ВИНИЛХЛОРИД

Содержание
  1. Всепроникающий винилхлорид – Экобаланс
  2. Чем опасен винилхлорид
  3. В чем заключается опасность винилхлорида?
  4. Что может быть причиной хронического отравления полихлорвинилом?
  5. Симптомы винилхлоридной болезни
  6. Как обезопасить свой быт от винилхлорида?
  7. Хлористый винил (винилхлорид): свойства, формула, промышленное производство в России
  8. Общее описание
  9. Химические свойства винилхлорида
  10. Реакция полимеризации
  11. Физические характеристики
  12. Получение
  13. Производство в России
  14. Применение
  15. Другие сферы использования
  16. Токсичность
  17. Поливинилхлорид (ПВХ): что это такое, свойства, применение, получение
  18. Применение поливинилхлорида в различных областях
  19. Преимущества и недостатки
  20. Безопасность для здоровья
  21. Виды поливинилхлорида (классификация)
  22. Винилхлорид – сырье для получения поливинилхлорида
  23. Получение винилхлорида
  24. Гидрохлорирование  ацетилена (рисунок 1 А) :
  25. Получение винилхлорида из этилена и хлора
  26. Комбинированные методы получения винилхлорида
  27.  Очистка и хранение винилхлорида
  28. Винилхлорид – Химические свойства
  29. Реакции присоединения по двойной связи
  30. Реакции замещения по атому хлора
  31. Реакция полимеризации
  32. Прочие реакции

Всепроникающий винилхлорид – Экобаланс

ВИНИЛХЛОРИД

Полимеры… без них сегодня невозможно развитие производства и народного хозяйства. Полимеры – это лекарства и строительные материалы, синтетические ткани и дорожные покрытия, мебель, игрушки, упаковочные материалы…

В основе большинства из них лежит очень токсичный мономер – винилхлорид. Его нельзя путать с поливинилхлоридом (ПВХ) из которого, собственно, и изготавливаются почти все окружающие нас предметы.

Винилхлорид – газ, не имеющий цвета, но обладающий едва выраженным сладковатым запахом. Россия занимает одно из первых мест в мире по производству этого ядовитого, но незаменимого мономера. Сотни тысяч его тонн ежедневно получают химические комбинаты и перерабатывают другие предприятия.

Чем опасен винилхлорид

Все рабочие и жилые помещения необходимо регулярно проверять на уровень винилхлорида. Тому есть две причины:

  1. Газ опасен сам по себе.
  2. ПВХ способен много лет источать в атмосферу вредные испарения.

Провести необходимые замеры помогут сотрудники независимой экологической экспертизы «Экобаланс» (тел. +7 (495) 220-53-23).

В чем заключается опасность винилхлорида?

  • Это вещество – яд. Попадая в организм через органы дыхания, он вызывает симптомы, очень напоминающие наркотическое отравление. Человек испытывает потерю координации и равновесия, сонливость. Если ему сразу не оказать помощь и не вывести из отравленной атмосферы, дыхание станет прерывистым, сонливость – непреодолимой. Начинаются судороги, наступает потеря сознания, смерть.
  • Этот газ взрывоопасен. Обычно он воспламеняется или взрывается даже от крошечной искры, образуя при этом очень высокие температуры.
  • При горении этого токсина выделяется фосген – ядовитый газ удушающего действия с едва уловимым  запахом влажного сена, гниющих фруктов. При первом же вдохе фосгена у человека образуется мощный отек легких, через 15 минут наступает смерть. Антидотов у фосгена, который использовали еще в Первую мировую, нет и по сей день. Спасти от отравления может только противогаз.

Если симптомы острого отравления заметны сразу, то отравление хроническое приносит не меньше вреда.

От него тоже можно умереть, хоть и не так мгновенно.

Вот почему так важно контролировать содержание винилхлорида в воздухе. Проверить и документально зафиксировать чистоту окружающей атмосферы помогут специалисты «Экобаланс».

Что может быть причиной хронического отравления полихлорвинилом?

