene platino o iridio sobre un soporte de alúmina que tiene la estructura cristalográfica eta para mejorar el proceso de incineración. Se ha encontrado que el problema de la eliminación de los subproductos se puede reducir al separar el dicloruro de etileno y el cloruro de etilo (que es uno de los subproductos principales en el proceso de oxicloración) y luego convertir el cloruro de etilo en etileno e hidrógeno. Cloruro en presencia de un catalizador. Resumen de la invención La presente invención es un proceso de oxicloración para producir dicloruro de etileno por a) reacción de etileno con cloruro de hidrógeno y oxígeno en presencia de un catalizador de oxicloración en un reactor de oxicloración, por lo que se producen cloruro de etilo o cloruro de etilo y cloruro de vinilo como subproductos cuyo proceso se caracteriza porque comprende las etapas adicionales de b) dividir, en una o más etapas, el efluente del reactor de oxicloración en al menos i) una fracción rica en dicloruro de etileno (I) y ii) una fracción rica en cloruro de etilo (II) de tal manera que la fracción (I) contiene menos del 50 por ciento del peso total de cloruro de etilo producido en la etapa a) y la suma del peso de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo en la fracción ( II) es menos del 30 por ciento del peso del cloruro de etilo en la fracción (II) yc) sometiendo a la fracción (II) a un proceso de craqueo en presencia o ausencia de un diluyente inerte, por lo que la fracción (I) I) contiene menos de 5 por ciento de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo en base al peso combinado de cloruro de etilo y X inerte Diluyente en la fracción (II) antes del craqueo, el proceso de craqueo se lleva a cabo en presencia de un catalizador de craqueo en un reactor de craqueo y el cloruro de etilo se convierte en etileno y cloruro de hidrógeno. De Kirk-Othmer "Enciclopedia de Tecnología Química" 3ª edición, 1979, vol. 5, página 715, G.M. Schwab y H. Noller, z.Eletrochem. 58, 762 (1954) y A. Heinzelmann et al., J. Monatsh. Chemie 102, 1750 (1971) se sabe generalmente que el cloruro de etilo se descompone en etileno y cloruro de hidrógeno a aproximadamente 300ºC en presencia de ciertos catalizadores de craqueo. Sin embargo, estas referencias no sugieren ningún lugar para utilizar un paso de craqueo en el proceso de oxicloración. Los expertos en la técnica se han concentrado en los métodos de incineración para desechar los subproductos en el proceso de oxicloración. Sorprendentemente, se ha encontrado que se puede lograr una buena tasa de conversión de cloruro de etilo en etileno en el proceso de la presente invención y que el etileno no convertido de la etapa a) de oxicloración no afecta sustancialmente a la tasa de conversión en la etapa c) Para alcanzar una mejora sustancial del proceso, la fracción rica en dicloruro de etileno (I) debe contener menos del 50 por ciento, preferiblemente menos del 30 por ciento, más preferiblemente menos del 20 por ciento del peso total de cloruro de etilo que se ha producido en la etapa una). El fraccionamiento menos eficiente es posible, pero hace que el proceso no sea económico. Al menos 50 por ciento, X IZ99Z03 preferiblemente al menos el 70 por ciento, lo más preferiblemente al menos el 80 por ciento del peso total de cloruro de etilo producido en la etapa a) se somete a la etapa de craqueo c). En la fracción rica en cloruro de etilo (II), la cantidad total de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo (que a menudo se produce como un subproducto en la oxicloración) es menos del 30 por ciento, preferiblemente menos del 10 por ciento y más preferiblemente menos Más del 5 por ciento, basado en el peso de cloruro de etilo. En general, la presencia de dicloruro de etileno o cloruro de vinilo disminuye la vida útil del catalizador en la etapa de craqueo c), sin embargo, la presencia de etileno sin reaccionar no afecta significativamente a la etapa de craqueo c). Por ejemplo, la fracción rica en cloruro de etilo (II) puede contener una relación molar de cloruro de etilo / etileno de 1: 1 a 5: 1 sin un impacto significativo en la reacción de craqueo. La fracción rica en cloruro de etilo (II) se alimenta luego a un reactor de craqueo. Se prefiere realizar la etapa de craqueo c) en presencia de un diluyente inerte. Se ha encontrado que la vida útil del catalizador y la conversión de cloruro de etilo pueden aumentar en presencia de un diluyente inerte tal como nitrógeno. La relación entre el diluyente inerte y el cloruro de etilo es preferiblemente de 0,25: 1, más preferiblemente de 0,5: 1, más preferiblemente de 0,75: 1, hasta 30: 1, preferiblemente hasta 20: 1, más preferiblemente hasta 15 : 1. La cantidad combinada de dicloruro de etileno y cloruro de vinilo en la
