Technologische Beschreibung der C-V-Anlage
1. Allgemeines
Die Chemieanlagen Chlor (in den Büchern mit B abgekürzt), VC (in den Büchern mit V abgekürzt) und PVC (in den Büchern mit PLAST abgekürzt) produzieren seit 2001 fast tausend Tonnen PLAST-Pulver pro Tag, was einem Warenwert von über einer Million Euro entspricht. Die darauf bezogene VC (V) Produktion entspricht tausend Tonnen pro Tag. Vor 1991 betrug die Tagesproduktion für V sechshundert und zwischen 1996 und 2000 vierhundertfünfzig Tonnen. Der Bedarf war und ist groß, denn aus diesem Pulver entstehen die tollsten Produkte. Zum Beispiel diverse Autoteile wie Lkw-Planen, Cabrio-Heckfenster, Sitzbezüge, Instrumententafeln, Kabelisolierungen, Antidröhnmasse am Fahrzeugboden, Fußmatten, Armlehnen, Türverkleidungen oder aber Fußbodenbeläge, Fensterprofile, Rohre, Schallplatten, Kreditkarten, Telefonwertkarten und so weiter und so fort. Bis diese Sachen aber unter das Volk kommen können, müssen die Grundbausteine für PLAST, die Gase B und E, einige Verfahrensstufen durchlaufen.
2. Stoffe und Eigenschaften
| Name Original | Siedepunkt °CBei 1 atm | Formel | Name Buch | NameEde Ceh
Story |
Charakterisierung |
| Ethylendichlorid oder 1,2 DichloräthanEDC | 83flüssig | H H| |
Cl-C-C-Cl | | H H |
C | Ede Ceh green blue orange | Farblos, giftig, brennbar, kann in der Luft explosible Dämpfe bilden. C ist schwerer als Wasser und mit diesem nicht mischbar.Leichter Lösungsmittelgeruch;
starker, rothaariger Kerl mit grünem, gelbem oder orangenem Gesicht |
| VinylchloridVC | -13,7Gas | H|
C = C-Cl | | H H |
V | Vau Ceh | Farblos, giftig, brennbar und explosiv. V ist leichter als Wasser und mit diesem nicht mischbar,geringer chloroformartiger (süßlicher) Geruch;
Mann, der durch seine Doppelbindung im Inneren einen weiblichem Tatsch besitzt und zwischen Flüssigkeit und Gas hin und her schwankt. |
| ChlorwasserstoffSalzsäure (100 %)
HCl |
-85Gas | HCl | HCl | Ha Ce-el | Farblos, giftig, nicht brennbar, zusammen mit Wasser stark ätzend, stechender Geruch;aggressiver, ätzender Lustmolch |
| Chlor (Cl)Cl2 | -34,5Gas | Cl-Cl | B | Zwei Ce-el | Grün-gelb, giftig, nicht brennbar, ätzend, stechender Geruch;Giftiger, grün-gelber Kerl |
| EthylenEthen
C2H4 |
-104Gas | H H| |
C=C | | H H |
E | Ethy Len | Farblos, brennbar und explosiv,Süßlicher Geruch;
mit einer Doppelbindung ausgestattetes vollbusiges Weib |
| SauerstoffO2 | -182,9 Gas | O=O | O | Ozwei (O2) oder Oxygen (O) | Farblos, geruchlos, Brand fördernd, dicke Schichten gasförmigen Sauerstoffs sind hellblau |
| WasserH2O | 100 flüssig | H-O-H | W | Hazwei Oxygen | Farblos, geruchlos, geschmacklos |
| Natronlauge (100%)Natriumhydroxid
NaOH |
1390 fest | Na-O-H | Na Oxygenha | Weiße Kristalle, geruchlos, stark ätzend, als Lösung farblos | |
| 1,1,2-Trichlorethan,Trian
C2H3Cl3 |
113,5 | Cl Cl| |
Cl-C-C-H | | H H |
Trian | Trian | farblose flüchtige Flüssigkeit mit süßlichem Geruch, giftig, schwer löslich in Wasser, schwerer als Wasser |
3. Allgemeine Technologie (s. Bild 1)
Bild 1: Verbundfließschema der C-V-Anlage
In der C-V-Anlage wird Vinylchlorid (V) aus den Gasen Chlor (B) und Ethylen (E) über das flüssige Zwischenprodukt EDC (C) hergestellt. Zuerst findet die Direktchlorierung (DC) drucklos in einem Kreislaufreaktor unter Zusatz des Katalysators Kata F statt:
Cl2(B) + C2H4 (E) —-> C2H4Cl2 (C),
die dabei freiwerdende Wärme wird zum Teil über Wärmetauscher abgeführt. Das Zwischenprodukt C wird in Leichtsieder (LS)-, Hochsieder (HS)- und C-Rückgewinnungskolonne (Vakuumkolonne) von Nebenprodukten befreit, damit die nächste Verfahrensstufe, die Spaltungsreaktion von C in der Gasphase, in einem Röhrenofen bei ca. 25 bar und 500 °C folgen kann:
C2H4Cl2 (C) —-> C2H4Cl (V) + HCl
Bei diesem Prozess muss Wärme zugeführt werden. Da sich das C nur zu 50 % umsetzt, ist eine aus drei Kolonnen bestehende Destillation erforderlich, die das Dreikomponentengemisch in C, V und HCl trennt. Das technisch reine V kann nach einer Zwischenlagerung im Kugeltanklager zur PLAST-Fabrik gefördert werden, wo die Polymerisationsreaktion in diskontinuierlich arbeitenden Rührkesseln unter Druck bei ca. 100 °C ablaufen kann:
V + V + … + V —-> PLAST (VVVV…VVV)
Auch bei dieser Kettenreaktion wird Wärme freigesetzt.
Das bei der Spaltung als Nebenprodukt entstehende aggressive Gas HCl wurde früher zurück ins LUNA-Stammwerk zur V-Herstellung nach einer anderen Technologie geliefert, während es heute (nach 1996) in einem zweiten Verfahren, der sogenannten Oxichlorierung (OC oder Oxi) zur Produktion des C Zwischenproduktes verwendet wird.
2HCl + C2H4 (E) + ½ O2 —-> C2H4Cl2 (C) + H2O
Diese Reaktion wird in der Gasphase in einem Wirbelbettreaktor mit dem Katalysator Kata K durchgeführt. Die freiwerdende Wärme wird zur Dampfherstellung verwendet. Weil das C aus der Oxichlorierung Wasser enthält, muss es in der Entwässerungskolonne getrocknet werden, bevor es ebenfalls in die C-Destillation eingespeist werden kann.
Das B kommt seit 1980 aus der kurz vor der C-V-Anlage fertiggestellten Elektrolyse, während das E von außerhalb geliefert wird. Der Weg zur Weiterverarbeitung des V ist kurz, denn gleich in der direkt an die C-V-Anlage grenzenden PLAST-Fabrik wird das sogenannte Monomere V polymerisiert (siehe oben) und am Ende landet das Pulver in großen Silos. Von hier aus wird es vorrangig mit Straßentankfahrzeugen zur Weiterverarbeitung in die verschiedensten Werke transportiert.