Способ получения винилхлорида Советский патент 1990 года по МПК C07C21/06 C07C17/34 

Изобретение относится к способу получения винилхл.орида расщеплением 1,2-дихлорэгана, который находит применение в качестве мономера для поли- мерных материалов.

Целью изобретения является по- вьшение степени расщепления 1,2- дихлорэтана и сокращение энергозатрат.

На фиг. 1 - 3 представлены технологические схемы для осутчествления предлагаемого способа.

Пример 1. Действуют согласно технологической схеме, представленной на фиг. 1. Из сборника 1 отводят 834 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при

130 С и с помощью насоса 2 под давле 0

вой и второй емкостями 1,2-дихлор- этана составляет 133344 кг/ч. На каждые 100 кг/ч циркулирующего меж первой емкостью 7 и второй емкость жидкого 1,2-дихлорэтана во вторую емкость 6 вводят 6,25 кг/ч свежего жидкого 1,2-дихлорэтана. Выпаренны в основном в ведущих вверх трубах

нием 4,0 мПа и при 125 С подают в НИЖ-JQ и во второй емкости 6 1,2-дихлорнюю область конвективной зоны 3 пиро- лизной печи. Отведенными дымовы 4и газами из радиа1щонной зоны 4 пиролиз- ной печи нагревают жидкий 2,2-дихлор- этан до 220 с, причём дымовые газы j охлаждаются с 930 до . В теплообменнике 5 происходит вьфавнивание энергии между отдающей энергию жидкому 1,2-дихлорэтану областью 3 и энергопотреблением в первой емкости, 20 необходимым для вьшаривания 1,2-дихлорэтана. С этой целью с помощью общепринятого устройства (LIC) изме- 1РЯЮТ уровень жидкого 1,2-дихлорэтана |во второй емкости 6 и исходя из этого 25 измеренного значения как регулируемой величины подают в необходимом количестве в -теплообменник 5 под давле- |нием 2,5 мПа питательную воду котла

этан в свободном от жидких или тве дых компонентов виде вводят по тру проводу 10 в радиационную зону 4 п ролизной печи, в.которой газообраз 1,2-дихлорэтан нагревают с помощью четырех расположенных один над дру гим рядов горелок 11 до 533°С. Ниж и верхние ряды горелок нагружают т ливом в аналогичном количестве.

Во время перегрева газа до 533

часть 1,2-дихлорэтана расщепляется на винилхлорид и хлористый водород Горячие пиролизные газы направляют в первую емкость 7 по трубопроводу и они выходят из этой емкости с те пературой . Средняя скорость охлаждения перолизных газов в перв емкости 7 составляет 46 С/с, т.е. 1/11,6 входной температуры (533 С) секунду. По трубопроводу 13 эти пи ролизные газы подаются на дальнейш охлаждение согласно уровню техники (не показано), причем они частично конденсируются. Из смеси веществ, разовавшейся в результате термичес го расщепления, согласно известном способу в колонне (не показана) пр температуре верха -24 С отделяют х ристый водород. Давление в верху к лонны устанавливают так, чтобы газ образный выпаренный 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости 6 с темп ратурой 270 С. В этой емкости выпа вают 804 кг/ч 1,2-дихлорэтана при

IB качестве охлаждающего агента. Дпя охлаждения требуется 210 дм .питательной воды котла, которая при этом нагревается до 80 - и выходит из теплообменника 5 по трубопроводу. Количество регенерированной энергии составляет 185,7 кДж/кг винилхлорида

Охлажденный примерно до 185 С 1,2-дихлорэтан по петле трубопровода с равномерно распределенными отверстиями подают во вторую емкость 6 и смешивают там с более горячим 1,2- дихлорэтаном, который из первой емкости 7 по трубам 8 поднимается во вторую емкость, причем часть этого 1,2-дихлорэтана выпаривается. В первой емкости 7 жидкий 1,2-дихлорэтана путем теплообмена с горячим газом, содержащим выходящий из радиационной. зоны 4 П1ФОЛИЗНОЙ печи по трубопроводу винилхлорид, нагревают до кипения. Теплообмену способствует естественная циркуляция 1,2-дихлорэтана между первой емкостью 7 и второй емкостью 6 по поднимающимся трубам 8 и по ведущим вниз трубам 9. Смесь жидкости и газа в поднимаюпщхся трубах 8 имеет температуру 270°С, жидкость в ведущих вниз трубах 9 - температуру 263 С. Количество циркулирующего между первой и второй емкостями 1,2-дихлор- этана составляет 133344 кг/ч. На каждые 100 кг/ч циркулирующего между первой емкостью 7 и второй емкостью 6 жидкого 1,2-дихлорэтана во вторую емкость 6 вводят 6,25 кг/ч свежего жидкого 1,2-дихлорэтана. Выпаренный в основном в ведущих вверх трубах 8

этан в свободном от жидких или твердых компонентов виде вводят по трубопроводу 10 в радиационную зону 4 пи- ролизной печи, в.которой газообразный 1,2-дихлорэтан нагревают с помощью четырех расположенных один над другим рядов горелок 11 до 533°С. Нижние и верхние ряды горелок нагружают топливом в аналогичном количестве.

