BG62484B1

BG62484B1 - Метод и устройство за пречистване на винилхлорид

Info

Publication number: BG62484B1
Application number: BG100576A
Authority: BG
Inventors: Peter Schwarzmaier; Peter Kammerhofer; Manfred Stoeger; Helmut Kalliwoda; Ingolf Mielke
Original assignee: Hoechst Aktiengesellschaft
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1996-05-07
Publication date: 1999-12-30
Also published as: RO117313B1; PL177175B1; EP0733031A1; ZA949784B; WO1995015935A1; DE4342042A1; CZ289769B6; DE59405663D1; TW316894B; RU2136651C1; CZ165096A3; SG64916A1; KR960706463A; HU9601545D0; HUT74047A; AU1109895A; US5507920A; CN1046496C; SA94150394B1; IL111907A0

Description

Изобретението се отнася до метод и устройство за пречистване на винилхлорид.

Предшестващо състояние на техниката

От патент на US 3 843 736 е известен метод за получаване на винилхлорид от реакционната смес, която се образува при непълното термично разлагане на 1,2-дихлоретан при повишено налягане предимно от 8 до 40 at и при температури между 450 и 650°С в отсъствие на катализатори, при което газовата смес, която напуска зоната на разлагане и се състои от винилхлорид, хлороводород, нереагирал 1,2дихлоретан и от странични продукти, отчасти кондензирана се въвежда в първа дестилационна колона за дестилиране на хлороводород и след това във втора дестилационна колона за дестилиране на винилхлорид. След това продуктът от дъното на втората дестилационна колона се преработва по известен начин, за да се върне нереагиралият 1,2-дихлоретан, при това извлеченият от горната част на втората дестилационна колона и втечнен винилхлорид се изпомпва отчасти обратно, приблизително в средата на първата дестилационна колона. Извлеченият като продукция втечнен винилхлорид, който съдържа все още малки количества хлороводород, се въвежда през горната част на колоната за обезгазяване, от която с помощта на циркулационен изпарител се изпарява част от винилхлорида заедно с всичкия увлечен хлороводород, кондензира се и се изпомпва обратно, приблизително в средата в дестилационната колона, предвидена за дестилиране на хлороводорода, а от дъното на колоната за обезгазяване се извлича най-чистият винилхлорид. Съгласно патента малките количества хлороводород, които се отстраняват в колоната за обезгазяване, са се отделяли по-рано с помощта на колони, напълнени с натриев хидроксид.

Известният метод показва недостатък, когато винилхлоридът, който се подава в колоната за обезгазяване, съдържа все още малки количества вода. Тези количества са неизбежни в практиката. Преди всичко при пускане на инсталацията и при прекъсване на производствения процес се вкарват следи от вода. Затова в практиката колоната за обезгазява5 не се експлоатира така, че тези количества вода се отстраняват чрез продукта от дъното на колоната за обезгазяване - заедно с хлороводорода, за което обаче отново са необходими колони, напълнени с натриев хидроксид. Ако 10 това отделяне на вода чрез продукта от дъното на колоната за обезгазяване не се осъществи, то водата ще се върне заедно с винилхлорида обратно в производствения цикъл и ще доведе до корозия в съответните части на инсталацията.

Такава корозия е неприемлива не само по икономически причини, но преди всичко по причини за сигурност.

Техническа същност на изобретението

Съгласно изобретението колоните, напълнени с натриев хидроксид, могат да се избегнат, ако колоната за обезгазяване се експлоатира така, че по-голямата част от водата да се от25 вежда през горната част на колоната, и да се отстрани чрез сушене. Сухият винилхлорид, който съдържа хлороводород и който се връща обратно в процеса, не може вече да причинява корозия.

Изобретението се отнася до метод за пречистване на винилхлорид, който се характеризира с това, че от реакционната смес, която се образува при непълното термично разлагане на 1,2-дихлоретан при повишено налягане и при температури приблизително от 450 до 650°С в отсъствие на катализатори, в първа дестилационна колона се дестилира хлороводород и след това във втора дестилационна колона се дестилира винилхлорид, при което извлечени40 ят от горната част на втората дестилационна колона и втечнен винилхлорид се връща отчасти обратно във втората дестилационна колона, а останалият извлечен втечнен винилхлорид се подава в горната част на колоната за обезгазяване, откъдето една част от винилхлорида заедно с целия увлечен хлороводород и вода се изпарява и след значително отстраняване на водата се връща обратно в първата дестилационна колона, докато от дъното на колоната за обезгазяване се извлича чист винилхлорид.

Изобретението се отнася освен това до устройство за пречистване на винилхлорид с една зона на разлагане (1), първа дестилационна колона (2) за отделяне на хлороводород, втора дестилационна колона (3) за отдестилиране на по-високо кипящите компоненти и трета дестилационна колона (4) за отделяне на хлороводород и вода от винилхлорид, характеризиращо се с устройство (5) (зона за сушене) , чрез което отделеният в третата дестилационна колона (4) хлороводород и вода с винилхлорид се връща в първата дестилационна колона (2) и в което водата се отстранява до голяма степен.

Устройството съгласно изобретението е представено схематично на фигурата. В нея освен вече споменатите устройства от (1) до (5), са обозначени и следните позиции:

(6) - тръбопровод за подаване на 1,2дихлоретан към зоната на разлагане (1);

(7) - тръбопровод за продуктите на разлагане към първа дестилационна колона (2);

(8) - тръбопровод за отделения хлороводород;

(9) - тръбопровод за по-високо кипящите продукти към втора дестилационна колона (3);

(10) тръбопровод към кондензатор (11) за втечняване на винилхлорид;

(12) - тръбопровод за част от потока на втечнения винилхлорид обратно към втора дестилационна колона (3);

(13) - тръбопровод за отделяне на висококипящи странични продукти;

(14) - тръбопровод за втората част от потока на втечнения винилхлорид към трета дестилационна колона (4);

(15) - тръбопровод от трета дестилационна колона (4) към зоната на сушене (5);

(16) - тръбопровод за изсушената смес от хлороводород и останалия винилхлорид обратно към първа дестилационна колона (2);

(17) - тръбопровод за отделената вода и (18) - тръбопровод за чистия винилхлорид.

При отделянето на водата съгласно изобретението в зоната за сушене постъпва висококорозионна смес от винилхлорид, хлороводород и вода. При такива обстоятелства може да протече, както е известно, полимеризация на винилхлорид (катализира се чрез следи от метал). Дори при продължителна работа в ме тални устройства не е установено отлагане на поливинилхлорид.

Значителното отстраняване на водата съгласно изобретението може да се извърши по известен за кисели флуиди начин. Това може да стане чрез кондензация на водата, предимно чрез сушене, например с вещества, които претърпяват химическо превръщане, например течни сушители като концентрирана сярна киселина или твърди сушители като фосфорен пентоксид или калциев хлорид. Предпочитат се сушители, които задържат водата адсорбционно, като молекулни сита и особено силикагели.

Зоната за сушене се състои предимно от най-малко два паралелно включени сушилни апарата, като през единия се пропуска сместа, която съдържа влага и ще се връща обратно, докато другият (или другите) се регенерира(т), съответно зарежда (т) наново. Възможно е разбира се да се експлоатират повече сушилни апарати в серия. Освободените при регенерацията ценни вещества - винилхлорид и хлороводород, могат да се включат наново в производствения процес.

В едно предпочитано изпълнение на изобретението сушилните апарати се конструират така, че при регенериране да могат да се загряват и да се продухват с инертен газ като въглероден двудиоксид, благороден газ или предимно азот. Подходящи са, например, тръбни топлообменници или резервоари с поставени вътре тръбни серпантини.

Съгласно изобретението може да се суши газовият поток, който се отвежда от горната част на колоната за обезгазяване, или продуктът от горната част на колоната да се кондензира и кондензатът да се пропусне през сушилнята, съответно сушилните.

Целесъобразно е сушилните да се инсталират по възможност близо до колоната за обезгазяване, тъй като в горната част на тази колона е най-голямата концентрация на вода, и преди всичко тогава, когато трябва да се суши газовата фаза. В този случай сушилнята може да се инсталира в началото на изпарителния тръбопровод.

Съгласно изобретението е възможно да се отстранят колоните с натриев хидроксид и други. В даден вариант на изпълнение, за да се повиши сигурността, се запазват такива устройства. В такъв случай тези устройства имат по3 голяма дълготрайност и съответно ограничено образуване на сол и отпадъчна вода.

Ако се премахне последващата обработка с натриев хидроксид или подобни средства, тогава не само се спестяват тези материали и апаратурата, но отпада и обслужването и поддържането им. Освен това тогава цялата апаратура може да се експлоатира в затворена система. Така отпада и емисията, съответно мерките, които трябва да се взимат за нейното предотвратяване при отваряне, чистене и зареждане на тези апаратури.

Примери за изпълнение на изобретението

Изобретението се пояснява със следните примери.

