background image

 
 

HALOGENOWANIE - CHLOROWANIE 

 
 

 

background image

 

 

 
 

 

 

background image

 

 

background image

 

Pierwsza synteza chloru – (Schecle 1774 r.)  

 

4 HCl  +  MnO

2

Cl

2

  +  MnCl

2

  +  2 H

2

O

 

 

 
 
 
 
Obecnie głównym  ródłem chloru jest elektroliza solanki.  

 
 

braunsztyn 

background image

Wa niejsze procesy chlorowcowania realizowane w przemy le 

Substrat 

Czynnik 

chloruj cy 

Warunki reakcji 

Produkt 

Metan 

 

Etan 

Propan 

Propan+propyle

 

Pentany 

Parafina 

Cl

2

 

 

Cl

2

 

Cl

2

 

nadmiar Cl

2

 

 

Cl

2

 

Cl

2

 

400-500

o

 

350-400

o

300-350

o

450-550

o

(chloroliza) 

250-300

o

60-90

o

chlorek metylu, chlorek metylenu, 

chloroform, tetrachlorek w gla 

chlorek etylu, 

1-, 2-chloropropan, 

tetrachlorek w gla, perchloroetylen 

 

monochloropentany 

monochloroparafina (15% Cl) lub 

wielochloropochodne o zawarto ci do 75% 

chloru 

Etylen 

Etylen 

Etylen 

Etylen 

Propylen 

Propylen 

Propylen 

Propylen 

n-Buteny 

Chlorek allilu 

Cl

HCl+O

2

 

HCl 

HOCl 

HOCl 

Cl

2

 

HCl 

Cl

2

 

HOCl 

HOCl 

FeCl

3

, 40-70

o

CuCl

2

, 220-240

o

AlCl

3

, 30-90

o

20-40

o

25-35

o

450-500

o

FeCl

3

, 120

o

FeCl

3

, 50

o

30-40

o

30-50

o

1,2-dichloroetan 

1,2-dichloroetan 

chlorek etylu 

wodny r-r chlorohydryny etylenowej 

wodny r-r chlorohydryny propylenowej 

chlorek allilu 

2-chloropropan 

1,2-dichloropropan 

wodny r-r chlorohydryn butylenowych 

wodny r-r dichlorohydryn gliceryny 

background image

 

Alkohol allilowy 

Acetylen 

Acetylen 

Acetylen 

Winyloacetylen 

HOCl 

HCl 

Cl

2

 

Cl

2

 

HCl 

20-30

o

HgCl

2

, 110-210

o

FeCl

3

,

 

80

o

40

o

CuCl

2

, 60

o

wodny r-r monochlorohydryn gliceryny 

chlorek winylu 

tetrachloroetan 

1,2-dichloroetylen 

chloropren 

Benzen 

Benzen 

Toluen 

Toluen 

Fenol 

Fenol  

Fenol 

Fenol 

Difenyl 

Naftalen 

Naftalen 

Cl

2

 

Cl

Cl

2

 

Cl

2

 

NaOCl 

Cl

2

 

SO

2

Cl

2

 

Cl

2

 

Cl

2

 

Cl

2

 

Cl

2

 

FeCl

3

,

 

80

o

UV, 20-40

o

UV, 100

o

FeCl

3

, 100

o

20-40

o

150-180

o

25

o

AlCl

3

, 60-180

o

FeCl

3

, 60-220

o

FeCl

3

, 100

o

AlCl

3

, 100-200

o

chlorobenzen, wielochlorobenzeny 

heksachlorocykloheksan 

chlorek benzylu, 

60% o-chlorotoluen, 40% p-chlorotoluen 

mieszanina o- i p-chlorofenolu 

o-chlorofenol 

p-chlorofenol 

pentachlorofenol 

wielochloropochodne  o  zawarto ci  do  65% 

wag. Cl

2

 

1-chloronaftalen 

wielochloropochodne  o  zawarto ci  do  60% 

wag. Cl

2

 

