Способ получения винилхлорида

СОЮЗ СОВГТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 07 С 21/06 ТЕНИЯ САНИЕ И ЛЬСТВУ лороргаПод ред65-68. те чной камере, реактора 2 с и 4 и направвания этилев реакторе б особом, ис- содержащий ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛХЛОРИДА(57) Изобретение относится к способам получения винилхлорида и может быть использовано в его промьидленном производствена основе этилена, хлора и водорода в про-,цессе, сбалансированном по теплу, Цельюизобретения является снижение расхода топлива, Для этого предложен двухстадийный процесс получения винилхлорида, включающий стадию оксихлорированияэтилена хлористым водородом НО в присутИзобретение относится к способам олучения винилхлорида и может быть спользовано при его промышленном прозводстве на.основе этилена, хлора и водоода в процессе, сбалансированном по Цель изобретения - снижение расхода топлива,На чертеже изображена схема основных стадий процесса.Водород и хлор под давлением поступают в горелки 1, вмонтированные в нижнюю часть реактора 2 дегидрохлорирования дихлорэтана ДХЭ, и сгорают в топочной камере, образованной стенками 3 из огнеупорного материала. Между стенками реактора 2 и/ ствии кислорода воздуха при 225-240 С над катализатором - хлоридом меди на носителе, и стадию дегидрохлорирования получаемого 1,2-дихлорэтана ДХЭ) при 400 - 500 С, проводить таким образом, чтобы НО получать взаимодействием хлора и водорода при давлении 0,5-0,6 МПа в лечи, снабженной змеевиком, за счет тепла горения хлора в водороде проводить дегидрохлорирование ДХЭ, а отводимый из печи НС смешивать с НО, полученным на стадии дегидрохлорирования. и этиленом и вводить одновременно с воздухом в реактор оксихлорирования, снабженный змеевиком, в котором осуществляют нагревание и испарение ДХЭ, Данный способ позволяет. снизить количество топлива, керосина, используемого в известном способе для создания температурного режима реакции дегидрохлорирования, кроме тото способ сбалансирован по теплу, 1 ил,Ф стенками 3 предусмотрено свободное пространство, в которое подают хлористый водород со стадии 4 разделения и очистки продуктов дегидрохлорирования для охлаждения стенок ректора 2, По внутренним сторонам стенок смонтирован змеевик 5, в котором идет процесс нагревания и дегидрохлорирования ДХЭ), за счет теплоты сгорания водорода в хлоре, Хлористый водород, образующиися в топо смешивают в верхней части хлористым водородом со стади ляют в реактор 6 оксихлориро на. Процесс оксихлорирования осуществляют известным сп пользуя кислород или кислородгвэ. Продукт реакции из реактора б направляют на стадию 7 промывки, осушки и ректификации ДХЗ известным способом, куда поступает непрореэгировавший ДХЭ со стадии 4,ДХЗ высокой чистоты, полученный на стадии 7, направляют в теплообменник 8 реактора б, в котором его нагревают и испаряют эа счет тепла, выделяющегося в процессе оксихлорирования этилена, Большую часть тепла оксихлорирования снимают в теплообменнике 8, оставшуюся часть используют в испарителе воды (не показан), встроенном в реактор 6, для регулирования температурного режима в реакторе б известным способом. После теплообменника 8 ДХЭ подают в змеевик реактора 2, откуда продукты реакции дегидрохлорирования поступают на стадию 4 для разделения и очистки известными способами, На стадии 4 выделяют товарный винилхлорид (ВХ).П р и м е р.1. Неинициированное термическое дегидрохлорирование 1,2-ДХЭ осуществляют при 500 С и давлении 1,7 МПа, Степень конверсии 50%, Температура в реакторе оксихлорирования 225-.240 С. Исходная температура ДХЭ 20 С.7100 нм /ч (0,6 т/ч) водорода и 7100 нм /ч (22,5 т/ч) хлора под давлением 0,5-0,6 МПа сжигают в факельных горелках 1 топочной камеры реактора 2 дегидрохлорирования, получая 23,1 т/ч хлористого водорода. Испаренный в теплообменнике 8 дихлорэтан с температурой 213 ОС делится на два потока. 55 т/ч его направляют в реактор дегидрохлорирования (не показан), работающий по известному методу, а 55 т/ч в змеевик 5 реактора 2, где ДХЭ нагревают до 500 С, В змеевике 5 идет реакция термического дегидрохлорирования ДХЭ. Продукты дегидрохлорирования, состоящие из 17 т/ч винилхлорида, 9,9 т/ч хлористого водорода и 28,1 т/ч ДХЭ, поступают иэ змеевика 5 в колонну закалки. орошаемую циркулирующей через холодильник кубовой жидкостью колонны закалки, Продукты дегидрохлорирования из реактора, работающего по известному методу, содержат 17 т/ч винил хлорида, 9,9 т/чхлористого водорода и 28,1 т/ч ДХЭ, также проходят закалку и объединяются с продуктами дегидрохлорирования иэ реактора 2.