طرح توجیهی وینیل کلراید

این مقاله طرح توجیهی وینیل کلراید (Polyvinyl chloride) است. وینیل کلراید در دما و فشار محیط، به صورت گازی بی رنگ با بویی شیرین ملایم بوده و علاوه بر این، به شدت قابل اشتعال است. در واقع، این محصول ماهیتی خطرناک و سمی دارد و در دسته محصولات سرطان زا طبقه بندی می شود. به همین علت، به هیچ عنوان به صورت مونومر وینیل کلراید (Vinyl chloride monomer) استفاده نمی شود. اما کاربرد های ابن محصول در بازار بسیار وسیع است.

بخوانید : طرح توجیهی چیست ؟

خواص و ویژگی های وینیل کلراید

وینیل کلراید، یک ترکیب آلی کلردار با فرمول شیمیایی CH₂=CHCl است که با شماره مرک ۱۳،۱۰۰۵۵ شناخته می شود. دمای ذوب آن ۱۳٫۴- درجه سانتیگراد و دمای نگهداری آن ۲ تا ۸ درجه سانتی گراد بوده و نقطه اشتعال این محصول ۶۱- درجه سانتی گراد است. در نتیجه، در دمای معمولی نیز احتراق می یابد. تماس پوستی و یا چشمی با این ماده، موجب یخ زدگی می شود و در غلظت های بالا می تواند عملکرد سیستم اعصاب مرکزی را مختل نماید.

مولکول وینیل کلراید یا VCM

کاربردهای مونومر وینیل کلراید

کاربرد عمده وینیل کلراید، استفاده به عنوان خوراک راکتور پلیمریزاسیون و تولید پلی وینیل کلراید یا پی وی سی است. تا سال ۱۹۷۴، از این محصول به عنوان پیشرانه در اسپری های مو استفاده می شد. اما با توجه به ماهیت سمی و خطرناک این گاز و برای جلوگیری از تجمع بخارات آن در فضای آرایشگاه ها، استفاده از این گاز به عنوان پیشرانه ممنوع شد.

همچنین، در گذشته از وینیل کلراید به عنوان یک داروی بیهوشی استنشاقی استفاده می شد. در این مورد نیز، به دلیل ماهیت سمی این محصول، استفاده دارویی از آن ممنوع شد. در حال حاضر نیز از VCM در موارد زیر استفاده می شود:

• تولید چسب
• صنعت رنگ سازی
• لوله و بطری سازی

واکنش پلیمریزاسیون وینیل کلراید

روش تولید صنعتی VCM

اولین روش آزمایشگاهی تولید وینیل کلراید، تیمار ۱٬۲-دی کلرو اتان با محلول هیدروکسید پتاسیم در اتانول بود؛ اما اولین روش تولید صنعتی  VCM، واکنش استیلن و اسید کلریدریک است. پس از دهه ۱۹۵۰ با توجه به فراوانی منابع اتیلن، تولید صنعتی این محصول به سوی استفاده از خوراک اتیلن و کلر متمایل شد؛ به طوری که در اواخر سال ۱۹۸۸، بیش از ۹۴% تولیدات جهانی این محصول در کارخانجات با استفاده از این روش صورت می پذیرفت.

در روش اول، وینیل کلراید مایع از واکنش اسید کلریدریک و استیلن در راکتور بستر شناور حاوی کاتالیست، تولید می شود. کاتالیست های مورد استفاده در این روش، ذرات کربن فعال تلقیح شده با کلرید جیوه هستند. دمای واکنش توسط عبور یک سیال از لوله های داخل راکتور به عنوان محیط انتقال حرارت، بین ۱۳۰ تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد نگه داشته می شود. استیلن به وینیل کلراید در این روش ۹۶ تا ۵/۹۸ درصد است. همچنین، انتخاب پذیری استیلن به VCM  در این روش، ۹۸ تا ۹۹ درصد می ‌باشد.

در روش دوم که در واقع، روش پیشنهادی برای ارائه در طرح توجیهی وینیل کلراید است، وینیل کلراید مایع از پیرولیز واسط اتیلن دی کلراید (EDC) تولید می شود. EDC که مایع بی رنگ یا زرد رنگ است، از واکنش کلریناسیون مستقیم کلر و اتیلن یا از کلریناسیون اسید کلریدریک و اتیلن در اکسی تولید می‌شود.