Metanol 

Etanol 

Etanol 

Propanol 

Alkohol 

izopropylowy 

HCl 

HCl 

Cl

2

 

HCl 

HCl 

 

ZnCl

2

, 100

o

ZnCl

2

, 100

o

60-90

o

ZnCl

2

, 100

o

ZnCl

2

, 100

o

 

chlorek metylu 

chlorek etylu 

wodzian chloralu 

chlorek n-propylu 

chlorek izopropylu 

 

background image

 

Alkohole 

amylowe 

Kwas octowy 

Aceton 

Kwas 

benzoesowy 

p-tolueno-

sulfonamid 

HCl 

 

PCl

3

 

Cl

2

 

PCl

3

 

 

NaOCl 

ZnCl

2

, 100

o

 

100

o

60

o

70

o

 

20-40

o

 

chlorki amylowe 

 

chlorek acetylu 

chloroaceton 

chlorek benzoilu 

 

chloramina T 

background image

Ogólna charakterystyka halogenowania 
 
Pod  poj ciem  halogenowania  rozumie  si   wszystkie  reakcje  polegaj ce  na 
wprowadzeniu  atomów  chlorowca  (chloru,  fluoru,  bromu  i  jodu)  do  cz steczek 
w glowodorów lub innych zwi zków organicznych.  
 
 
Najbardziej rozpowszechnione s  procesy chlorowania. 
Fluorowanie  i  bromowanie  ma  zdecydowanie  mniejsze  znaczenie  przemysłowe,  a 
jodowanie znaczenie marginalne.  
 
 
 

background image

 

Czynniki chloruj ce: 
 
1. Chlor  i  bezwodne  chlorowodory  -  s   one  rozpuszczalne  w  cieczach  organicznych 

(Br

2

>Cl

2

>F

2

  i  HBr>HCl>HF),  co  umo liwia  przeprowadzenie  procesów  w  fazie 

ciekłej. 

2. Mieszanina  chlorowodoru  i  tlenu  lub  powietrza  w  obecno ci  katalizatora  mie-

dziowego - tzw. proces oksychlorowania. 

3. Zwi zki  chloru  –  PCl

3

,  PCl

5

,  POCl

3

,  SOCl

2

  (chlorek  tionylu),  SO

2

Cl

2

  (chlorek 

sulfurylu), COCl

2

 - stosowane s  bardzo rzadko w procesach przemysłowych. 

4. Kwas chlorowy(I) (HClO) i jego sole - NaOCl, Ca(OCl)Cl. 
 
 

background image

 

10 

Chlorowanie alkanów 
 

CnH

2

n

+2

  +  Cl

2

CnH

2

n

+1

Cl  +  HCl

 

 
 

W  zale no ci  od  warunków  procesu,  obok  mono-  tworz   si   równie  

polichloropochodne CnH2nCl2, CnH2n-1Cl3,..., a  do CnCl2n+2. 
 
Chlorowanie alkanów mo na prowadzi  w sposób: 

1. termiczny, 

2. fotochemiczny, 

3. w obecno ci katalizatorów. 

 

W  skali  przemysłowej  chlorowanie  alkanów  najcz ciej  prowadzi  si   metod  

termiczn .  

background image

 

11 

Chlorowanie termiczne 
 
Mechanizm rodnikowy 
 

Cl

2

Cl    +    Cl

 

R    +    HCl

RH    +    Cl

 

R    +    Cl

2

RCl    +    Cl

 

RH    +    Cl

R    +    HCl

 

 

 

 

background image

 

12 

Warunki: 

 

Chlorowaniu metanu -  w temp.  ok. 425-500

o

C  

 

Chlorowanie homologów metanu 

o

 

etanu w temp. 375-450

o

C,  

o

 

frakcji naftowej w ok. 100

o

C.  

