В статье рассмотрены некоторые особенности, возникающие при производстве хлорированных парафинов, и показаны возможные варианты решения технологических вопросов.
Ключевые слова: хлорированные парафины, парафин, хлор, термическое хлорирование.
Хлорпарафины производятся в промышленности РФ в значительных объемах [1]. Их используют в составе жирующих смесей при выделки натуральной кожи, в качестве вторичных пластификаторов, при производстве пластмасс, в составах кровельных материалов, в качестве специальных добавок для снижения горючести полимерных и резинотехнических изделий, в химической промышленности в качестве алкилирующих агентов [2]. В зависимости от количества связанного хлора хлорпарафины производят соответствующих марок (ХП13, ХП30, ХП470, ХП1100 и др.) и они отличаются по физическим свойствам [2]. Хлорпарафины с низким содержанием связанного хлора представляют собой подвижные жидкости, при содержании связанного хлора более 45 % медоподобные жидкости, а высоко хлорированные продукты твердые воскоподобные вещества [3]. Введение больших количеств хлора в молекулу парафина требует увеличения продолжительности синтеза и особых условий перемешивания для создания необходимого контакта газообразного хлора с реакционной массой, вязкость которой повышается по мере хлорирования [4].
Производство хлорированных парафинов проводят с термическим инициированием, хотя предложены и нашли применение варианты с химическим инициированием и каталитические процессы [5, 6, 7, 8].
Сырьем для промышленности производства хлорпарафинов, в основном, является нефтяной парафин нормального строения, который производят нефтеперерабатывающие заводы. Для целей хлорирования в сырье не должны присутствовать примеси, которые усложняют производство (вода, изо-парафины, легкие фракции, непредельные и ароматические соединения, масла) и примеси, присутствие которых может повлиять на качество готового продукта (ионы металлов, особенно железа). Вода в процессе хлорирования приводит к сильной коррозии оборудования. В связи с этим сырье должно быть обезвожено. При обнаружении в сырье изо-парафинов, легких фракций, непредельных и ароматических соединений, а также масел проводятся технологические мероприятия по удалению указанных примесей до требуемых значений их содержания в сырье. Выделенные органические соединения могут быть использованы, например, как жидкое топливо.
Ионы металлов, особенно железа, является катализаторами хлорирования и дегидрохлорирования. Присутствие их в сырье, в процессе хлорирования, снизит качество конечного продукта ввиду образования хлоролефинов, олефинов и других побочных продуктов. В присутствии даже незначительных количеств ионов железа ухудшается показатель «цветность» готового продукта, что является браковочным показателем для большинства марок выпускаемых хлорпарафинов. Для устранения ионов металлов применяют, обычно, комплексообразователи.
Вторым компонентом сырья является газообразный хлор, который предварительно очищают или используют испаренный хлор.
Процесс производства хлорпарафинов использует вещества 2 класса опасности такие как хлор и хлороводород, которые могут негативно влиять на здоровье человека и окружающую среду. Поэтому, необходимо особое внимание уделить соблюдению герметичности оборудования, обеспечению мер промышленной безопасности производства и минимизировать выбросы в окружающую среду.
Литература:
- Окисление промышленных хлорпарафинов кислородом воздуха: монография / Ю. Л. Зотов, Н. А. Бутакова, Ю. В. Попов; ВолгГТУ — Волгоград, 2014. -124 с.
- Хлорированные парафины. Сайт АО «Кауситик»: официальный сайт. — Москва. — URL: https://www.kaustik.ru/ru/index.php/produktsiya-i-uslugi/khlorparafiny (дата обращения: 19.05.2023). — Текст: электронный.
- Промышленные хлорорганические продукты. Справочник/под ред. Л. А. Ошина. — М.: Химия, 1978 стр.548–549
- Гордон, Е. П. Высокохлорированные хлорпарафины для эластомеров. Получение, разработка композиций / Е. П. Гордон: дисс. канд. техн. наук. — Волгоград, 2003.
- Пат. 2315760 Российская Федерация, МПК С 01 D 301/19. способ получения твердого хлорпарафина / Гордон Е. П.; Климов С. А.; заявитель и патентообладатель Товарищество с ограниченной ответственностью «Аэлита» — № 2004133064/04; заявл. 23.01.1996; опубл. 27.05.1998.
- Пат.2543380Российская Федерация, МПК С 07 С 17/10. Твердый высокохлорированный парафин и способ его получения/ Гордон Е. П.; Коротченко А. В.; Николенко В. С.; Титова И. Е.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество “Каустик” — № 2013153669/04; заявл. 03.12.2013; опубл. 27.02.2015
- Пат.2266891Российская Федерация, МПК С07С 17/10. Способ получения жидких хлорпарафинов/ Рысаев У. Ш.; Дмитриев Ю. К.; Рысаев В. У.; Русалев З. Г.; Рысаев Д. У.; Гильмутдинов А. Т.; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество “Каустик” — № 2004115428/04; заявл. 21.05.2004; опубл. 27.12.2005
- Пат.2081102Российская Федерация, МПК С07С 17/10. Способ получения жидких хлорпарафинов/ Николенко В. С.; Климов С. А.; Нестерюк В. А.; Узаков Э. Ю.; Гордон Е. П.; Митрохин А. М.; заявитель и патентообладатель Товарищество с ограниченной ответственностью «Аэлита» — № 2004115428/04; заявл. 13.10.1992; опубл. 10.06.1997