Во время перегрева газа до

часть 1,2-дихлорэтана расщепляется на винилхлорид и хлористый водород. Горячие пиролизные газы направляют в первую емкость 7 по трубопроводу 12 и они выходят из этой емкости с тем-т пературой . Средняя скорость охлаждения перолизных газов в первой емкости 7 составляет 46 С/с, т.е. . ; 1/11,6 входной температуры (533 С) в секунду. По трубопроводу 13 эти пиролизные газы подаются на дальнейшее охлаждение согласно уровню техники (не показано), причем они частично конденсируются. Из смеси веществ, образовавшейся в результате термического расщепления, согласно известному способу в колонне (не показана) при температуре верха -24 С отделяют хлористый водород. Давление в верху ко- лонны устанавливают так, чтобы газообразный выпаренный 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости 6 с температурой 270 С. В этой емкости выпаривают 804 кг/ч 1,2-дихлорэтана при

давлении 3,7 МПа, что соответствует 6,0 кг/ч на каждые 100 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана, циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями. На каждый квадратный метр площади поверхности жидкости, принятой во второй емкости 6 в качестве неподвижной, выпаривают 2880 кг/ч 1,2-дихлорэтана. Из нижней части первой емкости 7 отводят 30 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана

и по трубопроводу 14 подают в колонну, в которой происходит отгонка 1,2-дихлорэтана через верх (не показано). ЭТО 3,6 кг/ч отведенного из первой емкости 7 1,2-дихлорэтана на каждые

1598862

100 кг/ч поступающего во вторую емкость 6 свежего 1,2-ди хлорэтана. Среднее время пребывания 1,2-дихлор- этана в первой и второй емкостях составляет в совокупности 47 мин.

Горелки 11 в пиролизной печи по , трубопроводу снабжаются топливом (метан) в объеме О,103 нм на 1 кг полученного винилхлорида. Горячие дымовые JQ газы, температура которых на выходе из зоны подогрева 1,2-дихлорэтана составляет ТЮ С, перед выпуском в атмосферу охлаждают до с вьфаботкой пара и горячей воды. В верхней части 15 конвективной зоны 3 пиролнзной печи происходит подогрев поданной по трубопроводу 15 холодной воды, которая по трубопроводу 16 частично подается в

газов пиролизной печи путем выработк горячей воды и пара высокого ния, составляет 185,7 + 178,3 + 843, 1208,4 кДж/кг винкпхлорида, что соответствует расходу топлива (метан) в количестве 0,034 винилхлорида. Тем самым сокращается эффективный расход горючего газа до 0,069 нм АКГ винилхлорида, что сое-. тавляет лишь 67,4% от расхода (100%) при сравнительном опыте. Экономия энергии составляет при этом 32,6% при увеличении степени расщепления в пределах 55 - 65% и увеличении сро ка службы пиролизной печи в пределах 6-9 мес.

П р и м е р 2. Действуют согласно технологической схеме, показанной

котел 17, а частично по трубопроводу- „а фиг. 2. Виды оборудования те же,

для использования на других участках процесса. Горячая вода из котла 17 подается по трубопроводу в среднюю часть конвективной зоны 3 пиролизной печи и после поглощения тепла поднимающихся дымовых газов по трубопрово- .ду 18 снова подается в котел 17. Выработанный там водяной пар отводится по трубопроводу 19 и используется на

что и в примере 1. Способ по примеру 2 отличается от способа по примеру 1 следующими моментами.

25 Из сборника отводят 834 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при и с помощью насоса под давлением 2,9 МГТа и при 125 С через теплообменник 5 по трубопроводу подают без нагрзвания s кондругих участках процесса получения ви-30 вективной зоне 3 пкролизной печи ненилхлорида. Получают 114 кг/ч пара высокого давления (2,1 мПа, 215 с) и отводят по трубопроводу 18. Регенерированная при этом энергия составляет 843,9 кДж/кг винилхлорида. По тру- ,„ бопроводу 20 отводят 201 горячей воды с температурой регенерированная при этом энергия составляет 178,8 кДж/кг винилхлорида.