 
W temperaturach ni szych od optymalnych, reakcje chlorowania nie zachodz , za  w 

wy szych  nast puje  odszczepienie  wodoru  z  utworzeniem  chlorowodoru,  smoły  i 

koksu,  

 

CH

4

  + 2 Cl

2

C  +  4 HCl

 

 

background image

 

13 

Chlorowanie fotochemiczne  
 
Chlorowanie  w glowodorów  gazowych  przeprowadza  si   w  obecno ci 
rozpuszczalników  nie  ulegaj cych  chlorowaniu,  np.  CCl

4

,  do  którego  przy 

na wietlaniu  wprowadza  si   równocze nie  chlor  i  w glowodór  poddawany  reakcji 
chlorowania.  
 
Chlorowanie fotochemiczne przebiega w niskich temperaturach (ok. 20

o

C),  

 

background image

 

14 

Chlorowanie katalityczne 

 

 
Prowadzi  si   za  pomoc   chloru  w  obecno ci 

miedzi,  antymonu,  cyny,  jodu,  siarki  i 

innych, naniesionych na porowate no niki, jak w giel aktywny, pumeks. Szczególnie 
aktywnym katalizatorem jest chlorek miedziowy, osadzony na porowatym no niku.  
 
Katalizatorami  homogenicznymi  mog   by   zwi zki  tworz ce  rodniki,  jak  np. 
diazometan,  tetraetyloołów,  heksafenyloetan,  które  powoduj   dysocjacj   cz steczek 
chloru na atomy inicjuj ce reakcj  ła cuchow .  
 
 
 
 

background image

 

15 

In

ne metody chlorowania alkanów  

 
Chlorkiem sulfurylu SO

2

Cl

2

, fosgenem COCl

2

, chlorkiem miedzi(II) CuCl

2

, czy PCl

5

.  

 
Przykład  
Gazowe  alkany  mo na  chlorowa   w  temp.  400

o

C  CuCl

2

,  znajduj cym  si   w  stanie 

suspensji w gazie. 

RH  + 2 CuCl

2

RCl  +  2 CuCl  +  HCl

 

Chlorek  miedzi(I)  utlenia  si   powietrzem  w  temp.  325-400

o

C  i  poddaje  działaniu 

chlorowodoru. 

2 CuCl + 0,5 O

2

  + 2 HCl

2 CuCl

2

  +  H

2

O

 

Zregenerowany chlorek miedzi(II) u ywa si  ponownie w procesie chlorowania. 

background image

 

16 

Chlorometan 

CH

3

Cl

rozpuszczalnik specjalny (np. do polimeryzacji kauczuku

butylowego, do produkcji dentek)

czynnik metyluj cy

etery, półprodukty,

pestycydy

dimetylochlorosilan

silikony

+ Si

tetrametyloołów

dodatek do paliw

metyloceluloza

rodek zag szczaj cy farby

drukarskie

merkaptan metylowy

DMSO

siarczek dimetylu

rodek chłodz cy

+ stop

Pb-Na

+alkaliceluloza

+ NaHS

+ Na

2

S

 

background image

 

17 

Chlorek metylenu 

CH

2

Cl

2

chlorobromometan

rozpuszczalnik tworzyw sztucznych, tłuszczów, olejów

+ Br

2

 

 

background image

 

18 

Chloroform  

Przechowuje si  go w butelkach ze szkła ciemnego, gdy  pod wpływem  wiatła i 

tlenu atmosferycznego rozkłada si  z wydzieleniem silnie truj cego fosgenu. 

