Del proceso de obtención del mono cloruro de vinilo

Figura N* 1 Diagrama del proceso de obtención del mono cloruro de vinilo

Conclusión del proceso de obtención del mono cloruro de vinilo

El CV (CH2=CHCl), es una sustancia gaseosa muy tóxica que se utilizada como monómero para la fabricación del plástico PVC (-CH2-CHCl-)n.

(B.F. Goodrich Co., “Preparation of Vinyl Chloride”. British Patent 938,824, Oct., 1963, U.K.)

Eliminar las Diferencias en Tipo Molecular

Especie MW Fórmula

Acetileno 26.04 C2H2

Cloro 70.91 Cl2

1,2-dicloetano 98.96 C2H4Cl2

Etileno 28.05 C2H4

Cloruro de Hidrógeno 36.46 HCl

Cloruro de Vinilo 62.50 C2H3Cl

Caminos de Reacción

1- Cloración Directa:

CH2=CH2 + Cl2 ® C2H3Cl + HCl

Reacción espontánea a T > 200°C, poco rendimiento, produce mucho dicloroetileno (ClCH2CH2Cl) y HCl .

2- Hidrocloración del Acetileno:

CH2=CH2 + HCl ® CH2=CHCl

Reacción exotérmica, conversión alta (98%) a 150°C en presencia del catalizador cloruro de mercurio (HgCl2), impregnado en carbón activado.

3- Craqueo Térmico del EDC de la Cloración del Etileno

CH2 = CH2 + Cl2 ® ClCH2CH2Cl

ClCH2CH2Cl ® CH2=CHCl + HCl

Global CH2 = CH2 + Cl2 ® CH2=CHCl + HCl

La conversión del etileno a EDC a través de una reacción exotérmica a 90°C y 1 atm, con el catalizador de Friedel-Crafts (FeCl3). Luego el EDC se convierte en CV mediante reacción endotérmica, la cual ocurre espontáneamente a 500°C, con una conversión del 65%.

4- Craqueo Térmico del EDC de la OxyCloración del Etileno

CH2=CH2 + 2HCl + 1/2O2 ® ClCH2CH2Cl + H2O

ClCH2CH2Cl ® CH2=CHCl + HCl

Global CH2 = CH2 + HCl + 1/2 O2 ® CH2=CHCl + H2O

La reacción de oxicloración es exotérmica, alcanzando una conversión del 95% a 250°C, en presencia del catalizador CuCl2.

5- Proceso Balanceado para la Cloración del Etileno

CH2 = CH2 + Cl2 ® ClCH2CH2Cl

CH2=CH2 + 2HCl + 1/2 O2 ® ClCH2CH2Cl + H2O

2ClCH2CH2Cl ® 2CH2=CHCl + 2HCl

Global: 2CH2 = CH2 + Cl2 + 1/2 O2 ® CH2=CHCl + H2O

La ventaja es que no se forma HCl.

Precios 1998

(Chemical Marketing Reporter)

Especie Precio (U$c/lb)

Acetileno 50

Cloro 11

Etileno 18

Cloruro de Hidrógeno 18

Cloruro de Vinilo 22

Beneficio Bruto para la Producción de CV

Camino de Reacción Reacción Global Beneficio Bruto (U$c/Lb de CV)

2 CH2=CH2 + HCl ® CH2=CHCl -9.33

3 CH2 = CH2 + Cl2 ® CH2=CHCl + HCl 11.94

4 CH2 = CH2 + HCl + 1/2 O2 ®CH2=CHCl + H2O 3.42

5 2CH2 = CH2 + Cl2 + 1/2 O2 ®CH2=CHCl + H2O 7.68

Distribución de Especies

Eliminar las Diferencias en Composición combinando divisiones de flujo y separaciones.

Especie Ta Ebullición Normal (°C) Punto de Ebullición (°C) Constantes Críticas

HCl

-84.8 4.8 atm

-51 12 atm

-26 26 atm

0 Tc, (°C)

51.4 Pc (atm) 82.1

C2H3Cl -13.8 33.1 70.5 110 159 56

C2H4Cl2 83.7 146 193 242 250 50

Eliminar las Diferencias en Ta, P y Fase

Integración de Tareas

Alternativas de Proceso

Proceso Optimo

PROPIEDAD VALOR

Punto de fusión °C -153.8

Punto de ebullición °C -13.4

Calor específico J / (Kg * °K) a

vapor a 20 °C

858

líquido a 20 °C 1352

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