Способ получения винилхлорида

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (Д1) С 07 С 21/06, 17/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ мерных материалов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4203496/23-04 (22) 09. 10.87 (31) P 3634550.4; P 3704028.6 (32) 10. 10.86; 10.02.87 (33) DR (46) 07. 10.90. Бюл. Р 37 (71) Хехст АГ и Удэ ГмбХ (1)Е) (72) Герхард Линк, Вальтер Фрелих, Райнхард Крумбек, Георг Прантль и Иво 1ЧаффельхоФер (DE) (53) 547.12.07(088.8) (56) Патент СССР Ф 59 1132, кл. С 07 С 21/06, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛХЛОРИДА (57) Изобретение касается производства галоипуглеводородов, 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 испаренныи ДХЭ. При этом жидкий ДХЭ косвенно нагревают до кипения (197-270 С) с помощью горячих винилхлоридсодержащих газон 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

Изобретение относится к способу получения винилхлорида расщеплением

1,2-дихлорэтана, который находит применение в качестве мономера для поли2 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 150195 С и затем вводят во 2-ю емкость о 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 иэ

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 жипкости во 2-й емкости. Эти условия позволяют получить на 29,5Å больше венилхлори" да при меньшей на 22,!Ж отгонке (повторной) 1,2-дихлорэтана, эа счет че" го достигается сокращение энергоза-. трат. Целевой продукт по содержанию в нем бутадиена чище, чем в известном случае (в 2 раза). Степень расщепления 1,2-дихлорэтана составляет 65Х против 50%. 1 з.п. А-лы, 3 ил., 1 табл.

Целью изобретения является повышение степени расщепления 1,2дихлорэтана и сокращение энергозатрат.

1598862

На фиг. 1 — 3 представлены технологические схемы для осуществления предлагаемого способа.

Пример 1. Лейстнуют согласно технологической схеме, представленной на фиг. 1. Из сборника 1 отводят

834 кг 1 2-дихлорэтана в 1 ч при о

130 С и с помощью насоса 2 под давлением 4,0 мПа и при 125 С подают в ниж-1< нюю область конвективной зоны 3 пиролизной печи. Отведенными дымовыми газами из радиационной зоны 4 пиролиэной печи нагревают жидкий 2,2-дихлорэтан до 220 С, причем дымовые газы охлаждаются с 930 до 710 С. В теплообменнике 5 происходит выравнивание энергии между отдающей энергию жидкому 1,2-дихлорэтану областью 3 и эйергопотреблением в первой емкости, необходимым для выпаривания 1,2-дихлорэтана. С этой целью с помощью общепринятого устройства (ЫС) измеряют уровень жидкого 1,2-дихлорэтана

1во второй емкости 6 и исходя из этого 25 измеренного значения как регулируемой величины подают н необходимом количестве в теплообменник 5 под данле нием 2,5 мПа питательную воду котла в качестве охлаждающего агента. Для охлаждения требуется 210 дм питательной воды котла, кот рая при этом нагревается до 80 — 150 С и ныходит из теплообменника 5 по трубопроводу.

Количество регенерированной энергии состанляет 185,7 краж/кг нинилхлорида.

Охлажденный примерно до 185 С

1,2-дихлорэтан по петле трубопровода с равномерно распределенными отверс" тиями подают но нторую емкость 6 и смешивают там с более горячим 1,2дихлорэтаном, который из первой емкости 7 по трубам 8 поднимается во вторую емкость, причем часть этого

1,2-дихлорэтана ныпаривается. В перной емкости 7 жипкий 1,2-дихлорэтана путем теплообмена с горячим газом, содержащим выходящий из радиационной. зоны 4 пиролизной печи по трубопроводу ниннлхлорид нагревают до кипения ° 0

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 поднимающихся трубах 8 имеет температуру 270 С, жидкость в ведущих

0 вниз трубах 9 — температуру 265 С.

Количество циркулирующего между первой и второй емкостями 1,2-дихлорэтана составляет 133344 кг/ч. На каждые 100 кг/ч циркулирующего между первой емкостью 7 и нторои емкостью 6 жицкого 1,2-дихлорэтана во нторую емкость 6 внодят 6,25 кг/ч свежего жидкого 1,2-дихлорэтана. Выпаренный в основном в ведущих внерх трубах 8 и во второй емкости 6 1,2-дихлорэтан в свободном от жидких или твердых компонентов виде вводят по трубопроводу 10 в радиационную зону 4 пи-. ролиэной печи, в.которой газообразный

1,2-дихлорэтан нагревают с помощью четырех расположенных один над другим рядон горелок 11 до 533 С. Нижние и верхние ряды горелок нагружают топливом в аналогичном количестве.

