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

Temperatura crítica °C 156.6

Presión crítica Mpab 5.6

Volumen crítico cm3/mol 1.69

Momento dipolar C * mc 5.0 x 10-30

Calor latente de fusión J / ga 75.9

Calor latente de evaporación J / ga 330

Entalpia kJ / mola 35.18

Energía libre de Gibbs kJ / mola 51.5

Presión de vapor kPab

-30 °C

50.7

0 °C 164

Viscosidad mPa * s ( = cP )

-40 °C

0.3388

-10 °C 0.2481

Densidad del líquido ( a -14.2 °C ) g / cm3 0.969

Marco Teórico

El cloruro de vinilo, también conocido como cloroetileno, es un gas incoloro que posee un olor levemente dulce. Este compuesto se puede formar por la descomposición de otras sustancias tales como el tricloroetano, tricloroetileno y el tetracloroetileno.

Esta sustancia es un gas licuado comprimido e incoloro de un olor característico. Es más denso que el aire y en este medio se degrada en cuestión de días. Puede formar peróxidos en circunstancias específicas, iniciando una polimerización explosiva, generando peligro de incendio o explosión. Al arder se descompone produciendo humos tóxicos y corrosivos de cloruro de hidrógeno y fosgeno.

Se incendia fácilmente y no es estable a altas temperaturas. Es una sustancia manufacturada y no ocurre naturalmente. Se puede formar por la descomposición de otras sustancias tales como el tricloroetano, tricloroetileno y el tetracloroetileno. El cloruro de vinilo se usa para fabricar cloruro de polivinilo (PVC). El PVC se usa para hacer una variedad de productos plásticos, incluyendo tuberías, revestimientos de alambres y cables y productos para empacar.

Al cloruro de vinilo también se le conoce como cloroeteno, cloroetileno y monocloruro de etileno.

¿Qué le sucede al cloruro de vinilo cuando entra al medio ambiente?

El cloruro de vinilo líquido se evapora fácilmente. El cloruro de vinilo se evapora rápidamente de la superficie del agua o del suelo.

En el aire, el cloruro de vinilo se degrada en cuestión de días. Algunos de los productos de esta degradación pueden ser dañinos.

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