Hoofdstuk 14 Groene chemie in de industrie
Paragraaf 1 Van etheen tot chlooretheen
Etheen en chlooretheen
De grondstof voor PVC is vinylchloride, CH=CHCl, met als systematische naam
chlooretheen. PVC ontstaat via een polyadditiereactie uit chlooretheen. Chlooretheen
komt niet in de natuur voor en moet dus gemaakt worden. Dat kan door 1,2-
dichloorethaan bij hoge temperatuur en druk te ontleden. Ook 1,2-dichloorethaan
moet gemaakt worden. Etheen dat ontstaat bij het kraken van aardolie is daarvoor
geschikt. Je kan 1,2-dichloorethaan op 2 manieren maken van etheen. De eerste
manier is via een reactie met chloor en etheen. De tweede manier is via een reactie
van etheen met zuurstof en waterstofchloride, daarbij ontstaat naast 1,2-
dichloorethaan ook water.
Om beter te begrijpen wat er bij een industrieel proces gebeurt, geef je het
schematisch weer in een blokschema. In de blokken staan reacties en/of
scheidingsmethoden. Tussen de blokken staan pijlen, de stofstromen. Bij de pijl
staat de naam of formule. Een fabriek recirculeert vaak stoffen. Dat betekent dat de
fabriek een stof die uit een blok overblijft opnieuw gebruikt. Bij exotherme reacties
moet de fabriek de reactoren koelen om te voorkomen dat de reacties uit de hand
lopen. Ook is er vaak een katalysator nodig.
Het koelen gebeurt in warmtewisselaars. Een warmtewisselaar bestaat uit een
buizenstelsel omgeven door een mantel. De hete gassen of vloeistoffen stromen
door de buizen, de koude gassen of vloeistoffen stromen langs de buizen. Op deze
manier koelt de ene stofstroom af en warmt de andere op. Voor een optimale werking
moet de richting waarin de stoffen stromen tegengesteld zijn. Het gebruik van
warmtewisselaars draagt bij aan een zo zuinig mogelijk proces en een zorgvuldige
energiehuishouding. In de Binas tabel 38B1 staat een overzicht van symbolen die
je kan gebruiken in een blokschema.
Batchproces en continu proces
In een continu proces is er een continue toevoer van grondstoffen en afvoer van
producten. De stoffen die niet gereageerd hebben worden gescheiden en
teruggevoerd naar het reactievat. Bij een continu proces ontstaan stoffen in grote
hoeveelheden.
Kleine hoeveelheden stof maakt een fabriek vaak in porties via een batchproces.
Alle beginstoffen worden in het reactievat bij elkaar gebracht. Na de reactie wordt het
vat leeggehaald. De stoffen worden daarna gezuiverd. Na het schoonmaken kan de
volgende batch in het reactorvat.
Als stoffen op grote schaal in grote hoeveelheden worden gemaakt spreek je van
bulkchemie. Petrochemie is een voorbeeld daarvan, dat is de verwerking van
aardolie en de productie van brandstoffen.
Chemicaliën zoals geneesmiddelen worden vaak op kleine schaal en in kleine
hoeveelheden gemaakt in een batchproces. Dat heet ook wel fijnchemie.
Paragraaf 1 Van etheen tot chlooretheen
Etheen en chlooretheen
De grondstof voor PVC is vinylchloride, CH=CHCl, met als systematische naam
chlooretheen. PVC ontstaat via een polyadditiereactie uit chlooretheen. Chlooretheen
komt niet in de natuur voor en moet dus gemaakt worden. Dat kan door 1,2-
dichloorethaan bij hoge temperatuur en druk te ontleden. Ook 1,2-dichloorethaan
moet gemaakt worden. Etheen dat ontstaat bij het kraken van aardolie is daarvoor
geschikt. Je kan 1,2-dichloorethaan op 2 manieren maken van etheen. De eerste
manier is via een reactie met chloor en etheen. De tweede manier is via een reactie
van etheen met zuurstof en waterstofchloride, daarbij ontstaat naast 1,2-
dichloorethaan ook water.
Om beter te begrijpen wat er bij een industrieel proces gebeurt, geef je het
schematisch weer in een blokschema. In de blokken staan reacties en/of
scheidingsmethoden. Tussen de blokken staan pijlen, de stofstromen. Bij de pijl
staat de naam of formule. Een fabriek recirculeert vaak stoffen. Dat betekent dat de
fabriek een stof die uit een blok overblijft opnieuw gebruikt. Bij exotherme reacties
moet de fabriek de reactoren koelen om te voorkomen dat de reacties uit de hand
lopen. Ook is er vaak een katalysator nodig.
Het koelen gebeurt in warmtewisselaars. Een warmtewisselaar bestaat uit een
buizenstelsel omgeven door een mantel. De hete gassen of vloeistoffen stromen
door de buizen, de koude gassen of vloeistoffen stromen langs de buizen. Op deze
manier koelt de ene stofstroom af en warmt de andere op. Voor een optimale werking
moet de richting waarin de stoffen stromen tegengesteld zijn. Het gebruik van
warmtewisselaars draagt bij aan een zo zuinig mogelijk proces en een zorgvuldige
energiehuishouding. In de Binas tabel 38B1 staat een overzicht van symbolen die
je kan gebruiken in een blokschema.
Batchproces en continu proces
In een continu proces is er een continue toevoer van grondstoffen en afvoer van
producten. De stoffen die niet gereageerd hebben worden gescheiden en
teruggevoerd naar het reactievat. Bij een continu proces ontstaan stoffen in grote
hoeveelheden.
Kleine hoeveelheden stof maakt een fabriek vaak in porties via een batchproces.
Alle beginstoffen worden in het reactievat bij elkaar gebracht. Na de reactie wordt het
vat leeggehaald. De stoffen worden daarna gezuiverd. Na het schoonmaken kan de
volgende batch in het reactorvat.
Als stoffen op grote schaal in grote hoeveelheden worden gemaakt spreek je van
bulkchemie. Petrochemie is een voorbeeld daarvan, dat is de verwerking van
aardolie en de productie van brandstoffen.
Chemicaliën zoals geneesmiddelen worden vaak op kleine schaal en in kleine
hoeveelheden gemaakt in een batchproces. Dat heet ook wel fijnchemie.
