Производство фреонов

Технологическая схема производства фреона-12 изображена на рис. 1. Тетрахлорметан и жидкий фторид водорода подают насосами 1 и 2 под давлением в реактор 3, где находится жидкий катализатор (смесь хлоридов и фторидов трех- и пятивалентной сурьмы, разбавленная исходными реагентами и недофторированным продуктом). Туда же периодически, небольшими порциями подают хлор.                

Реактор представляет собой стальной аппарат с антикоррозионным покрытием, снабженный паровой рубашкой, дефлегмирующей насадочной колонкой 4 и обратным конденсатором 5. Образующийся HCI уносит с собой пары органических веществ и фторид водорода. В колонке 4 происходит дефлегмация паров, причем тетрахлорметан и монофтортрихлорметан возвращаются в реактор. Для создания флегмы конденсируют часть паров дифтордихлорметана в конденсаторе 5 и возвращают на орошение колонки 4.

Парогазовая смесь, выходящая из конденсатора 5, содержит главным образом хлорид водорода и дифтордихлорметан с примесью момнофтортрихлорметана, монохлортрифторметана и фторида водорода. После снижения давления почти до атмосферного в дроссельном вентиле 6 HF отделяется в башне 7, заполненной кусками фторида калия. Последний реагирует с HF, образуя KHF₂, который можно использовать для получения фтора методом электролиза. На схеме изображена простейшая очистка путем абсорбции избытком воды в скруббере 8 и водной щелочью в скруббере 9. Осушку оставшегося газа можно проводить концентрированной серной кислотой, циркулирующей в колонне 10.   

Для разделения фторхлорпроизводных используют низкотемпературную ректификацию. Пары сжимают компрессором 13 до давления 1,0-1,2 МПа и охлаждают рассолом в холодильнике 11 до минус 10 – минус 15⁰С. Образовавшийся конденсат поступает на разделительную установку, состоящую из нескольких ректификационных колонн. 

Легкая фракция  состоит из монохлортрифторметана (с небольшой примесью дифтордихлорметана), который является побочным продуктом  производства. Тяжелый остаток после ректификации содержит монофтортрихлорметан, возвращаемый в реактор. Целевая фракция фреона-12 получается в жидком виде под давлением. Для использования в качестве хладагента ее приходится дополнительно осушать – вымораживанием влаги или обработкой твердыми адсорбентами, например цеолитами.

В последнее время для получения фреонов разработан и внедрен в промышленность газовый синтез из CCI₄ и HF в псевдооженном слое гетерогенного катализатора на основе сурьмы при 400⁰С. Подобно совмещенным процессам хлорирования, предложено совмещать хлорирование углеводорода (CH₄, C₂H₆) с замещением хлора при помощи HF. Реакцию проводят, регулируя температуру за счет рециркуляции непревращенных и недостаточно профторированных хлорпроизводных.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Габриэлян  О. С., Остроумов И. Г. Химия.  М., Дрофа, 2008;

2. Чичибабин  А. Е. Основные начала органической  химии. М., Госхимиздат, 1963. – 922 с.;

3. Лебедев Н.  Н. Химия и технология основного  органического и нефтехимического синтеза. М., Химия. 1988. – 592 с.;

4. Паушкин Я.  М., Адельсон С. В., Вишнякова Т.  П. Технология нефтехимического синтеза. М., 1973. – 448 с.;      

5. Юкельсон И.  И. Технология основного органического  синтеза. М., «Химия», 1968.