Перхлорэтилен: Промышленные способы получения вещества и особенности применения

Перхлорэтилен используется в качестве универсального растворителя. Обозначается формульным химическим вырадением: С2Сl4.

Перечень основных свойств

Представляет собой жидкость, не имеющую цвета, с отсутствием примесей любых посторонних частиц.

Величина основных характеристик перхлорэтилена соответствует следующим значениям:

• •    Плотности в 1, 625 г/см3;
• •    Температурному режиму плавления в -22° С;
• •    Температурному режиму кипения в 120 - 122° С;
• •    Степени растворимости в воде в 0, 15 г/л (при условиях температуры реакции в 20° С);
• •    Коэффициента преломления, составляющего 1, 505.

Величина молекулярной массы вещества составляет 165, 83.

Документальное регулирование оборота перхлорэтилена

Приобретение и реализация продукции надлежащего качества регламентирована нормативным документом - ГОСТ – ТУ 2631 – 031 – 44493179 – 99 с внесенными изменениями п. 1.

Промышленные способы получения вещества

Производство перхлорэтилена происходит посредством применения нескольких основных способов:

• •    Хлорирование либо углеводорода, либо углеводородных смесей типа С1 – С3 в состоянии пара, нагретого до 600° С. В результате протекания реакции одним из конечных продуктов является и 4 – хлористый углерод;
• •    Процесс хлорирования смеси на основе пропана, где дополнительно используется часть пропилена, хлоруглеводорода типа C3, кипящий песочный слой температурой порядка 520 – 540° С;
• •    Окислительное углеводородное хлорирование (типа С2 – С3), включая их хлорпроизводные. Температурный режим реакции составляет от 350° С до 400° С. Обязательное условие выполнения - добавление катализатора: СuСl2 + КСl (с корундом или силикагелем);
• •    Получение поэтапным хлорированием 1, 2 – дихлорэтана при температуре в 400° С. Обязательное условие выполнения - присутствие катализатора, в качестве которых применяются хлорид калия (КСl) и хлорид алюминия (АlСl3). В роли побочного продукта реакции выступает трихлорэтилен:
• СlСН2СН2Сl + 3Сl2 → Сl2С = ССl2 + 4НСl

Особые характеристики

С2Сl4 – это растворитель многофункционального спектра действия. Является веществом в составе побочных продуктов, получаемых в итоге производства эпихлоргидрина, выступающего как основное сырье при изготовлении смол эпоксидного вида.

Пропилен и хлор, используемые в качестве базовых компонентов, обеспечивают надежность цепочки данного производства. В этом случае получение хлора обеспечивается посредством электролиза, являющегося достаточно недорогим и несложным способом.

Пропилен же, являясь углеводородом непредельного ряда этилена, достаточно дорого по способу получения. Исходя из этого, можно сделать вывод, что при значительном увеличении стоимости нефти, перхлорэтилен переходит в группу дорогостоящих средств химии.

Принцип действия стабилизаторов

Формульное выражение перхлорэтилена – С2Сl4. Содержание основного вещества в составе приближено к показателю в более чем 99%. Именно оставшиеся 0, 1 – 1% способны повлиять на качественные характеристики перхлорэтилена.

Неверным было бы считать, что колебания оставшейся величины влияют на качество и технические характеристики получаемого вещества. Правильнее бы было отметить, что в зависимости от количественного показателя оставшихся веществ, можно оценить, о каком конкретно виде перхлорэтилена идет речь.

Различные виды вещества отличаются:

• •    По кислотности и щелочности;
• •    Присутствующими стабилизаторами;
• •    Количеством содержащейся воды.

Главной целью создания перхлорэтилена нескольких типов является соответствие его предназначению. Проще говоря, перед тем, как приобрести перхлорэтилен следует ознакомиться с маркировкой реализуемой продукции, указывающей, для каких целей был произведен конкретный тип С2Сl4.

Принцип действия стабилизаторов следует рассмотреть в отдельном порядке. 99, 9% веществ, содержащихся в С2Сl4, совпадают у всех категорий растворителей. Остальную часть (от 0, 1% до 1%) составляют стабилизаторы.