Степень расщепления 1,2-дихлорэтана в радиационной зоне 4 пиролизной печи составляет 65%. Получают 330 кг винилхлорида в 1 ч. По истечению 9 мес работы теплообменной печи и жидким 1,2-дихлорэтаном в первой емкости 7 остается почти неизменным. Разность температур между горячими газами из пиролизной печи, которые по трубопроводу 13 отводятся из первой ем- сп кости 7, и газообразным 1,2-дихлор- этаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу 10 подается в пиролизную печь, составляет 10°С. На поверхностях теплообмена ни на стороне горячих пиролизных газов, ни на стороне жидкого 1,2-дихлорэтана не отмечен сколько-нибудь заметный налет. Энергия, регенерированная из дымовых

45

посредственно во вторую емкость 6. Теплообменник 5 нагревается паром выг сокого давления (2,1 KiTIaj 215 с) из котла 17 по трубопроводуо Путем измерения уровня жидкого 1,2-дихлорэтгна (LIC) с второй емкости 6 в качестве регулируемого параметра регулируют подачу пара высокого давления на теплообменник 5. Температура 1,2 -дихлор этана на выходе из теплообменника составляет . Горячие винилхлорид содержащие пиролизные газы вьтходят из радиационной зоны 4 пироли. зной печи по трубопроводу при 533 С, проходят через первую емкость 7 и выходят из нее при , Интенсивность охлаждения горяч.их пиролизных газов в первой емкости 7 составляет 51,7 С/с, что составляет 1/10.3 от температуры на входе () в эту емкость в 1 с. После выхода из первой емкости пиролизные газы подвергают согласно известному способу дальнейшему охлаждению и в колонне с температурой верха -31 с отгоняют хлористый водород. Давление в верху этой колонны устанавливают с таким расчетом, чтобы 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости 6 под давлени1598862

газов пиролизной печи путем выработки горячей воды и пара высокого ния, составляет 185,7 + 178,3 + 843,9 1208,4 кДж/кг винкпхлорида, что соответствует расходу топлива (метан) в количестве 0,034 винилхлорида. Тем самым сокращается эффективный расход горючего газа до 0,069 нм АКГ винилхлорида, что сое-... тавляет лишь 67,4% от расхода (100%) при сравнительном опыте. Экономия энергии составляет при этом 32,6% при увеличении степени расщепления в пределах 55 - 65% и увеличении срока службы пиролизной печи в пределах 6-9 мес.

П р и м е р 2. Действуют согласно технологической схеме, показанной

„а фиг. 2. Виды оборудования те же,

что и в примере 1. Способ по примеру 2 отличается от способа по примеру 1 следующими моментами.

Из сборника отводят 834 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при и с помощью насоса под давлением 2,9 МГТа и при 125 С через теплообменник 5 по трубопроводу подают без нагрзвания s кон0 вективной зоне 3 пкролизной печи не„

5

посредственно во вторую емкость 6. Теплообменник 5 нагревается паром выг сокого давления (2,1 KiTIaj 215 с) из котла 17 по трубопроводуо Путем измерения уровня жидкого 1,2-дихлорэтгна (LIC) с второй емкости 6 в качестве регулируемого параметра регулируют подачу пара высокого давления на теплообменник 5. Температура 1,2 -дихлор этана на выходе из теплообменника составляет . Горячие винилхлорид- содержащие пиролизные газы вьтходят из радиационной зоны 4 пироли. зной печи по трубопроводу при 533 С, проходят через первую емкость 7 и выходят из нее при , Интенсивность охлаждения горяч.их пиролизных газов в первой емкости 7 составляет 51,7 С/с, что составляет 1/10.3 от температуры на входе () в эту емкость в 1 с. После выхода из первой емкости пиролизные газы подвергают согласно известному способу дальнейшему охлаждению и в колонне с температурой верха -31 с отгоняют хлористый водород. Давление в верху этой колонны устанавливают с таким расчетом, чтобы 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости 6 под давлением 2,6 Mlla и с температурой 240 с. В этой емкости и в подъемных трубах происходит выпаривание 804 кг 1,2-ди- хлорэтана в 1 ч, который затем, по трубопроводу 10 подается в радиационную зону пиролизной печи. На каждые 100 кг/ч циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана испаряется 6,1 кг/ч его.

Температура в подъемных трубах составляет 240 С, а в проходящих вниз трубах 235 С. Количество цирку15

лирующего меж,цу первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана составляет 13177 кг/ч. На каждые 100 кг/ч циркулирующего- между пер- вой и второй емкостями 1,2-дихлорэтана. На дне первой емкости 7 по трубопроводу отводят 30 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана и подают в колонну, в которой через верх отгоняют 1,2-дихлорэтана и подают в колонну, в которой через верх отгоняют 1,2-дихлор- 25 этан, т.е. 3,6 кг/ч на каждые 100 кг/ч поступившего во вторую емкость 1,2-дихлорэтана. .Среднее время пребывания 1,2-дихлорэтана в первой и второй емкостях в целом составляет 47 мин, на каждьй квадратный метр принятой в качестве неподвижной поверхности жидкости во второй емкости 6 выпаривается 2880 кг -1,2-дихлорэтана в 1 ч.