Во время перегрева газа до 533 С часть 1,2-дихлорэтана расщепляется на винилхлорид и хлористый водород.

Горячие пиролизные газы направляют в первую емкость 7 по трубопроводу 12 и они ныходят из этой емкости с тем--. пературой 275 С. 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 изнестному способу в колонне (не показана) при о 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 жипкого

1,2-дихлорэтана, циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями. На каждый квадратный метр площади поверхности жидкости, принятой во второй емкости б 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

5 159886

100 кг/ч поступающего во вторую емкость 6 свежего i 2-ди хлорэтана.

Среднее время пребывания 1,2-дихлорэтана 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 газы, температура которых на выходе из зоны подогрева 1,2-дихлорэтана составляет 710 С, перед выпуском в атмосферу охлаждают до 150 С с выработкой пара и горячей воды. В верхней части конвективной эоны 3 пиролиэной печи происходит подогрев поданной по трубопроводу 15 холодной воды, которая по трубопроводу 16 частично подается в котел 17, а частично по трубопроводу — 20 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 подни- 25 мающихся дымовых газов по трубопроводу 18 снова подается в котел 17. Выработанный там водяной пар отводится по трубопроводу 19 и используется на других участках процесса получения ви-30 нилхлорида. Получают 114 кг/ч пара высокого давления (2, 1 мПа, 215 С) и отводят по трубопроводу 18. Регене рированная при этом энергия составля-! .ет 843,9 кДж/кг винилхлорида. По тру- 35

J бопроводу 20 отводят 201 дм /ч горяо ! чей воды с температурой 150 С, регенерированная при этом энергия состав-. ляет 178,8 кДж/кг винилхлорида.

Из сборника бтводят 834 кг 1,2-дихлорэтана в 1 ч при 130 С и с помощью насоса под давлением 2,9 МПа и при

125 С через теплообменник 5 по трубопроводу подают без нагревания в кснвективной зоне 3 пиролизной печи непосредственно во вторую емкость 6.

Теплообменник 5 нагревается паром вы-. сокого давления (2, 1 ИЛа; 2 15 С) из котла 17 по трубопрогоду. Путем измерения уровня жидкого 1,2-дихлорэтгна (LIC) с второй емкости б в качестве регулируембго параметра регулируют подачу пара высокого давления на теплообменник 5. Температура 1,2--дихлорэтана на выходе из теплообменника составляет 161 С. Горячие вннилхлоридсодержащие пиролизные газы выходят иэ радиационной зоны 4 пиролизной печи по трубопроводу при 533 С, проходят через первую емкость 7 и выходят из нее при 245 С. Интенсивность охлажцения горячих пиролизных газоз в первой емкости 7 сос"авляет

5 1,7 С/с, что составляет i/10.3 от температуры на входе (533 С) в эту емкость в 1 с. После выхода из первой емкости пиролизные газы подвергают согласно известному способу дальнейшему охлажпению и в колонне о 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 б под давлени40

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 ем50 кости 7, и газообразным 1,2-дихлорэтаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу 10 подается в пиролизную печь, составляет 10 С. о

На поверхностях теплообмена ни на сто- 5 роне горячих пиролизных газов, ни на стороне жидкого 1,2-дихлорэтана не отмечен сколько-нибудь заметный налет.

Энергия, регенерированная иэ дымовых

2 6 газов пиролизной печи путем выработки горячей воды и пара высокого дав ения, составляет 185,7 + 178,8 + 843,9=

=1208,4 кДж7кг винилхлорида, что соответствует расходу топлива (метан) в количестве 0,034 нм /кг винилхло-. рида. Тем самым сокращается эффективный расход горючего газа до

0,069 нм /кг винилхлорида, что сас-.. тавляет лишь 67,4 от расхода (100 ) при сравнительном опыте. Зкономия энергии составляет при этом 32,6 при увеличении степени расщепления в пределах 55 — 65% и увеличении срока службы пиролизной печи в пределах б — 9 мес.

Пример 2. Действуют согласно технологической схеме, показанной на фиг. 2. Виды оборудования те же, что и в примере 1. Способ по примеру 2 отличается от способа по примеру 1 следующими моментами. ем 2,6 мПа и с температурой 240ОС.

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 радиа5 ционную .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 о . вниз трубах 235 С. Количество циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана составляет 13 177 кг/ч. На каядые

100 кг/ч циркулирующего. меящу 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-дихлорэтан, 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 каждый квадратный метр принятой в ка-. честве неподвижной поверхности жидкости во второй емкости 6 выпаривается

2880 кг .1,2-дихлорэтана в 1 ч.