CHCl

3

 +  0,5 O

2

COCl

2

  +  HCl

 

 

CHCl

3

rozpuszczalnik alkoholi, tłuszczów, olejów,  ywic, kalafoni i kauczuku

do oczyszczania penicyliny i inych antybiotyków

freon R21

teflon

+ HF

freon R22

 

background image

 

19 

Tetrachlorometan 

CCl

4

freony

rozpuszczalnik  ywic, PCW, tłuszczów, olejów

odtłuszczacz metali

rodek ga niczy (dawniej)

czyszczenie odzie y na sucho (dawniej)

rozpuszczalnik do reakcji chlorowania w fazie ciekłej

zwalczanie szkodników

 

background image

 

20 

Metody otrzymywania chlorometanów 

 

chlorowanie metanu  

 

CH

4

CH

3

Cl

CH

2

Cl

2

CHCl

3

+Cl

2

-HCl

+Cl

2

+Cl

2

-HCl

-HCl

CCl

4

+Cl

2

-HCl

 

 
Proces chlorowania metanu mo na prowadzi  metod : 

 

jednostopniow  – chlorowanie termiczne, 

 

dwustopniow   –  chlorowanie  termiczne  i  fotochemiczne,  które  przebiega  w 
niskiej temperaturze w fazie ciekłej. 

 

background image

 

21 

 

Działanie chlorowodorem na metanol z otrzymaniem chlorku metylu,  

CH

3

OH  +  HCl

CH

3

Cl  +  H

2

O

 

 

Oksychlorowanie metanu 

CH

 +  HCl +  O

2

CH

3

Cl  +  H

2

O

 

Jest to tzw. proces Transcat. 

background image

 

22 

Chlorowanie termiczne 
 
Warunki procesu: 

 

Aparatura odporna na chlor, 

 

Surowce pozbawione wilgoci,  

 

Temperatura – ok. 500

o

C, 

 

Reaktor adiabatyczny, 

 

Proces  egzotermiczny  -  ciepło  odprowadzane  wraz  z  kilkakrotnym  nadmiarem 
CH

4

 

Selektywno  przereagowania CH

4

 na chlorometany 85-90%.  

background image

 

23 

 

Schemat instalacji chlorowania metanu metod  jednostopniow   
 

Układ 4 kolumn

rektyfikacyjnych

odpady chloroorganiczne

powietrze

Cl

2

CH

4

1

2

3

4

H

2

O

NaOH

32% HCl

stê¿ony H

2

SO

4

5

6

5

7

8

9

CH

3

Cl

CH

2

Cl

2

CHCl

3

CCl

4

 

 

1  –  reaktor  (chlorator  termiczny),  2  –  chłodnica  ociekowa,  3  –  absorber  HCl,  4  –  absorber 

alkaliczny (do absorpcji resztek HCl), 5 – chłodnice wodne, 6 – wie a susz ca, 7 – pompa, 8 – 

zbiornik 

background image

 

24 

Cl

2

CH

4

1

2

3

4

H

2

O

NaOH

32% HCl

st ony H

2

SO

4

2

5

CH

3

Cl

CH

2

Cl

2

CHCl

3

CCl

4

6

7

CH

4

 recyrkulowany (+ CH

3

Cl)

r-r chlorowcopochodnych w CCl

4

8

9

10

Cl

2

CCl

4

 obiegowy

11

12

2

 

1 – chlorator termiczny, 2 – chłodnice wodne, 3 - 3 – absorber HCl, 4 – absorber alkaliczny (do absorpcji resztek HCl), 5 – 

chłodnice wodne, 6 – wie a susz ca, 7 – pompa, 8, 9, 11, 12 – kolumny rektyfikacyjne, 10 – chlorator fotochemiczny 

background image

Inne chloroalkany 
 
Chlorowanie etanu metod  termiczn  
 

C

2

H

6

  +  Cl

2

C

2

H

5

Cl  +  HCl

 

 

background image

 

26 

Zastosowanie chlorku etylu 

C

2

H

5

Cl

etyloceluloza

merkaptan etylowy (do nawanniania gazu)

etyloaminy

tetraetyloołów (dodatek do paliw)

jako czynnik etyluj cy

w medycynie

czynnik chłodz cy w zakresie +5 - -5

o

C

celuloza

NaHS

NR

3

Pb Na stop

 

Etyloceluloza  wykorzystywana  jest  do  otrzymywania  powłok  antykorozyjnych,  na 

cz ci  maszyn  oraz  izolacji  kabli  i  przewodów.  Surowiec  lakierniczy  do  produkcji 

lakierów nanoszonych na metale i drewno. 

background image

 

27 

Chlorowanie pentanów 
 
Chlorowania  frakcji  pentanowej  z  destylacji  benzyny  (mieszanina  n-pentanu  i 

izomerów) prowadzi do mieszaniny chloropentanów (w tym monochloropentanów). 

C

5

H

12

  +  Cl

2

C

5

H

11

Cl  +  HCl

 

Hydroliza chlorków 10% wodnym r-rem NaOH, w temp. 180-200

o

C, pod ci nieniem 1 

MPa prowadzi do mieszaniny alkoholi pentylowych 

C

5

H

11

Cl  +  NaOH

C

5

H

11

OH  +  NaCl

 

 
Pentanole wykorzystuje si  do otrzymywania technicznego octanu pentylu - wchodzi 

w skład rozpuszczalnika stosowanego w przemy le lakierniczym do lakierów opartych 

na estrach celulozy. 

 

background image

 

28 

Chloroparafiny 
 
Chloroparafinami  nazywa  si   produkty  chlorowania  ciekłych  i  stałych  mieszanin 
(frakcji) w glowodorów n-parafinowych.  
 
Chloroparafiny  s   nietoksyczne,  nie  rozpuszczalne  w  wodzie,  natomiast  dobrze 
rozpuszczalne w olejach naftowych i wielu rozpuszczalnikach aromatycznych. 
 

background image

 

29 

Chlorowanie  frakcji  w glowodorów  n-parafinowych  wydzielonych  z  nafty 
prowadzone jest najcz ciej w celu otrzymania tzw. 

chloroparafiny-13, zawieraj cej 

12-15% wag. chloru.  
 
 
Chloroparafiny-13  jest  ona 

czynnikiem  alkiluj cym  benzen  w  produkcji  tzw. 

kerylobenzenu  (kerylobenzeny  –  produkty  alkilowania  benzenu  alifatycznymi 
w glowodorami  naftowymi  o  długo ci  ła cuchów  od  C

10

-C

14

)  –  półproduktu  w 

syntezie  rodków powierzchniowo-czynnych typu alkiloarylosylfonianów. 
 

background image

 

30 

Chloroparafiny  ciekle,  zawieraj   od  40-49%  Cl

2

  i  u ywa  si   jako  dodatki 

modyfikuj ce  własno ci  farb  i  lakierów  oraz  olejów  smarowych,  oraz  do  produkcji 
plastyfikatorów (szczególnie poli(chlorku winylu). 
 
Stałe chloroparafiny, zawieraj  70-72% Cl

2

 i wykorzystuje si  jako dodatki do mas 

plastycznych  i  kauczuków  w  celu  „uodpornienia”  ich  na  działanie  ognia,  czyli 
ognioodporne masy plastyczne.  
 
 
Przykładowe warunki chlorowania 
Chlorowanie  ciekłych  n-parafin  (np.  C

10

-C

18

)  prowadzi  si   w  sposób  ci gły  w 

reaktorach  kolumnowych,  wprowadzaj c  od  dołu  gazowy  chlor  (przeciwpr d). 

Utrzymuje si  temperatur  ok. 100

o

C dzi ki cyrkulowaniu cz ci produktu. 

background image

 

31 

Oksychlorowanie etanu 

 

Najnowszy proces otrzymywania chlorku winylu – EVC (European Winyls 
Corporation) – uruchomiony w Wilhelmshaven w Niemczech  

2 CH

3

-CH

3

  +  Cl

2

  +  1.5 O

2

2 CH

2

=CHCl  +  H

2

O

 

 

Zalety procesu: 

1.

 

Proces jest ok. 20% ta szy ni  

tradycyjne oksychlorowanie 

etylenu 

2.

 

Unika si  tworzenia 

kancerogennych produktów 

po rednich 

3.

