EP2041052A2 - Method of obtaining 1,2-dichloroethane by direct chlorination with a step of separation from the catalyst by direct evaporation, and facility for the implementation thereof - Google Patents

Method of obtaining 1,2-dichloroethane by direct chlorination with a step of separation from the catalyst by direct evaporation, and facility for the implementation thereof

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Publication number
EP2041052A2
EP2041052A2 EP07804005A EP07804005A EP2041052A2 EP 2041052 A2 EP2041052 A2 EP 2041052A2 EP 07804005 A EP07804005 A EP 07804005A EP 07804005 A EP07804005 A EP 07804005A EP 2041052 A2 EP2041052 A2 EP 2041052A2
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EP
European Patent Office
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dce
evaporation
liquid
catalyst
flow
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07804005A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe Leduc
François VANNEY
Rémy Teissier
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Kem One SAS
Original Assignee
Arkema France SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/013Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens
    • C07C17/02Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens to unsaturated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C19/00Acyclic saturated compounds containing halogen atoms
    • C07C19/01Acyclic saturated compounds containing halogen atoms containing chlorine
    • C07C19/043Chloroethanes
    • C07C19/045Dichloroethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C21/00Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms
    • C07C21/02Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds
    • C07C21/04Chloro-alkenes
    • C07C21/06Vinyl chloride
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the production of liquid 1,2-dichloroethane (hereinafter referred to as DCE) obtained by the direct cold chlorination of ethylene with chlorine in the presence of a Lewis acid catalyst. , allowing to obtain by direct evaporation, after separation of the catalyst, pure quality DCE for cracking (thermal cracking) in Vinyl Chloride monomer (VCM).
  • DCE liquid 1,2-dichloroethane
  • VCM Vinyl Chloride monomer
  • the invention also relates to an installation for its implementation.
  • the two main industrial processes for producing DCE are: the cold direct chlorination process (at a temperature of less than or equal to 80 ° C.) from ethylene and chlorine and at a pressure of 1 to 2 bar, particularly in a loop reactor, in the presence of a FeCb-based catalyst formed in situ; the reaction takes place in liquid DCE in the presence of dissolved IC2.
  • the crude DCE is distilled in several columns to reach the required purity (> 99.5%) for cracking; and the process by high-temperature chlorination (temperature above 80 ° C.), from ethylene and chlorine, and under a pressure such that the product EDC can be directly recovered in the gas phase (free from the catalyst) or by boiling, either by relaxation; however, the DCE obtained under these conditions requires generally complementary distillation steps to achieve pure quality for cracking.
  • DE 33 47 153 discloses a process for producing DCE by direct cold chlorination from ethylene and chlorine, in the presence of a FeCb and amine catalyst, wherein the product obtained is passed through a column. in order to obtain DCE with a purity of 99.9%, a part of the column foot containing catalyst being recycled to the reactor. The distillation step is not avoided.
  • WO 96/03361 or EP 772 576 discloses a method and a device for the production of DCE by direct chlorination from ethylene and chlorine, in the presence of a catalyst based on FeCb and NaCl; the main stream of DCE leaving the reactor is recycled to the latter, while part of the DCE is vaporized by expansion, the vapor part being free of catalyst and having after condensation and recovery of its vaporization heat a purity of minus 99.9%, while the liquid portion of DCE (at the expander) is recycled to the reactor.
  • the exemplary embodiment indicates a chlorination temperature of 90 ° C., so it is not a question of cold direct chlorination.
  • WO 01/21564 or EP 1 214 279 discloses a method of heat recovery during the production of DCE by direct high temperature chlorination from ethylene and chlorine; the DCE vapors leaving the reactor are compressed and serve to feed evaporators of drying columns and / or distillation of the DCE or heat exchangers. This is not cold direct chlorination.
  • the document EP 0795 531 in the name of the applicant describes a process for converting light by-products having a boiling point very close to that of the DCE (83.7 ° C. at atmospheric pressure) formed during thermal cracking. of the DCE, in which the chlorination of said light by-products is carried out directly after the direct chlorination reactor, in the presence of the products of this reactor, at a temperature of between 20 ° C. and 80 ° C., with molecular chlorine. This is not cold direct chlorination.
  • the document DE 199 16 753 or EPl 044950 describes in a process for the production of DCE by direct chlorination at a temperature of between 75 and 125 ° C., from ethylene and chlorine, with recovery of the heat of chlorination reaction, for to heat DCE distillation columns from oxychlorination and craniality. No indication is given on the treatment of DCE obtained by direct chlorination and it is not a question of cold direct chlorination.
  • Another problem is that it is necessary to work in excess of chlorine to reach a good productivity (from 500 to 1500 ppm of IC2 dissolved in the DCE) and with a low level of energy, which forbids to use any process of obtaining good DCE for cracking by simple expansion of the mixture leaving the reactor.
  • the dechlorination step allows removal of the excess chlorine dissolved in the DCE stream leaving the direct chlorination reactor.
  • the stages of evaporation and condensation can be achieved by the implementation of energy saving systems, such as mechanical vapor compression or multi-effect evaporation, with considerable reductions in steam consumption.
  • Another advantage of this process is that the thus separated catalyst can be recycled to the chlorine direct chlorine reactor, then operating with a lower excess of chlorine, resulting in less reactor corrosion, an improvement in the quality of the raw DCE coming out of it, as well as an improvement in productivity.
  • Another advantage is that a purge of the recycled DCE containing the catalyst can also be used to improve the chlorination of the light by-products formed during thermal cracking of the DCE.
  • this method has the advantage of being able to integrate into a project to improve or increase the capacity of an existing installation, by releasing capacity on the distillation train in place, in a relatively simple way, and by decreasing aqueous effluents from the washing of raw DCE.
  • the subject of the present invention is a process for the production of liquid 1,2-dichloroethane (DCE), obtained by cold direct chlorination of ethylene, the presence of a Lewis acid catalyst, which makes it possible, after separation of the catalyst, to obtain DCE of sufficient purity to give by cracking vinyl chloride monomer (VCM); characterized in that it comprises a step of dechlorination of the flow of liquid DCE leaving the chlorination reactor, making it possible to eliminate the excess dissolved chlorine, followed by a step of direct evaporation on the entire flow of liquid DCE exiting of the reactor, allowing the catalyst to be separated from the evaporated fraction of the DCE stream for cracking.
  • DCE 1,2-dichloroethane
  • the dechlorination step allowing removal of the excess chlorine dissolved in the liquid DCE stream leaving the direct chlorination reactor, is carried out either by chemical reaction by introduction of ethylene into this flow of liquid DCE, either by stripping with an inert gas.
  • the liquid DCE is brought to a vaporization temperature of between 75 ° C. (under a pressure of 0.77 bar, ie 0.077 MPa) and 120 ° C. (under a pressure of 2.8 bar or 0.28 MPa), and preferably at a temperature of about 84 ° C. under a pressure of 1 bar (0.1 MPa).