Четыре расположенных один над другим ряда горелок 11 пиролизной печи снабжают по трубопроводу топливом (метан) в общем объеме 0,1074 нм на 1 кг полученного винилхлорида. В верхней части конвективной зоны 3 пиролиз- ной печи в экономайзере нагревают 330 питательной воды котла (давление 2,5 мПа), подаваемой по трубопроводу при 80°С, до и.частично по трубопроводу подают в котел 17, дс частично по трубопроводу повторно используют на другом участке процесса получения винилхлорида. Как и в примере 1, жидкость из котла 17 нагревают в нижней части конвективной зоны 3 и подают в котел 17 по трубопроводу. Часть выработанного в котле 17 пара о используют для нагрева теплообменника 5. Большую часть этого пара, а именно 167 кг/ч, используют на других участках процесса для получения винил- хлорида. Б результате этого регенерируется 1236,2 кДж энергии на 1 кг винилхлорида. По трубопроводу направля1598862Я

ют 136 дм/ч питательной воды котла при 150 С на повторное использование, вследствие чего регенерируется энергия в объеме 121 кДж на 1 кг винилхлорида. Обпщй объект регенерированной энергии составляет 1236,2+121 1357,2 кДж/кг винилхлорида, что соответствует расходу топлива (метан).. IQ в размере 0,038 HMVKr винилхлорида. Эффективный расход горючего газа сокращается тем самым до 0,694 , что составляет.лишь 67,8% от расхода (100%), который требовался в сравнительном опыте. Экономия энергии составляет соответственно 32,2%. Как в примере 1, по истечению 9 мес работы никакие сколь ко-нибудь заметные налеты на поверхностях теплообмена в

35

40

50

55

первой емкости 7 не отмечены, срок службы пиролизной печи также составляет по меньшей мере 9. мес. Получают 330 кг винилхлорида в 1 ч, степень расщеплени 1,2-дихлорэтана составляет 65%.

П р и м е р.3. Действуют согласно технологической схеме, представленной на фиг. 3. Из сборника 1 отводят 780 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при 130 С и с помощью насоса под давлением 3,6 мПа и при подают в среднюю часть конвективной зоны. 3 пиролизной печи. Посредством отведенных дымовых газов из радиа1и1онной зоны пиролизной печи жидкий 1,2-дихлор- этан нагревают до 210 с. В теплообменнике 5 происходит вьфавнивание энергии между зоной, отдающей энергию жидкому 1,2-дихлорэтану, и расходом энергии на выпаривание 1,2-дихлорэтана в . первой емкости 7. С этой целью с помощью известного устройства (LIC) измеряют уровень жидкого 1,2-дихлорэтана во второй емкости 6 и исходя из . этого измеренного значения как регулируемого параметра подают необходимое количество находящейся под давлением 2,5 мПа питательной воды котла в качестве охлаждающего агента в теплообменник 5 по трубопроводу. Для охлаждения требуется 180 дм питательной воды котла, которая при этом нагревается на 100 - и выходит из теплообменника 5 по трубопроводу. Количество регенерированной энергии .составляет 73,5 кДж/кг винилхлорида.

Охлажденный .почти до 195 с 1,2-ди- хлорэтан подают по петле трубопровода с равномерно распределенньми отверсти

первой емкости 7 не отмечены, срок службы пиролизной печи также составляет по меньшей мере 9. мес. Получают 330 кг винилхлорида в 1 ч, степень расщеплени 1,2-дихлорэтана составляет 65%.

П р и м е р.3. Действуют согласно технологической схеме, представленной на фиг. 3. Из сборника 1 отводят 780 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при 130 С и с помощью насоса под давлением 3,6 мПа и при подают в среднюю часть конвективной зоны. 3 пиролизной печи. Посредством отведенных дымовых газов из радиа1и1онной зоны пиролизной печи жидкий 1,2-дихлор- этан нагревают до 210 с. В теплообменнике 5 происходит вьфавнивание энергии между зоной, отдающей энергию жидкому 1,2-дихлорэтану, и расходом энергии на выпаривание 1,2-дихлорэтана в . первой емкости 7. С этой целью с помощью известного устройства (LIC) измеряют уровень жидкого 1,2-дихлорэтана во второй емкости 6 и исходя из . этого измеренного значения как регулируемого параметра подают необходимое количество находящейся под давлением 2,5 мПа питательной воды котла в качестве охлаждающего агента в теплообменник 5 по трубопроводу. Для охлаждения требуется 180 дм питательной воды котла, которая при этом нагревается на 100 - и выходит из теплообменника 5 по трубопроводу. Количество регенерированной энергии .составляет 73,5 кДж/кг винилхлорида.

Охлажденный .почти до 195 с 1,2-ди- хлорэтан подают по петле трубопровода с равномерно распределенньми отверсти

ями во вторую емкость 6 и смешивают там с более горячим 1,2-дихлорэтаном который поднимает из первой емкости по трубам 8 по вторую емкость, причем часть этого 1,2-дихлорэтана вьта ривается.

Температура в подъемных трубах ,8 равна , а в трубах 9, ведущих вниз, - . Количество циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлор- этана -равно 9734 кг/ч. На каждые 100 кг/ч циркулирующего между первой

7и второй 6 емкостями жидкого 1,2- дихлорэтана во вторую емкость 6 по трубопроводу подается 8,1 кг/ч свежего жидкого 1,2-дихлорэтана.