  • Утечки с промышленных производств. Из ПВХ сегодня делают почти все окружающие нас предметы. Предположить, на каком из окружающих производств используют хлорвинил, сложно. Тем более что наличие его запаха свидетельствует о том, что ПДК превышена в сотни раз.
  • Сжигание тары, строительных материалов. После преодоления порога в 110°С изделия, в составе которых есть ПВХ, начинают лавинообразно источать в воздух ядовитый токсин. Постоянное соседство с местами сжиганий (например, свалками) быстро приведет к хроническому отравлению.
  • Мебель, строительные материалы, детские игрушки, находящиеся в помещении. В состав практически всего вышеперечисленного входит ПВХ. Это соединение годами может выделять в воздух вредные вещества. Помните, как пахнет новая мебель? Это и есть запах ядовитого токсина. Постоянное его вдыхание приводит к развитию винилхлоридной болезни или углекислого нейротоксикоза.

Симптомы винилхлоридной болезни

Постоянное пребывание в атмосфере с избыточной, но не самой высокой  концентрацией винилхлорида вызывает следующие симптомы:

  • раздражение глаз;
  • кашель, чихание;
  • хронические головные боли;
  • периоды бессонницы, сменяющиеся непроходящей сонливостью;
  • раздражительность;
  • нарушение памяти и мышления;
  • онемение конечностей;
  • вегетативные состояния.

Если подобные ощущения возникают у всех присутствующих в помещении, следует немедленно провести независимую экологическую экспертизу (тел. +7 (495) 220-53-23). Дальнейшее пребывание в зараженной атмосфере приводит к развитию:

  • ангиосаркомы;
  • рака мозга, легких, костной системы, органов дыхания;
  • тяжелых поражений нервной системы;
  • мутации соединительных тканей;
  • нарушению деятельности всех систем организма.

Спасти людей, работающих или живущих в помещениях с отравленным воздухом, может только своевременное устранение источников винилхлорида. Их без труда смогут обнаружить представители «Экобаланса» – организации, которая проводит независимые экологические экспертизы.

Как обезопасить свой быт от винилхлорида?

К сожалению, даже замена мебели из синтетических плит на натуральную деревянную проблемы не решит: в мастиках, красках, лаках, пропитках содержится все тот же винилхлорид. Избавиться от него окончательно невозможно. Зато можно принять меры, чтобы снизить концентрацию токсина и его негативное действие.

  • На производствах, связанных с ПВХ, рекомендуется в обязательном порядке использовать средства защиты.
  • Не рекомендуется находиться длительное время рядом со свалками, местами сжигания мусора, промпредприятиями.
  • В жилых помещениях не ставить мебель рядом с отопительными приборами.
  • Своевременно ремонтировать мебель, чтобы ядовитые испарения из синтетических плит не проникали в помещение через поврежденное покрытие.

Если возникает подозрение, что концентрация винилхлорида превышает ПДК, следует немедленно обратиться к специалистам. Протоколы замеров, которые выдают представители «Экобаланс», являются официальными документами и могут быть предъявлены в судебных и исковых процессах.

Телефон НЭЭ «Экобаланс» +7 (495) 220-53-23. Мы приезжаем на следующий день после вызова!

[Всего : 11    Средний: 2.3/5]

Источник: http://ekobalans.ru/investigations/vinilhlorid

Хлористый винил (винилхлорид): свойства, формула, промышленное производство в России

ВИНИЛХЛОРИД

Хлористый винил является одним из простейших производных ацетилена, получаемого присоединением хлороводорода. Основным видом химических реакций, в которых участвует это вещество, служит процесс полимеризации.

Конечный продукт – ПВХ – находит широкое применение во всех сферах человеческой деятельности.

Процесс изготовления соединения и его производных сопровождается выделением летучих веществ, которые оказывают сильное токсическое действие на организм человека.

Общее описание

Хлористый винил (винилхлорид) – одно из самых широко используемых химических соединений, так как оно является сырьем для производства ПВХ. Впервые это вещество было получено Либихом в 1830 г.

в Германии из дихлорэтана и спиртового углекислого калия. Через 42 года другой немецкий химик, Ойген Бауманн, обратил внимание на то, что при хранении на свету из хлористого винила начинают осаждаться хлопья.

Этого ученого считают первооткрывателем поливинилхлорида.

Первое время данное соединение не вызывало никакого интереса в среде коммерсантов и производителей химической продукции. Его производство в промышленных масштабах началось в 30-е гг. XX в.

Эмпирическая формула хлористого винила имеет вид: C2H3Cl. Структурная формула представлена на рисунке ниже.

