Способ получения винилхлорида

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБР Е ПАТЕНТ М 4 3030, кл. С 07 С 21/06, НИЯ ВИНИЛХЛОРИ 57) Использование: винилхлорид - важный мономер в промышленности основного орИзобретение относится к способу получения винилхлорида - важного мономера в промышленности основного органического синтеза,Известен пиролиз 1,2-дихлорэтана с получением винилхлорида. Горячие газы, выходящие из печи пиролиза, используются для испарения исходного сырья дихлорэтана, причем испарение осуществляется в кос- венном теплообменнике, установленном вне /снаружи/ печи пиролиза. До его испарения дихлорэтан предварительно нагревают в печи пиролиза, в частности в верхней части эоны печи /конвективной зоны/, до температуры ниже температуры его кйпения,Таким рэтан выво и подверга печи пира Недос ется значи ме пиролиобраз дят из ют пи иза,атком тельно за всл(54) СПОСОБ П и С, п.А.(Т) нетта и Джакомо Ди Кла м испаренныи 1,2-дихлоуказанной внешней зоны ролизу в радиантной зоне известного способа являе отложение кокса в систеедствие неравномерного ганического синтеза, Сущность изобретения; продукт-/винил/хлорид Бф С 2 НЗ СГ, Реагент: 1,2-ди/хлор/этан, Условия; пирплиз 1,2-ди/хлор/этана, предварительный его нагрев до температуры ниже температу. ры его кипения и последующее его испарение вне печи пиролиза путем косвенного теплообмена с горячими продуктами пиролиза, косвенный теплообмен ведут с использованием высокотемпературного промежуточного газообразного теплоносителя, циркулирующего между трубами с горячими продуктами пиролиза и испаряемым 1,2-ди/хлор/этаном, 2 з.п.ф-лы, 1 ил. распределения температуры из-за наллчия в зоне пиролиза пиролизуемого 1,2-дихлорэтана в виде смешанной фазы жидкость - пар, Это приводит к необходимости частой остановки работы установки для ее очистки от кокса, что в целом снижает КПД установки пиролиза.Цель изобретения - снижение образования кокса и повышение эффективностипроцесса,Поставленная цель достигается описываемым способом получения винилхлорида, состоящим в том, что 1,2-дихлорэтан предварительно нагревают в койвективной зоне печи пиролиза до температуры ниже температуры его кипения с последующим его испарением вне печи пиролиза путем косвенного теплообмена с горячими продуктами пиролиза, выводом испаренчого 1,2-дихлорэтана иэ указанной внешней зонй и подачей в радиантную зону печи пиролиза, причем косвенный теплообмен осуществляют с использованием высоко1773258 20 30 40 температурного промежуточного газообразного теплоносителя, циркулирующего между трубами с горячими продуктами пиролиза и испаряемым 1,2-дихлорэтаном,Предпочтительно в качестве газообразного теплоносителя берут воздух, азот или топочные газы,Предпочтительно нагретый воздух частично используют для сжигания жидкого или газообразного топлива для обеспечения теплом радиантной зоны печи пиролизэ,На чертеже представлена общая схема процесса для осуществления способа. Печь 1 включает конвективную секцию 2, в которой поток жидкого дихлорэтана 3 около 16000 кг/ч, жидкого, при 50 С и давлении 18 ат подвергается предварительному нагреву. Этот поток предварительно нагревают до температуры, которая ниже его точки кипения при данном давлении, соответствующем давлению"на выходе из конвективной секции, вследствие чего дихлорэтан остается в жидкой фазе, Предварительный нагрев осуществляется за счет большого количества тепла продуктов сгорания, которое происходит в радиационной секции 4 печи, обеспечивая подачу тепла для перегрева и реакции крекинга дихлорэтана 5, (при температуре на выходе печи 490-520 С под давлением 12 ат, время контакта 30 с), который возвращают в радиационную секцию в паровой фазе при 200 С и давлении 16 ат. Продукты реакции 6 отводят из радиационной зоны при температуре обычно находящейся в интервале от 450 до 550 С. Операция предварительного нагрева, перегрева и крекинга проводят за счет теплообмена в трубах 7 и 8, где 16000 кг/ч жидкого дихлорэтана нагревают до 140150 С (давление 17 ат), соответствующим образом размещенных в радиационной секцйи и в конвективной секции. Горелки 9 могут быть установлены либо на боковых стенках, либо вверхней и/или нйжней части 45 печи.