  • the DCE vapors undergo mechanical compression, preferably at a pressure ranging from 1.1 to 2.8 bar (ie 0.1 to 0.28 MPa), and more particularly at about 1.6 bar (0.16 MPa) and a condensation at a temperature between 85 and 120 0 C, and more particularly at about 106 0 C, for recovering the condensation energy.
  • This energy can be advantageously used for the vaporization of the DCE.
  • the evaporation and condensation stages of the DCE are carried out in particular by heat exchangers of the multi-effect type.
  • the evaporation and condensation steps are continued by a secondary purification step of the DCE.
  • this secondary treatment step of the DCE allows the separation of light compounds such as ethylene and ethyl chloride, which can have an adverse effect, depending on the conditions of cracking, for the thermal cracking of the liquid fraction of DCE purified good for cracking.
  • a portion of the DCE liquid fraction of the catalyst-enriched evaporation foot is used for the chlorination of the light by-products obtained in the DCE cracking step.
  • light by-products include unsaturated aliphatic hydrocarbons, such as benzene, chloroprene or trichlorethylene. These products are difficult to separate from the DCE by distillation.
  • the Lewis acid type catalyst is based on ferric chloride (FeCl 3).
  • the present invention also relates to an installation for carrying out the process described above, which comprises, after a cold direct chlorination reactor (1) fed with chlorine (2) and ethylene (3), a dechlorination capacity (5). ) by introducing ethylene (6) into the flow of raw liquid DCE (4) leaving the reactor, followed by an evaporation device (9), the inlet (8) of which is fed with all of said flow of Dechlorinated liquid DCE exiting said reactor (1), whose outlet (1 1) corresponds to the liquid DCE, concentrated in catalyst, which is recycled wholly or partly (12) to the reactor (1), and whose outlet (10) corresponds to the vaporized DCE good for cracking.
  • the evaporation device (9) consists of any device comprising a heat exchanger providing the necessary energy for vaporizing the DCE.
  • a device comprising a compressor operating at a discharge pressure of between 1.1 and 2.8 bar (ie between 0.1 and 0.28 MPa), and in particular of about 1, 6 bar (0.16 MPa).
  • the evaporation (9) and condensation (15) devices comprise a series of multi-effect type heat exchangers.
  • the flow of liquid DCE and gas (18) leaving the condensation device (15) undergoes treatment in a secondary purification device (19), comprising in particular at least one distillation or stripping column. inert gases, to remove gases (21) such as ethylene, hydrogen chloride and ethyl chloride and to provide even more pure DCE (20) for cracking.
  • a portion (13) of the concentrated liquid DCE catalyst (1 1) from the evaporation device (9) is introduced into a chlorination reactor (14) of the sub- light products (17) from the DCE cracking step in CVM, with chlorine feed (16), whose products (22) after washing and distillation make it possible to recover pure DCE.
  • the gains obtained in vapor saving because the DCE resulting from direct chlorination no longer crosses the traditional distillation columns are much higher than the expenditures in electricity due to the compressor.
  • DCE 1,2-dichloroethane
  • the outflow (4), flow 59862 Kg / h, of said reactor (1) comprises raw DCE, mixed with FeCb chlorine, ethyl chloride and 1, 1, 2-trichloroethane (Tl 12).
  • This flow (4) is then sent into a dechlorination capacity (5) with introduction of ethylene (6), flow rate 64 Kg / h, a portion of the non-consumed ethylene being extracted in (7) with DCE at tension of steam, flow rate OKg / h, and recycled to a chlorination unit of "light" by-products (14), which will be detailed below.
  • the flows in DCE, C2H4, EtCI and Tl 12 are respectively 48635 - 44 - 8 - and 39 kg / h; the assembly is then sent to a secondary purification device (19) comprising in particular a distillation column or stripping by inert gases, to eliminate the gases (21) such as ethylene whose flow is 44 Kg / hr and ethyl chloride, flow rate 7Kg / h, and provide pure DCE (20) for cracking, at a flow rate of 47593 Kg / h.
  • gases (21) such as ethylene whose flow is 44 Kg / hr and ethyl chloride, flow rate 7Kg / h, and provide pure DCE (20) for cracking, at a flow rate of 47593 Kg / h.
  • the chlorination unit for "light” by-products (14) is fed by a so-called purge part (13) coming from the evaporation device (9) of the DCE, flow rate 1994 kg / h, containing FeCl3, 840 ppm , and of Tl 12, flow rate Kg / h, as well as by IC2 (16), flow rate 200 Kg / h, and light compounds (17), flow rate 3000 Kg / h, resulting from the step of cracking of the DCE in CVM after passing through a distillation column; the products (22) leaving this unit after washing and distillation make it possible to recover good DCE for cracking.
  • the produced DCE is recovered by overflow, then it is dechlorinated by a stripping with nitrogen and finally it is sent towards a heated evaporator: the DCE evaporated then recondensed represents the production, the foot of the evaporator is either stored or sent towards chlorinator.
  • the test takes place in two stages:
  • First step duration of 1 1 Oh without recycling of the foot of the evaporator to the chlorinator
  • Second step duration of 392h with recycling of the foot of the evaporator to the chlorinator.
  • the FeCb content in the chlorinator gradually increases to reach 380 ppm at the end of the test.
  • the effect of the iron content is sensitive from the beginning of the recycling: to maintain the content of 1% of ethylene in the vents, 600 ppm of chlorine dissolved in the chlorinator must be worked.
  • Table 1 below shows the composition of the chlorinator during the test and the purity of the DCE produced by the process (determined by gas chromatography: GC, expressed in% by weight), with the content of T112, expressed in% weight.
  • the purity of the DCE is stable and corresponds to that of the DCE good for cracking.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medical Preparation Storing Or Oral Administration Devices (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method of producing liquid 1,2-dichloroethane (DCE), obtained by direct cold chlorination of ethylene in the presence of a Lewis acid type catalyst, in order to obtain, after separation from the catalyst, DCE of sufficient purity to produce monomer vinyl chloride (MVC) by cracking; characterized in that it comprises a step (5) of dechlorination of the liquid DCE flow (4) exiting the chlorination reactor (1), making it possible to eliminate the excess dissolved chlorine, followed by a step (9) of direct evaporation of all of the liquid DCE flow (8) exiting said reactor, allowing separation from the catalyst of the evaporated fraction (10) of the flow of DEC good for cracking. The invention also relates to a facility for implementing such a method.

