Винил хлорид (винил хлорид): шинж чанар, томъёо, Орос дахь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэл

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 13:59

Винил хлорид нь устөрөгчийн хлорид нэмснээр гаргаж авсан ацетилений хамгийн энгийн деривативуудын нэг юм. Энэ бодисыг оролцуулдаг химийн урвалын гол төрөл бол полимержих процесс юм. Эцсийн бүтээгдэхүүн болох PVC нь хүний үйл ажиллагааны бүхий л салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Нэгдлүүд болон түүний деривативуудыг үйлдвэрлэх үйл явц нь хүний биед хүчтэй хортой нөлөө үзүүлдэг дэгдэмхий бодисууд дагалддаг.

Ерөнхий тайлбар

Винил хлорид (винил хлорид) нь PVC үйлдвэрлэх түүхий эд учраас хамгийн өргөн хэрэглэгддэг химийн нэгдлүүдийн нэг юм. Энэ бодисыг анх Либиг 1830 онд Германд дихлорэтан болон спиртийн калийн карбонатаас гаргаж авсан. 42 жилийн дараа Германы өөр нэг химич Евген Бауманн гэрэлд хадгалахад винил хлоридоос ширхэгүүд тунадасжиж эхэлдэг болохыг харуулжээ. Энэ эрдэмтэн нь поливинил хлоридыг нээсэн гэж тооцогддог.

Эхлээд энэ нэгдэл нь химийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг худалдаачид болон үйлдвэрлэгчдийн сонирхлыг огт төрүүлээгүй. Үйлдвэрлэлийн хэмжээнд үйлдвэрлэлийн30-аад оноос эхэлсэн. XX зуун.

Винил хлоридын эмпирик томъёо нь: C₂H_{3Cl. Бүтцийн томъёог доорх зурагт үзүүлэв.}

Хэвийн нөхцөлд винил хлорид нь өнгөгүй хий боловч буцлах температур нь -13 ° C байдаг тул ихэвчлэн шингэн төлөвт ажилладаг.

Винил хлоридын химийн шинж чанар

Энэ бодисын үндсэн урвалууд нь:

• Полимержилт.
• Нүүрстөрөгч-хлорын холбоог орлуулах. Энэ процесс нь спирт болон винил эфирийг үүсгэдэг. Хлорын атом нь катализаторын оролцоотойгоор солигдоно: галогенид, палладий болон бусад металлын давс. Хэрэв спиртийг уусгагч болгон хэрэглэвэл эфир нийлэгдэнэ.
• Хийн үе шатанд хүчилтөрөгчөөр исэлдэх. Энэ урвалын бүтээгдэхүүн нь формил хлорид, нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, давсны хүчил, шоргоолжны хүчил юм. Бүрэн исэлдэлт нь кобальт хромит катализаторын оролцоотойгоор эсвэл калийн перманганатыг ашиглан усан уусмалд ажиглагддаг. Винил хлоридын шингэн ба хийн төлөвт озонтой урвалд орох нь формил хлорид ба шоргоолжны хүчил үүсэхэд хүргэдэг. Аяндаа шатахад нүүрстөрөгчийн дутуу исэл, давсны хүчил, хорт фосген (бага хэмжээгээр) үүсдэг.
• Нэмэлт хариу үйлдэл. Уусгагч болгон ашигладаг трихлорэтаныг авахын тулд хлор нэмэх урвалыг ионы механизмаар (шингэн үе шатанд, гэрэл байхгүй үед, шилжилтийн метал дээр суурилсан катализатор ашиглан) эсвэл радикалаар гүйцэтгэдэг.урвал (өндөр температурт). Ашигтай винил хлоридын бүтээгдэхүүнийг мөн хүчил катализ ба устөрөгчжүүлэлтээр нийлэгжүүлдэг.
• Зураг салгах. 193 нм долгионы урттай гэрлийн нөлөөн дор HCl ба Cl бүлгүүд винил хлоридын молекулаас сална.
• Пиролиз. Винил хлорид нь энэ төрлийн бусад галоалкануудтай харьцуулахад дулааны задралд илүү тэсвэртэй байдаг. Пиролиз нь 550 хэмээс эхэлдэг. 680 ° C-д ацетилен, давсны хүчил, хлоропрен, винилацетиленийн гарц 35% орчим байна. Устай үед винил хлорид нь төмөр, ган, хөнгөн цагааныг HCl ялгаруулж зэврүүлнэ.

Полимержих урвал

Винил хлоридын мономер нь хэвийн нөхцөлд удаан хугацаагаар оршин тогтнох боломжтой. Фото- эсвэл термохимийн урвалын үр дүнд радикалууд үүсэх нь полимержилтийг идэвхжүүлэхэд хүргэдэг.