При нормальных условиях винилхлорид является бесцветным газом, но так как температура его кипения составляет -13 °С, то с ним обычно работают в жидком состоянии.

Химические свойства винилхлорида

Основными реакциями, присущими данному веществу, являются:

  • Полимеризация.
  • Замещение по связи углерод-хлор. Этот процесс позволяет получить алкоголяты и эфиры винила. Атом хлора замещается в присутствии катализаторов: галогенидов, палладия и солей других металлов. Если в качестве растворителей используется спирт, то синтезируются сложные эфиры.
  • Окисление кислородом в газовой фазе. Продуктами этой реакции являются формилхлорид, угарный газ, соляная и муравьиная кислота. Полное окисление наблюдается при участии катализатора хромита кобальта или в водном растворе с использованием перманганата калия. Реакция с озоном в жидком и газообразном состоянии винилхлорида приводит к образованию формилхлорида и муравьиной кислоты. При самовозгорании выделяются угарный газ, соляная кислота и токсичный фосген (в небольшом количестве).
  • Реакции присоединения. Для получения трихлорэтана, использующегося в качестве растворителя, проводят реакцию присоединения хлора: по ионному механизму (в жидкой фазе, при отсутствии света, с использованием катализатора на основе переходных металлов) или по радикальной реакции (при повышенной температуре). Полезные продукты винилхлорида синтезируют также при кислотном катализе и гидрогенизации.
  • Фотодиссоциация. Под действием света с длиной волны 193 нм из молекулы хлористого винила происходит отщепление группы HCl и Cl.
  • Пиролиз. Винилхлорид является более устойчивым соединением при термическом разложении, чем другие галогеналканы такого типа. Пиролиз начинается при температуре 550 °С. При 680 °С выход ацетилена, соляной кислоты, хлоропрена и винилацетилена составляет порядка 35%. В присутствии воды хлористый винил разъедает железо, сталь и алюминий из-за выделения HCl.

Реакция полимеризации

Монономер винилхлорида может существовать длительное время при обычных условиях. Появление радикалов в результате фото- или термохимических реакций приводит к активизации полимеризации.

Этот процесс протекает в 3 этапа и представлен на рисунке ниже.

Физические характеристики

Основными физическими свойствами соединения при нормальных условиях являются следующие:

  • молекулярная масса – 62,499;
  • температура плавления – 119 К;
  • температура кипения – 259 К;
  • теплоемкость в жидком состоянии – 84 Дж/(моль∙К);
  • давление паров при 0 °С – 175 кПа;
  • вязкость при -20 °С – 0,272 мПа∙с;
  • нижний предел взрываемости – 8,6 % (по объему);
  • температура самовоспламенения – 745 К.

Вещество обладает хорошей растворимостью в углеводородах, нефти, спиртах, органических жидкостях; практически не смешивается с водой.

Получение

Существует несколько промышленных способов, как получить винилхлорид:

  • в результате реагирования соляной кислоты с ацетиленом;
  • из этилена и хлора (прямое хлорирование этилена, получение этилендихлорида, его пиролиз до винилхлорида);
  • оксихлорированием этилена;
  • комбинированным способом (прямое хлорирование, пиролиз этилендихлорида, оксихлорирование) – равновесным процессом из этилена и хлора без образования или потребления соляной кислоты.

В настоящее время последний вариант является наиболее распространенным и экономически рентабельным. Количество хлорида винила, полученного по данной технологии, составляет более 95% всего мирового производства. Химизм реакций представлен на рисунке ниже.

Весь объем кислоты, который получают при пиролизе этилендихлорида, применяется в качестве сырья на следующем этапе производства (оксихлорирование). Полученный продукт очищают перегонкой, побочные вещества используют при производстве растворителей или реутилизируют.

Производство в России

В России производство хлорида винила из ацетилена производится на следующих предприятиях:

  • АК «Азот», (Новомосковск, Тульская область).
  • ОАО «Пласткард» (Волгоград).
  • ОАО «Химпром» (Волгоград).
  • ОАО «Усольехимпром», (Усолье-Сибирское, Иркутская область).

На основе этилена синтез вещества осуществляется в таких организациях, как:

  • ОАО «Саянскхимпласт» (Саянск).
  • ОАО «Сибур-Нефтехим» («Капролактам», Дзержинск).
  • ЗАО «Каустик» (Стерлитамак).