Вьтаренный 1,2-дихлорэтан при 262 С, освобожденный от жидких или твердых компонентов, вводят по трубопроводу в нижнюю часть конвективной зоны 3 пиролиэной печи и там перегревают примерно до . Оттуда он по трубопроводу передается в радиационную зону 4 и нагревается до ,

Во время перегрева газа до 525°С часть 1,2-дихлорэтана расщепляется на винилхлорид и хлористый водород. Горячие пиролизные газы подают в первую емкость 7 по трубопроводу 12 и они выходят из этой емкости при 268°С. Средняя скорость охлаждения пиролиз- ных газов в первой емкости 7 составляет 41,5 о/с, что составляет 1/12,6 от температуры на входе () в 1 с По трубопроводу эти пиролизные газы поступают на дальнейшее охлаждение (не показано), причем они частично конденсируются. От полученной в результате термического расщепления смеси веществ согласно известному способу в колонне (не показана) при температуре верха -24°С отделяют хлористый водород. Давление в верху этой колонны устанавливают с таким расче- том, чтобы температура газообразного выпаренного 1,2-дихлорэтана на выходе из второй емкости 6 составляла .

8этой емкости 1,2-дихлорэтан испаряется при давлении 3,5 мПа, со скоростью 761 кг/ч, что соответствует

7,8 кг/ч на каждые 100 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана, циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями. С каждого квадратного метра поверхности находящейся во второй емкости 6 жид-| кости (при этом принимается, что она находится в состоянии покоя) испаря

0

5

0

5

Q г

ется 2726 кг/ч 1,2-дихлорэтана. Иь нижней части первой емкости 7 отводятся 24 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана, которые по трубопроводу направляются в колонну (не показана,), из верхней части которой отгоняется 1,2-дихлорэтан. Количество отводимого из первой емкости 7 1,2-дихлорэтана составляет 3,0 кг/ч в расчете на 100 кг/ч свежего 1,2-дихлорэтана, подаваемого во вторую емкость 6. Среднее время пребывания 1,2-дихлорэтана в первой и второй емкостях составляет 48 мин. В находящиеся в пиролизной печи горелки 11 по трубопроводу подается 0,071 нм топлива (метан) на 1 кг получаемого винилхлорида. В верхнюю часть конвективной зоны 3 пиролизной печи по трубопроводу 15 подается 110 кг/ч питательной воды котла при 100°С, которая нагревается до . Количество утилизированной здесь энергии составляет 45,5 кДк/кг винилхло- рида. По трубопроводу отводится 290 горячей воды при . Количество утилизированной при этом энергии составляет 119 г- Тж/кг виншт- хлорида. Степень расщепляется хлорэтана в радиационной зонг ролизной печи составляет 65%, а выпуск винилхлорида - 312 кг/ч.

1,2-дм 4 п.и

По истечению 9 мес работы теплообмен между горячими содержащими винилхлорид газами из пиролизной печи и жидким 1,2-дихлорэтаном в первой емкости 7 остается почти неизменным. Разность температур между горячигш газами из пиролизной печи, которые . по трубопроводу отводятся из первой емкости.7, и газообразным 1,2-г1,кхлор этаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу подается в пиролизную печь, составляет . На поверхностях теплообмена ни на стороне горячих пиролизных газов, нк на стороне жидкого 1,2-дихлорэтана не отмечен сколько-нибудь заметный на.- - лет.

Энергия, регенерированная из дымовых газов пиролизной печи путем выработки горячей воды, составляет 119 кДж/кг винилхлорида, что соот- - ветствует расходу топлива (метан) 0,003 винилхлорида. Тем самым сокращается эффективный расход горючего газа до 0,068 HMVKr виш ггхлори- да, что составляет лишь 66,4% от расхода (100%) при сравнительном опыте. Экономия энергии составляет 33,6% при увеличении степени расщепления в пределах- 55 - 65% и увеличении срока службы пиролизной печи на 6 - 9 мес. Из сборника отводят 785 кг/ч 1,2- дихлорэтана при и с помощью насосов под давлением 1,3 мПа и при 100 С подают в среднюю часть конвективной зоны пиролизной печи. Отходя- сщми из зоны излучения пиролизной печи дымовыми газами жидкий 1,2-ди- хлорэтан нагре1вается до . В теп10

первой емкости 7 1,2-дих,Порэтана в расчете на 100 кг/ч свежего 1,2-ди- хлорэтана, подаваемого во вторую емкость 6. Среднее время пребывания 1,2- дихлорзтана в первой и второй емкостях в общей сложности составляет 48 мин.

В горелке 11 в пиролизной печи по трубопроводу подается 0,071 им топлива (метана) на 1 кг получаемого ви- нилхлорида. В х:реднюю часть конвективной зоны пиролизной печи по трубопроводу подается 352 кг/ч питательной

лообменнике 5 осуществляется выравни- котельной воды при , которая навание между энергией, отдаваемой в зоне жидкому 1,2-дихлорэтану, и энергией, необходимой для испарения 1,2-ди- хлорэтана в первой емкости 7. .