Энэ процесс 3 үе шаттайгаар явагдах ба доорх зурагт үзүүлэв.

Биеийн онцлог

Хэвийн нөхцөлд нэгдлийн үндсэн физик шинж чанарууд нь дараах байдалтай байна:

• молекул жин – 62, 499;
• хайлах цэг - 119 К;
• буцлах цэг - 259 К;
• шингэн төлөвт дулааны багтаамж – 84 Ж/(моль∙К);
• уурын даралт 0 °C - 175 кПа;
• Зуурамтгай чанар -20 °C - 0.272 мПа∙с;
• тэсрэх бодисын доод хязгаар - 8.6% (эзэлхүүнээр);
• автомат гал асаах температур - 745 К.

Уг бодис нь нүүрсустөрөгчид сайн уусах чадвартай,тос, спирт, органик шингэн; устай бараг холилддоггүй.

Хүлээн авах

Винил хлорид авах үйлдвэрлэлийн хэд хэдэн арга байдаг:

• давсны хүчил ацетилентэй урвалд орсны үр дүнд;
• этилен ба хлороос (этиленийг шууд хлоржуулах, этилен дихлорид авах, винил хлорид болгох пиролиз);
• этилен оксихлоржуулах;
• хосолсон арга (шууд хлоржуулах, этилен дихлоридын пиролиз, оксихлоржуулах) - давсны хүчил үүсгэх, хэрэглэхгүйгээр этилен ба хлорыг тэнцвэржүүлэх үйл явц.

Одоогоор сүүлийн сонголт нь хамгийн түгээмэл бөгөөд хэмнэлттэй нь юм. Энэхүү технологиор гаргаж авсан винил хлоридын хэмжээ нь дэлхийн нийт үйлдвэрлэлийн 95 гаруй хувийг эзэлдэг. Урвалын химийг доорх зурагт үзүүлэв.

Этилен дихлоридын пиролизийн явцад гаргаж авсан хүчлийн нийт эзэлхүүнийг үйлдвэрлэлийн дараагийн шатанд (оксихлоржуулах) түүхий эд болгон ашигладаг. Үүссэн бүтээгдэхүүнийг нэрэх замаар цэвэршүүлж, дайвар бүтээгдэхүүнийг уусгагч үйлдвэрлэх эсвэл дахин боловсруулдаг.

Орос дахь үйлдвэрлэл

Орос улсад ацетиленээс винил хлорид үйлдвэрлэх ажлыг дараах үйлдвэрүүдэд явуулдаг:

• АК Азот, (Новомосковск, Тула муж).
• JSC Plastcard (Волгоград).
• Химпром ХК(Волгоград).
• Усолехимпром ХК, (Эрхүү муж, Усолье-Сибирское).

Этилен дээр үндэслэн бодисын нийлэгжилтийг дараах байгууллагуудад хийдэг:

• ХК "Саянскхимпласт" (Саянск).
• ХК Сибур-Нефтехим (Капролактам, Дзержинск).
• ZAO Kaustik (Sterlitamak).

Ацетилений нийлэгжилтийг хуучирсан технологид тооцдог. Этиленийг түүхий эд болгон ашиглах нь дараах давуу талуудтай:

• хямд, боломжийн түүхий эд;
• бэлэн бүтээгдэхүүний өндөр гарц;
• бага цахилгаан ба усны зарцуулалт;
• өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн шугам барих боломж.

Энэ аргыг дэлхийн тэргүүлэгч үйлдвэрлэгчид 40 гаруй жил хэрэглэж ирсэн. ОХУ-д винил хлоридын аж үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх гол ирээдүйтэй чиглэлүүд нь шинэ хүчин чадлыг нэвтрүүлэх, этан түүхий эд рүү шилжих, хүчилтөрөгчийн тусламжтайгаар хүчилтөрөгчийн хлоржуулалтын технологийг түгээх, идэмхий натри борлуулах холбогдох үйлдвэрүүдийг хөгжүүлэх явдал юм. дагалдах бүтээгдэхүүн болж үүсдэг.

Програм

Үйлдвэрлэсэн винил хлоридын дийлэнх хувийг поливинил хлорид (PVC) хийхэд ашигладаг. Статистикийн мэдээгээр энэхүү полимерийн үйлдвэрлэлийн 50 гаруй хувийг Ази тивд үйлдвэрлэдэг.