Четыре расположенных один над другим ряда горелок 11 пиролиэной печи снабжают по трубопроводу топливом (метан) в общем объеме О, 1074 нм на

1 кг полученного винилхлорида. В верхней части конвективной зоны 3 пиролиз-40 ной печи в экономайзере нагревают

330 дм /ч питательной воды котла (давление 2,5 мПа), подаваемой по трубопроводу при 80 С, до 150 С и,частично по трубопроводу подают в котел 17, 45 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 17пара. используют для нагрева теплообменника 5. Большую часть этого пара, а именно 167 кг/ч, используют на других участках процесса для получения винилхлорида. В результате этого регенерируется 1236,2 кДж энергии на 1 кг винилхлорида. По трубопроводу направля1598862

Я ют 136 дм/ч питательной воды котла о при 150 С на повторное использование, вследствие чего регенерируется энергия в объеме 121 кДж на 1 кг винилхлорида. Общий объект регенерированной энергии составляет 1236,2+121=

=1357,2 кДж/кг винилхлорида, что соответствует расходу топлива (метан).. в размере 0,038 нм /кг винилхлорида.

Эффективный расход горючего газа сокращается тем самым до 0,694 нм /кг, 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 сколько-нибудь заметные налеты на поверхностях теплообмена в первой емкости 7 не отмечены1 срок службы пиролизной печи также составляет по меньшей мере 9, мес. Получают

330 кг винилхлорида в 1 ч, степень расщепления 1,2-дихлорэтана составляет 65 .

Пример.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 125ОС подают в среднюю часть конвективной эоны 3 пиO ролизной печи. Посредством отведенных дымовых газов из радиационной эоны пиролизной печи жидкий 1,2-дихлорэтан нагревают до 2 10 С. В теплообменнике 5 происходит выравнивание 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 — 130 С и выходит из теплообменника 5 по трубопроводу. Количество регенерированной энергии составляет 73,5 кДж/кг винилхлорида.

Охлажденный почти до 195 С 1 2-дихлорэтан подают по нетле трубопровода с равномерно распределенными отверсти1.5 98862

10 ями во вторую емкость 6 и смешивают там с более горячим 1,2-дихлорэтаном, который поднимает из первой емкости 7 по трубам 8 по вторую емкость, причем часть этого 1,2-дихлорэтана выпаривается.

Температура в подъемных трубах,8 равна 262 С, а в трубах 9, ведущих вниз, — 257 С. Количество циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана равно 9734 кг/ч. На каждые

100 кг/ч циркулирующего между первой

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

Быпаренный 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 400 0. Оттуда он по о трубопроводу передается в радиацион- 25 о ную зону 4 и нагревается до 525 С. о

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 пиролизных газов в первой емкости 7 составляет 41,5 С/с, что составляет 1/12,6 е от температуры на входе (525 С) в 1 с.

По трубопроводу эти пиролизные газы поступают на дальнейшее охлаждение (не показано), причем они частично кондексируются От полученной В ре 40 зультате термического расщепления смеси веществ согласно известному способу в колонне (не показана) при температуре верха -24 С отделяют хлористый водород. Давление в верху этой 45 колонны устанавливают с таким расчетом, чтобы температура газообразного выпаренного 1,2-дихлорэтана ка выходе

О из второй емкости 6 составляла 262 С.

В этой 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 каж55 дого квадратного метра поверхности находящейся во второй емкости 6 жид- кости (при этом принимается, что она находится в состоянии покоя) испаряется 2726 кг/ч 1,2-дихлорэтака. Из нижней части первой емкости 7отводятcs: 24 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана, которые по ;рубопроводу 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 кмз топлива (метан) на 1 кг получаемого винилхлорида. В верхнюю часть конвективной эоны 3 пиролизной печи по трубопроводу 15 подается

110 кг/ч питательной воды котла при

100 С, которая нагревается до 130 0.

Количество утилизированной здесь экергии составляет 45,5 кДж/кг винилхлорида. По трубопроводу отводится

290 дм /ч горячей воды при 130 С.

Количество утилизированной при этом энергии составляет 119:Дж/к." вкаи-хлорида. Степень расщепляе;ся 1,2-д 1хлорэтана в радиационной заче 4 п..:ролизной печи составляет 657, а выпуск винилхлорида — 312 кг/ч.

