Способ получения винилхлорида

Способ получения винилхлорида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е--„-,, ..=,:,, Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН Ия

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.03,74 (21) 2007020/23-04 (23) Приоритет — (32) 16. 03. 7 3 (31) P 2313037.2 (ЗЗ) ФРГ (51) М Кл

С 07 С 21/06

С 07 С 17/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 3001.78,Бюллетень № 4 (53) УДК 547.412. . 723.07 (088.8) (45) Дата опубликования описания 0Ъ 01 1

Инос транцы

Герхард Рехмайер, Вернер Миттпер и Рудольф Вессельманн (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Хехст АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛХЛОРИДА

Изобретение относится к способу получения винилхлорида, который находит применение в качестве мономера для получения полимерных материалов.

Известен способ получения винилхлорида термическим расщеплением 1,2-дихлорэтанапри температуре 450- — 650 С и давлении 20—

35 атм (l) . При этом жидкий дихлорэтан вначале испаряют полностью в зоне испарения при температуре 250 — 300 С и давлении

20 — 35 атм. Затем испаренный дихлорэтан направляют в зону термического расщепления.

В таком способе происходит закоксовывание зон испарения и термического расщепления из-за оседания продуктов коксования, для чего необходимо останавливать процесс и очищать реакционное устройство.

Цель предлагаемого изобретения — упрощение технологии процесса.

Лля этого предложен способ получения 1,2-дихлорэтана, заключающийся в испарении

30 — 70 вес.% 1,2-дихлорэтана при температуре

250 †3 С и давлении 20 — 35 атм в зоне испарения с последующим термическим расщеплением испаренного 1,2-дихлорэтана при температуре 450 — 650 С и давлении 20 — 35 атм.

Ппедпочтительно испарению подвергают 50—

60 вес. /g 1,2-дихлорэтана, вводимого в зону испарения.

Выпаривают 1,2-дихлорэтана под давлением в зоне испарения, вводят пары в реактор процесса расщепления, причем пары в подогреваемой зоне реактора перегреваются и неполностью разделяются в последующей реакционs ной зоне при 450 — 650 С с образованием винилхлорида, выделяют винилхлорид из реакционной массы, причем 1,2-дихлорэтан выпаривают в количестве 30 — 70 вес.% на ступени выпаривания прй температуре 200 — 250 С и давлении 20 — 35 атм, из смеси жидкого и парообразного 1,2-дихлорэтана отделяют жидкие составные части в сепараторе и после фильтрования их снова вводят в зону выпаривания, смешивая со свежим 1,2-дихлорэтаном.

Целесообразно размещать ступень выпаривания и реактор для расщепления в одном узле печи. Ступень выпаривания со стороны газоотвода может быть расположена над реактором для разделения, причем они обогреваются от одного источника тепла.

Предлагаемый способ можно модифицировать таким образом, чтобы жидкий 1,2-дихлорэтан нагревать в зоне предварительного обогрева при давлении 20 — 30 атм до температуры

180 †2 С, жидкий нагретый продукт пропускать через сепаратор, затем стекаемый на дно сепаратора 1,2-дихлорэтан подводить после

591132 фильтрации в зону выпаривания и частично выпаривать.

При этом зону предварительного обогрева и реактор расщепления можно размещать в одном узле печи, а зону выпаривания можно располагать со стороны газоотвода выше реактора расщепления, причем зона предварительного обогрева и реактор обогреваются одним источником тепла.

Другой вариант осушествления способа заключается в том, что зона предварительного обогрева — зона выпаривания и реактор расщепления — расположены в одном узле печи и обогреваются одним источником тепла.

Согласно настоящему изобретению удается существенным образом избежать образования продуктов коксования. Присутствие жидкой фазы наряду с парообразной в ступени выпаривания оказывает такое действие, что образуюшисся при сепарации частицы коксования отвалива,отся от стенок испарителя. Последние отдслян тся в устройстве фильтрации из жидкой фазы и сепарируются. Благодаря самоочисткс ступени выпаривания в реакторе расщепле I! H образуется только незначительное количество кокса, вследствие чсго забивка реактора и устройств, расположенных за реактором, например колонны для перегонки и теплообменника, предотврашается в течение длительного времени эксплуатации.

Так, реактор для расщепления можно эксплуатировать около одного года, не прерывая технологического процесса, в то время как в известном способе уже спустя пять недель эксплуатации реактор расщепления забивается продуктами коксования и нуждается в очистке.

Преимущество предлагаемого способа состоит нс только в уме .üшении коксообразования в ступени выпаривания и 1л-акторе для расщепления, Но также позволяет получать винилхлорид более высокого каче:. sa. Винилхлорид, получаемый известнь.м сно;;:,:ом, содержит следующие побочные продукты в качестве примесей, ч./млнн

Моновинилацетилен 7

Бутадиен 25

Изобутан 2

Метилхлорид 85

Известно, что эти продукты в виде примесей мешают осушествлени.о процесса полимеризапии винилхлорида.

Согласно нредлагаемо лу изобретению винилхлорид содержит, ч./мль..

Моновинилацетилен

Бутадиен 10

Изобутан

Мст илхлорид 40

Осушествление способа поясняется подробно технологическими схемами, показанными на фиг. 1 и 2.

