Способ получения винилхлорида

(11) 5 Я-Ь 32- д О П Союз Советских Социалистических Республик.73 Государственный комитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий ЗЗ) ф(45) Дата опубликова Иностранцырхард Рехмайер, Вернер Миттпе(72) Авторы изобретен ольф Вессельма Иностранная фирма "Хехст ЛГ" (фРГ) 7 Ваяв 4 СПОСОБ ПО НИЯ ВИНИЛХЛОРИД Изобретение относится к способу получениявинилхлорида, который находит применение вкачестве мономера для получения полимерныхматериалов,Известен способ получения винилхлоридатермическим расщеплением 1,2-дихлорэтанапри температуре 450- в 6 С и давлении 20 -35 атм ,11. При этом жидкий дихлорэтанвначале испаряют полностью в зоне испаренияпри температуре 250 - 300 С и давлении20 - 35 атм. Затем испаренный дихлорэтан направляют в зону термического расщепления.В таком способе происходит закоксовывание зон испарения и термического расщепленияиз-за оседания продуктов коксования, для чегонеобходимо останавливать процесс и очищатьреакционное устройство.1Цель предлагаемого изобретения - упрощение технологии процесса.Лля этого предложен способ получения 1,2-дихлорэтана, заключающийся в испарении30 - 70 вес.% 1,2-дихлорэтана при температуре250 в 3 С и давлении 20 - 35 атм в зоне испарения с последующим термическим расщеплением испаренного 1,2-дихлорэтана при температуре 450 в 6 С и давлении 20 - 35 атм.Поедпоцтительно испарению подвергают 50 -60 вес./ 1,2-дихлорэтана, вводимого в зонуиспарения,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 реакционной зоне при 450 в 6 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 в 2 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 - 200 С, жидкий нагретый продукт пропускать через сепаратор, затем стекаемый на дно сепаратора 1,2-дихлорэтан подводить послефильтрации в зону выпаривания и частичновыпаривать.При этом зону предварительного обогреваи реактор расщепления можно размещать водном узле печи, а зону выпаривания можнорасполагать со стороны газоотвода вышереактора расщепления, причем зона предварительного обогрева и реактор обогрева ютсяодним источником тепла.Другой вариант осушествления способазаключается в том, что зона предварительногообогрева - зона выпаривания и реактор расшепления - расположены в одном узле печи иобогреваются одним источником тепла.Согласно настоящему изобретению удаетсясущественным образом избежать образованияпродуктов коксования. Присутствие жидкойфазы наряду с парообразной в ступени выпаривания оказывает такое действие, что образуюшисся при сепарации частицы коксованияотвалива,отся от стенок испарителяПоследниеотдслянтся в устройстве фильтрации из жидкой фазы и сепарируются, Благодаря самоочисткс ступени выпаривания в реакторе расщепления образуется только незначительноеколичество 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 можноэксплуатировать около одного года, не прерывая технологического процесса, в то времякак в известном способе уже спустя пять недель эксплуатации реактор расщепления забивается продуктами коксования и нуждается вочистке.Преимущество предлагаемого способа состоит нс только в уменьшении коксообразованияв ступени выпаривания и 1;еакторе для расщепления, но также позволяет получать винилхлорид более высокс го начесва. Винилхлорид,получаемый известнь. снос;,;,ом, содержит следующие побочные продукты в качестве примесей, ч./млн.:Моновинилацетилен 7Бутадиен 25Изобутан 2Метилхлорид 85Известно, что эти продукты в виде примесей мешают осушествлени.о процесса полимеризапии винилхлорида.Согласно предлагаемо лу изобретению винилхлорид содержит, ч./мль.,МоновинилацетиленБутадиен 10ИзобтанМст илхлорид 40Осушествление способа поясняется подробно технологическими схемами, показанными нафиг,1 и 2.Из смесителя 1, в котором свежий 1 2-дихлорэтан смешивается с возвратным 1,2-дпхлорэтаном, 1,2-дихлорэтановую смесь подают с помощью насоса 2 по трубопроводу 3 взон 4 предварительного нагрева под давлением, например, в 27 атм и нагревают до180 С. Зону предварительного нагрева, состоящую из трубчатого элемента в виде зме 5 10 15 20 25 30 35 40 45 30 55 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 ра. бочий 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, помешают 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 выпаривания. Смесь расшепляемого газа, образующаяся в реакторе, выходит из него по трчбопроводу 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 1 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/о 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 расшепления и при 500 С и давлении 27 атм в течение 11 сек контакта в реакторе расщепляется 50 вес.% 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 бутадиена10 ч./млн. метилхлорида - 40 ч./млн. Ступеньвыпаривания, 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 и 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 на 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 1 О 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 изобретения1. Способ получения винилхлорида путемиспарения 1,2-дихлорэтана при температу 1 Оре 250 в 3 С и давлении 20 - 35 атм в зонеиспарения с последующим термическим расщеплением испаренного 1,2-дихлорэтана притемпературе 450 в 6 С и давлении 20 - 35 атм,отличающийся тем, что, с целью упрощениятехнологического процесса, испарению подвер 15 гают 30 - 70 вес.% 1,2-дихлорэтана, вводимогов зону испарения.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоиспарению подвергают 50 - 60 вес.% 1,2-дихлорэтана, вводимого в зону испарения.Источники информации, принятые во вни 2 О мание при экспертизе:1. Патент США2724006, кл. 260 - 656,15.11.55,591132 Составитель Н. Гозаловаекред О. Луговая Корректор А. Гриценк и раж 559 Подписное 11111 Государственногопо делам из13035, Москва, Ж Филиал ППГ Гатент а Министров СССкрытий Редактор Л, ГерасимоваЗаказ 252/1 комитета Сов обретений и г