По истечению 9 мес работы теплообмен между горячими содержащими винилхлорид газами из иролизной печи и жидким 1,2-дихлорэтаном в первой емкости 7 остается почти неизменным.

Разность температур между горячими газами из пиролизной печи, которые по трубопроводу отводятся из первой емкости .7, и газообразным 1,2-дихлорэтаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу подается в пиролизную печь, составляет 10"С.

На поверхностях теплообмена ки на стороне горячих пиролизных газов, и на стороне жидкого 1,2-дихчорэтана не отмечен сколько-нибудь заметный налет.

Энергия, регенерированная из дымовых газов пиролизной печи путем выработки горячей воды, составляет

119 кДж/кг винилхлорида, что соответствует расходу топлива (метан)

0,003 нмз /кг винилхлорида. Тем самым сокращается эЬЛективкый расход горючего газа до 0,068 нм /кг винилхлорида, что составляет лишь 66,47 от рас1598862

12 хода (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 1,2дихлорэтана при 100 С и с помощью нао сосов под давлением 1,3 мПа и при

100 С подают в среднюю часть конвективной эоны пиролизной печи. Отходящими из зоны излучения пиролизной печи дымовыми газами жидкий 1,2-дихлорэтан нагревается до 165 С. В теплообменнике 5 осуществляется выравни- 15 вание между энергией, отдаваемой в зоне жидкому 1,2-дихлорэтану, и энергией, необходимой для испарения 1 2-дихлорэтана в первой емкости 7.

С этой целью с помощью известного устройства (I.IC) 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- 3р рая при этом нагревается на 100—

130 С. Количество утилизированной при ь этом энергии составляет 73,5 кДж/кг винилхлорида.

Охлажденный примерно до 150 С 1,2- 35 дихлорэтан по петле трубопровода с равномерно распределенными отверстиями подается во вторую емкость 6, где он смешивается с более горячим 1,2-дихлорэтаном, поднимающимся сюда из первой емкости 7 по трубам 8, причем часть 1,2-дихлорэтана испаряется. Температура в подъемных трубах 8 равна

197ОС, а в трубах 9, ведущих вниз, 193 С. Рассчитанное количество циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями жидкого 1,2-дихлорэтана составляет 8439 кг/ч. С каждого квадратного метра поверхности находящейся во второй емкости 6 жидкости (принимается, что она находится в спокойном состоянии) испаряется 2723 кг/ч

1,2-дихлорэтана.

Из нижней части первой емкости 7 отводится 25 кг/ч жидкого 1,2-дихлорэтана и по трубопроводу подается в колонну, из верхней части которой отгоняется 1,2-дихлорхтан. Это количество соответствует 3,2 кг/ч отводимого из первой емкости 7 1,2-ди орэтана 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 в.общей сложности составляет

48 мин.

В горелке 11 в пиролизной печи по трубопроводу подается 0,071 нмз топлива (метана) на 1 кг получаемого винилхлорида. В среднюю часть конвективной зоны пиролизной печи по трубопроводу подается 352 кг/ч питательной котельной воды при 1ОООС, которая нагревается здесь до 130 С.

Количество утилизируемой при этом энергии составляет 145,6 кДж/кг винилхлорида. По трубопроводу отводится 532 дм /ч горячей воды с температурой 130 С. Количество утилизируемой при этом энергии составляет

2 18 кДж/кг BHHHJIxJIop a. Степень превращения при расщеплении 1,2-дихлорзтана 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 1,2дихлорэтана составляет 8439 кг/ч.

На каждые 100 кг/ч циркулирующего 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 197 С по трубопроводу подается в нижнюю часть конвективной зоны пиролизной печи и перегревается там до

300 С. Отсюда он по трубопроводу поо дается в зону излучения где перегрео, У вается до 500 С.

В процессе перегрева газа до 500 С часть 1,2-дихлорэтана расщепляется с образованием винилхлорида и хлористого водорода. Горячие реакционные газы по трубопроводу подаются в первую емкость 7, откуда они выходят при

220 С. Средняя скорость охлаждения реакционных газов в первой емкости 7 составляет 44,4 С/с, что соответствует 1/ 11,8 входной температуры

)3

)4

1598862 (500 С) в 1 с. По трубопроводу реакционные газы направляются на дальнейшее охлаждение, осуществляемое известным способом, причем они частично конденсируются. Образующаяся при термическом расщеплении смесь веществ отделяется известным способом в ко-. лонне от хлористого водорода при температуре в верхней части колонны

-42 С. Давление в верхней части. этой колонны устанавливается таким (0,6 мПа), чтобы испаренный газообразный 1,2-дихлорэтан выходил из второй емкости б при 197 С. В этой емкости при давлении 1,2 мПа испаряется 760 кг/ч 1,2-дихлорэтана, что соответствует 9,0 кг/ч испаренного 1,2дихлорэтана на каждые 1,00 кг/ч жидкого 1,2-дихлорзтана, циркулирующего между первой 7 и второй 6 емкостями.