Description

PROCEDE D'OBTENTION DE 1 ,2-DICHLOROETHANE PAR CHLORATION PROCESS FOR OBTAINING 1,2-DICHLOROETHANE BY CHLORINATION
DIRECTE AVEC ETAPE DE SEPARATION DU CATALYSEUR PAR EVAPORATIONDIRECT WITH EVAPORATION CATALYST SEPARATION STEP
DIRECTE, ET INSTALLATION POUR SA MISE EN OEUVREDIRECT, AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
La présente invention se rapporte à un nouveau procédé de production de 1 ,2- dichloroéthane liquide (dénommé par la suite DCE), obtenu par chloration directe froide de l'éthylène par le chlore, en présence d'un catalyseur du type acide de Lewis, permettant d'obtenir par évaporation directe, après séparation du catalyseur, du DCE de qualité pure pour crackage (craquage thermique) en Chlorure de vinyle monomère(CVM). L'invention concerne aussi une installation pour sa mise en oeuvre.The present invention relates to a new process for the production of liquid 1,2-dichloroethane (hereinafter referred to as DCE) obtained by the direct cold chlorination of ethylene with chlorine in the presence of a Lewis acid catalyst. , allowing to obtain by direct evaporation, after separation of the catalyst, pure quality DCE for cracking (thermal cracking) in Vinyl Chloride monomer (VCM). The invention also relates to an installation for its implementation.
La réaction de chloration directe de l'éthylène en phase liquide, est la suivante :The reaction of direct chlorination of ethylene in the liquid phase is as follows:
C2H4(g) +Cl2(g) → C2H4Cl2(iιq) (DCE) (réaction exothermique, ΔH =- 220kJ/mol.) (1 )C 2 H 4 (g) + Cl 2 (g) → C 2 H 4 Cl 2 (i eq) (DCE) (exothermic reaction, ΔH = - 220 kJ / mol.) (1)
Le craquage thermique du DCE pour obtenir du CVM a lieu selon la réaction suivante : C2H4CI2 → C2H3CI (CVM) + HCI (2)The thermal cracking of the DCE to obtain CVM takes place according to the following reaction: C 2 H 4 Cl 2 → C 2 H 3 Cl (CVM) + HCI (2)
Une autre réaction dite d'oxychloration permet de valoriser I' HCI produit et d'obtenir du DCE selon (3) :Another so-called oxychlorination reaction makes it possible to valorize the HCl produced and to obtain DCE according to (3):
C2H4 + 2 HCI +1 /2 O2 → C2H4CI2 + H2O (3)C 2 H 4 + 2 HCl +1 / 2 O 2 → C 2 H 4 Cl 2 + H 2 O (3)
Les deux principaux procédés industriels de production de DCE, bien connus dans l'état de la technique, utilisés actuellement sont : - le procédé par chloration directe froide (à température inférieure ou égale à 800C) à partir d'éthylène et de chlore, et sous une pression de 1 à 2 bar, en particulier dans un réacteur en boucle, en présence d'un catalyseur à base de FeCb, formé in situ ; la réaction a lieu dans du DCE liquide en présence de CI2 dissous. Après déchloration à la soude et lavage à l'eau pour en éliminer le catalyseur, le DCE brut est distillé dans plusieurs colonnes pour atteindre la pureté requise (>99, 5%) pour le craquage ; et le procédé par chloration à haute température (température supérieure à 800C), à partir de d'éthylène et de chlore, et sous une pression telle que le DCE produit peut être directement récupéré en phase gazeuse (exempt du catalyseur ) soit par ébullition , soit par détente; toutefois, le DCE obtenu dans ces conditions nécessite généralement des étapes de distillation complémentaire pour atteindre la qualité pure pour cracking.The two main industrial processes for producing DCE, well known in the state of the art, currently used are: the cold direct chlorination process (at a temperature of less than or equal to 80 ° C.) from ethylene and chlorine and at a pressure of 1 to 2 bar, particularly in a loop reactor, in the presence of a FeCb-based catalyst formed in situ; the reaction takes place in liquid DCE in the presence of dissolved IC2. After dechlorination with sodium hydroxide and washing with water to remove the catalyst, the crude DCE is distilled in several columns to reach the required purity (> 99.5%) for cracking; and the process by high-temperature chlorination (temperature above 80 ° C.), from ethylene and chlorine, and under a pressure such that the product EDC can be directly recovered in the gas phase (free from the catalyst) or by boiling, either by relaxation; however, the DCE obtained under these conditions requires generally complementary distillation steps to achieve pure quality for cracking.
Ces procédés sont en particulier décrits dans les documents suivants.These methods are in particular described in the following documents.
Le document DE 33 47 153 décrit un procédé de production de DCE par chloration directe froide à partir d'éthylène et de chlore, en présence d'un catalyseur à base de FeCb et d'aminé, dans lequel le produit obtenu passe dans une colonne de distillation afin d'obtenir du DCE ayant une pureté de 99,9%, une partie du pied de colonne contenant du catalyseur étant recyclée au réacteur. On n'évite pas l'étape de distillation.DE 33 47 153 discloses a process for producing DCE by direct cold chlorination from ethylene and chlorine, in the presence of a FeCb and amine catalyst, wherein the product obtained is passed through a column. in order to obtain DCE with a purity of 99.9%, a part of the column foot containing catalyst being recycled to the reactor. The distillation step is not avoided.
Le document WO 96/03361 ou EP 772 576, décrit un procédé et un dispositif pour la production de DCE par chloration directe à partir d'éthylène et de chlore, en présence d'un catalyseur à base de FeCb et de NaCI; le courant principal de DCE sortant du réacteur est recyclé vers celui-ci, tandis qu'une partie du DCE est vaporisée par détente, la partie vapeur étant exempte de catalyseur et possédant après condensation et récupération de sa chaleur de vaporisation une pureté d'au moins 99,9%, alors que la partie liquide de DCE (au détendeur) est recyclée au réacteur. L'exemple de réalisation indique une température de chloration de 900C, il ne s'agit donc pas de chloration directe froide. Le document WO 01 /21564 ou EP 1 214 279 décrit un procédé de récupération de chaleur pendant la production de DCE par chloration directe à haute température à partir d'éthylène et de chlore ; les vapeurs de DCE sortant du réacteur sont comprimées et servent à alimenter des évaporateurs de colonnes de séchage et/ou de distillation du DCE ou des échangeurs de chaleur. Il ne s'agit donc pas de chloration directe froide.WO 96/03361 or EP 772 576, discloses a method and a device for the production of DCE by direct chlorination from ethylene and chlorine, in the presence of a catalyst based on FeCb and NaCl; the main stream of DCE leaving the reactor is recycled to the latter, while part of the DCE is vaporized by expansion, the vapor part being free of catalyst and having after condensation and recovery of its vaporization heat a purity of minus 99.9%, while the liquid portion of DCE (at the expander) is recycled to the reactor. The exemplary embodiment indicates a chlorination temperature of 90 ° C., so it is not a question of cold direct chlorination. WO 01/21564 or EP 1 214 279 discloses a method of heat recovery during the production of DCE by direct high temperature chlorination from ethylene and chlorine; the DCE vapors leaving the reactor are compressed and serve to feed evaporators of drying columns and / or distillation of the DCE or heat exchangers. This is not cold direct chlorination.