اما ساده ترین روش تولید وینیل کلراید، کلراسیون مستقیم اتان است. البته خوردگی ناشی از این واکنش غیر قابل کنترل بوده و روشی اقتصادی به حساب نمی آید. به نظر می رسد اقتصادی ترین روش برای تولید VCM همان روش کلراسیون مستقیم EDC است.

در سالهای اخیر، اتحادیه بین المللی وینیل اروپا (EVC) روشی ابداع کرده است. در این روش، از کاتالیست های پایه مس و گروه لانتانیم و فلزات قلیایی، برای تولید وینیل کلراید از اتان استفاده می شود. این روش موجب شده است که مشکل خوردگی تا حد بسیار زیادی رفع شود. از آنجایی که قیمت اتان حدود یک سوم قیمت اتیلن است، قیمت نهایی محصول به طرز قابل توجهی کاهش خواهد یافت و پیش بینی می شود تا ۲۰ سال آینده این روش جایگزین تکنولوژی تولید وینیل کلراید از اتیلن شود.

کلریناسیون مستقیم تولید وینیل کلراید از اتان

واکنش های تولید وینیل کلراید از اتیلن

همانطور که اشاره شد، روش تولید VCM از اتیلن، با کلریناسیون مستقیم و تولید EDC آغاز می شود:

CH₂=CH₂ + Cl₂ → ClCH₂CH₂Cl

پس از آن، EDC در دمای ۵۰۰ درجه و فشار ۱۵- تا ۳۰ اتمسفر به مولکول های وینیل کلراید و اندرید اسید کلریک شکسته می شود:

ClCH₂CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

این واکنش یک واکنش به شدت گرماگیر است و می بایست در یک هیتر حرارتی انجام شود. همچنین با استفاده از اکسی کلریناسیون، می توان از اندرید باقی مانده در واکنش نیز برای تولید VCM استفاده نمود. به این منظور، اتیلن، اکسیژن و اسید کلریک تولید شده در حضور کاتالیزور مسی واکنش داده می شوند:

CH₂=CH₂ + 2 HCl + ½ O₂ → ClCH₂CH₂Cl + H₂O

نمودار واردات و صادرات اتیلن دی کلراید (EDC)

کد آیسیک مرتبط با پی وی سی

کد ISIC یا همان هویت و اطلاعات VCM در سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع، برای ارائه در طرح توجیهی وینیل کلراید یافت نشد؛ اما کد آیسیک محصول اصلی VCM یعنی پی وی سی، به شرح زیر است:

کد تعرفه گمرکی پی وی سی

کد تعرفه گمرکی یا Hs Code عددی ۸ تا ۱۰ رقمی است که اطلاعات و جزئیات محصول از قبیل مجاز بودن و یا غیر مجاز بودن صادرات و واردات محصول، عوارض، حقوق گمرکی و مالیات کالا را در اختیار قرار می دهد. طبق آخرین آمار اداره گمرکات ایران، کد گمرکی برای ارائه در طرح توجیهی وینیل کلراید یافت نشد؛ اما کد تعرفه گمرکی اصلی ترین محصول وینیل کلراید یعنی پی وی سی به شرح زیر است:

واردات و صادرات وینیل کلراید

معمولا در این قسمت از طرح توجیهی وینیل کلراید، می بایست وضعیت بازار محصول مورد بررسی قرار گیرد؛ اما از آنجایی که برای این محصول کد تعرفه گمرکی تعریف نشده است، میزان واردات و صادرات این محصول نیز قابل ارزیابی نیست.

چنانچه نیاز به اطلاعات بیشتر و یا نگارش این طرح توجیهی به منظور ارائه به نهاد و بانکها دارید، میتوانید از طریق مسیر های ارتباطی با کارشناسان بهین صنعت یاب در ارتباط باشید.

 بیشتر بخوانید : 

طرح توجیهی روغن موتور 

طرح توجیهی آب شیشه شور و ضد یخ 

طرح توجیهی اکتان و مکمل سوخت 

طرح توجیهی کمک فنر 

طرح توجیهی اسید بنزوئیک