Синтез из ацетилена считается устаревшей технологией. Использование этилена в качестве исходного материала обладает следующими преимуществами:

  • более дешевое и доступное сырье;
  • высокая степень выхода готового продукта;
  • малое энерго- и водопотребление;
  • возможность строительства производственных линий высокой мощности.

Этот способ применяется ведущими мировыми производителями уже в течение 40 лет.

Основными перспективными направлениями развития промышленного производства винилхлорида в России являются введение новых мощностей, переход на этановое сырье, распространение технологии оксихлорирования с использованием кислорода и развитие смежных отраслей для сбыта каустической соды, образующейся в качестве побочного продукта.

Применение

Подавляющее количество производимого хлорида винила используется для изготовления поливинилхлорида (ПВХ). По данным статистики более 50% производства этого полимера находится в Азии.

Поливинилхлорид является самым разноплановым материалом из всех полимеров. Из него могут изготавливаться как жесткие строительные конструкции (трубы, внешние стеновые обшивки, профили), так и эластичная продукция (провода, кабеля, кровельные материалы).

В отличие от других полимерных материалов, у поливинилхлорида под воздействием ультрафиолетовых лучей, окисления и жидких углеводородов происходит не только распад, но и частичная сшивка полимерных цепей. Это свойство связано с наличием в структуре соединения атомов хлора.

Высокая конкурентоспособность поливинилхлорида объясняется также его низкой ценой.

ПВХ применяется для изготовления следующих видов продукции (в порядке убывания по объему производства):

  • трубы и их соединительные части;
  • сайдинг;
  • окна, двери;
  • профили (в том числе заборы и настилы);
  • напольные покрытия;
  • кровельные материалы;
  • потребительская продукция;
  • упаковка;
  • кабели и провода (оболочка, изоляция);
  • медицинские принадлежности;
  • покрытия, клеи.

Другие сферы использования

Небольшая доля хлорида винила (порядка 1%) используется для производства сополимеров, из которых практическое значение имеют комбинации с винилацетатом, винилиденхлоридом, мономерами акрилового ряда и альфа-олефинами. Первый вид сополимеров получил наибольшее распространение. Эти материалы носят следующие торговые названия:

  • вестолит;
  • хосталит;
  • виннол;
  • люковил;
  • корвик;
  • джеон;
  • сикрон и другие.

Они применяются для изготовления такой продукции, как:

  • линолеум и другие покрытия для полов;
  • оконные рамы;
  • облицовочные плитки;
  • искусственная кожа;
  • пленка;
  • лаки;
  • нетканые материалы.

Токсичность

Хлорид винила относится к высоко опасным соединениям, которые приводят к серьезным ухудшениям в организме человека. Вещество является летучим и основной путь проникновения – ингаляционный. Источником является производство винилхлорида, ПВХ и изделий из него.

Хлорид винила вызывает нарушения в следующих органах и системах:

  • угнетение ЦНС (головокружение, потеря ориентации, токсическая кома);
  • поражение соединительной ткани и кровеносных сосудов;
  • ухудшение репродуктивной функции;
  • канцерогенное действие (наиболее часто выявляется ангиосаркома печени, развиваются опухоли и других локализаций);
  • система органов пищеварения – гепатит, холецистит, холангит, гастрит, язвенная болезнь;
  • система кровообращения и кроветворения – гипертония, ишемическая болезнь сердца, эозинофилия, тромбоцитопения;
  • нарушение холестеринового и общего обмена веществ;
  • мутагенный эффект, формирование хромосомных аберраций;
  • угнетение антимикробной защиты, снижение иммунных сил.

При длительном воздействии (от полугода до 3 лет) токсических доз этого вещества возникает «винилхлоридная болезнь». Ее развитие проходит через 3 стадии, для которых характерны следующие признаки:

  1. Слабость, мигрень, тошнота, анемия, болезненность ногтевых фаланг конечностей, а также разрушение их костей. При прекращении вредного влияния изменения являются обратимыми.
  2. Воспаление периферических нервов, выражающееся в потере чувствительности; аритмия, боль в области сердца, нарушение терморегуляции.
  3. Ухудшение памяти, галлюцинации, непроизвольные колебания глаз, раздвоение изображения, нарушение сна, снижение работоспособности, боль в области желудка, тошнота, рвота, нарастание костных патологий.

