СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА Российский патент 2012 года по МПК C07C19/45 C07C17/38 

Изобретение относится к химической технологии, конкретно к выделению 1,2-дихлорэтана из тяжелых остатков его термического крекинга (дегидрохлорирования) - производственного отхода процесса получения винилхлорида из этилена.

В производстве винилхлорида из этилена в качестве промежуточного продукта получают ДХЭ для его последующего термического или термокаталитического крекинга. В результате этого процесса получают винилхлорид и тяжелые остатки, представляющие собой смесь хлорированных углеводородов, не находящих целевого применения и являющихся отходом производства. Основным компонентом этого отхода является непрореагировавший 1,2-ДХЭ, извлечение которого для повторного использования ведет к повышению технологических, экологических и экономических показателей всего производства винилхлорида в целом.

Известен способ выделения ДХЭ из смесей хлорированных углеводородов экстрактивной дистилляцией в присутствии одного или более органических соединений, имеющих температуру кипения выше, чем вещества, которые выделяют предпочтительно сульфолан [патент США №4121978, МПК С07С 17/386, 1978 г.].

К недостаткам данного способа следует отнести использование системы из трех колонн ректификации, одна из которых работает под вакуумом, а также применение дефицитных и дорогостоящих экстрагентов, которые перед вторичным использованием необходимо тщательно очищать. Этот способ не исключает коксообразование в первых двух колоннах.

Известен способ выделения ДХЭ из смесей с другими хлоруглеводородами, согласно которому перед выделением ДХЭ предлагается проводить частичное или полное гидрирование примесей в присутствии палладиевого катализатора [патент США №4145367, МПК С07С 17/25, B01J 23/44, 1978 г.].

Недостатком этого технического решения является применение взрыво- и пожароопасного водорода и дорогостоящего катализатора.

По техническому решению [патент США №4747914, МПК С07С 17/38, 1988 г.] очистка и выделение 1,2-дихлорэтана ведется с использованием тепла, выделяющегося на стадии его получения. Процесс реализуется на двух колоннах, из которых вторая работает под разрежением от 5 до 40 кПа, что позволяет снизить температуру процесса и, как следствие, коксообразование. Этот способ выделения 1,2-дихлорэтана связан со значительными энергозатратами и сложным аппаратурным оформлением.

Известен способ выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков ректификации производства винилхлорида путем отгона в присутствии добавок - сульфомассы, получаемой совместной переработкой пироконденсата и отработанной серной кислоты, и нефтешлама - отходов высокотемпературного гомогенного пиролиза углеводородов при массовом соотношении 100:(2-10):(1-20) соответственно [патент РФ №2009115, МПК 5 С07С 17/38, С07С 17/00, 1994 г.].

К недостаткам этого способа следует отнести сложность изготовления, значительное количество и коррозионную активность применяемой добавки.

Наиболее близкий способ выделения 1,2-дихлорэтана из кубового остатка выделения винилхлорида, получаемого крекингом 1,2-дихлорэтана, путем дистилляции в присутствии добавки - жидких хлорпарафинов с плотностью 0,98-1,02 г/см³ при ее массовом соотношении к кубовому остатку 1-3:100 [патент РФ №2243203, МПК 7 С07С 19/045, 17/38, 17/386, 2004 г.].

Недостатками данного технического решения следует считать значительное количество добавки (1-3% от массы кубового остатка, безвозвратно теряемого с выгружаемым остатком, который является жидким хлорорганическим трудноутилизируемым отходом), и сложное аппаратурное оформление с повышенным коксообразованием.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка более технологичного и экономичного способа выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков ректификации производства винилхлорида с пониженным коксообразованием.

Поставленная задача по предлагаемому изобретению решается тем, что в способе выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков ректификации производства винилхлорида термическим крекингом 1,2-дихлорэтана путем дистилляции процесс ведут в присутствии добавки 1% раствора в 1,2-дихлорэтане трет-бутилпирокатехина в количестве 2-4% от массы кубовых остатков.

Кубовые остатки производства винилхлорида представляют собой жидкий хлорорганический отход, получаемый после выделения винилхлорида из продуктов термического крекинга 1,2-дихлорэтана. Усредненный состав кубовых остатков приведен в таблице 1.

Таблица 1 Состав кубовых остатков Компонент %, масса 1,2-дихлорэтан 90-92 1,1,2-трихлорэтан 0,05-0,07 1,2-дихлорпропан 0,01-0,02 Высококипящие хлорорганические соединения Остальное

Как следует из таблицы 1, основным компонентом кубовых остатков является 1,2-дихлорэтан, выделение и возврат которого в рецикл повышает технологические и экономические показатели производства винилхлорида.

Трет-бутилпирокатехин, (ТБК), (C₁₀H₁₄O₂) - твердое вещество с фенольным запахом, растворимое в жидких органических средах, является ингибитором нежелательной полимеризации.

Опыты проводились на лабораторной установке, состоящей из колбы с колбонагревателем, прямого холодильника и приемной емкости. В колбу загружались кубовые остатки ТБК в количестве, соответствующем заявленному в настоящем изобретении. Для удобства дозирования ТБК вводился в виде 1% раствора в 1,2-дихлорэтане. Включался обогрев, и реакционная масса отгонялась до сухого остатка, представляющего собой кокс и неперегоняемые смолы. После охлаждения отгон и остаток взвешивались.

Результаты опытов иллюстрируются данными, приведенными в таблице 2. В таблице 2 приведены также результаты опытов, выполненных по способу прототипа (сравнительные примеры), и результаты отгона 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков производства винилхлорида без добавок.

Примеры 1-3.

Опыты проводились с добавками ТБК в пределах, заявляемых в настоящем изобретении.

Таблица 2 Результаты опытов выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков производства винилхлорида   Примеры 1 2 3 4 5 6 7 8 Кубовые остатки, мас.ч. 100 100 100 100 100 100 100 100 1% р-р ТБК в ДХЭ, мас.ч. 2 3 4 1 5       ХП-30, мас.ч.           1 3   Отгон, % 92,5 93,2 94,0 92,0 92,1 88 86,9 85,3 Кокс и смолы, % 7,5 6,8 6,0 8,0 8,9 12,0 13,1 14,7

Примеры 4 и 5.

Опыты проводились с добавками ТБК менее (пример 4) и более (пример 5) пределов, заявленных в изобретении.

Примеры 6 и 7.

Опыты с добавками хлорпарафина ХП-30 в соответствии со способом прототипа.

Пример 8.

Опыт по отгонке 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков производства винилхлорида без добавок.

Как следует из данных, приведенных в таблице 2, способ выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков производства винилхлорида по настоящему техническому решению более техничен и экономичен по сравнению с известными, т.к. предполагает использование минимальных количеств добавки при значительно больших выходах выделяемого целевого продукта. Кроме того, снижение выходов кокса и смол, являющихся трудноутилизируемыми хлорорганическими отходами, придает данному изобретению экологическую направленность.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может быть использован как на действующих нефтехимических предприятиях для оптимизации технологических, экономических и экологических показателей производства винилхлорида, так и для вновь проектируемых и строящихся предприятий.

Изобретения относятся к способам выделения 1,2-дихлорэтана из отходов производства винилхлорида, получаемого термическим крекингом 1,2-дихлорэтана. 1,2-дихлорэтан выделяется из кубовых остатков ректификации путем отгона в присутствии трет-бутилпирокатехина. Техническое решение позволяет оптимизировать технологические, экономические и экологические параметры процесса получения винилхлорида, т.к. позволяет вернуть выделенный 1,2-дихлорэтан в рецикл и снизить количество жидких хлорорганических отходов. 8 пр., 2 табл.

Способ выделения 1,2-дихлорэтана из кубовых остатков ректификации производства винилхлорида, получаемого термическим крекингом, 1,2-дихлорэтана путем дистилляции в присутствии добавки, отличающийся тем, что в качестве добавки используют 1% раствор в 1,2-дихлорэтане трет-бутилпирокатехина в количестве 2-4 мас.% от кубовых остатков.