Жидкая и газовая фазы колонны закалки поступают в первую колонну ректификации (стадия 4), работающую под давлением 1.0-1,4 МПа.Температура верха колонны минус( - 19) - минус (-29) С, температура в кубе колонны 94 - 104 С. Головной продукт первой колонны ректификации - хпористый водород, 5 10 в количестве 19,8 т/ч поступает в теплообменник узла конденсации газообразных продуктов дегидрохлорирования и далее с температурой 20 С его направляют в свободное пространство между стенками 3 топочной камеры и металлическими стенками реактора 2. Проходя в простенке снизу вверх, хлористый водород защищает от нагрева металлические стенки реактора 2 и смешивается с хлористым водородом, образовавшимся в процессе сжигания водородав хлоре.,В выходящие из верхней части реактора2 с температурой 404 С 42,9 т/ч хлористого15 водорода вводят 16,4 т/ч этилена с температурой 20 С. Образовавшуюся смесь с температурой 226 С направляют в реактор 6оксихлорирования, куда отдельным потоком подают 29000 нм /ч воздуха с темпера 20 турой 140-170 С.В реакторе б в кипящем слое катализатора (катализатор Дикона - хлорид меди наносителе) идет реакция окислительного хлорирования этилена при 225-240 С с образо 25 ванием 58 т/ч ДХЗ. Тепло реакциииспользуют на нагрев и испарение дихлорэтана в теплообменнике 8, а также в дополнительном змеевике на испарение воды собразованием водяного пара. Температуру30 процесса оксихлорирования регулируют,изменяя расход воды в дополнительныйзмеевик.Продукты реакции оксихлорированиявыводят через циклоны, встроенные в реак 35 тор 6, и направляют в колонну закалки, орошаемую водой. Газовая и жидкая фазы изколонны закалки с температурой 100 С поступают. на дальнейшую переработку нэ стадию 7. Из газовой фазы выделяют воду из40 ДХЭ при дальнейшем охлаждении в узлеконденсации стадии 7. Абгазы затем проходят санитарную очистку от ДХЗ в абсорбционной колонне и выбрасываются ватмосферу.4558 т/ч дихлорэтана, выделяемого отстаиванием из жидкой фазы, промывают в емкостях водой. содержащей КэОН, длянейтрализации НС и направляют в проме 50 жуточное хранилище ДХЗ-сырца, Затем 58т/ч ДХЭ-сырца подают в ректификационную колонну, работающую под атмосферным давлением, в которой головнымпродуктом выделяют влагу и легкокипящие55 побочные продукты. 57,5 т/ч кубового продукта этой колонны нэправляи т в колоннуректификации стадии 7 для выделения высококипящих побочных продуктов, куда вводят 56,2 т/ч ДХЗ со стадии 4. На стадии 4дихлорэтэн выделяют во второй колоннеректификации из кубового продукта первой пературой 226 С направляют в реактор 6колонны этой стадии. оксихлорирования, Сюа же отдельным по 110 т/ч ДХЭ-ректификата отбирают из током подают 35000 нм /ч воздуха с темпеверхней части колонны ректификации ста- ратурой 140 - 170 С, В реакторе.б в кипящемдии 7 и направляют в теплообменник 8 5 слое катализатора идет реакция окислиреактора 6, где ДХЭ испаряют и с темпера- тельного хлорирования этилена при 225 турой 213 оС, давлением 1,7 МПа далее вво-. 240 С с образованием 74 т/ч ДХЭ, Теплодят в змеевик 5 реактора 2 и змеевик реакции используют на нагрев и испарениеизвестного реакторадегидрохлорирования. дихлорэтана в теплообменнике 8, а также вТаким образом цикл по ДХЭ замыкается. 34 10 дополнительном змеевике на испарениет/ч винилхлорида выводят головным про- воды с образованием водяного пара,дуктом второй колонны ректификции ста- Температуру процесса оксихлорированиядии 4. регулируют, изменяя расход воды в дополП р и м е р 2. Аппаратурное оформление нительный змеевик.