CN101208364B - 制造1,2-二氯乙烷的方法 - Google Patents

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Abstract

一种从烃源开始用于制造1,2-二氯乙烷的方法,根据该方法:a)所述的烃源经裂化产生包括乙烯及其他成分的产物混合物;b)将所述的产物混合物分离为富含比乙烯轻的化合物并包含部分乙烯的部分(馏分A),富含乙烯的部分(馏分B)和重质馏分(馏分C)。c)将馏分A输送到氯化反应器,馏分B输送到氯氧化反应器,在反应器中馏分A和B中含有的大部分乙烯被转变为1,2-二氯乙烷;d)将得到的1,2-二氯乙烷与来源于氯化和氯氧化反应器的产品流分离。

Description

制造1,2-二氯乙烷的方法
本发明涉及制造1,2-二氯乙烷(DCE)的方法,制造氯乙烯(VC)的方法和制造聚氯乙烯(PVC)的方法。
迄今为止,纯度大于99.8%的乙烯通常用于制造DCE。通过裂解不同的石油产品,随后通过许多复杂和昂贵的分离操作以从裂解的其他产品中分离乙烯并得到非常高纯度的产物从而得到该纯度非常高的乙烯。
考虑到与这种高纯度乙烯的制造相关的高成本,已经开发了不同的使用纯度小于99.8%的乙烯制造DCE的方法。这些方法的优点在于通过简化分离裂解得到产品的过程,并因而通过舍去对于制造DCE没有益处的复杂分离,从而降低了成本。
例如,专利申请WO 00/26164描述了通过简化的乙烷裂解与乙烯氯化联合制造DCE的方法。为此(to this effect),在乙烷裂化期间得到的杂质存在下进行乙烯氯化步骤。
专利申请WO 03/48088就其而言描述了通过乙烷脱氢,导致形成包括乙烷,乙烯和含氢杂质的馏分,然后使所述的馏分经氯化和/或氯氧化作用而制造DCE的方法。
然而描述的方法存在如下缺点:得到的乙烯不能用于乙烯氯化/氯氧化方法中,原因是所述的乙烯包含杂质,在氯氧化反应期间该杂质的存在引起利用的问题,即,由于重质产物使催化剂中毒以及存在的氢的不经济转化。所述氢的转化将消耗氧,并释放大量的反应热。因而这将限制通常与热交换容量相关的氯氧化反应器的容量。从而由于在混合物中氢的存在,必须进行非比寻常的高投资以保证热交换表面积,并因此保证所述的反应器体积。采取在分离反应器中燃烧氢的选择不能解决此难题,因为氧相对于氢的化学计量需要大量的氧,以及大的交换表面积以消除燃烧热,其结果是显著消耗乙烯,并可产生与安全有关系的问题。最后,除去形成的水会引起生产成本的增加。
就本发明的目的而言是提供了一种利用纯度小于99.8%乙烯的方法,该方法的优点在于通过舍弃从其他裂化产品中分离所述乙烯的对制造DCE没有益处的复杂分离(步骤),降低了成本,并避免了上述问题。
为此,本发明涉及一种根据如下步骤从烃源开始制造DCE的方法:
a)所述的烃源经裂化产生包括乙烯及其他成分的产物混合物;
b)将所述的产物混合物分离为富含比乙烯轻的化合物并包含部分乙烯的馏分(馏分A),富含乙烯的馏分(馏分B)和重质馏分(馏分C)。
c)将馏分A输送到氯化反应器,馏分B输送到氯氧化反应器,在所述反应器中馏分A和B中含有的大馏分乙烯被转变为DCE;
d)将得到的DCE与来源于氯化和氯氧化反应器中的产品流分离。
考虑的烃源可以是任何已知的烃源。优选,该经受裂化(步骤a))的烃源选自石脑油,瓦斯油,天然气凝液,乙烷,丙烷,丁烷,异丁烷和其混合物。在特别优选的方式中,该烃源选自乙烷,丙烷和丙烷/丁烷混合物。对于选自丙烷和丙烷/丁烷混合物的烃源得到良好的结果。该丙烷/丁烷混合物可以如原本的那样存在或者可以由丙烷和丁烷的混合物组成。
对于本发明的目的,表述乙烷,丙烷,丁烷和丙烷/丁烷混合物理解为是指商业可获得的产品,即由作为主要成分的纯产品(乙烷,丙烷,丁烷或者作为混合物的丙烷/丁烷),和作为次要成分的比纯产品本身更轻的或者更重的其他饱和的或者不饱和烃组成。
对于本发明的目的,表述裂化(步骤a))理解为是指所有的用于处理烃源导致形成包含乙烯及其他成分的产品混合物的步骤,所述混合物可在本发明方法的步骤b)中被分离为馏分A,B和C。
这种裂化可以根据任何已知的技术进行,只要它可生产包含乙烯及其他成分的产品混合物。有利地,该裂化包括在第三化合物比如水,氧,硫衍生物和/或催化剂存在或者不存在的情况下,热解(也就是在热的作用下转化)该烃源的第一步骤。优选该第一步骤之后为裂解气热量的热回收步骤,用于分离重质产品(例如通过有机骤冷和水相骤冷),用于压缩和干燥气体并用于除去存在或者加入的大部分二氧化碳和大部分硫化合物(例如通过碱洗),任选用于氢化不希望的衍生物例如乙炔,和任选例如通过PSA(变压吸附)方法或者通过膜方法除去部分的氢和/或甲烷。用于氢化不希望的衍生物和除去部分氢和/或甲烷的步骤可以在以下步骤b)期间进行(例如,在用于分离来源于步骤a)的产品混合物或馏分A的第一步骤期间)。优选,这些步骤在用于裂化的步骤a)期间进行。
有利地,在根据本发明的方法中,来源于步骤a)的包含乙烯及其他成分的产品混合物包括氢,甲烷,含有2-7个碳原子的化合物,一氧化碳,氮和氧。氢,甲烷和除乙炔外含有2-7个碳原子的化合物优选的含量为相对于所述产品混合物的总体积为至少200vol ppm。一氧化碳,氮,氧和乙炔的含量相对于所述产品混合物的总体积小于200volppm,或者含量至少为200vol ppm。包含大于7个碳原子的化合物,二氧化碳,硫化氢及其他硫代化合物和水也可以相对于产品混合物总体积小于200vol ppm的含量存在于上述的产品混合物中。
在上述确定的用于裂化的步骤a)之后,包含乙烯及其他成分的产品混合物经受有利地包括最大4,优选最大3个分离步骤的步骤b)处理,以得到包含乙烯的两个馏分,即馏分A和馏分B。
根据本发明的方法,馏分A有利地输送到氯化反应器,馏分B有利地输送到氯氧化反应器,优选在膨胀之后回收能量。
根据本发明的方法,以下定义的表征馏分B和馏分A的量是在它们各自进入氯氧化和进入氯化以前的那些量。
有利地馏分B的特征在于氢含量相对于馏分B总体积小于或者等于2%,优选小于或者等于0.5%,在特别优选的方式中,小于或者等于0.1vol%。
馏分B的特征在于包含至少3个碳原子的化合物含量相对于馏分B的总体积有利地小于或者等于0.01%,优选小于或等于0.005%,在特别优选的方式中,小于或等于0.001vol%。
馏分B有利地包含相对于馏分B总体积40%-99.5vol%的乙烯。馏分B有利地包含相对于馏分B总体积至少40%,优选至少50%,在特别优选的方式中,至少60vol%的乙烯。馏分B有利地包含相对于馏分B总体积最多99.5%,优选最多99.2%,在一个特别优选的方式中,最多99vol%的乙烯。
