Предлагается увеличение мощности установки получения жидких хлорпарафинов путем разделения стадии синтеза и стабилизации.
Ключевые слова: хлорпарафин, реактор, стабилизация
Мировое производство хлорпарафинов является многотоннажным. Хлорированные парафины в СНГ производится лишь предприятиями России. В Волгограде их выпускет ОАО «Каустик», в Башкортостане — Стерлитамакское ОАО «Каустик», в Республики Чувашия — Новочебоксарское ОАО «Химпром». Тенденция роста производства хлорпарафинов, отмеченная в последние несколько лет, обоснована стабильностью как на внутрироссийском рынке, так и спросом в странах СНГ и дальнем зарубежье [3].
В современной химической литературе «хлорпарафинами» называют предельные хлорированные углеводороды нормального строения с различной длиной цепи и степенью хлорирования. Обычно термин «хлорпарафины» применяют к хлорированным углеводородам с длиной цепи более 8-ми углеродным атомов. Иногда, по длине цепи хлорпарафины делят на короткие С10–13, средние С14–17 и длинные С18–30.
Брутто-формула хлорпарафинов:
CnH2n+2-mClm,(n = 8–30, m = 1–24),
Хлорпарафины используются в качестве вторичного пластификатора в полимерных композициях (кабельные, обувные и др. пластикаты, пленки, пластизоли, линолеум и т. п.), компонента в жирующих композициях в кожевенной промышленности. Хлорпарафины хорошо совмещается с основными пластификаторами на основе фталевой кислоты (ДБФ и ДОФ) и легко вводится в состав ПВХ-композиций, используемых для изготовления «мягких» (кабель, шланг, обувь, пленки, линолеум и др.) и «жестких» (труба, фиттинги) изделий [1].
Получение жидкого хлорпарафина марки ХП-30 является периодическим процессом. Он состоит из следующих стадий: отстаивание от воды, очистка от примесей парафина, хлорирование парафина, отдувка кислый примесей, стабилизация и выгрузка готового продукта [2].
Структурно-функциональная схема данного производства представлена на рисунке 1, которая дает общее представление о процессе функционирования химико-технологической системы. На схеме выделены основные стадии, выполняющие определенную технологическую операцию, показаны технологические связи между ними. По схеме можно определить, какие операции совершаются и в какой последовательности.
Рис. 1. Структурно — функциональная схема производства ХП — 30: I — стадия подготовки сырья; II — стадия синтеза; III — стадия отдувки кислых примесей; IV — стабилизации и выделения готового продукта; V — отчистка абгазного хлора; VI — санитарная очистка абгазов, 1 — хлор, 2 — парафины, 3 — едкий натр, 4 — хлорпарафин, 5 — абгазный хлор, 6 — азот, 7 — эпоксидно-диановая смола, 8 — готовый продукт, 9 — абгазы
На действующих производствах стадии хлорирования и стабилизации продукта осуществляют в одном реакторе, что замедляет процесс и уменьшает производительность.
Для повышения эффективности рассматриваемого производства хлорпарафина марки ХП-30 предлагается разделить эти стадии и внедрить отдельный реактор стабилизации. Так же будет добавлено и вспомогательное оборудование, включающее в себя, насос и фильтр.
Таблица 1
Сравнение параметров промышленного аналога инового способа при получении целевого продукта
|
Параметр процесса |
Промышленный аналог |
Новый способ |
|
Режим проведения процесса синтеза |
Периодический режим |
Периодический режим |
|
Число операций в год |
660 |
754 |
|
Продолжительность процесса |
12ч |
10,5ч |
|
Реактор для стабилизации |
нет |
Реактор емкостной с рубашкой и мешалкой |
|
Давление в реакторе |
Не более 0,3 МПа |
Не более 0,3 МПа |
|
Температура в реакторе |
120–130 С |
120–130 С |
|
Фазовое состояние системы |
Газ-жидкость |
Газ-жидкость |
|
Выход продукта |
100 % |
100 % |
В результате анализа способов производства видно, что разделение стадии синтеза и стабилизации сокращает время производства целевого продукта, и тем самым увеличивает производительность.
Проанализировав проведённые расчеты, было выявлено, что в технологическую схему необходимо добавить реактор объемом 6,3 м3 на рассчитанную мощность 2000 тонн в год. Таким образом, модернизация позволит увеличить производительность процесса на 300 тонн в год.
Литература:
1. Хлорпарафин ХП-30 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.kaustik.ru/ru/index.php/produktsiya-i-uslugi/khlororganicheskaya-produktsiya/khlorparafin-khp-30. — Дата доступа: 20.04.2020.
2. Промышленные хлорорганические продукты. Справочник/под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия,1976.
- Хлорированные парафины. Обзор производства в СНГ. Электронный журнал «Евразийский химический рынок» http://www.chemmarket.info. 2008,12.
