1. ΢ΤΝΘΔ΢Η ΜΟΝΟΜΔΡΟΤ΢
ΒΙΝΤΛΟΥΛΩΡΙΓΙΟΤ
C2H3CL
(VCM)
Δπιμέλεια Δπγαζίαρ:
ΚΟΤΣΑΝΣΟΤ ΔΙΡΗΝΗ
Σμήμα Μησανολόγων Μησανικών Πανεπιζηημίος Θεζζαλίαρ

2. Σν βινςλοσλωπίδιο ή σλωποαιθένιο ή
σλωποαιθςλένιο είλαη ε ρεκηθή έλωζε κε
ρεκηθό ηύπν C2H3Cl θαη ζύληνκν ζπληαθηηθό
CH2=CHCl. Αλήθεη ζηα
αιθελπιναινγνλίδηα, δειαδή ζηα άθπθια
κνλναθόξεζηα, δειαδή κε έλα δηπιό
δεζκό, νξγαλνκνλναινγνλίδηα. Είλαη έλα
άρξωκν αέξην κε γιπθηά νζκή πνπ δαιίδεη.
Η θύξηα ρξήζε ηνπ είλαη λα πνιπκεξίδεηαη
γηα ηελ παξαγωγή
πνιπβηλπινριωξίδηνπ(PVC).

3. ΠΟΛΤΜΕΡΙ΢ΜΟ΢:
ε ρεκηθή αληίδξαζε θαηά ηελ νπνία πνιιά κόξηα ίδηωλ ή
δηαθνξεηηθώλ νξγαληθώλ ελώζεωλ, πνπ νλνκάδνληαη
κνλνκεξή, ελώλνληαη θαη ζρεκαηίδνπλ καθξνκόξηα, ηα πνιπκεξή.
βινυλοχλωριδίου
ν μόρια
(-CH2-CHCl-)v
ν CH2=CHCl
πολσβινσλοτλφρίδιο ή PVC
ν μόρια
βινσλοτλφριδί
οσ
Το PVC
είναι
ζκληρό και
διαθανές.
Πολλά
διαθανή
μποσκάλια
αναυσκηικ
ών είναι
από PVC.
πολσμερέςν μονομερή
τμήμα πολυβινυλοχλωριδίουβινυλοχλωριδίου
ν μόρια

4. ΜΟΝΟΜΔΡΔ΢ ΒΙΝΤΛΟΥΛΩΡΙΓΙΟ ΑΠΟ ΑΙΘΤΛΔΝΙΟ:
 Παξαζθεπάζζεθε γηα πξώηε θνξά ην 1835 από ηνλ Justus
von Liebig κε επίδξαζε αιθννιηθνύ δηαιύκαηνο KOH ζε 1,2-
δηριωξναηζάλην
 Σν 1912, ζηε Γεξκαληθή ρεκηθή εηαηξεία Chemische Fabrik
Griesheim-Electron (CFGE), ν ρεκηθόο Fritz Klatte αλέπηπμε
εκπνξηθή κέζνδν ζύλζεζεο ηνπ βηλπινριωξηδίνπ πνπ
βαζηδόηαλ ζηελ αληίδξαζε πξνζζήθεο αθεηπιελίνπ θαη
πδξνριωξίνπ:
 Μέρξη ην 1950 ην κνλνκεξέο βηλπινριωξίδην
παξαζθεπαδόηαλ κε πδξνριωξίωζε ηνπ αθεηπιελίνπ
παξνπζία ριωξηνύρνπ πδξαξγύξνπ ωο θαηαιύηε. Η κέζνδνο
απηή έρεη πιένλ εγθαηαιεηθζεί ωο αληηνηθνλνκηθή θαη
πεξηβαιινληηθά επηθίλδπλε. ΢ήκεξα, ωο πξώηε ύιε
ρξεζηκνπνηείηαη ην αιθςλένιο ιόγω κηθξόηεξνπ θόζηνπο ζε
ζρέζε κε ην αθεηπιέλην, θαη ηεο δηάζεζήο ηνπ ζε κεγάιεο
πνζόηεηεο, ωο έλα από ηα θπξηόηεξα πξνϊόληα ππξόιπζεο
ηνπ αξγνύ πεηξειαίνπ.