Перепад температур между горячими газами из пиролиэной печи, которые по трубопроводу отводятся из первой емкостями 7, и газообразным I 2-дихлор- 25 этаном, который выходит из второй емкости 6 и по трубопроводу подается в пиролизную печь, составляет 10 С.

На поверхностях теплообмена ни со стороны горячих реакционных газов, ни со 30 стороны жидкого 1,2-дихлорэтана не обнаружено отложения заметных количеств осадка, Количество утилизированной за счет нагрева воды энеРгии отходящих из пи- 35 ролизной печи газов составляет

218 кДж/кг винилхлорида, что соответствует 0,005 нм /кг винилхлорида.

Благодаря этому расходу газового топлива снижается до 0,066 нм /кг винил- 40 хлорида, что составляет лишь 64,4 от того количества газового топлива (100 ) которое расходуется в сравнительном опыте. В результате экономия энергии составляет 35,6 при олновре- 45 менном увеличении степени расщепления на 55 — 65% и увеличении продолжительности работы пиролиэной печи на 6—

9 мес.

Таким образом, предлагаемый способ 50 (таблица) позволяет значительно повысить степень расщепления исходного

1,2-дихлорэтана и сократить энергозатраты. 3а 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 содержания в нем бутадиена, отрицательно влияющего на процесс полимеризации, в предлагаемом способе вьппе, чем в известном.

Формула иэ обре тения

1. Способ получения винилхлорида путем термического отцепления хлористого водорода от 1,2-дихлорэтана в пиролизной печи, включающий косвенный нагрев жидкого 1,2-дихлорэтана в дополнительной емкости горячим винилхлоридсодержащим газом с температурой

500-533 С, образующимся в пиролиэной печи, с использованием тепла этого газа, испарение 1,2-лихлорэтана и ввод газообразного (,2-Лихлорэтана в пиролизную печь, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения степени расщепления 1, 2-дихлорэтана и сокращения энергозатрат, нагрев жидкого 1,2 - дихлорэтана в дополнительной емкости Ъедут до 197-270 С— до его кипения, кипящий 1,2-дихлорэтан переводят во вторую емкость, в которой без дальнейшего нагрева при давлении 1, 2-3, 7 мПа испаряют б, 09,0 кг/ч 1,2-дихлорэтана в расчете на 100 кг/ч его, циркулирующего в обеих емкостях, испаренный 1,2-диХлорэтан подают в пиролиэную печь, а неис-: .парившийся 1,2-дихлорэтан возвращают из второй в дополнительную емкость, причем свежий жипкий 1,2-дихлорэтан предварительно нагревают дымовыми газами в конвективной зоне пиролизной печи или в теплообменнике до 1500

195 С и затем вводят во вторую емкость в количестве 6,25-9,3 кг/ч в расчете на 100 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-дихлорэтана вместе с образующимися в процессе испарения примесями и направляют на стадию выделения чистого 1,2-дихлорэтана.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся 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. )риоритет по признакам

10.10.86 по п. 1.

10.02.87 по п. 2.

16

1598862

Способ

Показатели предлагаемый известный

25920

300

25620

25920

400

25520

32400

32400

3 2400 62д500д5

32400 62i50 OL65

98,96

=10231,4

98,96

=13300 8

262, 128 ° 10

100

339,437 ° 10

129,5

32496:0,5.25620=

=415, 044 .10

100 кг

10 (0,001)

40 (О, 004) 40

Общая продолжительность работы (36 мес), ч

Продолжительность очистки, ч

Время работы, Расход исходного 1,2-дихлорэтана (примера 1 известного)

Степень расщепления, %

Количество полученного винилхлорида, кг/ч

Количество винилхлорида, полученного за 36 мес: кг

Количество дихлорэтана, циркулирующего в контуре в течение 36 мес:

Содержание бутадиена в винилхлориде, м.д. (мас.%)

Содержание хлористого метила в винилхлорипе, м.д. (мас.%) 32400 0,35 25520=

=323,417-10

77,9

1598862

Фиг.2

Составитель Н. Гозалова

Техред Л.Олийнык Корректор С.черни

Редактор И.йулла

Заказ 3076 Тираж 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101