fracción (II) es menor que 5 por ciento en peso, preferiblemente menor que 4 por ciento en peso y más preferiblemente menor que X Una realización preferida de la invención se explica en detalle con referencia al dibujo. Con respecto a dicho dibujo, a través de las líneas 1, 2, 3 etileno, cloruro de hidrógeno y oxígeno se alimentan al reactor de oxicloración A en el que el etileno se convierte en 1,2-dicloroetano (dicloruro de etileno) como se describe anteriormente ~ 299Z03 ~ 72425-5 (paso de proceso a). La temperatura de etileno, cloruro de hidrógeno y oxígeno a alimentar es preferiblemente de 180 a 400ºC, más preferiblemente de 200 a 380ºC. La presión en las líneas 1, 2 y 3 es preferiblemente de 1 a 10 bar, más preferiblemente de 2 a 8 bar. Nitrogen se usa generalmente como un diluyente inerte para la reacción y se alimenta al reactor de oxicloración A en la cantidad deseada. El efluente 4 del reactor de oxicloración A se enfría preferiblemente y el exceso de cloruro de hidrógeno se elimina preferiblemente del efluente como se describe anteriormente con respecto a la etapa de oxicloración a). El efluente 4 contiene 1,2-di-cloroetano y subproductos. El principal subproducto es el cloruro de etilo. Otros subproductos que normalmente se encuentran en el efluente 4 son agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y cloruro de vinilo. El efluente 4 contiene además etileno sin reaccionar y cualquier diluyente inerte. También puede contener triclorometano y pequeñas cantidades de otras impurezas. El efluente 4 del reactor de oxicloración A se separa, preferiblemente por condensación, en una fracción de gas 6 y una fracción de líquido 5. El fraccionamiento bl se lleva a cabo en un equipo de fraccionamiento Bl, preferiblemente en un condensador. La temperatura en el equipo de fraccionamiento Bl, en la fracción de gas 6 y en la fracción de líquido 5 es preferiblemente de 20ºC a 120ºC, más preferiblemente de 30ºC a 100ºC. La presión en el equipo de fraccionamiento Bl es preferiblemente de 1 bar a 10 bar, más preferiblemente de 2 bar a 8 bar. La fracción de gas 6 contiene principalmente el (los) diluyente (s) inerte (s), el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el etileno no convertido y las impurezas. Preferiblemente, la fracción de gas 6 se recicla al reactor A de oxicloronación. La fracción líquida 5 consiste principalmente en 1,2-dicloro-etano, pero también contiene el cloruro de etilo derivado mayoritario y cantidades menores de otros productos secundarios tales como cloruro de vinilo, agua y / o triclorometano y etileno no convertido. En el segundo equipo de fraccionamiento B2, la fracción líquida 5 se separa en una etapa de fraccionamiento b2) en una fracción de 1,2-di-cloroetano 8 y una fracción de subproducto 7, preferiblemente por destilación. La temperatura de la destilación es preferiblemente de 30ºC a 180ºC, más preferiblemente de 40ºC a 140ºC, y la destilación se lleva a cabo preferiblemente a una presión de 1 bar a 10 bar, más preferiblemente de 2 bar a 8 bar El reactor de craqueo C funciona durante unos 100 días. La tasa de conversión inicial de cloruro de etilo es 62.7%. Ejemplo 2 Para evaluar la influencia del cloruro de vinilo y el dicloruro de etileno sobre el catalizador utilizado en la reacción de craqueo c) una corriente de gas que consiste en 26.7 por ciento en moles de cloruro de etilo, 24 moles k de etileno, 47.2 moles de nitrógeno, 2.0 moles por ciento de cloruro de vinilo y 0,1% en moles de dicloruro de etileno se alimenta al mismo reactor de craqueo C que en el Ejemplo 1. La temperatura, el tiempo de residencia y la presión son los mismos que en el Ejemplo 1. Gamma-alúmina que tiene un área superficial de aproximadamente 200 m2 / gy un nivel de impurezas (Na20 y Sio2) de menos de 1.000 ppm se utiliza como catalizador. Después de haber operado el reactor de craqueo durante aproximadamente 100 días, la tasa de conversión de cloruro de etilo se reduce a aproximadamente el 50 por ciento de su tasa inicial. Ejemplo 3 Se repite el Ejemplo 2, sin embargo, gamma-alúmina que tiene un área superficial de aproximadamente 300 m2 / gy un nivel de impurezas (Na2O y SiO2) de aproximadamente 10,000 ppm se usa como catalizador. Después de haber operado el reactor de craqueo durante aproximadamente 25 días, la tasa de conversión de etil-cloro se reduce a aproximadamente el 65 por ciento de su tasa inicial. Ejemplo 4 Se repite el Ejemplo 3, sin embargo, la corriente de alimentación de gas consta de 27,2 por ciento en moles de cloruro de etilo, 24,5 por ciento en moles de etileno y 48,3 por ciento en moles de nitrógeno. Después de 50 días, la tasa de conversión de cloruro de etilo se reduce a aproximadamente el 65 por ciento de su tasa inicial. Ejemplo 5 Se repite el Ejemplo 2, sin embargo, el tiempo de residencia promedio de la corriente de gas que fluye en el reactor de craqueo es de 30 segundos. Después de haber operado el reactor de craqueo durante aproximadamente 100 X 1 ~ 99203 - 17a - 72425-5 días, la tasa de conversión de cloruro de etilo se reduce a aproximadamente el 70 por ciento de su tasa inicial. Exameles 6 a 21 Para evaluar la influencia de la temperatura, la presión y el tiempo de residencia en la tasa de conversión de cloruro de etilo, una corriente de gas que consiste en aproximadamente 27% en moles de cloruro de etilo (EtCl), aproximadamente 24% en moles de etileno (C2H4). y aproximadamente el 49 por ciento en moles de nitrógeno (N2) se calienta a 250ºC. Esta corriente simula una corriente obtenida en la etapa de oxicloración a) y en la etapa de fraccionamiento b). La reacción de craqueo c) tiene lugar en un reactor en el que la corriente de gas se alimenta continuamente. Los resultados se exponen en la Tabla I.
OTRA PATENTE:
https://patents.google.com/patent/AU596486B2/en?q=DICHLORIDE&q=ETHYL ENE&q=production&oq=DICHLORIDE+ETHYLENE+production