5. ΢ΣΑΔΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ΢ MVC:
 ΢ηάδιο 1:
Αξρηθά, γίλεηαη ε ριωξίωζε ηνπ αηζπιελίνπ. Πην ζπγθεθξηκέλα
ην αηζπιέλην (C2H4) αληηδξά κε ην ριώξην (Cl2) γηα ην
ζρεκαηηζκό 1,2 δισλωποαιθανίος(C2H4Cl2) ή ethylene
dichloride (EDC).
 ΢ηάδιο 2:
΢ηε ζπλέρεηα πξαγκαηνπνηείηαη ππξόιπζε ηνπ ΕDC γηα ηελ
παξαγωγή μονομεπούρ βινςλοσλωπιδίος ή VCM (C2H3Cl)
θαη πδξνριωξίνπ(HCl).

6. ΢ΣΑΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΉ΢ PVC:
Παπαγωγή MVC:

7. ΢ΤΓΚΔΝΣΡΩΣΙΚΑ ΟΙ ΜΔΘΟΓΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΉ΢ MVC ΑΠΟ
ΑΙΘΤΛΔΝΙΟ:

8. ΘΔΡΜΟΓΤΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΤ΢Η
Σελική εξίζωζη σημικήρ ανηίδπαζηρ:
Πίνακασ ιδιοτήτων ςυςτατικών:
Συςτατικό
ΔΗ298
(J/mol)
ΔG298
(J/mol) A B C D
αιθυλζνιο:
C2H4 52510 68460 1.424 0.01439 -0.000004 -
χλώριο:
Cl2 - - 4.442 0.000089 - -34400
βινυλοχλωρίδιο:
C2H3Cl 2.845E-10 4.195E-10 31.557 0.03286 0.000019 -
υδροχλώριο:
ΗCl -92307 -95299 3.156 0.00062 - 15100

9. ΤΠΟΛΟΓΙ΢ΜΌ΢ ΘΔΡΜΟΓΤΝΑΜΙΚΉ΢ ΢ΣΑΘΔΡΆ΢ Κ:
ln
G
K
RT
όπου:
R= 8.314 J/molK
T= 25⁰C = 298.15 K
ΔG298= ΔGπροιόντων-ΔGαντιδρώντων
2 3
2 3
J BT CT D
AT
R R T
ΔΗ298= ΔΗπροιόντων - ΔΗαντιδρώντων
΢ςνηελεζηέρ: ΔΑ=28.847 ΔΒ=-0.01353 ΔC=0.0000046 ΔD=49500
2 3
2 3
J BT CT D
AT
R R T
= -163759 J/mol
lnK= 66.063
= -144817 J/mol
J/R= -25292

10. 2
2
ln ln
2 6 2
J BT CT D
K A T
RT T
2
2
ln ln
2 6 2
J BT CT D
K A T
RT T
Ι= -181.455
T(K) -J/RT ΔAlnT ΔBT/2 ΔCT2/6 ΔD/2T2 I lnK K
293 86.32 163.86 -1.98 0.07 0.29 -181.46 67.094 1.37E+29
353 71.65 169.23 -2.39 0.10 0.20 -181.46 57.330 7.86E+24
373 67.81 170.82 -2.52 0.11 0.18 -181.46 54.933 7.16E+23
523 48.36 180.57 -3.54 0.21 0.09 -181.46 44.236 1.62E+19
773 32.72 191.84 -5.23 0.46 0.04 -181.46 38.373 4.61E+16
1173 21.56 203.87 -7.94 1.05 0.02 -181.46 37.111 1.30E+16

