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Cloración
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Cloración se refiere a la reacción química de introducir átomos de cloro en las moléculas de los compuestos. El proceso que implica la cloración se conoce como tecnología de cloración, que abarca principalmente varios tipos como la cloración por sustitución, la cloración por adición y la oxicloración. Como un tipo de reacción fundamental en la producción química, la cloración juega un papel crucial en numerosos campos de fabricación. A continuación, se presenta una introducción detallada a las aplicaciones de la cloración en diferentes sectores industriales:
Industria Química: En la industria química, la cloración es el proceso central para producir alcanos, hidrocarburos clorados, cloruro de aluminio y otros productos químicos básicos. Además, se aplica ampliamente en la producción de disolventes orgánicos, colorantes y plaguicidas. Estos productos químicos tienen amplias aplicaciones en la vida diaria y la producción industrial, y los avances en la cloración han impulsado directamente el desarrollo tecnológico de la industria química.
Industria Petrolera: La industria petrolera también depende en gran medida de la cloración. Mediante el tratamiento de cloración, el petróleo crudo se puede purificar y mejorar su calidad. Simultáneamente, la cloración puede ajustar las propiedades de los productos petrolíferos para satisfacer las necesidades de diferentes áreas de aplicación. Esta tecnología juega un papel importante en el procesamiento y refinado del petróleo.
Industria Farmacéutica: En la industria farmacéutica, la cloración se utiliza en la síntesis de moléculas de fármacos, especialmente cuando se sintetizan grupos que contienen cloro. La introducción de estos grupos que contienen cloro puede alterar la actividad biológica y las propiedades farmacológicas de las moléculas de fármacos, lo que lleva al desarrollo de nuevos medicamentos con efectos terapéuticos. Por lo tanto, la cloración ocupa una posición insustituible en el campo farmacéutico.
Industria de Impresión y Teñido Textil: La industria de impresión y teñido textil también emplea ampliamente la cloración. Mediante el tratamiento de cloración, se pueden preparar los colorantes y auxiliares necesarios para el teñido y la impresión. Estos colorantes y auxiliares exhiben un excelente rendimiento de teñido y efectos de impresión, proporcionando un fuerte apoyo a la diversificación de los textiles.
Producción de Plaguicidas y Fertilizantes: La cloración también juega un papel vital en la producción de plaguicidas y fertilizantes. A través de reacciones de cloración, se pueden sintetizar compuestos con funciones insecticidas, bactericidas o que promueven el crecimiento. Estos compuestos juegan un papel crucial en la producción agrícola, contribuyendo al aumento de los rendimientos de los cultivos y a la mejora de la calidad.
Direcciones Técnicas
Países y regiones como Estados Unidos, la Unión Europea, China y Japón recomiendan priorizar el uso de equipos continuos (como reactores de microcanales) para los procesos de reacción de cloración para cumplir con los requisitos de seguridad inherentes de cada país.
Country/Region |
Documento Regulatorio/Técnico |
Requisitos Clave |
Estados Unidos |
Pautas del Centro para la Seguridad de los Procesos Químicos (CCPS) |
Recomienda reemplazar los procesos por lotes con reactores de flujo continuo para reducir el almacenamiento de cloro y los riesgos de reacciones descontroladas. |
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Mejores Prácticas del Consejo Estadounidense de Química (ACC) |
Exige controles automatizados de temperatura/presión y sistemas de apagado de emergencia (por ejemplo, tecnología de reactor de microcanales) para los reactores de cloración. |
Unión Europea |
Documento de referencia de las mejores técnicas disponibles (BREF) |
Prioriza los sistemas de producción continua (por ejemplo, reactores tubulares) para mitigar los peligros de acumulación intermedia. |
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Orientación técnica de la Agencia Europea de Sustancias Químicas (ECHA) |
Hace hincapié en los sistemas de control automatizados para una dosificación precisa del cloro y la gestión de reacciones exotérmicas. |
China |
Aviso sobre la promoción de tecnologías avanzadas como los microrreactores (MIIT) |
Alienta el uso de microrreactores de flujo continuo para mejorar la seguridad y la eficiencia en los procesos de cloración. |
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Estándares de diseño de control de seguridad para procesos químicos peligrosos (AQ/T 3034) |
Requiere controles de interbloqueo automatizados de temperatura y presión y sistemas de monitorización en tiempo real del flujo de cloro. |
Japón |
Ley de seguridad de gases a alta presión |
Exige la transferencia totalmente cerrada por tuberías entre los tanques de almacenamiento de cloro y los reactores, prohibiendo las operaciones manuales. |
|
Pautas de seguridad de procesos químicos (METI) |
Aconseja el uso de equipos de reacción continua modulares para un control preciso y una reducción de la intervención humana. |
Caso
PMG ayudó a un cliente a optimizar el proceso de reacción para plaguicidas orgánicos de cloro, que enfrentaban grandes desafíos como las reacciones gas-líquido, la alta liberación de calor, las múltiples cloraciones y la corrosión. Al adoptar un enfoque de reacción de flujo continuo, PMG configuró con precisión equipos como reactores gas-líquido, sistemas de alimentación precisos de cloro para una entrega controlada de cloro y separadores gas-líquido. El proceso optimizado logró una capacidad de producción anual de 20.000 toneladas, con un funcionamiento estable del equipo y una buena flexibilidad del proceso. Los principales indicadores fueron comparables a los del proceso actual basado en tanques. Sin embargo, el proceso optimizado demostró ventajas significativas en términos de seguridad del proceso y eficiencia de producción.
Ecuación de Reacción
Equipo montado en Skid in situ
Comparación de datos de eficiencia de producción
| Elemento | Reactor | Reactor MIC |
| Personal Requerido | 6 | 3 |
| Superficie | 180m² | 12m² |
| Eficiencia | 12 Hours | 10 Minutes |
| Continuidad | Por lotes | Continua |
| Seguridad | Fenómeno de pulverización | Alta |
| Precio del equipo | Baja | Ligeramente más bajo |
| Características | Alta contaminación, baja eficiencia | Alta eficiencia, continua, segura |
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