Источник: https://FB.ru/article/448939/hloristyiy-vinil-vinilhlorid-svoystva-formula-promyishlennoe-proizvodstvo-v-rossii

Поливинилхлорид (ПВХ): что это такое, свойства, применение, получение

ВИНИЛХЛОРИД

Одним из активно используемых газов является этилен, а окончательным этапом его переработки — поливинилхлорид, применение которого нашло себя практически во всех сферах. Полученные искусственным путем органические материалы высокопрочны, инертны ко многим агрессивным веществам и долговечны (срок распада составляет десятки лет).

Полимеризация винилхлорида проходит в несколько этапов, в результате чего образуется прозрачный гранулированный порошок, дисперсностью 100-200 мкм. Форма и размеры определяются способами получения. Сырье поставляется на производства, где дальнейшая технология определяет область применения ПВХ.

Применение поливинилхлорида в различных областях

Невозможно найти сферы жизнедеятельности, где бы ни использовался этот материал:

  • Строительство. Твердый ПВХ в строительстве — это несущие контуры окон, двери. Мягкий — пленки, шланги, линолеумы, отделочные материалы.
  • Инженерные коммуникации. Самый прочный пластик — непластифицированный поливинилхлорид (нПВХ) или винипласт — применяется для производства труб. По ряду показателей он лучше металла.
  • Предметы быта. Используется поливинилхлорид в быту, начиная от изготовления примитивных крепежных элементов и заканчивая предметами мебели.
  • Пищевая отрасль. Представляет отдельное направление, разработаны несколько видов пластика для использования в разных температурных режимах.
  • Автомобильная промышленность.
  • Продукция для детей. Игрушки, коляски.
  • Медицина. Инструменты или их части, одноразовые шприцы, емкости. Появление ПВХ в медицине произвело переворот. Благодаря ему стало возможным использование одноразовых шприцов и капельниц.
  • Аграрный, промышленный секторы.

Преимущества и недостатки

Применение во всех сферах делает материал уникальным. После затвердевания он все равно обладает достаточной пластичностью, чтобы не разрушаться от статистических и динамических нагрузок.

Второе преимущество — облегченный вес. При плотности 1,4 г/см³ изделия из поливинилхлорида даже при небольшой толщине обладают повышенной прочностью. Поэтому все, что делают из ПВХ, отличается небольшим весом. Эта особенность позволяет экономить на транспортировке.

Поливинилхлорид — это пластик, который в зависимости от модифицирующих веществ способен менять свою пластичность в невероятных пределах. Как пример, можно привести пластик, используемый в автомобилестроении, и полиэтиленовые пакеты.

Еще одна сильная сторона – это возможность переработки вторсырья.

Отличные физико-химические показатели вещества, которые определяют также его широкие возможности, одновременно оказываются недостатками. В первую очередь это химическая стойкость получаемых материалов, способность не разрушаться в течение десятков лет. Изготовление одноразовых бытовых, промышленных, медицинских предметов способствует глобальному загрязнению планеты.

Среди недостатков при использовании можно упомянуть вред ПВХ, влияние поливинилхлорида на организм человека.

Первая производная этанола — винилхлорид — сильнодействующий яд, оказывающий на человека сильнейшее воздействие и вызывающий необратимые процессы, в том числе на генетическом уровне.

К наиболее распространенным видам можно отнести возникновение онкологии, повышение концентрации отравляющих веществ в фильтрах организма: лимфатической системе, печени, почках, легких.

Безопасность для здоровья

ПВХ существует в разных видах и формах. За безопасность для здоровья отвечает наличие летучих веществ. Поливинилхлорид имеет структурное звено, в состав которого входит молекула хлора C2H3Cl. При дальнейшем производстве винилхлорида используются присадки, блокирующие выделение летучих веществ и переводящие структуру в инертное состояние.

Разработанные присадки, кроме специализированного назначения, подразделяются на пищевые и технические. Поэтому все, что делают из поливинилхлорида, также имеет свое назначение.

Перед применением важно ознакомиться с видом пластика, информация указана непосредственно на изделии.

Некоторые из них можно использовать только для хранения при холодных или комнатных температурах, другие – для нагревания до 100 °С.