在其中该烃源是乙烷的优选情况下,馏分B有利地包括相对于馏分B总体积至少60%,优选至少70%,在一个特别优选的方式中,至少75vol%的乙烯。馏分B有利地包含相对于馏分B总体积最多99.5%,优选最多99.2%,在一个特别优选的方式中,最多99vol%的乙烯。
在其中该烃源是丙烷/丁烷混合物的优选情况下,馏分B有利地包括相对于馏分B总体积至少40%,优选至少50%,在一个特别优选的方式中,至少60vol%的乙烯。馏分B有利地包含相对于馏分B总体积最多99.5%,优选最多99.2%,在一个特别优选的方式中,最多99vol%的乙烯。
馏分B另外的特征在于乙炔含量有利地相对于馏分B总体积小于或者等于0.01%,优选小于或等于0.005%,在一个特别优选的方式中,小于或等于0.001vol%。
馏分A富含比乙烯轻的化合物。这些化合物通常是甲烷,氮,氧,氢和一氧化碳。有利地,馏分A包含至少70%,优选至少80%,在一个特别优选的方式中至少85%的包含在经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。有利地,馏分A包含最多99.99%,优选最多99.97%,在一个特别优选的方式中最多99.95%的包含于经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。
在其中烃源是乙烷的优选情况下,馏分A包含至少90%,优选至少95%,在一个特别优选的方式中,至少98%的包含于经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。有利地,馏分A包含最多99.99%,优选最多99.98%,在一个特别优选的方式中最多99.97%的包含于经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的优选情况下,馏分A包含至少70%,优选至少80%,在一个特别优选的方式中,至少85%的包含于经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。有利地,馏分A包含最多99.99%,优选最多99.95%,在一个特别优选的方式中,最多99.9%的包含于经步骤b)处理的产品混合物中的比乙烯轻的化合物。
馏分A的特征在于包含至少3个碳原子的化合物含量相对于馏分A总体积有利地小于或者等于0.01%,优选小于或等于0.005%,在特别优选的方式中,小于或等于0.001vol%。
馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它代表馏分B乙烯10%-90%的体积含量。馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它小于或等于90%,优选小于或等于85%,在一个特别优选的方式中小于或等于80%馏分B乙烯的体积含量。馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它至少为10%,优选至少15%,在一个特别优选的方式中至少20%馏分B乙烯的体积含量。
在其中烃源是乙烷的优选的情况下,馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它小于或等于90%,优选小于或等于85%,在一个特别优选的方式中小于或等于80%馏分B乙烯的体积含量。馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它至少为15%,优选至少20%,在一个特别优选的方式中至少22%馏分B乙烯的体积含量。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的优选的情况下,馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它小于或等于80%,优选小于或等于75%,在一个特别优选的方式中小于或等于70%馏分B乙烯的体积含量。馏分A有利地包含(一定)体积含量的乙烯,以使它至少为10%,优选至少15%,在一个特别优选的方式中至少20%馏分B乙烯的体积含量。
馏分A另外的特征在于乙炔含量有利地相对于馏分A总体积小于或者等于0.01%,优选小于或等于0.005%,在一个特别优选的方式中,小于或等于0.001vol%。
根据本发明方法的第一变体,考虑到有利地均衡用于制造DCE的方法(也就是说,对于通过氯化和氯氧化乙烯的制造方法,热解形成的1,2-二氯乙烷(DCE)可以产生该方法需要的HCl量),在各自的馏分A和馏分B中乙烯产出的重量分数有利地为生成乙烯总量(馏分A+馏分B)的45-55%。优选,在馏分A中乙烯产出的重量分数大约为生成总量的55%,在馏分B中乙烯产出的重量分数大约为生成总量的45%。优选,在馏分A中乙烯产出的重量分数大约为生成总量的52.5%,在馏分B中乙烯产出的重量分数大约为生成总量的47.5%。
根据本发明方法的第二变体,考虑到用于制造DCE的方法有利地是不平衡的(也就是说,例如外部HCl源可以提供部分用于氯氧化的HCl供应,或者生成的DCE馏分不经热解),在各自的馏分A和B中乙烯产出的重量分数有利地为生成乙烯总量(馏分A+馏分B)的20-80%。优选,在馏分A中乙烯产出的重量分数为生成乙烯总量(馏分A+馏分B)的25-75%。
根据本发明方法第二变体的第一实施方式,考虑到通过外部HCl源用于制造DCE的方法有利地是不平衡的,在馏分A中乙烯产出的摩尔分数有利地为包含于经步骤b)处理的产品混合物中的乙烯摩尔总量与外源HCl摩尔量的差的45-55%,优选为50-54%,在一个特别优选的方式中,大约为52.5%。
根据本发明方法第二变体的第二实施方式,考虑到通过DCE的联产(因此一些DCE不经高温分解)用于制造DCE的方法有利地是不平衡的,在馏分B中乙烯产出的摩尔分数有利地为包含于经步骤b)处理的产品混合物中乙烯摩尔总量与联产的DCE摩尔量的差的45-55%,优选为46-50%,在一个特别优选的方式中,大约为47.5%。
根据本发明的方法,在步骤b)期间,产品混合物分离为富含比乙烯轻的化合物同时含有一些乙烯的馏分(馏分A),富含乙烯的馏分(馏分B)和重质馏分(馏分C)。馏分C有利地包含乙烷和含有至少3个碳原子的化合物。有利地,这些含有至少3个碳原子的化合物由来源于步骤a)包含乙烯及其他成分的产品混合物产生或者通过在步骤b)期间的副反应产生。在含有至少3个碳原子的化合物中,可提到的有丙烷,丙烯,丁烷和它们的不饱和衍生物以及所有的饱和或者不饱和的更重质化合物。