 

Mniejsze zu ycie energii 

 

 

 

background image

 

32 

Instalacja chlorku winylu w Wilhelmshaven w Niemczech 

 

 

background image

 

33 

C

HLOROWANIE OLEFIN

 

Chlorowanie etylenu do 1,2-dichloroetanu 

 
 

1,2-Dichloroetan (EDC) jest bezbarwn , trudno paln  ciecz  o temperaturze 

wrzenia 84

o

C. Dobrze rozpuszcza oleje, tłuszcze, asfalty,  ywice, bitumy i 

kauczuki.  

 

 

Warianty chlorowania etylenu: 

 

 

 

reakcja z chlorem (starsza metoda), 

 

oksychlorowanie (nowsza metoda). 

 

background image

 

34 

Addycja chloru do etylenu 

 

CH

2

=CH

2

  +  Cl

2

CH

2

Cl-CH

2

Cl

∆H<0 (-180 kJ/mol)

 

 

Aktywacja chloru katalizatorem Lewis’a 

kat

+ Cl Cl

:

:

..

..

..

..

:

:

..

..

..

..

Cl

Cl

kat

 

 

background image

 

35 

Warunki reakcji:   

 

faza ciekła, 

 

reaktor barbota owy,  

 

katalizator - 

FeCl

3

, ZnCl

2

 lub SbCl

3

,  

 

temperatura - 40-70

o

C, ci nienie - 0,4-0,5 MPa (wariant niskotemperaturowy), 

 

lub 120-130

o

C (wariant wysokotemperaturowy),  

 

Selektywno  tworzenia 1,2-dichloroetanu - 98% w przeliczeniu na etylen i 99% 
w przeliczeniu na chlor . 

 

 

 

Chlorowanie etylenu mo na przeprowadza  równie  w fazie gazowej w temperaturze 

90-130

o

C. Wówczas tworzenie EDC ma charakter rodnikowy;  

background image

 

36 

Oksychlorowanie etylenu 

 

CH

2

=CH

2

  +  2 HCl  +  0.5 O

2

ClCH

2

-CH

2

Cl  +  H

2

O

∆H<0 (-234 kJ/mol)

 

 

 

Etap reakcji 

 

 

CH

2

=CH

2

  +  2 CuCl

2

ClCH

2

-CH

2

Cl  +  Cu

2

Cl

2

 

 

Etap regeneracji 

 

Cu

2

Cl

2

  +  0.5 O

2

CuO

.

CuCl

2

 

CuO

.

CuCl

2

  +  2 HCl

2 CuCl

2

  +  H

2

O

 

background image

 

37 

Warunki procesu: 

 

faza gazowa,  

 

temperatura - 220-240

o

C,  

 

ci nienie - 0,2-0,4 MPa,  

 

reaktor z fluidalnym zło em katalizatora,  

 

ciepło odbierane za pomoc  w ownic "zanurzonych" w warstwie fluidalnej,  

 

przy 94-97% konwersji etylenu i 95-97% konwersji HCl, selektywno  tworzenia 

1,2-dichloroetanu  dochodzi  do  97%.  (Na  stacjonarnym  katalizatorze  93-97% 

konwersja etylenu i 94-95% HCl, selektywno  tworzenia EDC 94%). 

 

Produkty  uboczne  -  chlorek  winylu,  chlorek  etylu,  1,1-dichloroetan,  chlorek 

winylidenu,  cis-  i  trans-1,2-dichloroetyleny,  trichloroetylen,  chloral  i  wysokowrz ce 

składniki. 

 

 

Do  firm,  które  jako  pierwsze  przeprowadziły  technicznie  proces  oksychlorowania 

nale ały GododrichDow i Monsanto (w USA w 1964 r.).  

 

background image

 

38 

Dehydrochlorowanie 1,2-dichloroetanu do chlorku winylu 

 

Alkaliczne: 

CH

2

Cl-CH

2

Cl  +  NaOH

CH

2

=CHCl  +  NaCl  +  H

2

O

 

 
Nie ma  adnego znaczenia przemysłowego! 