Учитывая минимальную часть стабилизаторов в общей массе вещества, тем не менее, именно они имеют ключевое значение. Дело в том, что в условиях полного отсутствия стабилизирующей доли, С2Сl4 (в чистом виде), взаимодействуя с определенным металлом, способен образовывать кислоту соляную, что полностью исключает возможность применения перхлорэтилена в чистом виде в профессиональных областях химической чистки.

Чистка перхлорэтиленом подразумевает использование вещества, содержащего как традиционные стабилизирующие вещества, например, аминная группа, так и современные виды химических соединений.

Применение в промышленности

Существует два основных направления использования С2Сl4:

• •    В качестве базового сырья для фреонов озоно- безопасного типа, именуемых в России хладонами;
• •    В процессе химической чистки одежды, текстиля и иных тканей в виде высокоэффективного растворителя.

Помимо всего прочего, перхлорэтилен нашел широкое применение на предприятиях химической промышленности в регенерирующих процессах по катализаторам. Принимая во внимание данный факт, можно утверждать, что для различных целей предназначен разный С2Сl4. Соответственно и выпускается вещество с различными характерными свойствами. К примеру, один и тот же завод – изготовитель может одновременно выпускать продукцию нескольких категорий.

Как правило, широкий спрос на готовую продукцию объясняется использованием С2Сl4 в следующих сферах:

• •    обезжиривание металла в области машино- и приборостроения;
• •    технические методы обработки печатных фотополимерных плат;
• •    медицинское оборудование, в частности иглы для шприцов разового пользования;
• •    широкий спектр направлений обработки текстиля;
• •    переработка древесины и иных природных материалов;
• •    производство фреонов, создание большинства красителей в составе активных групп.

Разумеется, что большую часть применения продукта составляет химическая чистка предметов одежды и быта влажным и сухим методом с использованием машинного оборудования, функционирующего на перхлорэтилене.

Определение опасности

На сегодняшний день данные по канцерогенным свойствам перхлорэтилена достаточно ограничены. Следует отметить следующие отрицательные черты соединения:

• •    Токсичность для любых организмов, обитающих в водной среде;
• •    Оказывает длительное пагубное воздействие на водную среду в целом.

По влиянию на организм человека и степени воздействия на окружающую среду перхлорэтилен является представителем класса умеренно опасных веществ (3 – й класс опасности).

Отдельно стоит обратить внимание на отходы от использования перхлорэтилена. На данный момент выстроена целая система бесплатных услуг, позволяющая всем предприятиям по химической чистке текстиля и одежды избавляться от отработанных продуктов и обеспечить максимально скорую утилизацию отходов, содержащих перхлорэтилен.

Импортные и отечественные производители

Продажей оптовых партий С2Сl4 занимаются такие известные в мире предприятия, как:

• •    Завод компании «INEOS», расположенный в Британии и в сумме выпускающий порядка 100 000 тонн трихлорэтилена и перхлорэтилена;
• •    Группа международных химико – фармацевтических компаний «Sоlvаy», находящаяся во Франции и являющаяся разработчиком растворителя марки «Perstabil»;
• •    Австрийское предприятие «Sроlснемiе», производящее довольно скромный объем продукции – около 10 000 тонн за 1 год.

Единственным отечественным производителем до недавнего времени являлось ЗАО «Каустик», осуществляющее свою деятельность на территории г. Стерлитамак. Но начиная с 2009 г. предприятие было закрыто и отечественный рынок по реализации данного вещества представляет собой лишь сегмент рыночной перекупки и конечной реализации.

Объем российского рынка по потреблению С2Сl4 достаточно стабилен и составляет около 4 500 – 5 000 тонн ежегодно. Цены на перхлорэтилен достаточно различны и в большинстве случаев напрямую зависят от марки поставляемой продукции, конкретного типа вещества и объема закупаемой партии. К примеру, стоимость 1 килограмма вещества колеблется в пределах от 88 до 170 рублей в зависимости от величины опта.