在步骤b)期间的生产之后,根据第一情况,馏分C有利地经氢化步骤处理,优选随后为分离步骤,例如通过蒸馏,分别分离为两种不同的馏分,其一包含具有小于5个碳原子的化合物,另一种包含具有至少5个碳原子的化合物。在一个特别优选的方式中,在该分离步骤之后,进行将含有小于5个碳原子的化合物再循环到裂化步骤中的步骤。含有至少5个碳原子的化合物就其而言,最特别优选的方式是被焚烧以提供能量或者以任何形式被改质。
根据第二情况,有利地进行如下分离步骤,包括:例如通过蒸馏将馏分C分别分离成为两种不同的馏分,其一包含具有小于5个碳原子的化合物,另一个包含具有至少5个碳原子的化合物。然后优选使得到的该包括含小于5个碳原子化合物的馏分经氢化步骤处理,之后再循环到裂化步骤中。就含有至少5个碳原子的化合物而言,特别优选的方式是焚烧它们以提供能量或者以任何形式被改质。
上述的第一情况是优选的。
根据本发明方法的第一实施方式,来源于步骤a)的产品混合物有利地经称作步骤S1的第一分离步骤处理,以及经称作步骤S1’的第二分离步骤处理,以得到两种包括乙烯的馏分,即馏分A和馏分B。
步骤S1有利地在主塔(称作塔C1)内将来源于步骤a)的产品混合物分离为三种不同的馏分,即在塔C1的顶部离开的馏分A,在塔C1的底部离开的馏分C,和从塔C1侧排出的馏分(称作馏分F1)。
步骤S1’有利地将馏分F1分离为两种不同的馏分,即输送到塔C1的馏分F1’和馏分B。
因此根据本发明方法的第一实施方式,步骤b)优选包括:
●第一分离步骤S1,其在主塔C1内将产品混合物分离为在塔C1顶部的馏分A,在塔C1底部的馏分C和从塔C1侧排出的馏分F1,和
●第二分离步骤S1’,其将馏分F1分离为输送到塔C1的馏分F1’和馏分B。
在一个特别优选的方式中,步骤b)仅包括如上所述的两个步骤。
在其引入塔C1之前,来源于步骤a)的产品混合物可以进行热处理步骤。热处理步骤的表述理解为是指优化能量使用的一系列的热交换,例如在一系列的交换器中逐渐冷却产品混合物,首先用未处理的水冷却,然后用冰冷水冷却,然后用冷却度增加的流体冷却,同时越过回收产生的物流显热的交换器而冷却。
所述的产品混合物可以在步骤S1期间作为单一的部分或者作为几个子部分被引入塔C1。优选作为几个子部分引入。
主塔C1有利地是含有汽提段和/或精馏段的塔。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段上面。
塔C1有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C1是蒸馏塔。
因此步骤S1优选是蒸馏步骤。
塔C1有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。设备允许中间馏分的排出并可以将中间热交换器加入到该主塔。
富含大多数挥发性化合物的馏分A有利地在塔C1的顶部离开,而富含最少挥发性化合物的馏分C有利地在塔C1底部离开。
至于馏分F1,通过收集在塔中循环的液体或者蒸汽有利地从该塔C1侧排出。优选对液体进行排出。
可以在塔的汽提段或者精馏段进行排出。优选在精馏段进行。特别优选在中心第三精馏段排出。特别最优选在中心第三精馏段排出液体。
上述的步骤S1有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S1有利地在最多45,优选最多40,在一个特别优选的方式中最多38巴的压力下实施。
在塔C1的顶部实施步骤S1的温度有利地至少为-70,优选至少-65,在一个特别优选的方式中至少为-60℃。在塔C1的顶部有利地最多为-30,优选最多为-40,在一个特别优选的方式中最多为-50℃。
在其中烃源是乙烷的情况下,在塔C1底部的温度有利地至少为-10,优选至少0,在一个特别优选的方式中至少为5℃。有利地最多为40,优选最多为30,在一个特别优选的方式中最多为25℃。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的情况下,在塔C1底部的温度有利地至少为30,优选至少为40,在一个特别优选的方式中至少为50℃。有利地最多为100,优选最多为90,在一个特别优选的方式中最多为80℃。
从塔C1侧排出的馏分F1有利地经分离步骤S1’处理以分离为两个不同的部分,即输送到塔C1中的馏分F1’和馏分B。
馏分F1可以从塔C1中以液态或者气态排出。
如果馏分F1以液态排出,则它可以输送到蒸发器或者辅助塔C1′中。
在其中馏分F1输送到蒸发器的情况下,形式为馏分F1’的部分馏分F1有利地被蒸发并循环到主塔C1,同时另外一部分有利地从蒸发器中提取因而形成馏分B。作为变体,馏分F1也可以被部分蒸发以生产馏分B,形式为馏分F1′的余量循环到塔C1中。
在其中馏分F1输送到辅助塔C1′的情况下,该辅助塔C1′优选是汽提塔,即仅包括一个汽提段的塔。辅助塔C1′有利地提供有相关的辅助设备,优选再沸器。有利地从其中提取馏分B,然后将形式为馏分F1′的余量馏分F1有利地输送到塔C1中,因而所述形式为馏分F1′的余量馏分F1是富集有比乙烯更具挥发性的杂质(H2,CO,N2,O2和CH4)的物流。
如果馏分F1以液态排出,则它优选输送到优选为汽提塔的辅助塔C1′中。因而在这种情况下步骤S1′优选是汽提步骤。
如果馏分F1以气态排出,则它可以输送到冷凝器或者辅助塔C1′中。
在其中馏分F1输送到冷凝器的情况下,形式为馏分F1′的部分馏分F1有利地被冷凝并循环到主塔C1,同时另外一部分有利地从冷凝器中提取从而形成馏分B。作为变体,馏分F1也可以部分冷凝以生产馏分B,形式为馏分F1′的余量循环到塔C1中。
在其中馏分F1输送到辅助塔C1′的情况下,该辅助塔C1′优选是精馏塔,即仅包括一个精馏段的塔。辅助塔C1′有利地提供有相关的辅助设备,优选冷凝器。有利地从其中提取馏分B,将形式为馏分F1′的余量馏分F1有利地输送到塔C1中,所述形式为馏分F1′的余量馏分F1是富集有比乙烯挥发性低的杂质(乙烷,包括至少3个碳原子的化合物)的物流。
如果馏分F1以气态排出,则它优选输送到优选为精馏塔的辅助塔C1′中。因而在这种情况下步骤S1′优选是精馏步骤。
根据本发明方法的第一实施方式,一个最特别优选情况是其中馏分F1输送到辅助塔C1′中。
依据这种最特别的优选,在一个特别优选的方式中步骤b)因此包括:
●第一分离步骤S1,其在主柱C1内将所述产品混合物分离为在柱C1顶部的馏分A,在柱C1底部的馏分C和从柱C1侧排出的馏分F1,和
●第二分离步骤S1’,其在塔C1′内将馏分F1分离为在塔C1′顶部并输送到塔C1的馏分F1′,和在塔C1′底部的馏分B。
根据本发明方法的第一实施方式,真正最特别优选的情况是其中馏分F1从塔C1中以液态排出并输送到为汽提塔的辅助塔C1′中。
从而,上述的步骤S1′有利地在至少15,优选至少25和在一个特别优选的方式中至少30巴的压力下实施。步骤S1′有利地在最多45,优选最多40,在一个特别优选的方式中最多38巴的压力下实施。
步骤S1′的实施温度在汽提塔C1′的顶部有利地至少为-40,优选至少-30,在一个特别优选的方式中至少为-25℃。在塔C1′的顶部有利地最多为0,优选最多为-10,在一个特别优选的方式中最多为-15℃。
在汽提塔C1′底部的温度至少为-30,优选至少为-20,在一个特别优选的方式中至少为-15℃。有利地最多为20,优选最多为15,在一个特别优选的方式中最多为10℃。
根据本发明方法的第一实施方式,如果馏分F1以液态排出则优选在蒸发和膨胀之后,或者如果馏分F1以气态排出则在膨胀之后,将馏分B有利地输送到氯氧化反应器,在两种情况下同时有利地回收能量。在一个特别优选的方式中,如果馏分F1以液态排出则在蒸发和膨胀之后将馏分B输送到氯氧化反应器,有利地同时回收能量。
根据本发明方法的第一实施方式的优选子变体是通过与主塔C1相同的辅助塔C1′进行分离步骤S1′的,两个塔任选是热一体化的,并在不同压力下操作;冷凝器之一作为另一个的再沸器。
根据本发明方法的第二实施方式,来源于步骤a)的产品混合物有利地经称作步骤S2的第一分离步骤处理,以及经称作步骤S2′的第二分离步骤处理,和经称作步骤S2″的第三分离步骤处理以得到两种包括乙烯的馏分,即馏分A和馏分B。
步骤S2有利地在主塔(称作塔C2)中将来源于步骤a)的产品混合物分离为两种不同的馏分,即在塔C2的顶部离开的馏分F2和在塔C2底部离开的馏分C。
步骤S2″有利地将馏分F2分离为两种不同的馏分,即馏分A和馏分F2′。
步骤S2″有利地将馏分F2′分离为两种不同的馏分,即馏分B和馏分F2″。
根据本发明方法的第二实施方式,因此步骤b)优选包括:
●第一分离步骤S2,其在主塔C2中将所述的产品混合物分离为在塔C2顶部的馏分F2和在塔C2底部的馏分C,
●第二分离步骤S2″将馏分F2分离为馏分A和馏分F2′,和
●第三分离步骤S2″将馏分F2′分离为馏分B和馏分F2″。
在一个特别优选的方式中,步骤b)仅包括如上所述的三个步骤。
在其引入塔C2之前,来源于步骤a)的产品混合物可以进行热处理步骤。热处理步骤的表述理解为是指一系列的热交换优化能量的使用,例如在一系列的交换器中逐渐冷却产品混合物,首先用未处理的水冷却,然后用冰冷水冷却,然后用冷却度增大的流体冷却,同时越过回收产生的物流显热的交换器而冷却。
所述的产品混合物可以在步骤S2期间作为单一的馏分或者作为几个子馏分被引入塔C2。优选作为几个子馏分引入。
主塔C2有利地是含有汽提段和/或精馏段的柱。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段之上。
塔C2有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C2是蒸馏塔。
因此步骤S2优选是蒸馏步骤。
塔C2有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。
富含大多数挥发性化合物的馏分F2有利地在塔C2的顶部离开,同时富含最少挥发性化合物的馏分C有利地在塔C2的底部离开。
上述的步骤S2有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S2有利地在最多45,优选最多40,在一个特别优选的方式中最多38巴的压力下实施。
步骤S2的实施温度在塔C2的顶部有利地至少为-70,优选至少-65,在一个特别优选的方式中至少为-60℃。有利地在塔C2的顶部最多-20,优选最多-30,在一个特别优选的方式中最多-40℃。
在其中烃源是乙烷的情况下,塔C2底部的温度有利地至少为-10,优选至少0,在一个特别优选的方式中至少为5℃。有利地最多40,优选最多30,在一个特别优选的方式中最多25℃。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的情况下,塔C2底部的温度有利地至少为30,优选至少40,在一个特别优选的方式中至少为50℃。有利地最多100,优选最多90,在一个特别优选的方式中最多80℃。
在塔C2的顶部离开的馏分F2有利地经分离步骤S2′处理以分离为两种不同的馏分,即馏分A和馏分F2′。
分离步骤S2′有利地为吸收步骤,在该步骤中使馏分F2与包括DCE的洗涤剂接触。
在本说明书中,术语“包括DCE的洗涤剂”或者更简单的“洗涤剂”理解为是指其中DCE以液态存在的组合物。
因此本发明可使用的洗涤剂有利地包含液态的DCE。本发明范围内从不排除在所述的洗涤剂范围中含有其他化合物。然而洗涤剂优选包含至少50vol%的DCE,更特别至少80vol%,在一个特别优选的方式中至少95vol%的DCE。
用于步骤S2′的洗涤剂可以由任何来源的新鲜洗涤剂组成,例如离开氯氧化单元没有提纯的粗DCE,之前提纯的DCE,或者在以下详述的步骤S2″期间回收的洗涤剂(馏分F2″),任选用新鲜的洗涤剂补充。
优选,用于步骤S2′的洗涤剂由馏分F2″,任选补充有新鲜的洗涤剂组成。在一个特别优选的方式中,用于步骤S2′的洗涤剂由补充有新鲜洗涤剂(补偿在步骤S2′和S2″期间损失的洗涤剂)的馏分F2″组成。
本发明方法第二实施方式的主要优点在于如下的事实:因为DCE是在氯氧化或者氯化期间形成的主要化合物,所以DCE的存在一点也不会有问题。
洗涤剂和待从馏分中提取乙烯之间各自的处理量比例不是关键的,并能够在相当程度上变化。实际上它仅仅由洗涤剂的再生成本限制。通常,对于每吨从馏分F2中要提取的乙烯,洗涤剂的处理量至少为1,优选至少5,在一个特别优选的方式中至少10吨。通常,每吨从馏分F2中要提取的乙烯,洗涤剂的处理量最多100,优选最多50,在一个特别优选的方式中最多25吨。
有利地通过吸收器实施步骤S2′,所述吸收器例如下降或者上升薄膜吸收器,或者选自板式塔、填充塔、具有规整填料的塔、结合一项或多项上述内部结构和喷淋塔的塔的吸收塔C2。步骤S2′优选通过吸收塔C2′实施,在一个特别优选的方式中通过板式吸收塔C2′实施。
塔C2′有利地提供有相关的辅助设备,比如在该塔内部或者外部的至少一个冷凝器或者一个冷却器。
上述的步骤S2′有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S2′有利地在最多40,优选最多35,在一个特别优选的方式中最多30巴的压力下实施。
步骤S2′的实施温度有利地在吸收器或者塔C2′的顶部至少为-10,优选至少0,在一个特别优选的方式中至少10℃。在吸收器或者塔C2′的顶部有利地最多为60,优选最多为50,在一个特别优选的方式中最多为40℃。
在吸收器或者塔C2′底部的温度至少为0,优选至少10,在一个特别优选的方式中至少为20℃。有利地最多为70,优选最多为60,在一个特别优选的方式中最多为50℃。
馏分F2′有利地经分离步骤S2″处理以分离为两种不同的馏分,即馏分B和馏分F2″。
分离步骤S2″有利地是脱附步骤,其中从该洗涤剂中提取馏分B。
可以将在步骤S2″之后回收的构成馏分F2″的洗涤剂取出,任选添加新鲜的洗涤剂,完全或者部分输送到氯氧化段,或者输送到步骤S2′。优选,馏分F2″输送到步骤S2′,任选添加新鲜的洗涤剂。在一个特别优选的方式中,添加新鲜的洗涤剂将馏分F2″输送到步骤S2′。
有利地通过解吸器实施步骤S2″,所述解吸器例如下降或者上升薄膜解吸器,再沸器或者选自板式塔、填充塔、具有规整填料的塔、结合一项或多项上述内部结构和喷淋塔的塔的解吸塔C2″。优选通过解吸塔C2″实施步骤S2″,在一个特别优选的方式中通过板式解吸塔C2″实施步骤S2″。
塔C2′有利地提供有相关的辅助设备,比如在该塔内部或者外部的至少一个冷凝器或者一个冷却器,以及至少一个再沸器。
上述的步骤S2″有利地在至少1,优选至少2和在一个特别优选的方式中至少3巴的压力下实施。步骤S2″有利地在最多20,优选最多15,在一个特别优选的方式中最多10巴的压力下实施。
有利地选择实施步骤S2″的温度以使在馏分B中具有含大于90%,优选大于95%乙烯的馏分F2′。实施步骤S2″的温度有利地在解吸器或者塔C2″的顶部至少为-10,优选至少0,在一个特别优选的方式中至少10℃。在解吸器或者塔C2″的顶部有利地最多为60,优选最多为50,在一个特别优选的方式中最多为40℃。
在解吸器或者塔C2″底部的温度至少为60,优选至少为80,在一个特别优选的方式中至少为100℃。有利地最多为200,优选最多为160,在一个特别优选的方式中最多为150℃。
根据本发明方法的第二实施方式,最特别优选的情况是:馏分F2输送到吸收塔C2′,馏分F2′输送到解吸塔C2″。
依据这种最特别的优选,因此在一个特别优选的方式中步骤b)包括:
●第一分离步骤S2,其在主塔C2中将所述产品混合物分离为在塔C2顶部的馏分F2和在塔C2底部的馏分C,
●第二分离步骤S2′,其在吸收塔C2′中将馏分F2分离为在塔C2′顶部的馏分A和在塔C2′底部的馏分F2′,和
●第三分离步骤S2″,其在解吸塔C2″中将馏分F2′分离为在塔C2″顶部的馏分B和在塔C2″底部的馏分F2″。
根据本发明方法的第三实施方式,来源于步骤a)的产品混合物有利地经称作步骤S3的第一分离步骤处理,以及经称作步骤S3’的第二分离步骤处理,以得到两种包括乙烯的馏分,即馏分A和馏分B。
步骤S3有利地将在主塔(称作塔C3)中来源于步骤a)的产品混合物分离为两种不同的馏分,即在塔C3的顶部离开的馏分F3和在塔C3底部离开的馏分C。
步骤S3′有利地在C3′塔中将馏分F3分离为两种不同的馏分,即在塔C3′的顶部离开的馏分A,和在塔C3′底部离开的馏分B。
根据本发明方法的第三实施方式,因此步骤b)优选包括:
●第一分离步骤S3,其在主塔C3中将所述产品混合物分离为在塔C3顶部的馏分F3和在塔C3底部的馏分C,和
●第二分离步骤S3′,其在塔中C3′中将馏分F3分离为在塔C3′顶部的馏分A和在塔C3′底部的馏分B。
在一个特别优选的方式中,步骤b)仅包括如上所述的两个步骤。
在其引入塔C3之前,来源于步骤a)的产品混合物可以进行热处理步骤。热处理步骤的表述理解为是指一系列的热交换优化能量的使用,例如在一系列的交换器中逐渐冷却产品混合物,首先用未处理的水冷却,然后用冰冷水冷却,然后用冷却度增大的流体冷却,同时越过回收产生的物流显热的交换器而冷却。
所述的产品混合物可以在步骤S3期间作为单一的部分或者作为几个子部分被引入塔C3。优选作为几个子部分引入。
主塔C3有利地是含有汽提段和/或精馏段的柱。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段之上。
塔C3有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C3是蒸馏塔。
步骤S3因此优选是蒸馏步骤。
塔C3有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。
富含大多数挥发性化合物的馏分F3有利地在塔C3的顶部离开,同时富含最少挥发性化合物的馏分C有利地在塔C3的底部离开。
上述的步骤S3有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S3有利地在最多45,优选最多40,在一个特别优选的方式中最多38巴的压力下实施。
实施步骤S3的温度在塔C3的顶部有利地至少为-70,优选至少-65,在一个特别优选的方式中至少为-60℃。有利地在塔C3的顶部最多-20,优选最多-30,在一个特别优选的方式中最多-40℃。
在其中烃源是乙烷的情况下,在塔C3底部的温度有利地至少为-10,优选至少0,在一个特别优选的方式中至少为5℃。有利地最多40,优选最多30,在一个特别优选的方式中最多25℃。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的情况下,在塔C3底部的温度有利地至少为30,优选至少40,在一个特别优选的方式中至少为50℃。有利地最多100,优选最多90,在一个特别优选的方式中最多80℃。
因而在塔C3的顶部离开的馏分F3有利地在塔C3′内经分离步骤S3′处理以分离为两种不同的馏分,即在塔C3′顶部的馏分A和在塔C3′底部的馏分B。
主塔C3′有利地是含有汽提段和/或精馏段的柱。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段之上。
塔C3′有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C3′是蒸馏塔。
因此步骤S3′优选是蒸馏步骤。
塔C3′有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。