и технологическая схема аналогичны при Продукты реакции оксихлорированиямеру 1, выводят через циклоны, встроенные в реак 10700 нм (0,95 т/ч) водорода и 10700 тор 6, и направляют в колонну закалки, оронмз/ч (33,85 т/ч) хлора под давлением 0,5- шаемую водой. Газовая и жидкая фазы из0,6 МПа сжигают в факельных горелках 1 колонны закалки с температурой 100 С потопочной камеры реактора 2 дегидрохлори ступают на дальнейшую переработку на старования, получая 34, 8 т/ч НО, Испаренные дию 7,в теплообменнике 8 реактора 79 т/ч ДХЭ с Из газовой фазы выделяют воду и ДХЗотемпературой 213 С направляют в змеевик при дальнейшем охлаждении в узле конден 5 реактора 2. В три равноудаленные точки сации стадии 7. Абгазызатем проходят сазмеевика 5 равнымидозами вводят 0,79 т/ч 25 нитарную очистку отДХЭ в абсорбционнойхлора в качестве инициатора реакции де- колонне и выбрасываются в атмосферу, 74гидрохлорирования, В змеевике 5 ДХЭ на- т/ч дихлорэтана, выделяемого отстаиваниОгревают до 400 С, при этой температуре . ем из жидкой фазы, промывают в емкостяхидет процесс инициированного дегидрох- водой, содержащей йаОН, для нейтрализалорирования дихлорэтана. Продукты дегид ции НС и направляют в промежуточное храрохлорирования, состоящие из 34 т/ч . нилище ДХЭ-сырца. Затем 74 т/чвинилхлорида. 19,8 т/ч хлористого водоро- ДХЭ-сырца подают в ректификационную кода и 25,2 т/ч ДХЭ, поступают из змеевика 5 лонну, работающую под атмосферным даввколоннузакалки,орошаемуюциркулирую- лением, в которой головным продуктомщей через холодильник кубовой жидкостью 35 выделяют влагу и легкокипящие побочныеколонны закалки. продукты, 73,3 т/ч кубового продукта этойЖидкая и газовая фазы колонны закал- колонны направляют в колонну ректификаки поступают в первую колонну ректифика- ции стадии 7 для выделения высококипящихции стадия 4); работающую под давлением побочных продуктов, Сюда же вводят 25,21,0 - 1,4 МПа. 40 т/ч ДХЭ со стадии 4, На стадии 4 дихлорэтанТемпература верха колонны минус( - 19) . выделяют во второй колонне ректификациио- минус (-29) С, температура в кубе колон- из кубового продукта первой колонны этойны 94-104 С, Головной продукт первой ко-. стадии. Из верхней части колонны ректифилонны ректификации - хлористый водород, кации стадии 7 отбирают 95.т/ч ДХЭ-ректив количестве 19,8 т/ч поступает в теплооб фиката. 16 т/ч ДХЗ-ректификата выводят вменник узла конденсации газообразных качестве готового продукта, а 79, т/ч его .продуктов дегидрохлорирования и далее с направляют в теплообменник 8 реактора 6,температурой 20 С его направляют в сво- где ДХЗ испаряют и с температурой 213 С,бодное пространство между стенками 3 то- давлением 1,7 МПА далее вводят в змеевикпочной камеры иметаллическими стенками 50 5 реактора 2 дегидрохлорирования, Такимреактора 2. Проходя в простенке снизу образом. цикл по ДХЗ замыкается.вверх, хлористый водород защищает от нагрева металлические стенки реактора 2 и 34 т/ч винилхлорида выводят головным.смешиваетсясхлористымводородом,обра- продуктом второй колонны ректификациизовавшимся в процессе сжигания водорода 55 стадии 4, очищают от НС и влаги в колоннев хлоре. отпарки, далее в башнях очистки и осушки,В выходящие из верхней части реактора затем направляют на склад.2 с температурой 404 С 54,6 т/ч хлористого Таким образом, предлагаемый способводорода вводят 21,0 т/ч этилена с темпе- позволяет снизить на 70-100 фрасход топратурой 20 С.Образовавшуюсясмесьстем- лива керосина) на обогрев реактора 2 иЗаказ 2048 ВНИИПИ Го Подписноеитетэ по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРва, Ж. Рауаскэя нэб 4/5 Тираж арственного к113035, М"Патент", г, Ужгород, ул.Гэгарина. 1 омбин роизводственно-издательски представляет собой процесс, сбалансированный по теплу.Формула изобретения Способ получения винилхлоридэ путем термического дегидрохлорироаания 1,2- дихлорзтанэ., полученного оксихлорировэнием этилена при. повышенных температуре и давлении нэд катализатором - хлоридами меди нэ носителе - хлористым водородом в присутствии кислорода или кислородсодержэщего гэза, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива, хлористый водород получают взэимодействием хлорэ и водорода под дэвлением, превышающим дэвлеЙие в реакторе оксихлорировэния. в печи, снабженной змеевиком, в котором проводят дегидрохлори рование 1,2-дихлорзтана, э отводимый изпечи хлористый водород смешивают с хлористым водородом, полученным нэ стадии дегидрохлорирования, и зтиленом и вводят одновременно с кислородом или кислород содержащим газом в реактор оксихлорирования, снабженный змеевиком, в котором осуществляют нагревэние и испарение 1,2- дыхлорзтана.