Пример 1. Поток от винилхлорид от 39 kg/h със средно съдържание на вода от 29,5 ррт се изпомпва (налягане на входа на тръбата 16 bar) през тръба (дължина 200 mm, диаметър 80 mm), напълнена с телена мрежа с отвори 125 цт, заредена със 740 g силикагел (обикновен търговски “блаугел”, дребнопорест, с големина на зърната от 1 до 3 mm). След 21 h работа силикагелът адсорбира 15,45 g вода, съответстваща на натоварване от 2,1 тегл. %. Съдържанието на вода в изтичащия винилхлорид е 7,1 ррт. За осъществяване на десорбция през апаратурата се пропуска пара с понижено налягане. След 180 min остатъчното натоварване на силикагела е < 0,3 %.

Пример 2. В технологична инсталация през цилиндричен съд се пропуска поток от винилхлорид с дебит 39 kg/h в продължение на 19 h. Размерите и напълването отговарят на описания в пример 1 съд. След 19 h работа натоварването на силикагела е 3,07 тегл. %. Изсушеният винилхлорид съдържа 6,5 ррт вода. За да се регенерира, съдът се загрява до 120°С (вътрешна температура), при което през апаратурата се пропуска азот с дебит 100 Ι/h. След 3 h натоварването на силикагела е 0,25 %.

Пример 3. В технологична инсталация през тръба (дължина 200 mm, диаметър 80 mm), напълнена с молекулно сито (WESSAITH US 330, фирма Degussa, Hanau), се подава с помпа поток от винилхлорид с дебит 34 kg/h със съдържание на вода средно 30 ррт под налягане около 16 bar. След 88 h работа молекулното сито е адсорбирало 738 g вода, което съответства на натоварване от 31,9 тегл. % спрямо адсорбционното средство. След 23 h десорбция при 250°С остатъчното натоварване възлиза на около 13 тегл. %.

Пример 4. Част от потока от горната част на третата дестилационна колона от 0,37 g винилхлорид с около 4 g (1000 ppm) хлороводородно съдържание и около 6 mg (16 ppm) водно съдържание се изтегля в газообразно състояние и се пропуска през сушилен апарат. Сушилният апарат се състои от тръба с дължина 200 mm и диаметър 15 mm. Напълнен е с 35 g силикагел (обикновен търговски “блаугел”, дребнопорест, с големина на зърната 1 до 3 mm). След като през този сушилен апарат са пропуснати 100 1 от газовия поток, натоварването на сушилното средство възлиза на 12,8 тегл. %. Излизащият газ има съдържание на вода средно 0,5 ррт.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за пречистване на винилхлорид, при който от реакционната смес, която се образува при непълното термично разлагане на 1,2-дихлороетан при повишено налягане и при температура приблизително от 450°С до 650°С в отсъствие на катализатори, в първа дестилационна колона се дестилира хлороводород и след това във втора дестилационна колона се дестилира винилхлорид, при което извлеченият от горната част на втората дестилационна колона и втечнен винилхлорид се връща отчасти обратно във втората дестилационна колона, а останалият извлечен втечнен винилхлорид се подава в горната част на колона за обезгазяване, характеризиращ се с това, че една част от винилхлорида заедно с целия увлечен хлороводород и вода се изпарява и след значително отстраняване на водата с помощта на сушител се връща обратно в първата дестилационна колона, а от дъното на колоната за обезгазяване се извлича чист винилхлорид.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че отстраняването на водата се осъществява с помощта на сушилно средство.
3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че се използва сушилно средство, което адсорбира водата.
4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че като сушилно средст4 во се използва молекулно сито или силикагел.
5. Устройство за пречистване на винилхлорид, състоящо се от зона за разлагане (1), първа дестилационна колона (2) за отделяне на хлороводород, втора дестилационна колона (3) за дестилиране на винилхлорид от по-високо кипящите компоненти и трета дестилационна колона (4) за отделяне на хлороводород и вода от винилхлорид, характеризиращо се с това, че третата дестилационна колона (4) е свързана с устройство (5) (зона за сушене), чрез което отделените в третата дестилационна колона (4) хлороводород и вода с винилхлорид се връщат в първата дестилационна ко лона (2) и в което водата се отстранява до голяма степен.
6. Устройство съгласно претенция 5, характеризиращо се с това, че има сушилен

5 апарат, който е зареден със средство, адсорбиращо по физичен начин водата.
7. Устройство съгласно претенция 5 и 6, характеризиращо се с това, че устройствата за сушене са две и са включени паралелно.