4-ma’ruza galogen saqlovchi monomerlar Reja

4-MA’RUZA
Galogen saqlovchi monomerlar Reja:
1. Galogen saqlovchi monomerlar haqida umumiy ma’lumot.
2. Vinilxlorid olinishi, xossalari va ishlatilishi.
3. Vinilidenxlorid olinishi, xossalari va ishlatilishi.
4. Ftor saqlovchi monomerlar olinishi, xossalari va ishlatilishi.
Galogen saqlovchi monomerlardan vinilxlorid, vinilidenxlorid, xloropren, tetraftoretilen, trixlorftoretilen kabilar kiradi va ular katta ahamiyatga egadir. Ulardan vinilxlorid polivinilxlorid ishlab chiqarish uchun monomer sifatida ishlatiladi va ular ishlab chiqarish xajmi bo’yicha polietilendan keyingi o’rinda turadi va turli monomerlar akrilonitril, butadiyenlar bilan sopolimerlar hosil qiladi. Odatda galogen saqlovchi monomerlar elektrotexnikada, kimyo sanoati, qurilishda keng qo’llaniladi.
Xlororganik monomerlar asosida xlorlioksidlash, gidroxlorlash va degidroxlorlar reaksiyalari yotadi. Zamonaviy texnologiyalar ishlab chiqarilishi bilan xlor saqlovchi organik birikmalarning rivojlanishi ortib bordi. Bunda maksimal ravishda hosil bo’layotgan xlordan foydalanishga asoslangan.
Xlorlash reaksiyasi birinchi bor 1834 yil J. Dyuma tomonidan aniqlangan va quyidagi reaksiya mexanizmni taklif etadi.
Keyinchalik V.V.Morkovnikov tomonidan to’yinmagan uglevodlarni xlorlash reaksiya mexanizmlarini ishlab chiqdi. Keyinchalik ushbu ishlarni xass, Mak-Bi va Veber alkanlarni asosiy xlorlash reaksiyasini mexanizmini yangicha shakllantirdi. Unga ko’ra: 1- vodorodni xlor bilan almashinishi (uchlamchi>ikkilamchi> birlamchi) o’tgan sayin kamayadi; 2-reaksiya haroratini oshishi bilan almashinish tezligini barqarorlashtiradi.
Odatda to’yingan va olefin uglevodorodlarning gaz-fazada va suyuq fazada xlorlash asosida olinadi, bunda reaksiya radikal-zajirli mexanizm bo’yicha ketadi va u hosil bo’lishi, o’sishi va uzilish bosqichlarini o’z ichiga oladi.
Vinilxlorid
Vinilxlorid normal sharoitda gazsimon, rangsiz modda bo’lib, efir xidiga ega, gazni tiniq suyuqlikka o’tishi - 13,9 °C da sodir bo’ladi, vinilxlorid - 159,7 °C muzlaydi. Suyuqlikni yashirin bug’lanish issiqlikdagi 360 kdm/ich, qovushqoqliligi (- 20 °C) - 2,81 MPa. s, zichligi 970 kg/m3, 0,1 -0,2 MPa bosimida va normal temperaturada vinilxlorid suyuq xolatda bo’ladi. Havo bilan portlovchi aralashma xosil qiladi. O’z-o’zidan alangalanish temperaturasi + 545 °C, molekulyar massasi 62,5 toza texnik monomer 99,9% vinilxlorid saqlaydi, qo’shimchalar atsitelen va uni yuqori gamologlaridir.
Vinilxlorid dixloretanda, aromatik va alifatik uglevodorodlarda, atseton va etil spirtida eriydi. Vinilxlorid odam organizimiga narkotik sifatida ta’sir qiladi. Shu sababli vinilxloridni ishlab chiqarish xonalaridagi xavo tarkibidagi miqdori 0,04 mg/l dan oshmasligi kerak. Vinilxlorid portlovchi modda bo’lgani uchun tashishda, saqlashda aloxida extiyot choralarini ko’rishni talab qiladi. Odatda vinilxloridni Po’lat idishlarda (sig’imlarda) – 20 0C gacha temperaturada idishni sig’imining 85% gacha to’ldirilgan xolda saqlashadi. Vinilxlorid olinadigan va qayta ishlanadigan jixozlar mis saqlashi kerak emas, sababi vinilxlorid tarkibidagi qo’shimcha bo’lgan atsetilen mis bilan portlovchi mis atsetilenid hosil qiladi.
Vinilxloridni yuqorida aytib o’tilganidek, asosan polivinilxlorid olishda ishlatiladi. 1990 yillardan so’ng polivinilxloridni qisman yog’ochni o’rnini bosuvchi materiallar olishda ishlatila boshlandi. Masalan Rossiyada polivinilxloridni (PVX) ishlab chiqarilishi 550 ming tonna yiliga ishlab chiqariladi. Shu bilan birga bizning respublikamizda kimyo sanoati rivojlanishi natijasida 2019 yil KDR xamkorlikda ishlab chiqarish xajmi 100 ming tonna PVX tushishi rejalashtirilgan edi.
Vinilxloridni sanoatda atsetelendan, dixloretandan, etilendan va etandan olinadi.
Vinilxloridning sanoatda ishlab chiqarishning 4 ta usuli mavjud.
1. Ikki bosqichli usul, etilenni to’g’ridan to’g’ri xlorlashga asoslangan.
CH2=CH2 + Cl2 ►CH2CI—CH2CI
yoki xlorli oksidlash yordamida 1,2 dixloretan xosil bo’lishigacha so’ngra pirolizlash vinilxlorid va vodorod xlorid xosil bo’ladi.