С этой целью с помощью известного 20 устройства (тле) определяют высоту уровня жидкого 1,2-дихлорэтана во второй емкости 6 и используют полученное значение в качестве регулируемой величины для определения необходимого 25 количества питательной котельной воды, подаваемой в качестве хладагента под давлением 2,5 мПа в теплообменник 5 по трубопроводу. Для охлаждения требуется 180 дм такой воды, кото- ЗО рая при этом нагревается на 100 - 130 С. Количество утилизированной при этом энергии составляет 73,5 кДж/кг винилхлорида

гревается здесь до .

Количество утилизируемой при этом энергии составляет 145,6 к.Цж/кг ви- .нилхлорида. По трубопроводу отводится 532 горячей воды с температурой 130 С. Количество утилизируемой при этом энергии составляет 218 кДж/кг винилхлорида. Степень превращения при расщеплении 1,2-дихлорэтана в зоне излучения -4 пиролизной печи составляет 65%. Количество получаемого винилхлорида составляет 311,3 кг/ч.

После 9 мес работы теплопередача в первой емкости 7 от содержащих горячий винилхлорид газов из пиролизной печи к жидкому 1,2-дихлорэтану оставалась почти такой же, -как и вначале.

Расход циркулирующего между первой

Охлажденный примерно до 1,2- 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2- дихлорэтан по петле трубопровода с дихлорэтана составляет 8439 кг/ч, равномерно распределенными отверстия- На каждые 100 кг/ч хщркулирующего ми подается во вторую емкость 6, где между первой 7 и второй 6 емкостями он смешивается с более горячим 1,2-ди- 1,2-дихлорэтана во вторую емкость 6 хлорэтаном, поднимающимся сюда из ,0 по трубопроводу подается 9,3 кг/ч первой емкости 7 по трубам 8, причем часть 1,2-дихлорэтана испаряется. Температура в подъемных трубах 8 равна 197°С, а в трубах 9, ведущих вниз, -

свежего жидкого 1,2-дихлорэтана. Испаренный 1,2-дихлорэтан, не содержащий жидких или твердых компонентов, при по трубопроводу подается 193 С. Рассчитанное количество цир- 45 в нижнюю часть конвективной зоны пиро- кулирующего между первой 7 и второй 6 лкзной .печи и перегревается там до емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана сое- тавляет 8439 кг/ч. С каждого квадратного метра поверхности находящейся во второй емкости 6 жидкости (принимается, что она находится в спЬкой- ном состоянии) испаряется 2723 кг/ч

мХ--i- i 4- . 1 CJ-i l

300 с. Отсюда он по трубопроводу по50

дается в зону излучен-ия, где перегревается до .

В процессе перегрева газа до 500 с часть 1,2-дихлорэтана расщепляется с образованием винилхлорида и хлористого водорода. Горячие реакщ онные газы по трубопроводу подаются в первую

1,2-дихлорэтана.

Из нижней части первой емкости 7

отводится 25 кг/ч жидкого 1,2-дихлор- . емкость 7, откуда они выходят при этана и по трубопроводу подается в ко- 220 С. Средняя скорость охлаждения лонну, из верхней части которой отгоняется 1,2-дихлорхтан. Это количество соответствует 3,2 кг/ч отводимого из

реакционных газов в первой емкости 7 составляет 44,, что соответствует 1/11,8 входной тe mepaтypы

первой емкости 7 1,2-дих,Порэтана в расчете на 100 кг/ч свежего 1,2-ди- хлорэтана, подаваемого во вторую емкость 6. Среднее время пребывания 1,2- дихлорзтана в первой и второй емкостях в общей сложности составляет 48 мин.

В горелке 11 в пиролизной печи по трубопроводу подается 0,071 им топлива (метана) на 1 кг получаемого ви- нилхлорида. В х:реднюю часть конвективной зоны пиролизной печи по трубопроводу подается 352 кг/ч питательной

котельной воды при , которая накотельной воды при , которая нагревается здесь до .

Количество утилизируемой при этом энергии составляет 145,6 к.Цж/кг ви- .нилхлорида. По трубопроводу отводится 532 горячей воды с температурой 130 С. Количество утилизируемой при этом энергии составляет 218 кДж/кг винилхлорида. Степень превращения при расщеплении 1,2-дихлорэтана в зоне излучения -4 пиролизной печи составляет 65%. Количество получаемого винилхлорида составляет 311,3 кг/ч.

После 9 мес работы теплопередача в первой емкости 7 от содержащих горячий винилхлорид газов из пиролизной печи к жидкому 1,2-дихлорэтану оставалась почти такой же, -как и вначале.

Расход циркулирующего между первой

7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2- дихлорэтана составляет 8439 кг/ч, На каждые 100 кг/ч хщркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями 1,2-дихлорэтана во вторую емкость 6 по трубопроводу подается 9,3 кг/ч

свежего жидкого 1,2-дихлорэтана. Испаренный 1,2-дихлорэтан, не содержащий жидких или твердых компонентов, при по трубопроводу подается в нижнюю часть конвективной зоны пиро- кзной .печи и перегревается там до

мХ--i- i 4- . 1 CJ-i l

300 с. Отсюда он по трубопроводу по

дается в зону излучен-ия, где перегревается до .

В процессе перегрева газа до 500 с часть 1,2-дихлорэтана расщепляется с образованием винилхлорида и хлористого водорода. Горячие реакщ онные газы по трубопроводу подаются в первую

емкость 7, откуда они выходят при 220 С. Средняя скорость охлаждения

емкость 7, откуда они выходят при 220 С. Средняя скорость охлаждения

реакционных газов в первой емкости составляет 44,, что соответствует 1/11,8 входной тe mepaтypы

10

(500 С) в 1 с. По трубопроводу реак- ционные газы направляются на дальней шее охлаждение, осуществляемое известным способом, причем они частично конденсируются. Образующаяся при термическом расщеплении смесь веществ отделяется известным способом в колонне от хлористого водорода при температуре в верхней части колонны . Давление в верхней части.этой колонны устанавливается таким (0,6 мПа), чтобы испаренный газообразный 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости 6 при . В этой ем- 5 кости при давлении 1,2 мПа испаряется 760 кг/ч 1,2-дихлорэтана, что соответствует 9,0 кг/ч испаренного 1,2- дихлорэтана на каждые 1.00 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана, циркулирующего 20 между первой 7 и второй 6 емкостями. Перепа,ц температур между горячими газами из пиролизной печи, которые по трубопроводу отводятся из первой емкостями 7, и газообразным 1,2-дихлор- 25 этаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу подается в пиролизную печь, составляет . На поверхностях теплообмена ни со стороны горячих реакционных газов, ни со ЗО стороны жидкого 1,2-дихлорэтана не обнаружено отложения заметных количеств осадка.

Количество утилизированной за счет нагрева воды энергии отходящих из пи- г ролизной печи газов составляет 218 кДж/кг винилхлорида, что соответствует 0,005 винилхлорида. Благодаря этому расходу газового топдержания в нем бутадиена, отрицат но влияющего на процесс полимериз ции, в предлагаемом способе выше, в известном. Формула изобретен

1. Способ получения винилхлори путем термического отщепления хло того водорода от 1,2-дихлорэтана в пиролизной печи, включающий косвен нагрев жидкого 1,2-дихлорэтана в д полнительной емкости горячим винил хлоридсодержащим газом с температ 500-533 С, образующимся в пиролизн печи, с использованием тепла этого газа, испарение 1,2-дихлорэтана и ввод газообразного Т,2-дихлорэтана в пиролизную печь, отличающийся тем, что, с целью повьпп ния степени расщепления 1,2-дихлор этана и сокращения энергозатрат, н грев жидкого 1,2-дихлорэтана в доп нительной емкости ведут до t97-270 до его кипения, кипящий 1,2-дихлор этан переводят во вторую емкость, которой без дальнейшего нагрева пр давлении 1,2-3,7 м11а испаряют 6,0- 9,0 кг/ч 1,2-дихлорэтана в расчете на 100 кг/ч его, циркулирующего в о их емкостях, испаренный 1, этан подают в пиролизную печь, а не парившийся 1,2-дихлорэтан возвращаю из второй в дополнительную емкость, причем свежий жидкий 1,2-дихлорэтан предварительно нагревают дымовыми г зами в конвективной зоне пиролизной печи или в теплообменнике до 150- и затем вводят во вторую емко в количестве 6,25-9,3 кг/ч в расчет

лива снижается до 0,066 винил-до кг/ч циркулирующего в обеих

хлорида, что составляет лишь 64,4% от того количества газового топлива (100%), которое расходуется в сравнительном опыте. В результате экономия

емкостях 1,2-дихлорэтана, а на кажд 100 кг/ч вводимого свежего 1,2-дихл этана из дополнительной емкости выв дят 3,0-3,6 кг/ч жидкого 1,2-дихлор

энергии составляет 35,6% при одновре- 45 вместе с образующимися в променном увеличении степени расщепления на 55 - 65% и увеличении продолжительности работы пиролизной печи на 6 - 9 мес.

Таким образом, предлагаемый способ JQ (таблица) позволяет значительно повысить степень расщепления исходного 1,2-дихлорэтана и сократить энергозатраты. За одно и то же время предлагаемым способом может быть получено на 29,5% меньше отгоняется повторно дихлорэтана, благодаря чему достигается экономия энергии. Чистота полученного винилхлорида в отношении со 55

цессе испарения примесями и направля ют на стадию выделения чистого 1,2-д хлорйтана.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что во вторую емкост подают свежий жидкий 1,2-дихлорэтан, температуру которого регулируют с по мощью термостатирующих средств в зав симости от высоты уровня жидкости во второй емкости.

Приоритет по признакам

10.10.86 по п. 1. 10.02.87 по п. 2.

0

5 0 5

держания в нем бутадиена, отрицательно влияющего на процесс полимеризации, в предлагаемом способе выше, чем в известном. Формула изобретения

1. Способ получения винилхлорида путем термического отщепления хлористого водорода от 1,2-дихлорэтана в пиролизной печи, включающий косвенный нагрев жидкого 1,2-дихлорэтана в дополнительной емкости горячим винил- хлоридсодержащим газом с температ фой 500-533 С, образующимся в пиролизной печи, с использованием тепла этого газа, испарение 1,2-дихлорэтана и ввод газообразного Т,2-дихлорэтана в пиролизную печь, отличающийся тем, что, с целью повьппе- ния степени расщепления 1,2-дихлорэтана и сокращения энергозатрат, нагрев жидкого 1,2-дихлорэтана в дополнительной емкости ведут до t97-270 0 - до его кипения, кипящий 1,2-дихлорэтан переводят во вторую емкость, в которой без дальнейшего нагрева при давлении 1,2-3,7 м11а испаряют 6,0- 9,0 кг/ч 1,2-дихлорэтана в расчете на 100 кг/ч его, циркулирующего в обеих емкостях, испаренный 1, этан подают в пиролизную печь, а неиспарившийся 1,2-дихлорэтан возвращают из второй в дополнительную емкость, причем свежий жидкий 1,2-дихлорэтан предварительно нагревают дымовыми газами в конвективной зоне пиролизной печи или в теплообменнике до 150- и затем вводят во вторую емкость в количестве 6,25-9,3 кг/ч в расчете

кг/ч циркулирующего в обеих

кг/ч циркулирующего в обеих

емкостях 1,2-дихлорэтана, а на каждые 100 кг/ч вводимого свежего 1,2-дихлорэтана из дополнительной емкости выводят 3,0-3,6 кг/ч жидкого 1,2-дихлор45 вместе с образующимися в проJQ

5

цессе испарения примесями и направляют на стадию выделения чистого 1,2-ди- хлорйтана.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что во вторую емкость подают свежий жидкий 1,2-дихлорэтан, . температуру которого регулируют с помощью термостатирующих средств в зависимости от высоты уровня жидкости во второй емкости.

Приоритет по признакам

10.10.86 по п. 1. 10.02.87 по п. 2.

Количество винилхлорида, полченного за 36 мес:

кг

7,

Количество дихлорэтана, циркулирующего в контуре в течение 36 мес: кг

Содержание бутадиена в винил хлориде, м. д. (мас.%) Содержание хлористого метила винилхлориде, м.д. (мас.%)

10231,4

98,96 13300,8

262,128-10 100

339,437-10 129,5

32400 0,35 25520 323,417-10 77,9

5

40

Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности получения винилхлорида, используемого для синтеза полимеров. Цель - повышение степени расщепления 1,2-дихлорэтана (ДХЭ) и снижение энергозатрат в процессе. Последний ведут в пиролизной печи, куда подают предварительно испаренный ДХЭ. При этом жидкий ДХЭ косвенно нагревают до кипения (197-270°С) с помощью горячих винилхлоридсодержащих газов с температурой 500 - 533°С (образующихся в пиролизной печи) в дополнительной (1-й) емкости. Затем кипящий ДХЭ переводят во 2-ю емкость, где без нагрева при давлении 1,2 - 3,7 мПа испаряют ДХЭ в количестве 6 - 9 кг/ч в расчете на 100 кг/ч ДХЭ, циркулирующего в обеих емкостях. При этом неиспарившийся ДХЭ из 2-й емкости возвращают в 1-ю емкость. Жидкий свежий исходный ДХЭ предварительно нагревают дымовыми газами в конвективной зоне пиролизной печи или в теплообменнике до 150 - 195°С и затем вводят во 2-ю емкость в количестве 6,25 - 9,3 кг/ч в расчете на 100 кг/ч циркулирующего в обеих емкостях ДХЭ. Кроме того, на каждые 100 кг/ч вводимого свежего ДХЭ из 1-й емкости выводят 3 - 3,6 кг/ч жидкого ДХЭ совместно с образующимися в процессе испарения примесями и направляют на стадию выделения чистого ДХЭ. При этом лучше, чтобы температура подаваемого во 2-ю емкость ДХЭ термостатически регулировалась в зависимости от высоты уровня жидкости во 2-й емкости. Эти условия позволяют получить на 29,5% больше винилхлорида при меньшей на 22,1% отгонке (повторной) 1,2-дихлорэтана, за счет чего достигается сокращение энергозатрат. Целевой продукт по содержанию в нем бутадиена чище, чем в известном случае (в 2 раза). Степень расщепления 1,2-дихлорэтана составляет 65% против 50%. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

f2( А

V

/

Y VK N

Л

%г./

Vt

Л

Ю

Y-OV ФигЗ

lit