 
Termiczne: 

∆H>0 (71 kJ/mol)

CH

2

Cl-CH

2

Cl 

CH

2

=CHCl  +  HCl

 

 
Dow ChemicalEthylB.F. GoodrichHoechstICIMitsui ToatsuMonsantoStauffer.  

 

background image

 

39 

Mechanizm reakcji: 

 

CH

2

Cl-CH

2

Cl

CH

2

Cl-CH

2

  +  Cl

.

.

 

CH

2

Cl-CH

2

Cl  +  Cl

.

.

CH

2

Cl-CHCl  +  HCl

 

CH

2

=CHCl  +  Cl

.

.

CH

2

Cl-CHCl 

 

CH

2

=CHCl  +  HCl

.

.

CH

2

Cl-CH

2

  +  Cl 

 

 

background image

 

40 

Warunki dehydrochlorowania: 
 

 

reaktor rurowy 

 

Temperatura - 400-600

o

C (preferowana 500-550

o

C), 

 

Ci nienie - 0,1-4 MPa.  

 

redni czas przebywania reagentów w reaktorze - 10-20 s.  

 

Konwersja EDC - 50-60%; 98% selektywno ci.  

 

background image

 

41 

Zbilansowane chlorowanie i oksychlorowanie etylenu do chlorku winylu 

 

 

CH

2

=CH

2

  +  Cl

2

CH

2

Cl-CH

2

Cl

2 CH

2

Cl-CH

2

Cl 

2 CH

2

=CHCl  +  2 HCl

CH

2

=CH

2

  +  2 HCl  +  0.5 O

2

ClCH

2

-CH

2

Cl  +  H

2

O

 

 

Sumarycznie: 

 

2 CH

2

=CH

2

  +  Cl

2

  +  0.5 O

2

2 CH

2

=CHCl  +  H

2

O

 

background image

 

42 

1

2

3

4

5

6

7

10

8

gazy odlotowe

H

2

O

H

2

O

NaOH

Para

HCl

H

2

O

9

Tlen

7

13

H

2

O

Solanka

H

2

O

H

2

O

7

7

Etylen

Chlor

11

12

14

A

16

Para

Para

B

EDC + woda

15

EDC

17

18

19

21 chlorek winylu

H

2

O

7

7

7

H

2

O

20

5

Para

Para

EDC

EDC

C

2

H

4

 + O

2

H

2

O

22

22

22

22

 

1  -  mieszalnik,  2  -  reaktor 

oksychlorowania  etylenu,  3  -  zbiornik 

para-kondensat,  4,  18  -  chłodnice 

kolumnowe,  5  -  wymienniki  ciepła,  6  - 

absorber,  7  -  skraplacze,  8,  13,  20  - 

separatory,  9  -  spr arka,  10  - 

oddzielacz,  11  -  reaktor  chlorowania 

etylenu,  12  -  chłodnica  solankowa,  14, 

15, 19, 21 - kolumny rektyfikacyjne, 16 

- zbiornik EDC, 17 - piec rurowy, 22 - 

kotły parowe. 

A  -  niskowrz ce  produkty  uboczne 

(chloroform, 

tetrachlorometan, 

chlorobutadien,  1,1-dichloroetan  i  inne) 

oraz woda, B - wysokowrz ce produkty 

uboczne - pozostało  chloroorganiczna 

(ok.  35%  1,1,2-trichloroetanu,  ok.  15% 

cis-  i  trans-1,3-dichlorobutylenów,  ok. 

15% 1,1,2,2-tetrachloroetanu i in.). 

 

background image

 

43 

Zastosowanie chlorku winylu 

 

wiatowa produkcja chlorku winylu w 1996 r. wynosiła 22 mln t.  