Из смесителя 1, в котором свежий 1,2-дихлорэтан смешивается с возвратным 1,2-дихлорэтаном, 1,2-дихлорэтановую смесь подают с помощью насоса 2 по трубопроводу 3 в зою 4 предварительного нагрева под давлением, например, в 27 атм и нагревают до

180 С. Зону предварительного нагрева, состояшую из трубчатого элемента в виде зме5

60 евика, вместе с реактором 5 расщепления помешают в печь 6, обогреваемую газом или при. помощи мазута. По вытяжной трубе 7 горячие и отработанные газы выводятся наружу. Предварительно нагретый жидкий 1,2-дихлорэтан через трубопровод 8 подают в сепаратор 9 и затем выводят по трубопроводам 10 и 11. После фильтрации на фильтре 12 1,2-дихлорэтан с помощью насоса 13 подают через трубопровод

14 в испаритель 15. В испарителе осушествляется парциальное выпаривание предварительно нагретого жидкого 1,2-дихлорэтана. Пары, образующиеся при парциальном испарении, выпускают по трубопроводу 16, освобождая в сепараторе 9 от жидкого 1,2-дихлорэтана, и по трубопроводу 10 вводят в реактор 5 термического расщепления.

Горячие газы расщепления выходят из реактора 5 по трубопроводу 17. Для выделения винилхлорида их вводят в конденсируюшее и дистиляционное устройство.

Упрощенный вариант осушествления технологического процесса представляет собой рабочий способ, поясняемый фиг. 2.

Из смесителя 1 1,2-дихлорэтан насосом 2 подают по трубопроводу 3 на ступень 18 выпаривания, под давлением около 28 атм нагревают примерно до 240 С и частично выпаривают. Ступень выпаривания, состояшую из трубчатого змеевика, помещают вместе с реактором 5 расщепления в печь 6, нагреваемую при помощи газа или мазута, причем ступень выпапивания обогревают горячими газами, отводимыми из вытяжной трубы 7. Парожидкостную смесь, образуюшуюся при парциальном испарении 1,2-дихлорэтана, по трубопроводу 8 подводят в сепаратор 9 и разделяют, причем парообразную фазу выпускают в верхней части сепаратора и по трубопроводу 19 направляют в реактор 5 расщепления. Жидкую фазу, выходящую из сепаратора 9 по трубопроводу 20, фильтруют на фильтре 12, затем по трубопроводу 21 вновь подают на ступень 17 вьиаривания. Смесь расшепляемого газа, образующаяся в реакторе, выходит из него о трубопроводу 17. Винилхлорид выделяют в устройстве, не показанном на схеме.

Пример 1. Согласно принципу работы в зону 4 предварительного нагрева вводят

32400 кг 1,2-дихлорэтана в l час и под давлением 28 атм нагревают до 185 С. Нагретый

1,2-дихлорэтан проходит затем через сепаратор 9 и попадает в зону 15 выпаривания, в которой он выпаривается на 30 вес.о/o при давлении 27 атм и 240 С вместе с одинаковым количеством вводимого в циркуляцию 1,2-дихлорэтана. Парожидкостную смесь разделяют в сепараторе 9, причем часть пара подают в реактор 5 расщепления и при 500 С и давлении 27 атм в течение 11 сек контакта в реакторе расщепляется 50 вес. /о продукта, жидкую часть смеси отделяют в сепараторе, очищают на фильтре 12 и снова выпаривают на ступени 15 выпаривания. Расщепляемый газ покидает реактор для расщепления с температурой 500 С. Из расщепляемого газа выделяют

10000 кг очищенного винилхлорида в 1 час.

Он в качестве примесей содержит бутадиена

10 ч./млн. метилхлорида — 40 ч./млн. Ступень

591132 выпаривания, реактор расщепления и включенные за ним устройства для отделения и очистки винилхлорида могут работать без остановки

12 месяцев.

Пример 2. Согласно принципу работы, поясняемому фиг. 2, на ступень 18 выпаривания нагнетают 64,8 т 1,2-дихлорэтана в 1 час и под давлением 27 атм при температуре 240 С выпаривают на 50%. Количество 1,2-дихлорэтана, =", чмого на ступень выпаривания, составляет наполовину ..вежий продукт и продукт циркуляции, Смесь пара м жидкости поступает в сепаратор 9, в котором пар и жидкость разделяют, причем пар по трубопроводу 19 направляют в реактор расщепления. Расщепление 1,2-дихлорэтана в реакторе осуществляют íà 50% при 500 С, давлении 27 атм и времени 11 сек. Расщепляемый газ выходит из реактора 5 с температурой 500 С. Из расщепляемого газа отделяют 10000 кг очищенного винилхлорида в 1 час, который в качестве примесей содержит бутадиена 1О ч./млн, метилхлорида 40 ч/млн. Жидкую фазу в сепараторе

9 фильтруют и насосом 22 по трубопроводам 21 и 2 нагнетают на ступень 18 выпаривания.

Ступень выпаривания, реактор расщепления и послевключенные устройства отделения и очистки вииилхлорида могут работать без остановки 12 месяцев.

Формула изобретения

1. Способ получения винилхлорида путем испарения 1,2-дихлорэтана при температу о ре 250 †3 С и давлении 20 — 35 атм в зоне испарения с последующим термическим расщеплением испаренного 1,2-дихлорэтана при температуре 450 — 650 С и давлении 20 — 35 атм, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, испарению подвер>s гают 30 — 70 вес.% 1,2-дихлорэтана, вводимого в зону испарения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что испарению подвергают 50 — 60 вес.% 1,2-дихлорэтана, вводимого в зону испарения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США № 2724006, кл. 260 — 656, 15.11.55.

591132

Фиг. 2

Составитель H. Гозалова

Текред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 55 Подписное

Редактор Л. Герасимова

Заказ 252/1

ЦН!!11!11! Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений II открытий

113035, Москва, УК-35, Раугиская наб., д. 4/5

Филиал ППГ! «Г!атент», r. Ужгород. ул. Проектная, 4