Виды поливинилхлорида (классификация)

Сырьевой порошок имеет один состав, свойства и вид. Но очень отличаются мех. свойства и то, как выглядит поливинилхлорид в готовых изделиях. Окончательные параметры определяются веществами, присаживаемыми в поливинилхлорид, свойства при этом меняются в 2 направлениях:

  1. Винпласт — с высокими механическими показателями, используется как конструкционный материал.
  2. Пластикат — пластичный в высокой степени, применяется для изоляции, покрытия и отделки поверхностей.

Источник: https://punktpriema.ru/articles/chto-takoe-polivinilhlorid-pvh.html

Винилхлорид – сырье для получения поливинилхлорида

ВИНИЛХЛОРИД

Исходным сырьем для производства поливинилхлорида является винилхлорид.

Винилхлорид (хлористый винил) представляет собой при нормальных условиях бесцветный газ с температурой кипения —13,9 °С. Он хорошо растворяется в хлороформе, дихлорэтане, этаноле, эфире, ацетоне, углеводородах нефти и очень мало в воде. Наличие двойной связи обусловливает его способность к реакциям полимеризации.

Формула винилхлорида: CH2=CHCl 

Получение винилхлорида

Винилхлорид  может быть получен различными методами.

Рисунок 1: Реакции получения винилхлорида

Гидрохлорирование  ацетилена (рисунок 1 А) :

Процесс можно проводить в газовой и жидкой фазах в контактном аппарате трубчатого типа. Газофазный способ является наиболее распространенным.

Процесс проводят в контактном аппарате трубчатого типа при 120— 220 °С под избыточным давлением  49 кПа над активированным углем, пропитанным хлоридом ртути в количестве 10% от массы угля.

Для газофазного гидрохлорирования применяется сухой 97—99%-ный ацетилен и высококонцентрированный хлористый водород в мольном соотношении 1 : 1,1. Хлористый водород не должен содержать свободного хлора, который с  ацетиленом реагирует со взрывом.

Продукты реакции представляют собой газообразную смесь, которая содержит 93% винилхлорида и другие примеси. Эта смесь подвергается разделению и очистке.

Получение винилхлорида из этилена и хлора

Большое значение приобретают способы синтеза винилхлорида из этилена и хлора, так как этилен, получаемый из углеводородов нефти, является более дешевым, чем ацетилен, получаемый из карбида кальция или из природного метана и других углеводородов термоокислительным пиролизом или электрокрекингом.

Получение винилхлорида из этилена и хлора через дихлорэтан проводят в две стадии (рисунок 1 Б):

  1. жидкофазным хлорированием этилена в присутствии хлоридов меди, железа или сурьмы;
  2. пиролизом образовавшегося на первой стадии дихлорэтана.

Жидкофазное хлорирование этилена осуществляется в реакторе обычного типа при 45—60 °С в присутствии катализатора — хлорида железа в среде дихлорэтана.

Полученный дихлорэтан подвергают пиролизу при 480—500 °С и давлении 0,15—0,20 МПа.

В качестве катализатора применяется гранулированный активированный уголь или оксид алюминия, силикагель и железо.

Степень превращения достигает 70% за цикл. Дихлорэтан после его отделения направляется обратно в процесс.

Дегидрохлорирование дихлорэтана можно проводить над катализаторами, применяемыми при пиролизе дихлорэтана при 480—490 °С, под давлением 24 МПа в трубчатом реакторе из нержавеющей стали.

Разработан одностадийный способ получения винилхлорида высокотемпературным хлорированием этилена (рисунок 1 В):

Степень превращения этилена в винилхлорид возрастает с повышением  температуры реакции хлорирования от 350 до 600,°С. При низких температурах наряду с замещением протекает реакция  присоединения.

Высокотемпературное хлорирование этилена также можно проводить в присутствии винилхлорида в качестве разбавителя. Это позволяет увеличить концентрацию мономера в продуктах реакции [до 55% по объему], при этом затраты на выделение винилхлорида заметно снижаются.

Комбинированные методы получения винилхлорида

Основным недостатком методов получения винилхдорида из этилена и хлора является выделение хлористого  водорода в качестве побочного продукта (550—650 кг на 1000 кг винилхлорида).

Поэтому в настоящее время винилхлорид часто получают комбинированным методом (установки дегидрохлорирования дихлорэтана или установки хлорирования этилена комбинируют с установками гидрохлорирования ацетилена).