CH2=CH2 + 2HCl + 0,5O2 ► CH2Cl—CH2Cl + H2O
CICH2—CH2CI ► CH2=CHCl + HCl
Xosil bo’lgan vodorod xlorid etilenni xlorli oksidlanishga yuboriladi.
2. Kombinatsiya qilingan usul. Bunda etilen va atsetilanni xlorli oksidlashga asoslangan.
CH2=CH2 + Cl2 ► C2H4Cl2,
C2H4CI2 ► CH2=CHCl + HCl
Xosil bo’lgan vodorod xlorid atsetilanni gidroxlorlash uchun ishlatiladi
3. Benzinni yengil fraksiya asosida kombinatsiyalangan usul. Bunda benzinni piroliz qilish natijasida etilen va atsetilen xosil bo’ladi va aralashmani gidroxlorlash orqali vinil xlorid xosil bo’ladi. Xosil bo’lgan vodorod xloridi reaksion zonaga qaytariladi.
4. Atsetilenni gidroxlorlash.
Yuqorida qayd qilingan usullardan sanoatda keng tarqalgani etilen asosidagidir. Gidroxloridlash jarayoni gaz va suyuq fazada amalga oshirilishi mumkin.
Gaz fazasida uzluksiz jarayonni quvirsimon jixoz qo’llaniladi. Bu jixozga quritilgan va tozalangan atsetilen va vodorod xlorid 1:1 molyar nisbatda beriladi. Katalizator sifatida aktivlangan ko’mirga yurg’izilgan xlorli simob qo’llaniladi. Ekzotermik reaksiya bo’lgan gidroxlorlash jarayonining temperaturasi qovurg’alar aro bo’shliqda sirkulyatsiya qiladigan moy yordamida 160-220 0C qilib turiladi. Reaktordan chiqayotgan vinilxlorid vodorod xloriddan 10%-li eritmasi bilan va suv bilan yuvib tozalanadi. Keyin vinilxlorid kolonnada qattiq KOH bilan quritiladi va sovitilib suyuq holatga o’tkaziladi. Monomer undagi qo’shimchalardan va atsetilendan rektifikatsiyalab ajratib olinadi. Bu usulni afzalligi dastlabki xomashyodan foydalanish darajasi yuqoridir. Atsetilen bo’yicha - 97%, vodorod xlorid bo’yicha - 90%. Bundan tashqari jarayonni uzluksizlashtirib o’ta toza vinilxlorid (99,9%) olish imkonini beradi.
Suyuq fazada gidroxlorlash jarayoni yopiq reaktorda 20-25 0C da konsentrlangan xlorid kislotaning suvli eritmasidan katalizator ishtirokida atsetilen o’tkazish bilan amalga oshiriladi. Katalizator sifatida mis (II) xlorid yoki sulema HgCl2 ishlatiladi. Katalizatorlarni eruvchanligini oshirish maqsadida alyuminiy xlorid va ishqoriy yer metalining xloridlari qo’llaniladi. Sulema ishtirokida atsetilen va vodorod xloridni tasirlashishini quydagi tenglamalar yordamida ifodalash mumkin:
Reaksion gazlarni neytrallash va quritishdan keyin vinilxlorid fraksiyalanib yoki absorbsiyalanib ajratib olinadi.
Dixloretandan vinilxlorid uni pirolizlab yoki ishqor bilan sovunlab olinadi. O’yuvchi ishqorni 42% suvdagi eritmasini dixloretanga ta’sirini quydagi tenglama bilan ifodalash mumkin.
CH2CI - CH2CI + NaOH CH2 =CHCl +NaCl +H2O
Dixloretanni gidroxlorlash 60-70 0C da, 0,3 MPa bosimda metil spirti ishtirokida qaytar sovitgich, aralashtirgich bilan jixozlangan silindrsimon reaktorda olib boriladi. Jarayon uzluksiz bo’lib 5-6 soat davom etadi. Vinilxloridni rektifikatsiyalash jarayonida uni olishda xosil bo’lgan qo’shimcha maxsulotlar (atsetelen, atsetaldegid, vinilidenxlorid va boshqalar) ajratib olinadi. Bu maxsulotlar keyinchalik qo’llanilishi mumkin.
Dixloretanni pirolitik parchalanishi quydagicha borishi mumkin
CH2Cl - CH2Cl —► CH2 = CHCl + HCl
Dixloretanni termik pirolizi 480 – 500 0C reaktorda olib boriladi. Reaktor diometrlari 100 va 700 mm bo’lgan biri ikkinchisini ichiga kirg’izilgan quvurlardan iborat. Ichki trubaning tagida gaz gorelkalari bo’lib, reaktorni qizdirishga xizmat qiladi. Digidroxlorlash ikkita quvur oralig’ida ketadi. Reaktordan gullar aralashmasi qatron ajratishiga va sovitishiga beriladi. Yakuniy maxsulot dixloretan bilan ajratib olinib, eritmadan xaydab olinadi va tozalanadi. Xom vinilxloridda qolgan qo’shimchalar sulfat kislota bilan tozalanganda yutiladi. Keyingi bosqich suv bilan yuvish va suyultirish 94-95% - vinilxlorid, 4-5% - dixloretan va 1% atrofida qo’shimcha saqlovchi suyuqlikni beradi. Dixloretanni pirolizlab vinilxlorid olishda ishkor, spirt sarflanmaydi va jarayonni uzluksiz to’la avtomatlashtirilga holda olib borish imkonini beradi.
Katalitik pirolizda 400 0C da dixloretan parlarini pemza, kaolin yoki aktivlangan ko’mir, ustidan utkaziladi. Katalizator sifatida alyuminiy, temir, kurgoshin, titan kabi metallarni oksidlari va xloridlari ishlatiladi.
E’tiboringiz uchun raxmat!