11. ΤΠΟΛΟΓΙ΢ΜΌ΢ ΜΔΣΑΣΡΟΠΉ΢:
2 3
2 4 2
*
*
C H Cl Cl
C H Cl
C2H4 + Cl2 →
C2H3C
l + HCl
αρχικά
mol: 1 1 0 0
-ε -ε ε ε
τελικθ
ποςότητα: 1-ε 1-ε ε ε
= 2
2
2
*
2 2
1 1 (1 )*
2 2
YC2H3Cl= ε/2
YHCl= ε/2
ΥC2H4= (1-ε)/2
ΥCl2= (1-ε)/2

12. ΚΙΝΗΣΙΚΗ
 Arrhenius plots HCl (ζηξωηή ξνή):
 Arrhenius equation:
 Δηάγξακκα ρξόλνπ αληίδξαζεο
γηα ην C2H3Cl:

13. ΑΝΣΙΓΡΑ΢ΣΗΡΔ΢
 Υλωπίωζη αιθςλενίος:
 Πςπόλςζη 1,2 δισλωποαιθανίος:
αντιδραςτήρασ: CSTR(ανάδευςησ) ςταιερθσ κλίνησ
καταλφτησ: FeCl3 , CuCl2 , SbCl3
θερμοκραςία: 230 - 300 °C
πίεςη: 1.5 - 15 atm
μετατροπή: 99%
εκλεκτικότητα(EDC): 99%
χρόνοσ παραμονήσ: 9293 s
αντιδραςτήρασ: PFR (εμβολικθσ ροθσ)
καταλφτησ: SIO2 , Al2O3 , BaCl2 , ZnCl2
θερμοκραςία: 480 - 530 °C
πίεςη: 6-35 atm
μετατροπή: 60%
εκλεκτικότητα(MVC): 98%
χρόνοσ παραμονήσ: 0.35 s

14. ΓΙΑ΢ΣΑ΢ΙΟΛΟΓΗ΢Η PFR ΑΝΣΙΓΡΑ΢ΣΗΡΑ
K
t
dF
vrA
dz
όπου:
FK : παροχθ μάζασ
z : μθκοσ αγωγοφ
v : ςτοιχειομετρικόσ ςυντελεςτθσ
r : ταχφτητα αντίδραςησ
At : επιφάνεια αγωγοφ

15. ΓΔΝΙΚΑ ΓΙΑ ΣΟ MVC:
Σν βηλπινριωξίδην θαηαηάζζεζαη ζηελ θαηεγνξία ηωλ ελώζεωλ
πνπ είλαη επηβιαβείο γηα ηελ πγεία θαη κπνξεί λα πξνθαιέζεη
καπκίνο.
Απνξξνθάηαη εύθνια από ηνλ νξγαληζκό θαη κεηαβνιίδεηαη πξνο
κία ζεηξά ελώζεηο κεξηθέο εθ ηωλ νπνίωλ έρνπλ κεγάιε
αληηδξαζηηθόηεηα θαη είλαη κεηαιιαμηγόλεο. Σα πξνϊόληα
κεηαβνιηζκνύ ζπζζωξεύνληαη ζπλήζωο ζην ζπθώηη, ηα λεθξά θαη
ην ζπιήλα ελώ ην MVC δε ζπζζωξεύεηαη ζηνλ νξγαληζκό θαη ν
βηνινγηθόο ρξόλνο εκη-δωήο εθηηκάηαη ζε 20 min.
Γηα ηνπο παξαπάλω ιόγνπο ζα πξέπεη λα είκαζηε πνιύ
πξνζεθηηθνί θαηά ηελ επεμεξγαζία ηνπ MVC θαη λα θξνληίδνπκε
ώζηε λα ηεξνύληαη νη απαξαίηεηνη θαλόλεο αζθαιείαο.

16. ΣΕΛΟ΢