ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ХЛОРИДА ВОДОРОДА И ОКСИДА ХЛОРА
Для хлорида водорода, являющегося побочным продуктом производства органических хлорпродуктов (а также ряда других), с трудом находятся пути полезного использования. Получаемая из него соляная кислота вследствие присутствия в ней органических примесей также находит весьма ограниченные области реализации. Оптимальным решением проблемы признано создание сбалансированных по хлору процессов, в которых хлорид водорода, образующийся на стадии прямого хлорирования углеводорода, используется здесь же на стадии окислительного хлорирования того же сырья с получением тех же хлоропродуктов, что и при прямом хлорировании. На практике идея создания сбалансированного процесса реализована только при получении винилхлорида из этилена. В отношении других углеводородов (метана, бензола) реализация процесса сдерживается гораздо более низкими скоростями стадии окислительного хлорирования в сравнении с прямым хлорированием. Признано, что лимитирующей стадией оксихлорирования является процесс Дикона - окисления хлорида водорода в хлор кислородом на катализаторе, основным компонентом которого являются хлориды меди. Многочисленные попытки усовершенствовать катализатор подбором металлов и их соединений, а также модификацией носителей для них не привели к существенному ускорению процесса. Гораздо больший эффект наблюдается при замене кислорода более активными окислителями: оксидами азота, озоном, пероксидом водорода, особенно - монооксидом хлора Cl2O. Поскольку взаимодействие монооксида хлора с хлоридом водорода протекает практически мгновенно уже при комнатной температуре, потребовалось создать аппаратуру и приспособления для их получения, хранения и дозирования, а также методик анализа исходных веществ и продуктов. Для изучения кинетики процесса использовали метод низкотемпературной инфракрасной спектрофотомерии, позволявшей непосредственно следить за скоростью расходования реагентов и накопления продуктов, что потребовало разработки кюветы-реактора специальной конструкции, обеспечивающей поддержание требуемых низких температур в течение времени, достаточного для завершения реакции. По данным ИК-спектров сделаны предположения о составе продуктов реакции окисления хлорида водорода монооксидом хлора, а также о вероятном механизме этой реакции.