En outre, le document EP 0795 531 au nom de la demanderesse décrit un procédé de transformation des sous-produits légers ayant un point d'ébullition très proche de celui du DCE (83,7°C à pression atmosphérique) formés lors du craquage thermique du DCE, dans lequel la chloration desdits sous-produits légers s'effectue directement après le réacteur de chloration directe, en présence des produits de ce réacteur, à une température comprise entre 200C et 800C, avec du chlore moléculaire . Il ne s'agit pas de chloration directe froide.In addition, the document EP 0795 531 in the name of the applicant describes a process for converting light by-products having a boiling point very close to that of the DCE (83.7 ° C. at atmospheric pressure) formed during thermal cracking. of the DCE, in which the chlorination of said light by-products is carried out directly after the direct chlorination reactor, in the presence of the products of this reactor, at a temperature of between 20 ° C. and 80 ° C., with molecular chlorine. This is not cold direct chlorination.
Le document DE 199 16 753 ou EPl 044950 décrit dans un procédé de production de DCE par chloration directe à température comprise entre 75 et 125 0C, à partir d'éthylène et de chlore, avec récupération de la chaleur de réaction de chloration, pour chauffer des colonnes à distiller du DCE provenant de l'oxychloration et du crαquαge. Aucune indication n'est donnée sur le traitement du DCE obtenu par chloration directe et il ne s'agit pas de chloration directe froide.The document DE 199 16 753 or EPl 044950 describes in a process for the production of DCE by direct chlorination at a temperature of between 75 and 125 ° C., from ethylene and chlorine, with recovery of the heat of chlorination reaction, for to heat DCE distillation columns from oxychlorination and craniality. No indication is given on the treatment of DCE obtained by direct chlorination and it is not a question of cold direct chlorination.
Un des problèmes majeurs rencontrés dans le procédé de production de 1 ,2- dichloroéthane (DCE), obtenu par chloration directe froide, à savoir la séparation d'une part du DCE de qualité pure pour craquage, et d'autre part du catalyseur, n'est résolu dans les différents documents cités, qu'en utilisant plusieurs étapes, d'une part de lavage à l'eau du DCE brut pour en éliminer le catalyseur (FeCb), et d'autre part de distillation du DCE humide, coûteuses à la fois en installations et en énergie thermique.One of the major problems encountered in the process for the production of 1,2-dichloroethane (DCE), obtained by cold direct chlorination, namely the separation, on the one hand, of pure DCE for cracking, and on the other hand of the catalyst, is solved in the various documents cited, that using several steps, on the one hand washing with water of the raw DCE to remove the catalyst (FeCb), and secondly distillation of wet DCE, costly in both installations and thermal energy.
Un autre problème est qu'il est nécessaire de travailler en excès de Chlore pour atteindre une bonne productivité (de 500 à 1500 ppm de CI2 dissous dans le DCE) et à faible niveau d'énergie, ce qui interdit d'utiliser tout procédé d'obtention de DCE bon pour cracking par simple détente du mélange sortant du réacteur.Another problem is that it is necessary to work in excess of chlorine to reach a good productivity (from 500 to 1500 ppm of IC2 dissolved in the DCE) and with a low level of energy, which forbids to use any process of obtaining good DCE for cracking by simple expansion of the mixture leaving the reactor.
De manière surprenante, la demanderesse a trouvé une solution satisfaisante à ces problèmes en combinant des étapes de déchloration et d'évaporation directe nécessitant un apport d'énergie, du flux de DCE brut permettant la séparation du catalyseur et du DCE pur (ou bon)pour craquage.Surprisingly, the Applicant has found a satisfactory solution to these problems by combining dechlorination and direct evaporation steps requiring a supply of energy, the raw DCE flow allowing the separation of the catalyst and pure DCE (or good) for cracking.
L'étape de déchloration permet l'élimination du chlore en excès dissous dans le flux de DCE sortant du réacteur de chloration directe.The dechlorination step allows removal of the excess chlorine dissolved in the DCE stream leaving the direct chlorination reactor.
Les étapes d'évaporation puis de condensation peuvent être réalisées par la mise en oeuvre de systèmes permettant des économies d'énergie, tels que la compression mécanique des vapeurs ou l'évaporation à multiples effets, avec des réductions de consommation de vapeur considérables.The stages of evaporation and condensation can be achieved by the implementation of energy saving systems, such as mechanical vapor compression or multi-effect evaporation, with considerable reductions in steam consumption.
Un autre avantage de ce procédé est que le catalyseur ainsi séparé, peut être recyclé au réacteur de chloration directe de l'éthylène par le chlore, fonctionnant alors avec un excès moindre de chlore, ce qui entraîne moins de corrosion du réacteur, une amélioration de la qualité du DCE brut sortant de celui-ci, ainsi qu'une amélioration de la productivité.Another advantage of this process is that the thus separated catalyst can be recycled to the chlorine direct chlorine reactor, then operating with a lower excess of chlorine, resulting in less reactor corrosion, an improvement in the quality of the raw DCE coming out of it, as well as an improvement in productivity.
Un autre avantage est qu'une purge du DCE recyclé contenant le catalyseur peut être également utilisée pour améliorer la chloration des sous-produits légers formés lors du craquage thermique du DCE.Another advantage is that a purge of the recycled DCE containing the catalyst can also be used to improve the chlorination of the light by-products formed during thermal cracking of the DCE.
Ce procédé présente enfin l'intérêt de pouvoir s'intégrer dans un projet d'amélioration ou d'augmentation de capacité d'une installation existante, en libérant de la capacité sur le train de distillation en place, de façon relativement simple, et en diminuant les effluents aqueux provenant du lavage du DCE brut. La présente invention a pour objet un procédé de production de 1 ,2- dichloroéthane liquide (DCE), obtenu par chloration directe froide de l'éthylène, en présence d'un catalyseur du type acide de Lewis, permettant d'obtenir après séparation du catalyseur, du DCE de pureté suffisante pour donner par craquage du chlorure de vinyle monomère (CVM); caractérisé en ce qu'il comporte une étape de déchloration du flux de DCE liquide sortant du réacteur de chloration, permettant d'éliminer le chlore dissous en excès, suivie d'une étape d'évaporation directe sur la totalité du flux de DCE liquide sortant du réacteur, permettant la séparation du catalyseur de la fraction évaporée du flux de DCE bon pour craquage.Finally, this method has the advantage of being able to integrate into a project to improve or increase the capacity of an existing installation, by releasing capacity on the distillation train in place, in a relatively simple way, and by decreasing aqueous effluents from the washing of raw DCE. The subject of the present invention is a process for the production of liquid 1,2-dichloroethane (DCE), obtained by cold direct chlorination of ethylene, the presence of a Lewis acid catalyst, which makes it possible, after separation of the catalyst, to obtain DCE of sufficient purity to give by cracking vinyl chloride monomer (VCM); characterized in that it comprises a step of dechlorination of the flow of liquid DCE leaving the chlorination reactor, making it possible to eliminate the excess dissolved chlorine, followed by a step of direct evaporation on the entire flow of liquid DCE exiting of the reactor, allowing the catalyst to be separated from the evaporated fraction of the DCE stream for cracking.
Selon l'invention, l'étape de déchloration permettant l'élimination du chlore en excès dissous dans le flux de DCE liquide sortant du réacteur de chloration directe, est réalisée soit par réaction chimique par introduction d'éthylène dans ce flux de DCE liquide, soit par strippage par un gaz inerte.According to the invention, the dechlorination step allowing removal of the excess chlorine dissolved in the liquid DCE stream leaving the direct chlorination reactor, is carried out either by chemical reaction by introduction of ethylene into this flow of liquid DCE, either by stripping with an inert gas.
Lors de l'étape d'évaporation du flux de DCE liquide, une fraction du DCE liquide reste en contact avec le catalyseur en pied d'évaporation, de manière à être recyclée en tout ou partie au réacteur de chloration directe. Selon l'invention, dans l'étape d'évaporation, le DCE liquide est porté à une température de vaporisation comprise entre 75°C (sous une pression de 0.77 bar soit 0.077 MPa) et 1200C (sous une pression de 2.8 bar soit 0.28 MPa), et de préférence à une température d'environ 84 0C sous une pression de 1 bar (0.1 MPa).During the step of evaporating the flow of liquid DCE, a fraction of the liquid DCE remains in contact with the catalyst at the bottom of the evaporation, so as to be recycled in whole or part to the direct chlorination reactor. According to the invention, in the evaporation step, the liquid DCE is brought to a vaporization temperature of between 75 ° C. (under a pressure of 0.77 bar, ie 0.077 MPa) and 120 ° C. (under a pressure of 2.8 bar or 0.28 MPa), and preferably at a temperature of about 84 ° C. under a pressure of 1 bar (0.1 MPa).
Selon une première variante préférée de l'invention, à la suite de l'étape d'évaporation, les vapeurs de DCE subissent une compression mécanique, de préférence à une pression allant de 1.1 à 2.8 bar (soit 0.1 1 à 0.28 MPa), et plus particulièrement à environ 1 ,6 bar (0.16 MPa) et une condensation à une température comprise entre 85 et 1200C, et plus particulièrement à environ 1060C, permettant de récupérer l'énergie de condensation. Cette énergie peut être avantageusement utilisée pour la vaporisation du DCE.According to a first preferred variant of the invention, following the evaporation step, the DCE vapors undergo mechanical compression, preferably at a pressure ranging from 1.1 to 2.8 bar (ie 0.1 to 0.28 MPa), and more particularly at about 1.6 bar (0.16 MPa) and a condensation at a temperature between 85 and 120 0 C, and more particularly at about 106 0 C, for recovering the condensation energy. This energy can be advantageously used for the vaporization of the DCE.
Selon une autre variante de réalisation, les étapes d'évaporation et de condensation du DCE sont réalisées en particulier par des échangeurs de chaleur du type à multiples effets.According to another variant embodiment, the evaporation and condensation stages of the DCE are carried out in particular by heat exchangers of the multi-effect type.
Dans une variante de réalisation selon l'invention, les étapes d'évaporation et de condensation se poursuivent par une étape d'épuration secondaire du DCE. En particulier, cette étape d'épuration secondaire du DCE, permet la séparation des composés légers comme l'éthylène et le chlorure d'éthyle, pouvant avoir un effet néfaste, selon les conditions du craquage, pour le craquage thermique de la fraction liquide de DCE purifié bon pour craquage. De préférence, une partie de la fraction liquide de DCE du pied de l'évaporation enrichie en catalyseur (dite purge) est utilisée pour la chloration des sous- produits légers obtenus dans l'étape de craquage du DCE.In an alternative embodiment of the invention, the evaporation and condensation steps are continued by a secondary purification step of the DCE. In particular, this secondary treatment step of the DCE allows the separation of light compounds such as ethylene and ethyl chloride, which can have an adverse effect, depending on the conditions of cracking, for the thermal cracking of the liquid fraction of DCE purified good for cracking. Preferably, a portion of the DCE liquid fraction of the catalyst-enriched evaporation foot (so-called purge) is used for the chlorination of the light by-products obtained in the DCE cracking step.
Parmi ces sous-produits légers, on citera notamment les hydrocarbures aliphatiques insaturés, tels que le benzène, le chloroprène ou le trichloréthylène. Ces produits étant difficilement séparables du DCE par distillation.Among these light by-products include unsaturated aliphatic hydrocarbons, such as benzene, chloroprene or trichlorethylene. These products are difficult to separate from the DCE by distillation.
De manière préférée, le catalyseur du type acide de Lewis est à base de chlorure ferrique (FeCI3).Preferably, the Lewis acid type catalyst is based on ferric chloride (FeCl 3).
La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé précédemment décrit, qui comporte après un réacteur (1 ) de chloration directe froide, alimenté en chlore (2) et éthylène (3), une capacité de déchloration (5) par introduction d 'éthylène (6) dans le flux de DCE liquide brut (4) sortant du réacteur, suivi d'un dispositif d'évaporation (9), dont l'entrée (8) est alimentée par la totalité dudit flux de DCE liquide déchloré sortant dudit réacteur (1 ), dont la sortie (1 1 ) correspond au DCE liquide, concentré en catalyseur, qui est recyclé en tout ou partie (12) au réacteur (1 ), et dont la sortie (10) correspond au DCE vaporisé bon pour craquage.The present invention also relates to an installation for carrying out the process described above, which comprises, after a cold direct chlorination reactor (1) fed with chlorine (2) and ethylene (3), a dechlorination capacity (5). ) by introducing ethylene (6) into the flow of raw liquid DCE (4) leaving the reactor, followed by an evaporation device (9), the inlet (8) of which is fed with all of said flow of Dechlorinated liquid DCE exiting said reactor (1), whose outlet (1 1) corresponds to the liquid DCE, concentrated in catalyst, which is recycled wholly or partly (12) to the reactor (1), and whose outlet (10) corresponds to the vaporized DCE good for cracking.
En particulier, le dispositif d'évaporation (9) se compose de tout dispositif comprenant un échangeur de chaleur fournissant l'énergie nécessaire de vaporisation du DCE.In particular, the evaporation device (9) consists of any device comprising a heat exchanger providing the necessary energy for vaporizing the DCE.
Selon un premier mode de réalisation préféré, les vapeurs de DCE sortant enAccording to a first preferred embodiment, the DCE vapors coming out in
(10) sont comprimées mécaniquement et condensées dans un dispositif (15), comprenant un compresseur fonctionnant à une pression de refoulement comprise entre 1 .1 et 2.8 bar (soit entre 0.1 1 et 0.28 MPa), et en particulier d'environ 1 ,6 bar (0.16 MPa).(10) are compressed mechanically and condensed in a device (15), comprising a compressor operating at a discharge pressure of between 1.1 and 2.8 bar (ie between 0.1 and 0.28 MPa), and in particular of about 1, 6 bar (0.16 MPa).
Selon un deuxième mode de réalisation préféré, les dispositifs d'évaporation (9) et de condensation (15) compose d'une série d'échangeurs de chaleur du type à multiples effets.According to a second preferred embodiment, the evaporation (9) and condensation (15) devices comprise a series of multi-effect type heat exchangers.
De manière avantageuse, le flux de DCE liquide et de gaz (18) sortant du dispositif de condensation (15) subit un traitement dans un dispositif d'épuration secondaire (19), comportant en particulier au moins une colonne de distillation ou de strippage par des gaz inertes, pour éliminer les gaz (21 ) tels que l'éthylène, le chlorure d'hydrogène et le chlorure d'éthyle et fournir du DCE (20) encore plus pur pour craquage. Par ailleurs, une partie (13) du DCE liquide concentré en catalyseur (1 1 ) issu du dispositif d'évaporation (9) est introduite dans un réacteur de chloration(14) des sous- produits légers (17) issus de l'étape de craquage du DCE en CVM, avec alimentation en chlore (16), dont les produits (22) après lavages et distillation permettent de récupérer du DCE pur.Advantageously, the flow of liquid DCE and gas (18) leaving the condensation device (15) undergoes treatment in a secondary purification device (19), comprising in particular at least one distillation or stripping column. inert gases, to remove gases (21) such as ethylene, hydrogen chloride and ethyl chloride and to provide even more pure DCE (20) for cracking. Furthermore, a portion (13) of the concentrated liquid DCE catalyst (1 1) from the evaporation device (9) is introduced into a chlorination reactor (14) of the sub- light products (17) from the DCE cracking step in CVM, with chlorine feed (16), whose products (22) after washing and distillation make it possible to recover pure DCE.
Dans le premier mode de réalisation selon l'invention, avec compression mécanique des vapeurs de DCE, les gains obtenus en économie de vapeur du fait que le DCE provenant de la chloration directe ne traverse plus les colonnes de distillation traditionnelles sont très supérieurs aux dépenses en électricité dues au compresseur.In the first embodiment according to the invention, with mechanical compression of the DCE vapors, the gains obtained in vapor saving because the DCE resulting from direct chlorination no longer crosses the traditional distillation columns are much higher than the expenditures in electricity due to the compressor.
Pour une unité de chloration directe froide produisant 50 t/h de DCE, le bilan comparatif énergétique entre le procédé classique de lavage distillation et le procédé selon l'invention fait ressortir une économie d'au moins 13t/h de vapeur. Qualité DCE obtenu :For a cold direct chlorination unit producing 50 t / h of DCE, the comparative energy comparison between the conventional distillation washing process and the process according to the invention shows a saving of at least 13 t / h of steam. DCE quality obtained:
- DCE : 99,91% poids- DCE: 99.91% by weight
- EtCI (chlorure d'éthyle): 25 ppm poids- EtCI (ethyl chloride): 25 ppm by weight
- Tl 12 (l ,l ,2-trichloroéthane): 800 ppm poids Exemple de réalisation industrielleTl 12 (1,1,2-trichloroethane): 800 ppm weight Example of industrial production
Cet exemple est décrit en se rapportant à la figure 1 ci-après, illustrant de façon schématique le procédé et le dispositif selon un mode de réalisation préféré del'invention.This example is described with reference to Figure 1 below, schematically illustrating the method and the device according to a preferred embodiment of the invention.
La production de 1 ,2-dichloroéthane (DCE), est réalisée dans un réacteur en boucle (1 ), par chloration directe froide à T=62,4 0C et P=I , 3 bar (0.13 MPa) à partir d'éthylène (2), débit 7242 Kg/h et de chlore en excès (3), débit 18590 Kg/h, en présence d'un catalyseur à base de FeCb, quantité 170 ppm. Le flux sortant (4), débit 59862 Kg/h, dudit réacteur (1 ) comporte du DCE brut, en mélange avec du FeCb du chlore, du chlorure d'éthyle et du 1 , 1 ,2-trichloroéthane (Tl 12) . Ce flux (4) est ensuite envoyé dans une capacité de déchloration (5) avec introduction d'éthylène (6), débit 64Kg/h, une partie de l'éthylène non consommé étant extraite en (7) avec du DCE à la tension de vapeur, débitl OKg/h, et recyclée vers une unité de chloration des sous-produits « légers » (14), qui sera détaillée ci-après.The production of 1,2-dichloroethane (DCE) is carried out in a loop reactor (1), by direct cold chlorination at T = 62.4 ° C. and P = 1.3 bar (0.13 MPa) from ethylene (2), flow rate 7242 Kg / h and excess chlorine (3), flow rate 18590 Kg / h, in the presence of a FeCb-based catalyst, amount 170 ppm. The outflow (4), flow 59862 Kg / h, of said reactor (1) comprises raw DCE, mixed with FeCb chlorine, ethyl chloride and 1, 1, 2-trichloroethane (Tl 12). This flow (4) is then sent into a dechlorination capacity (5) with introduction of ethylene (6), flow rate 64 Kg / h, a portion of the non-consumed ethylene being extracted in (7) with DCE at tension of steam, flow rate OKg / h, and recycled to a chlorination unit of "light" by-products (14), which will be detailed below.
Le flux sortant (8) de cette capacité de déchloration (5), qui contient toujours les mêmes sous-produits en mélange avec le DCE, sauf le chlore, est introduit dans un dispositif d'évaporation (9), dont la sortie en phase vapeur de DCE (10), débit 5271 1 kg/h , T=84°C, P = I bar (0.1 MPa), est introduite dans un dispositif de condensation (15), et dont la sortie en phase liquide (1 1 ) du DCE, concentré en catalyseur, débit 12177 Kg/h, est recyclée en partie (12), débitl Ol 77 kg/h, au réacteur de chloration directe (1 ). A la sortie (18) du dispositif de condensation (15), les débits en DCE, C2H4, EtCI et Tl 12 sont respectivement de 48635 - 44 - 8 - et 39 kg/h; l'ensemble est ensuite envoyé dans un dispositif d'épuration secondaire (19) comportant en particulier une colonne de distillation ou de strippage par des gaz inertes, pour éliminer les gaz (21 ) tels que l'éthylène dont le débit est de 44 Kg/h et le chlorure d'éthyle, débit 7Kg/h, et fournir du DCE (20) pur pour craquage, au débit de 47593 Kg/h.The outflow (8) of this dechlorination capacity (5), which always contains the same by-products mixed with the DCE, except for chlorine, is introduced into an evaporation device (9), whose phase output DCE steam (10), flow rate 5271 1 kg / h, T = 84 ° C, P = 1 bar (0.1 MPa), is introduced into a condensing device (15), and whose liquid phase outlet (1 1 ) DCE, catalyst concentrate, flow rate 12177 Kg / h, is recycled in part (12), flowl 77 77 / h, to the direct chlorination reactor (1). At the outlet (18) of the condensing device (15), the flows in DCE, C2H4, EtCI and Tl 12 are respectively 48635 - 44 - 8 - and 39 kg / h; the assembly is then sent to a secondary purification device (19) comprising in particular a distillation column or stripping by inert gases, to eliminate the gases (21) such as ethylene whose flow is 44 Kg / hr and ethyl chloride, flow rate 7Kg / h, and provide pure DCE (20) for cracking, at a flow rate of 47593 Kg / h.
L'unité de chloration des sous-produits « légers » (14), est alimentée par une partie dite purge (13) provenant du dispositif d'évaporation (9) du DCE, débit 1994 kg/h, contenant du FeCI3, 840 ppm, et du Tl 12, débit4 Kg/h , ainsi que par du CI2 (16), débit 200 Kg/h, et des composés légers (17), débit 3000 Kg /h, issus de l'étape de craquage du DCE en CVM, après passage dans une colonne à distiller ; les produits (22) sortant de cette unité, après lavage et distillation permettent de récupérer du DCE bon pour craquage. Exemple de fonctionnement au laboratoire de la chloration avec évaporation directe. Dans un mini chloreur en verre de volume de 300cc muni d'une éprouvette de fer, on introduit en continu sur un pied de DCE liquide du chlore à un débit fixe de 101/h , de l'éthylène à un débit régulé autour de 10-1 1 l/h, de l'air à un débit de 1 l/h et de l'azote à 91/h. Le débit d'éthylène est régulé de façon à stabiliser la teneur en chlore dans le réacteur à une valeur choisie. La chloration en continu est conduite à 6O0CThe chlorination unit for "light" by-products (14) is fed by a so-called purge part (13) coming from the evaporation device (9) of the DCE, flow rate 1994 kg / h, containing FeCl3, 840 ppm , and of Tl 12, flow rate Kg / h, as well as by IC2 (16), flow rate 200 Kg / h, and light compounds (17), flow rate 3000 Kg / h, resulting from the step of cracking of the DCE in CVM after passing through a distillation column; the products (22) leaving this unit after washing and distillation make it possible to recover good DCE for cracking. Example of laboratory operation of chlorination with direct evaporation. In a 300 cc mini-volume glass chlorinator fitted with an iron test tube, chlorine at a fixed flow rate of 101 / h, ethylene at a regulated flow rate of around 10 -1 1 l / h, air at a rate of 1 l / h and nitrogen at 91 / h. The ethylene flow rate is controlled to stabilize the chlorine content in the reactor to a selected value. The continuous chlorination is carried out at 60 ° C.
Le DCE produit est récupéré par débordement, puis il est déchloré par un stripping à l'azote et enfin il est envoyé vers un évaporateur chauffé : le DCE évaporé puis recondensé représente la production, le pied de l'évaporateur est soit stocké soit envoyé vers le chloreur. L'essai se déroule en deux étapes :The produced DCE is recovered by overflow, then it is dechlorinated by a stripping with nitrogen and finally it is sent towards a heated evaporator: the DCE evaporated then recondensed represents the production, the foot of the evaporator is either stored or sent towards chlorinator. The test takes place in two stages:
Première étape : durée de 1 1 Oh sans recyclage du pied de l'évaporateur vers le chloreur Chlore dissous dans le chloreur= l OOOppm Ethylène dans les évents= 1 % (volume) FeCb dans le chloreur entre 85 et 1 15 ppm Deuxième étape : durée de 392h avec recyclage du pied de l'évaporateur vers le chloreur.First step: duration of 1 1 Oh without recycling of the foot of the evaporator to the chlorinator Chlorine dissolved in the chlorinator = 1 OOOppm Ethylene in the vents = 1% (volume) FeCb in the chlorinator between 85 and 1 15 ppm Second step: duration of 392h with recycling of the foot of the evaporator to the chlorinator.
La teneur en FeCb dans le chloreur augmente peu à peu pour atteindre 380 ppm en fin d'essai. L'effet de la teneur en fer est sensible dès le début du recyclage : pour maintenir la teneur de 1 % d'éthylène dans les évents, on doit travailler à 600ppm de chlore dissous dans le chloreur. Le tableau 1 ci dessous présente la composition du chloreur au cours de l'essai et la pureté du DCE produit par le procédé (déterminée par Chromatographie en phase gazeuse : CPG, exprimée en % poids), avec la teneur en T112, exprimée en % poids. La pureté du DCE est stable et correspond à celle du DCE bon pour crackage. The FeCb content in the chlorinator gradually increases to reach 380 ppm at the end of the test. The effect of the iron content is sensitive from the beginning of the recycling: to maintain the content of 1% of ethylene in the vents, 600 ppm of chlorine dissolved in the chlorinator must be worked. Table 1 below shows the composition of the chlorinator during the test and the purity of the DCE produced by the process (determined by gas chromatography: GC, expressed in% by weight), with the content of T112, expressed in% weight. The purity of the DCE is stable and corresponds to that of the DCE good for cracking.
Tableau 1Table 1

Claims

R EV E N DI CATIO N S R EV IN DI CATIO NS
1 . Procédé de production de 1 ,2-dichloroéthαne liquide (DCE), obtenu par chloration directe froide de l'éthylène, en présence d'un catalyseur du type acide de Lewis, permettant d'obtenir, après séparation du catalyseur, du DCE de pureté suffisante pour donner par craquage du chlorure de vinyle monomère (CVM) ; caractérisé en ce qu'il comporte une étape de déchloration du flux de DCE liquide sortant du réacteur de chloration, permettant d'éliminer le chlore dissous en excès, suivie d'une étape d'évaporation directe sur la totalité du flux de DCE liquide sortant dudit réacteur, permettant la séparation du catalyseur de la fraction évaporée du flux de DCE bon pour craquage.1. Process for producing liquid 1,2-dichloroethane (DCE), obtained by cold direct chlorination of ethylene, in the presence of a Lewis acid type catalyst, making it possible to obtain, after separation of the catalyst, DCE of purity sufficient to yield vinyl chloride monomer (VCM) by cracking; characterized in that it comprises a step of dechlorination of the flow of liquid DCE leaving the chlorination reactor, making it possible to eliminate the excess dissolved chlorine, followed by a step of direct evaporation on the entire flow of liquid DCE leaving of said reactor, allowing the separation of the catalyst from the evaporated fraction of the DCE stream suitable for cracking.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'étape de déchloration du flux de DCE liquide sortant du réacteur de chloration, est réalisée soit par réaction chimique par introduction d'éthylène dans ce flux de DCE liquide, soit par strippage par un gaz inerte.2. Method according to claim 1, characterized in that the step of dechlorination of the flow of liquid DCE leaving the chlorination reactor is carried out either by chemical reaction by introducing ethylene into this flow of liquid DCE, or by stripping by an inert gas.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lors de l'étape d'évaporation du flux de DCE liquide, une fraction du DCE liquide est enrichie en catalyseur en pied d'évaporation, de manière à être recyclée en tout ou partie au réacteur de chloration directe.3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that during the step of evaporation of the liquid DCE flow, a fraction of the liquid DCE is enriched in catalyst at the bottom of the evaporation, so as to be recycled in whole or in part to the direct chlorination reactor.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans l'étape d'évaporation, le DCE liquide est porté à une température de vaporisation comprise entre 75°C (sous une pression de 0.77 bar soit 0.077 MPa) et 1200C (sous une pression de 2.8 bar soit 0.28 MPa), et de préférence à une température de vaporisation d'environ 84 0C sous une pression de 1 bar (0.1 MPa).4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the evaporation step, the liquid DCE is brought to a vaporization temperature of between 75°C (under a pressure of 0.77 bar or 0.077 MPa ) and 120 0 C (under a pressure of 2.8 bar or 0.28 MPa), and preferably at a vaporization temperature of approximately 84 0 C under a pressure of 1 bar (0.1 MPa).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'à la suite de l'étape d'évaporation, les vapeurs de DCE, subissent une compression mécanique, à une pression allant de 1 .1 à 2.8 bar (soit 0.1 1 à 0.28 MPa), et plus particulièrement à environ 1 ,6 bar (0.1 6 MPa), et une condensation à une température comprise entre 85 et 1200C, et de préférence à une température d'environ 1060C. 5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that following the evaporation step, the DCE vapors undergo mechanical compression, at a pressure ranging from 1.1 to 2.8 bar (i.e. 0.1 1 to 0.28 MPa), and more particularly at approximately 1.6 bar (0.1 6 MPa), and condensation at a temperature between 85 and 120 0 C, and preferably at a temperature of approximately 106 0 C .
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les étapes d'évaporation et de condensation du DCE sont réalisées en particulier par des échangeurs de chaleur du type à multiples effets.6. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stages of evaporation and condensation of the DCE are carried out in particular by heat exchangers of the multiple effect type.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape d'épuration secondaire du DCE, qui permet la séparation des composés légers tels que l'éthylène et le chlorure d'éthyle, par distillation ou strippage.7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a secondary purification step of the DCE, which allows the separation of light compounds such as ethylene and ethyl chloride, by distillation or stripping.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que une partie de la fraction liquide de DCE du pied de l'évaporation enrichie en catalyseur (purge) est utilisée pour la chloration des sous-produits légers obtenus dans l'étape de craquage du DCE.8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that part of the liquid fraction of DCE from the bottom of the evaporation enriched in catalyst (purge) is used for the chlorination of the light by-products obtained in the step cracking of DCE.
9. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte après un réacteur (1 ) de chloration directe froide, alimenté en chlore (2) et éthylène (3), une capacité de déchloration (5) par introduction d'éthylène (6) dans le flux de DCE brut (4) issu du réacteur, suivi d'un dispositif d'évaporation (9), dont l'entrée est alimentée par la totalité dudit flux de DCE (8) déchloré sortant dudit réacteur9. Installation for implementing the process according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises after a cold direct chlorination reactor (1), supplied with chlorine (2) and ethylene (3), a dechlorination capacity (5) by introduction of ethylene (6) into the flow of raw DCE (4) from the reactor, followed by an evaporation device (9), the inlet of which is supplied by the entirety of said flow of dechlorinated DCE (8) leaving said reactor
(1 ), dont la sortie en phase liquide (1 1 ) du DCE, concentré en catalyseur, est recyclée en tout ou partie (12) au réacteur (1 ), et dont la sortie (10) correspond au flux de DCE vaporisé bon pour craquage.(1), whose output in the liquid phase (1 1) of the DCE, concentrated in catalyst, is recycled in whole or in part (12) to the reactor (1), and whose output (10) corresponds to the flow of vaporized DCE good for cracking.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif d'évaporation (9) se compose de tout dispositif comprenant un échangeur de chaleur fournissant l'énergie nécessaire de vaporisation du DCE.10. Installation according to claim 9, characterized in that the evaporation device (9) consists of any device comprising a heat exchanger providing the necessary energy for vaporization of the DCE.
1 1 . Installation selon les revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les vapeurs de DCE (10) sortant du dispositif d'évaporation (9), sont comprimées mécaniquement et condensées dans un dispositif (15), comprenant un compresseur fonctionnant à une pression de refoulement comprise entre 1 .1 et1 1 . Installation according to claims 9 and 10, characterized in that the DCE vapors (10) leaving the evaporation device (9) are mechanically compressed and condensed in a device (15), comprising a compressor operating at a discharge pressure between 1.1 and
2.8 bar (soit 0.1 1 à 0.28 MPa), et en particulier d'environ 1 ,6 bar (0.16 MPa). 2.8 bar (i.e. 0.1 1 to 0.28 MPa), and in particular approximately 1.6 bar (0.16 MPa).
12. Installation selon les revendications 9 et 10, caractérisée en ce que les dispositifs d'évaporation (9) et de condensation (15) se composent d'une série d'échangeurs du type multiples effets.12. Installation according to claims 9 and 10, characterized in that the evaporation (9) and condensation (15) devices consist of a series of multiple-effect type exchangers.
13. Installation selon les revendications 1 1 et 12, caractérisée en ce que le flux de DCE liquide (18) sortant du dispositif de condensation (15) subit un traitement dans un dispositif d'épuration secondaire (19), comportant en particulier une colonne de distillation ou de strippage par des gaz inertes, pour éliminer les gaz (21 ) tels que l'éthylène et le chlorure d'éthyle et fournir du DCE (20) pur pour craquage.13. Installation according to claims 1 1 and 12, characterized in that the flow of liquid DCE (18) leaving the condensation device (15) undergoes treatment in a secondary purification device (19), comprising in particular a column distillation or stripping with inert gases, to remove gases (21) such as ethylene and ethyl chloride and provide pure DCE (20) for cracking.
14. Installation selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisée en ce qu'une partie (13) du DCE liquide concentré en catalyseur (1 1 ) issu du dispositif d'évaporation (9) est introduite dans un réacteur de chloration(14) des sous- produits légers (17) issus de l'étape de craquage du DCE en CVM, dont les produits gazeux (22) après lavage et distillation permettent de récupérer du DCE bon pour craquage. 14. Installation according to one of claims 9 to 13, characterized in that a part (13) of the liquid DCE concentrated in catalyst (1 1) from the evaporation device (9) is introduced into a chlorination reactor ( 14) light by-products (17) from the DCE cracking stage in VVM, the gaseous products (22) of which after washing and distillation make it possible to recover DCE suitable for cracking.
EP07804005A 2006-07-13 2007-07-10 Method of obtaining 1,2-dichloroethane by direct chlorination with a step of separation from the catalyst by direct evaporation, and facility for the implementation thereof Withdrawn EP2041052A2 (en)

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