Поливинилхлорид нь бүх полимеруудаас хамгийн уян хатан материал юм. Үүнийг барилгын хатуу бүтэц (хоолой, гадна ханын бүрээс, профиль) үйлдвэрлэхэд ашиглаж болноуян хатан бүтээгдэхүүн (утас, кабель, дээврийн материал). Бусад полимер материалаас ялгаатай нь поливинил хлорид нь хэт ягаан туяа, исэлдэлт, шингэн нүүрсустөрөгчийн нөлөөн дор зөвхөн задрахаас гадна полимер гинжийг хэсэгчлэн холбодог. Энэ шинж чанар нь нэгдлийн бүтцэд хлорын атомууд байгаатай холбоотой юм. PVC-ийн өндөр өрсөлдөх чадварыг мөн хямд үнээр нь тайлбарлаж байна.

PVC нь дараах бүтээгдэхүүнүүдийг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг (үйлдвэрлэлийн хэмжээ буурах дарааллаар):

• хоолой ба тэдгээрийн холбох хэрэгсэл;
• салаа;
• цонх, хаалга;
• профайл (хашаа болон тавцан зэрэг);
• шалны хучилт;
• дээврийн материал;
• хэрэглээний бүтээгдэхүүн;
• баглаа боодол;
• кабель ба утас (бүрээс, тусгаарлагч);
• эмнэлгийн хэрэгсэл;
• бүрээс, цавуу.

Бусад хэрэглээ

Винил хлоридын багахан хэсгийг (ойролцоогоор 1%) сополимер үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд эдгээрээс винил ацетат, винилиден хлорид, акрилийн цуврал мономерууд болон альфа-олефинтэй хослуулах нь практик ач холбогдолтой юм. Эхний төрлийн сополимерууд нь хамгийн өргөн тархсан байдаг. Эдгээр материал нь дараах худалдааны нэртэй байна:

• вестолит;
• хосталит;
• winnol;
• lukovil;
• корвик;
• жон;
• сикрон болон бусад.

Тэдгээрийг: зэрэг бүтээгдэхүүн хийхэд ашигладаг.

• хулдаас болон бусад шалны хучилт;
• цонхны хүрээ;
• тулд хавтан;
• хиймэл арьс;
• кино;
• лак;
• нэхээгүй.

Хоруу чанар

Винил хлорид нь хүний биеийг ноцтой доройтуулдаг маш аюултай нэгдлүүдийг хэлдэг. Уг бодис нь дэгдэмхий шинж чанартай бөгөөд нэвтрэх гол зам нь амьсгалын замаар дамждаг. Эх үүсвэр нь винил хлорид, PVC болон түүнээс бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх явдал юм.

Винил хлорид нь дараах эрхтэн, тогтолцооны үйл ажиллагаанд саад учруулдаг:

• Төв мэдрэлийн тогтолцооны хямрал (толгой эргэх, чиг баримжаа алдах, хорт кома);
• холбогч эд ба цусны судасны гэмтэл;
• нөхөн үржихүйн үйл ажиллагаа муудах;
• хорт хавдар үүсгэх нөлөөтэй (элэгний ангиосаркома ихэвчлэн илэрдэг, хавдар болон бусад нутагшуулалт үүсдэг);
• хоол боловсруулах систем – гепатит, холецистит, холангит, гастрит, пепсины шарх;
• цусны эргэлт ба гематопоэтик систем - цусны даралт ихсэх, зүрхний титэм судасны өвчин, эозинофили, тромбоцитопени;
• холестерол болон ерөнхий бодисын солилцооны эмгэг;
• мутаген нөлөө, хромосомын гажуудал үүсэх;
• нянгийн эсрэг хамгаалалтыг дарангуйлж, дархлааг бууруулдаг.

Энэ бодисын хортой тунг удаан хугацаагаар (зургаан сараас 3 жил хүртэл) хэрэглэснээр "винил хлоридын өвчин" үүсдэг. Түүний хөгжил нь дараах шинж чанаруудаар тодорхойлогддог 3 үе шатыг дамждаг:

1. Сул дорой байдал, мигрень, дотор муухайрах, цус багадалт, мөчдийн хумсны фаланга өвдөх, түүнчлэн тэдгээрийг устгахяс. Хортой нөлөө зогсоход өөрчлөлтүүд буцах боломжтой.
2. Захын мэдрэлийн үрэвсэх, улмаар мэдрэх чадвар алдагдах; хэм алдагдал, зүрхний бүсэд өвдөх, дулааны зохицуулалтыг зөрчих.
3. Ой санамж муудах, хий юм харах, нүдээ өөрийн эрхгүй өөрчлөх, давхар зураг авах, нойр муудах, гүйцэтгэл буурах, ходоод өвдөх, дотор муухайрах, бөөлжих, ясны эмгэг ихсэх.