Проблема использования хлористого водорода, выделяющегося при дегидрохлорировании дихлорэтана, решается также совмещением установок получения и пиролиза дихлорэтана с установками окисления хлористого водорода, образующегося при пиролизе дихлорэтана. Процесс описывается уравнениями:

Образовавшийся хлор используется для хлорирования этилена. Вместо раздельного окисления хлористого водорода и хлорированного этилена до дихлорэтана можно применять одностадийный процесс окислительного хлорирования этилена:

Реакция протекает над катализатором при 470—500 °С. В качестве катализатора применяют хлорид меди и хлорид калия на кизельгуре и другие.

Выход винилхлорида достигает 96% в пересчете на этилен и 90% в пересчете на хлористый водород.

В настоящее время разработаны технологические схемы, позволяющие  использовать в производстве винилхлорида этилен и ацетилен без их предварительного выделения из разбавленных газов.

На первой стадии происходит гидрохлорирование ацетилена, содержащегося в исходной смеси. Полученный винилхлорид экстрагируют дихлорэтаном, а оставшийся в смеси этилен подвергают хлорированию до дихлорэтана.

Реакция протекает в среде дихлорэтана в присутствии хлорида железа под давлением 0,39—0,69. МПа.

Выделенный дихлорэтан перерабатывают в винилхлорид обычным путем, а образующийся хлористый водород используют для гидрохлорирования ацетилена.

 Очистка и хранение винилхлорида

Получаемый различными методами винилхлорид необходимо подвергать тщательной очистке от ацетилена, хлористого водорода и других примесей.

Винилхлорид для получения поливинилхлорида должен содержать не менее 99,9% мономера и минимальное количество примесей. Чистый винилхлорид можно длительное время хранить в стальных цистернах при  температурах от —50 до — 30 °С под азотом в отсутствие ингибиторов.

Источник: https://mplast.by/encyklopedia/vinilhlorid-syire-dlya-polucheniya-polivinilhlorida/

Винилхлорид – Химические свойства

ВИНИЛХЛОРИД
01 марта 2011

1. Винилхлорид

2. Строение молекулы
3. Физические свойства4. Химические свойства

5. Лабораторные методы получения

6. Промышленное производство: экономические аспекты
7. Применение
8. Огне- и пожароопасность
9. Воздействие на окружающую среду
10. Гигиенические нормативы
11. Обращение, хранение и транспортировка

Винилхлорид — активное химическое соединение, чьи химические свойства определяются как наличием двойной связи, так и атома хлора.

Подобно алкенам, винилхлорид вступает в реакции присоединения по кратной связи, при этом атом хлора выступает в роли электронакцепторного заместителя, тем самым снижая реакционную способность соединения в реакциях электрофильного присоединения и повышая реакционную способность соединения в реакциях нуклеофильного присоединения.

Атом хлора в винилхлориде очень инертен, что связано с влиянием двойной связи, поэтому реакции замещения, связанные с ним, для винилхлорида не характерны. В то же время именно это свойство позволяет относительно легко отщеплять от него молекулу хлороводорода.

Наибольший интерес представляет реакция полимеризации винилхлорида, имеющая огромное практическое значение.

Реакции присоединения по двойной связи

Хлористый винил легко реагирует с хлором как в жидкой, так и газовой фазе, образуя 1,1,2-трихлорэтан:

При этом реакция может иметь как ионный, так и радикальный характер. Присоединение хлора также можно осуществить посредством фотохимической инициации или при нагревании реакционной смеси свыше 250 °C в присутствии небольших количеств кислорода.

Винилхлорид присоединяет галогенводороды по двойной связи в соответствии с правилом Марковникова только в присутствии катализаторов, хлорид цинка и др.) при повышенной температуре, образуя 1,1-дигалогеналканы:

Фтористый водород реагирует с винилхлоридом в газовой фазе только при повышенном давлении:

В присутствии перекисей присоединение идёт иначе:

Йодистый водород присоединяется к винихлориду в присутствии каталитического количества йода с образованием 1-хлор-1-иодэтана:

С водным раствором хлора винилхлорид реагирует, образуя хлорацетальдегид:

Если реакцию проводить в растворе метанола, образуется хлорацеталь:

Под действием ультрафиолетового облучения винилхлорид реагирует с сероводородом, образуя известное отравляющее вещество иприт:

В присутствии галогенидов некоторых металлов винилхлорид конденсируется с хлорэтаном, образуя 1,1,3-трихлорбутан; с 2-хлорпропаном — 1,1-дихлор-3-метилбутан:

С четырёххлористым углеродом в присутствии CuCl/C4H9NH2 или RuCl23 в качестве катализатора с высоким выходом образует 1,1,1,3,3-пентахлорпропан:

В реакции Принса с участием винилхлорида образуется 3,3-дихлорпопанол-1 и 2,3-дихлорпропанол :

Вступает в реакцию Фриделя-Крафтса с бензолом в присутствии хлорида алюминия, образуя 1,1-дифенилэтан:

Винилхлорид вступает в фотохимическую реакцию циклоприсоединения к 1-изохинолону:

Реакции замещения по атому хлора

Традиционные реакции замещения, типичные для многих галогенуглеводородов, для винилхлорида не доступны. Обычно под действием оснований, особенно при нагревании, вместо замещения протекают реакции полимеризации или элиминирования.

Тем не менее, в присутствии солей палладия можно осуществить нуклеофильное замещение по атому хлора: таким образом удаётся получить винилалкоголяты, а также простые и сложные виниловые эфиры:

Реакцию замещения с алкоголятом натрия можно провести и без катализатора в достаточно жёстких условия: при длительном нагревании в закрытом автоклаве при температуре около 100 °C:

Реакцию аминирования также можно провести в присутствии палладиевого катализатора:

Реакция с аммиаком в газовой фазе при 50 °C в присутствии амальгамы натрия приводит к азиридину:

В обычных условиях винилхлорид не образует реактивы Гриньяра, однако в среде тетрагидрофурана удалось получить винилмагнийгалогениды:

В дальнейшем винилмагнийхлорид можно использовать для синтеза широкого спектра винилпроизводных, например:

По аналогии с магнием можно получить и другие винилметаллорганические соединения, например, винилкалий:

Взаимодействие винилхлорида с металлическим мелкодисперсным литием в присутствии натрия в среде тетрагидрофурана приводит к виниллитию:

Взаимодействием винилхлорида с 2-тиенилмагнийбромидом в присутствии хлорида кобальта можно получить 2-винилтиофен:

Винилхлорид вступает в реакцию с диметиламином и CO в присутствии палладиевого катализатора с образованием N,N-диметилакриламида:

Реакция полимеризации

В отсутствии кислорода и света при обычных условиях чистый винилхлорид может существовать достаточно долго, не претерпевая каких-либо изменений; однако появление свободных радикалов, вызываемое как фотохимически, так и термохимически, приводит к его быстрой полимеризации.

Механизм полимеризации носит радикальный характер и схематично может быть представлен следующим образом:

Первый этап: действие инициатора — образование свободных радикалов и зарождение цепи.

Второй этап: развитие полимеризации — образование полимерных цепочек.

В процессе образования полимера возможно разветвление цепи, а также образование ненасыщенных фрагментов:

Третий этап: завершение полимеризации.

Прочие реакции

Почти с количественным выходом можно получить бутадиен из винилхлорида в среде диметилформамид-вода в присутствии комплексного смешанного катализатора:

Винилхлорид в реакциях с хлорангидридами карбоновых кислот в присутствии хлорида алюминия образует дихлоркетоны и хлорвинилкетоны:

В присутствии хлоридов палладия, родия или рутения винилхлорид вступает в реакцию со спиртами, образуя ацетали:

Окисление винихлорида неорганическими окислителями в зависимости от условий реакции и выбора окислителя приводит к образованию хлорацетальдегида или формальдегида, более глубокое окисление — монооксиду или диооксиду углерода, хлороводороду и воде:

Озонолиз винилхлорида в среде метанола при температуре −78 °C с высоким выходом приводит к метоксиметилгидропероксиду , который можно в дальнейшем превратить в метиловый эфир муравьиной кислоты и диметоксиметан :

Восстановление винилхлорида возможно по трём различным направлениям в зависимости от выбора агента и условий реакции:

При нагревании свыше 500 °C или под действием сильных оснований винилхлорид способен отщеплять хлористый водород, образуя ацетилен:

23002

Источник: http://4108.ru/u/vinilhlorid_-_himicheskie_svoystva

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: