Clorură de vinil

Clorura de vinil-(CH2=CHCl,masa moleculara 62,51) este o substanta gazoasa la temperatura camerei,cu miros eterat,inflamabil.

Are temperatura de fierbere egala cu -13,9 grade C,iar cea de topire -153,8 grade C.

Densitatea in stare gazoasa la 0 grade C este 2,86g/l,iar in stare lichida la 0 grade C 912g;/l.

Clorura de vinil este foarte putin solubila in apa,dar se dizolva in compusi clorurati,alcool si alti solventi.

Produsul poate fi transportat si depozitat in containere de otel. In caz de depozitare indelungata pe timp calduros,clorura de vinil se inhibaimpotriva autopolimerizarii.

Exista numeroase reactii chimice prin care se poate obtine clorura de vinil.In industrie se aplica numai doua si anume:

-reactia acetilenei cu acidul clorhidric;

-dehidroclorurarea dicloretanului obtinut din etena.

Obtinerea clorurii de vinil din acetilena:

La baza procesului sta reactia exoterma dintre acetilena si acid clorhidric:

CH=CH+HCl->CH=CHCl+44Kcal

Reactia are loc la 100-200 grade C,in prezenta unor derivati cu mercur,depusi pe carbine active,drept catalizator.

In tara noastra,acest procedeeu se aplica la Combinatul Petrochimic Borzesti,unde acetilena se obtine prin cracarea metanului in arc electric.

Obtinerea clorurii de vinil din etena:

In tara noastra,acest procedeeu este aplicat la Combinatul Chimic Rm.Valcea,in urmatoarea varianta:

-o parte din etena se clorureaza la dicloretan,care este descompus in clorura de vinil si acid clorhidric;

-acidul rezultat este pus in contact cu o alta parte din etena,in prezenta oxigenului,pentru a se obtine o cantitate noua de dicloretan.

Reactiile chimice care stau la baza acestei metode sunt:

-clorurarea etenei: CH2+CH2+Cl2->CH2Cl-CH2Cl;

-clorurarea dicloretanului: CH2Cl-CH2Cl->CH=CHCl+HCl;

-oxiclorurarea etenei: CH2=CH2+2HCl+1/2O2->CH2Cl-CH2Cl+H2O.

Alaturi de dicloretan,amestecul de reactie mai contine etena si clor nereactionat,precum si mici cantitati de hidrogen,oxigen,oxid si dioxid de carbon care insotesc etena la clorurare.Dupa cum se poate usor remarca,dintr-un asemenea amestec dicloretanul pote fi usor separate prin simpla condensare,el fiind singurul produs lichid la temperatura si presiunea normala.

Acest procedeu prezinta avantaje accesibilitatea si costul relative scazut al etenei si absenta produsilor secundari.

Clorurarea etenei are loc la cca 115 grade C,in mediu de dicloretan,in prezenta de catalizator (clorura ferica).

Oxiclorurarea etenei cu aer si acid clorhidric decurge la 270-300 gradeC,de asemenea in prezenta unui catalizator.

Dicloretanul obtinut prin clorurare si oxiclorurare este separate din produsele de reactie si purificat pana la minimum 99,3% prin operatii de rectificare.

Cracarea dicloretanului la clorura de vinil are loc la 460-465 gradeC,in prezenta unei cantitati mici de clor drept catalizator.

Gazele de cracare sunt formate din:

-clorura de vinil 42-44%;

-dicloretan netransformat 33-35%;

-acid clorhidric 23-25%.

Acest amestec este mai intai supus condensarii pentru separarea dicloretanului.Partea necondensabila,care contine clorura de vinil,reprezinta un amestec asemanator cu cel obtinut la fabricarea clorurii de vinil din acetilena si acid clorhidric.In consecinta,separarea clorurii de vinil din acest amestec si purificarea ei se poate realiza prin metoda descrisa la procedeul amintit.

FABRICAREA CLORURII DE VINIL

Polimerizarea clorurii de vinil-este o reactie puternic exoterma,care poate fi declansata cu ajutorul initiatorilor radicalici.

In industrie se aplica 3 procedee de polimerizare a clorurii de vinil:

-in masa;

-in emulsie;

-in suspensie.

Polimerizarea in masa:

-consta in incalzirea la 40-70 gradeCsi 5-12 at a clorurii de vinil amestecate cu initiator (de obicei peroxide organic).Acest procedeu nu se aplica la noi in tara.

Polimerizarea in emulsie:

-clorura de vinil polimerizeaza foarte usor in emulsie apoasa,in prezenta initiatorilor solubili in apa la temperatura de 45-58 gradeC.Ca stabilizatori de emulsie se folosesc adesea emulgatori ironici,de tipul mersolatilor (amestecuri de alchilomonosulfonati de sodium cu 12-51 atomi de carbon in molecula).

Procesul tehnologic cuprinde urmatoarele faze:

-prepararea solutiei de emulgator;

-prepararea fazei apoase;

-polimerizarea;

-degazarea latexului;

Separarea polimerului din latex si uscarea lui;

-ambalarea polimerului.

Cu exceptia primelor doua faze,intregul process poate functiona continuu.

Schema tehnologica a instalatiei de polimerizare continua in emulsie

In vasul 4 se prepara solutia de emulgator in apa dedurizata,la concentratia 25%,care este pompata in vasul 3,pentru prepararea fazei apoase.In acest vas