Najwi kszymi producentami w Ameryce Płn. s  firmy Dow Chemical i Geon, w 

Europie  Zachodniej  –  EVC  International  i  Solvay;  za   w  Japonii  –  firmy  Tosoh  
Kaneka

Chlorek winylu jest wyko-

rzystywany  (99%  produkcji) 
jako monomer lub komonomer 
do  polimeryzacji.  Najwa niej-
sze  znaczenie  techniczne  znaj-
duje polimeryzacja chlorku wi-
nylu do poli(chlorku winylu). 

 

background image

 

44 

 

     

 
 
 
 

 
 

 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

background image

 

45 

Chlorowanie propylenu – chlorek allilu 

 

 

Chlorek allilu jest bezbarwn , łatwopaln  ciecz  o charakterystycznym, ostrym 

zapachu, o temperaturze wrzenia 45

o

C. Jest wchłaniany do organizmu przez 

skór , układ oddechowy i pokarmowy. Wykazuje działanie narkotyczne. 

Powoduje podra nienia  luzówek, skóry. Przez skór  wchłania si  szybko, 

powoduj c poparzenia. 

 
 

background image

 

46 

Otrzymywanie chlorku allilu 
 

 

CH

3

CH=CH

2

  +  Cl

2

CH

2

=CHCH

2

Cl  +  HCl

 

 

Reakcja uboczna: 
 

CH

3

CH=CH

2

  +  Cl

2

CH

3

CH-CH

2

Cl

Cl

 

 

 

 

 

background image

 

47 

Mechanizm reakcji: 

Cl

2

2 Cl 

.

 

Cl 

 +  CH

3

CH=CH

2

.

 CH

2

CH=CH  +  HCl

 

Cl 

 +  ClCH

2

CH=CH

2

Cl

2

  + 

 .

 CH

2

CH=CH

2

 

 

 

 

Warunki reakcji: 

 

Temperatura - > 350

o

C (ok. 500

o

C) 

 

Surowiec  -  95%  propylen,  dobrze  oczyszczony  od  propanu  i  innych 

w glowodorów,  

 

5-6 moli cz steczek propylenu na 1 mol cz steczek chloru,  

 

Wydajno  chlorku allilu - 80%.  

 

Produkty uboczne - 1,2-dichloropropan, 2-chloropropen, i 1,3-dichloropropen.  

background image

 

48 

 

Uproszczony  schemat  instalacji  produkuj cej  chlorek  allilu  według  technologii 

opracowanej w Zakładach Chemicznych „Organika-Zachem” w Bydgoszczy  
 

H

2

O

1

1

2

3

4

4

4

propylen

chlor

5

6

7

8

9

10

H

2

O

11

12

woda

chlorek allilu

frakcja lekka

frakcja ci ka

 

 
1 - adsorbery, 2 - mieszalnik, 3 - chlorator, 4 - przeponowe wymienniki ciepła, 5 - piec 

rurowy, 6 - zbiornik, 7 - spr arka, 8-11 - kolumny rektyfikacyjne, 12 – absorber 

background image

 

49 

Zastosowanie Chlorku Allilu 

 

 

do produkcji epichlorohydryny,  

 

alkoholu allilowego.  

 
Innymi  wa nymi  pochodnymi  chlorku  allilu  s :  skrobia  allilowa,  ftalan  diallilu, 
tiozynoamina,  silikony  allilowe  i  alletryna  (allilopiretyna),  a  tak e  izotiocyjanianu 
allilu (sztuczny olej gorczyczny).  
 
Chlorek  allilu  polimeryzuje  w  obecno ci  katalizatorów  typu  Friedla-Craftsa,  tworz c 
polimery  wykorzystywane  do  impregnacji  papieru  i  drewna  oraz  jako  kleje,  smary  i 
lakiery. 

background image

 

50 

Produkcja chlorku allilu w Polsce 

 
Chlorek allilu produkowany jest przez Zakłady Chemiczne „Zachem” w Bydgoszczy, 
jako produkt po redni w syntezie epichlorohydryny.