Существенное количество тепла продуктов реакции 6 отводится в холодильнике 10, температура на входе которого 180 С (атмосферное давление) и направляется в 50 испаритель 11, в которомпроисходит испа", рение дихлорэтана, предварительно подо-гре 1 ого в конвективной секциии 2, 8 печи, Газообразным материалом, который используют для теплопередачи от 10 к 11,является воздух (температура 180-200 С), забираемый из атмосферы, или азот, подаваемый из системы и возвращающийся в систему 12 посредством насоса или топочного газа 13 (энергозатраты 30 - 35 кВт). На чертеже пунктирной линией обозначен возможный путь подачи продуктов сгорания из печи в систему 12, Для удаления кокса из системы 12 используют горелку 14, установленную на выходе 15 из подающего насоса 13.Поток воздуха, который проходит через теплообменник 10, обычно нагревается до 200-500 С, после чего он отдает свое тепло в теплообменнике, внутри трубок которого происходит выпаривание исходного дихлорэтана в менее жестких температурных условиях, чем это могло бы быть в конвективной секции печи 2, и с более высокой эффективностыю теплообмена, Таким образом, такой теплообменник обеспечивает снижение возможности загрязнения коксом вследствие деструкции, благодаря чему можно увеличить время работы установки между двумя последовательными операциями очистки, Канал для циркулирования воздуха 12 снабжен обводным приспособлением 16; которое предназначено для использования во время операции очистки, причем это приспособление смонтировано по ходу позади теплообменника 10 или 11 в Зависимости от того, что требуется для такой очистки, От того же самого канала для циркулирования воздуха ответвляется линия 17, по которой предварительно нагретый воздух процесса горения поступает в печные горелки 9, эти последние могут быть с естественной тягой или принудительной тягой, благодаря чему воздух подается под давлением, находящимся в интервале от атмосферного давления до нескольких сотен миллиметров водяного столба, обычно 150-250 мм вод. ст, Обычно температура воздуха для горения составляет 200-500 С в зависимости от расхода циркулируемого потока, что позволяет сблизить тепловой баланс тейлообменников 10 и 11,В данном способе температура крекин га составляет 460-5300 С, При более высокой темпгературе (в указанном интервале) % конверсии увеличивается, однако селективность падает, Рабочее давление в системе 10,5-12 атм, При 4850 С конверсия 55%, а при 513 С. Селективность, выраженная в мас. доле конвертированного 1,2-дихлорэтана к полученному винилхлориду, составляет в первом случае 1,63, а во втором - 1,75.В данном способе в сравнении с известным обеспечивается сохранение равномерной плотности, удельной теплоемкости коэффициента теплообмена, такой же равномерной является температура стенок трубок пиролиза во времени и изменяется, хотя и очень медленно,вдоль длины трубки; обь1773258 ры его кипения с последующим его испарением вне печи пиролиза путем косвенного теплообмена с горячими продуктами пиролиза, выводом испа рен ного 1,2-дихлорэтана из указанной внешней зоны и подачей в радиантную зону печи пиролиза, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения образования кокса и повышения эффективности процесса, косвенный теплообмен осуществляют с использованием высокотемпературного промежуточного газообразного теплоносителя, циркулирующего междутрубами с горячими продуктами пиролиза и испаряемым 1,2-дихлорэтаном.2, Способ по п,1, отличаю щи йся тем, что в качестве газообразного теплоносителя берут воздух, азот или топочные газы.З,Способпопп.1 и 2, отличающ и й с я тем, чтонагретый воздух частично используют для сжигания жидкого или газообразного топлива для обеспечения теплом радиантной зоны печи пиролиза,оставитель Н. Гозаловехред М,Моргентал р Н. Ревская акова едакто Заказ 3853 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Раушнно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул,Гагарина, 101 роизводс ем излучательной зоны полностью используется для перегрева сырья, и полезное время увеличивается, поскольку испарение ужепроизошло заранее; независимо от типа печи тещпература пламени уменьшается при 5применении данного способа,В результате достигается экономия топлива на 2 б,би совершенно непредсказуемо повышается значительно эффективностьустановки, поскольку резко снижается образование кокса и других углеродсодержащих продуктов, В известном способе коксза 6 мес. работы образуется на толщину 9мм, в данном способе в этом случае толщинаслоя кокса 2,5 мм, т.е, фактически наполовину сокращается простой установки во времяочистки,Формула изобретения1, Способ получения винилхлорида пиролизом 1,2-дихлорэтана путем предварительного нагрева исходного1,2-дихлорэтана в конвективной зоне печипиролиза до температуры ниже температуПодписноеиям и открытиям при ГКНТ СССРя наб., 4/5