上述的步骤S3′有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S3′有利地在最多40,优选最多37,在一个特别优选的方式中最多35巴的压力下实施。
实施步骤S3′的温度在塔C3′的顶部有利地至少为-70,优选至少-67,在一个特别优选的方式中至少为-65℃。有利地在塔C3′的顶部最多-40,优选最多-45,在一个特别优选的方式中最多-50℃。
在塔C3′底部的温度至少为-30,优选至少-25,在一个特别优选的方式中至少为-20℃。有利地最多20,优选最多15,在一个特别优选的方式中最多10℃。
根据本发明方法的第四实施方式,来源于步骤a)的产品混合物有利地经称作步骤S4的第一分离步骤处理,以及经称作步骤S4′的第二分离步骤处理,以得到两种包括乙烯的馏分,即馏分A和馏分B。
步骤S4有利地在主塔(称作塔C4)中将来源于步骤a)的产品混合物分离为两种不同的馏分,即在塔C4的顶部离开的馏分A和在塔C4底部离开的馏分F4。
步骤S4′有利地在C4′塔中将馏分F4分离为两种不同的馏分,即在塔C4′的顶部离开的馏分B和在塔C4′底部离开的馏分C。
根据本发明方法的第四实施方式,因此步骤b)优选包括:
●第一分离步骤S4,其在主塔C4中将所述产品混合物分离为在塔C4的顶部离开的馏分A和在塔C4底部离开的馏分F4。
●第二分离步骤S4′,其在C4′塔中将馏分F4分离为在塔C4′的顶部离开的馏分B和在塔C4′底部离开的馏分C。
在一个特别优选的方式中,步骤b)仅包括如上所述的两个步骤。
在其引入塔C4之前,来源于步骤a)的产品混合物可以进行热处理步骤。热处理步骤的表述理解为是指一系列的热交换优化能量的使用,例如在一系列的交换器中逐渐冷却产品混合物,首先用未处理水冷却,然后用冰冷水冷却,然后用冷却度增大的流体冷却,同时越过回收产生的物流显热的交换器而冷却。
所述的产品混合物可以在步骤S4期间作为单一的部分或者作为几个子部分被引入塔C4。优选作为几个子部分引入。
主塔C4有利地是含有汽提段和/或精馏段的柱。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段之上。
塔C4有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C4是蒸馏塔。
因此步骤S4优选是蒸馏步骤。
塔C4有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。
富含大多数挥发性化合物的馏分A有利地在塔C4的顶部离开,同时富含最少挥发性化合物的馏分F4有利地在塔C4底部离开。
上述的步骤S4有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S4有利地在最多45,优选最多40,在一个特别优选的方式中最多38巴的压力下实施。
实施步骤S4的温度在塔C4的顶部有利地至少为-70,优选至少-65,在一个特别优选的方式中至少为-60℃。有利地在塔C4的顶部最多-20,优选最多-30,在一个特别优选的方式中最多-40℃。
在其中烃源是乙烷的情况下,在塔C4底部的温度有利地至少为-10,优选至少为-5℃。有利地最多30,优选最多20,在一个特别优选的方式中最多15℃。
在其中烃源是丙烷/丁烷混合物的情况下,在塔C4底部的温度有利地至少为20,优选至少30,在一个特别优选的方式中至少为40℃。有利地最多80,优选最多70,在一个特别优选的方式中最多60℃。
因而在塔C4的底部离开的馏分F4有利地在塔C4′内经分离步骤S4′处理以分离为两种不同的馏分,即在塔C4′顶部的馏分B和在塔C4′底部的馏分C。
主塔C4′有利地是含有汽提段和/或精馏段的柱。如果存在两个段,则精馏段优选在汽提段之上。
塔C4′有利地选自含有上述两个段的蒸馏塔和仅包括两个段之一的塔。优选,塔C4′是蒸馏塔。
因此步骤S4′优选是蒸馏步骤。
塔C4′有利地提供有相关的辅助设备,例如至少一个再沸器和至少一个冷凝器。
上述的步骤S4′有利地在至少15,优选至少20和在一个特别优选的方式中至少25巴的压力下实施。步骤S4′有利地在最多40,优选最多37,在一个特别优选的方式中最多35巴的压力下实施。
实施步骤S4′的温度在塔C4′的顶部有利地至少为-50,优选至少-40,在一个特别优选的方式中至少为-30℃。有利地在塔C4′的顶部最多0,优选最多-5,在一个特别优选的方式中最多-10℃。
在塔C4′底部的温度至少为-20,优选至少-15,在一个特别优选的方式中至少为-10℃。有利地最多20,优选最多15,在一个特别优选的方式中最多10℃。
在本发明的方法中,每一次提到使用的蒸馏塔均可选自板式蒸馏塔,填充蒸馏塔,具有规整填料的蒸馏塔,和结合两种或多种上述内部结构的蒸馏塔。
在本发明的方法中,第一,第三和第四实施方式是优选的。第三和第四实施方式是特别优选的,第三优选实施方案是最特别优选的。
氯化反应有利地在包括溶解的催化剂比如FeCl3或者另一种路易斯酸的液相(优选主要为DCE)中实施。可以有利地使该催化剂与助催化剂比如碱金属氯化物结合(使用)。给出良好结果的(催化剂)配对是FeCl3和LiCl的复合物(四氯高铁酸锂,如描述在专利申请NL 6901398中)。
使用的FeCl3的量有利地约为1-10g FeCl3/每公斤液体原料。FeCl3与LiCl的摩尔比有利地大约为0.5-2。
本发明的氯化法有利地在30-150℃的温度下实施。不管在小于沸点温度(过冷氯化)和在沸点温度本身(沸腾氯化)的温度的压力下都得到良好的结果。
当本发明的氯化法为过冷氯化时,通过在有利地大于或等于50℃,优选大于或等于60℃,但是有利地小于或者等于80℃,优选小于或等于70℃的温度下;在有利地大于或等于1.5,优选大于或等于2绝对巴,但是有利地小于或者等于20,优选小于或等于10绝对巴,在一个特别优选的方式中小于或等于6绝对巴的气相压力下操作得到良好的结果。
沸腾氯化法是特别优选的,如果适当,可以有效回收反应热。在这种情况下,该反应有利地在大于或等于60℃,优选大于或等于90℃,在一个特别优选的方式中大于或等于95℃,但是有利地小于或者等于150℃,优选小于或等于135℃的温度下;在有利地大于或等于0.2,优选大于或等于0.5,在一个特别优选的方式中大于或等于1.2,在最特别优选的方式中大于或等于1.5绝对巴,但是有利地小于或者等于10,优选小于或等于6绝对巴的气相压力下进行。
该氯化法也可以是回路过冷沸腾混合氯化法。回路过冷沸腾混合氯化法的表述理解为是指如下的方法,其中例如通过将换热器浸于反应介质中或者在换热器中回路循环实施反应介质的冷却,同时在气相中产生形成至少(一定)量的DCE。有利地,调节反应温度和压力以使产生的DCE以气相离开,通过交换表面从反应介质中除去剩余的热量。
另外,有利地在氯化的有机液体介质中实施氯化法。优选,该氯化有机液体介质,同样称作液体原料主要由DCE组成。
包括乙烯和氯(本身为纯的或者稀释的)的馏分A可通过任何已知的装置一起或者单独引入到反应介质中。为增加其分压并促进它们的溶解,单独引入馏分A可能是有利的,所述溶解通常构成该方法的限制步骤。
氯的加入量要足以使大部分乙烯转化,而不需要添加过量未转化的氯。使用的氯/乙烯比例优选为1.2-0.8,在一个特别优选的方式中为1.05-0.95mol/mol。
得到的氯化产品主要包含DCE和少量副产物比如1,1,2-三氯乙烷或者少量乙烷或者甲烷的氯化产物。根据已知的方式从来源于氯化反应器的产品物流中分离得到的DCE,并通常可以利用氯化反应热。
然后使未转化的产品(甲烷,一氧化碳,氮,氧和氢)有利地经比由初始混合物开始分离纯乙烯所需要的(分离方法)更容易的分离(方法)处理。
有利地在包括沉积在惰性载体上的活性元素的催化剂存在下,实施氯氧化反应,所述活性元素包括铜。该惰性载体有利地选自氧化铝,硅胶,混合氧化物,粘土及其他天然来源的载体。氧化铝构成优选的惰性载体。
优选含有以下的活性元素的催化剂,所述活性元素有利地至少是二元的,其中之一是铜。在除了铜以外的活性元素中间,可以提到碱金属,碱土金属,稀土金属,和钌,铑,钯,锇,铱,铂和金的金属。包括以下活性元素的催化剂是特别有利的:铜/镁/钾,铜/镁/钠;铜/镁/锂,铜/镁/铯,铜/镁/钠/锂,铜/镁/钾/锂和铜/镁/铯/锂,铜/镁/钠/钾,铜/镁/钠/铯和铜/镁/钾/铯。记载于专利申请EP-A 255 156,EP-A 494474,EP-A-657 212和EP-A 657 213中的催化剂是特别优选的,所述申请在此引入作为参考。
以金属形式计算的铜含量有利地为30-90g/kg,优选为40-80g/kg,在一个特别优选的方式中为50-70g/kg催化剂。
以金属形式计算的镁含量有利地为10-30g/kg,优选12-25g/kg,在一个特别优选的方式中为15-20g/kg催化剂。
以金属形式计算的碱金属含量有利地为0.1-30g/kg,优选0.5-20g/kg,在一个特别优选的方式中为1-15g/kg催化剂。
铜∶镁∶碱金属原子比有利地为1∶0.1-2∶0.05-2,优选1∶0.2-1.5∶0.1-1,5,在一个特别优选的方式中为1∶0.5-1∶0.15-1。
根据B.E.T.方法用氮测定的比表面积有利地为25m2/g-300m2/g,优选50-200m2/g,在一个特别优选的方式中为75-175m2/g的催化剂是特别有利的。
催化剂可以在固定床中或者流化床中使用。第二选择是优选的。在通常对于该反应推荐的条件范围下利用氯氧化方法。温度有利地为150-300℃,优选200-275℃,最优选215-255℃。压力有利地大于大气压力。2-10绝对巴的值得到良好的结果。4-7绝对巴是优选的。可有效调整压力以在反应器中得到优化的停留时间并对于不同速度的操作保持恒定的通过速率。通常的驻留时间为1-60s,优选10-40s。
用于氯氧化的氧源可以是空气,纯氧或者其混合物,优选纯氧。后者的解决方案是优选的,它可使未转化的试剂容易地再循环。
该试剂可以通过任何已知的装置引入床中。出于安全性原因,通常有利的是将氧与其他试剂单独分开引入。在考虑的压力和温度下,这些同样需要保持离开反应器或者循环回反应器的气态混合物处于可燃性限度之外。优选保持所谓的富混合物,也就是说包括相对于燃料太少的氧以致于不能点燃。在这方面,假定该化合物具有宽范围的易燃性,则大量氢的存在(>2%,优选>5vol%)将构成缺点。
使用的氯化氢/氧的比有利地为3-6mol/mol。乙烯/氯化氢的比例有利地为0.4-0.6mol/mol。
得到的氯化产品主要包含DCE和少量副产物比如1,1,2-三氯乙烷。根据已知的方式从来源于氯氧化反应器的产品流中分离得到的DCE。通常以蒸汽形式回收氯氧化反应热,它们能够用于分离或者任何其他目的。
然后使未转化的产品比如甲烷和乙烷经以下的分离(方法)处理,该分离方法比从初始混合物分离纯乙烯所需的分离(方法)更容易。
然后可将通过乙烯氯化或者氯氧化得到的DCE转变为VC。
因此本发明同样涉及制造VC的方法。为此目的,本发明涉及制造VC的方法,其特征在于使通过本发明方法得到的DCE经热解处理。
热解可进行的条件是本领域普通技术人员众所周知的。通过在管式烘箱气相中的反应有利地得到该热解。通常的热解温度为400-600℃,优选为480℃-540℃之间。停留时间有利地为1-60秒,优选为5-25秒。DCE转化率有利地限制到45-75%以限制副产物的生成以及烘箱管的淤塞。以下步骤使得使用任何已知的设备收集提纯的VC,以及优选要经氯氧化改质的氯化氢成为可能。继纯化之后,未转化的DCE有利地被输送到热解炉。
另外,本发明同样涉及制造PVC的方法。为此目的,本发明涉及通过聚合根据本发明方法得到的VC制造PVC的方法。
制造PVC的方法可以是本体、溶液或者水相悬浮聚合过程,优选是水相悬浮聚合过程。
水相悬浮聚合的表述理解为是指在水悬浮体中的自由基聚合,以及在水乳状液中的自由基聚合和在水微悬浮体中的聚合。
在水悬浮体中的自由基聚合的表述理解为是指在分散剂和油溶自由基引发剂存在下在水介质中实施的任何自由基聚合方法。
在水乳状液中的自由基聚合的表述理解为是指在乳化剂和水溶性自由基引发剂存在下在水介质中实施的任何自由基聚合方法。
水微悬浮体聚合的表述,同样称作在均质的水分散体中的聚合,理解为是指其中使用油溶引发剂,并借助于强力机械搅拌和乳化剂的存在制备的单体的微滴乳剂的任何自由基聚合方法。
根据本发明制造DCE的方法具有如下的优点:使用两种不同的分别非常适合于氯化反应和氯氧化反应的乙烯馏分。特别是,根据本发明的方法具有如下的优点:使用略被氢污染的乙烯馏分用于氯氧化反应,这需要的成本并不非常高。
该方法的另一个优点是,使得通过馏分C分离含有至少3个碳原子的化合物成为可能,所述化合物通常在DCE热解期间引起一些抑制。该抑制是由于衍生物比如1,2-二氯丙烷和一氯丙烷的形成引起的。这些衍生物难以完全从DCE中分离出来。它们容易形成稳定的烯丙基解释了它们对于DCE热解强烈的抑制效果,所述DEC的热解是通过自由基途径发生的。这些包括三个碳原子的重质副产物的生成将在氯氧化期间和在氯化期间构成反应物不必要的消耗或者导致消除其的成本。而且,这些重质化合物成为污染塔和蒸发器的原因之一。
根据本发明方法的另一个优点是,其使得在相同的工业位置上,从烃源到开始到用制造的单体得到聚合物可以实现完全的一体化工艺。
根据本发明方法最后的优点是,通过改进以下确定的用于馏分分离的条件,可以解决有利地改质升级外部氯化氢源的情形,所述外部氯化氢源来自另外的制造者,例如来自制造异氰酸酯的单元。相反的,可能遇到方便的市售氯化氢导致氯氧化部分相对于氯化部分减少的情形。
现在参考本发明说明书的附图举例说明根据本发明方法的第一实施方式。该图由附图1组成,用示意图表示本发明用于制造DCE的方法的一种实施方式。
包括乙烯及其他得自于裂化烃源的成分的产品混合物1被引入主塔2中,所述的主塔2是在底部配备有再沸器并在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔,其中产品混合物1分离为三种不同的馏分,即在塔2的顶部离开的馏分3,该馏分3富含比乙烯轻的化合物特别是甲烷、氢、氮、氧和一氧化碳并被输送到氯化工艺中,在塔2底部离开的馏分4和从塔2侧排出的馏分5。然后将馏分5输送到辅助塔6中,所述的辅助塔6是配备有从其中提取馏分7的再沸器的汽提塔,输送到氯氧化中的馏分7的特征在于氢的含量极低。将具有高浓度的比乙烯8挥发性更大杂质的物流形式的余量馏分5输送到塔2中。
现在参考本发明说明书的附图举例说明根据本发明方法的第二实施方式。该图由附图2组成,用示意图表示本发明用于制造DCE的方法的一种实施方式。
包括乙烯及其他得自于裂化烃源的成分的产品混合物1被引入主塔2中,所述的主塔2是在底部配备有再沸器并在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔,其中产品混合物1分离为两种不同的馏分,即在塔2顶部的馏分3和在塔2底部的馏分4。
然后将馏分3输送到配备有冷凝器的吸收塔5。在冷却并分别在压力下通过换热器8和机泵9之后,来自解吸塔6的洗涤剂通过管道7被引入吸收塔5。通过管道10将新鲜的洗涤剂加入到来自塔6的洗涤剂中。
在通过塔5之后,馏分3分离为在塔5顶部离开的馏分11和在塔5底部离开的馏分12。将富含比乙烯轻的化合物特别是甲烷、氢、氮、氧和一氧化碳馏分11输送到乙烯氯化单元中。
含有富含乙烯的DCE的馏分12,在换热器13中加热之后被引入解吸塔6中。
在底部配备有再沸器和在顶部配备有冷凝器的解吸塔6中通过之后,馏分12分离为在塔6顶部离开的馏分14和在塔6底部离开的馏分15。特征在于氢含量极低的馏分14被输送到乙烯氯氧化单元中。馏分15,主要包括DCE,通过上述说明的管道7输送到塔5。
换热器8和13以节能方式连接。
现在参考本发明说明书的附图举例说明根据本发明方法的第三实施方式。该图由附图3组成,用示意图表示本发明用于制造DCE的方法的一种实施方式。
包括乙烯及其他得自于裂化烃源的成分的产品混合物1被引入主塔2中,所述的主塔2是在底部配备有再沸器并在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔,其中产品混合物分离为两种不同的馏分,即在塔2的顶部的馏分3和在塔2底部的馏分4。
然后将馏分3输送到在底部配备有再沸器和在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔5中。
在通过塔5之后,馏分3被分离为在塔5顶部离开的馏分6和在塔5底部离开的馏分7。
富含比乙烯轻的化合物特别是甲烷、氢、氮、氧和一氧化碳的馏分6被输送到乙烯氯化单元中。
特征在于氢含量极低的馏分7被输送到乙烯氯氧化单元中。
现在参考本发明说明书的附图举例说明根据本发明方法的第四实施方式。该图由附图4组成,用示意图表示本发明用于制造DCE的方法的一种实施方式。
包括乙烯及其他得自于裂化烃源的成分的产品混合物1被引入主塔2中,所述的主塔2是在底部配备有再沸器并在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔,其中产品混合物1被分离为两种不同的馏分,即在塔2的顶部的馏分3和在塔2底部的馏分4。
富含比乙烯轻的化合物特别是甲烷、氢、氮、氧和一氧化碳的馏分3被输送到乙烯氯化单元中。
然后将馏分4输送到在底部配备有再沸器和在顶部配备有冷凝器的蒸馏塔5中。
在通过塔5之后,馏分4被分离为在塔5顶部离开的馏分6和在塔5底部离开的馏分7。
特征在于氢含量极低的馏分6被输送到乙烯氯氧化单元中。

Claims (12)

1.一种从烃源开始用于制造1,2-二氯乙烷的方法,根据该方法:
a)所述的烃源经裂化产生包括乙烯及其他成分的产品混合物;
b)将所述的产品混合物分离为富含比乙烯轻的化合物并包含部分乙烯的馏分A,富含乙烯的馏分B和包含乙烷和含有至少3个碳原子的化合物的重质馏分C;
c)将馏分A输送到氯化反应器,馏分B输送到氯氧化反应器,在反应器中馏分A和B中含有的大部分乙烯转变为1,2-二氯乙烷;
d)将得到的1,2-二氯乙烷与来源于氯化和氯氧化反应器的产品流分离。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述烃源选自石脑油,瓦斯油,天然气凝液,乙烷,丙烷,丁烷,异丁烷和其混合物。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于所述烃源选自乙烷,丙烷,丁烷,和丙烷/丁烷混合物。
4.根据权利要求1的方法,其特征在于来源于步骤a)包括乙烯及其他成分的产品混合物包括氢,甲烷,含有2-7个碳原子的化合物,一氧化碳,氮和氧。
5.根据权利要求1的方法,其特征在于馏分B包含相对于馏分B总体积40vol%-99.5vol%的乙烯。
6.根据权利要求1的方法,其特征在于馏分A包含的乙烯体积含量使得其代表了馏分B乙烯的体积含量的10%-90%。
7.根据权利要求1的方法,其中步骤b)包括:
●第一分离步骤S1,其在主柱C1内将所述的产品混合物分离为在柱C1顶部的馏分A,在柱C1底部的馏分C和从柱C1侧排出的馏分F1,和
●第二分离步骤S1’,其将馏分F1分离为输送到柱C1的馏分F1’和馏分B。
8.根据权利要求1的方法,其中步骤b)包括:
●第一分离步骤S2,其在塔C2中将所述的产品混合物分离为在塔C2顶部的馏分F2和在塔C2底部的馏分C,
●第二分离步骤S2′,其将馏分F2分离为馏分A和馏分F2′,和
●第三分离步骤S2″,其将馏分F2′分离为馏分B和馏分F2″。
9.根据权利要求1的方法,其中步骤b)包括:
●第一分离步骤S3,其在塔C3中将产品混合物分离为在塔C3顶部的馏分F3和在塔C3底部的馏分C,和
●第二分离步骤S3′,其在塔C3′中将馏分F3分离为在塔C3′顶部的馏分A和在塔C3′底部的馏分B。
10.根据权利要求1的方法,其中步骤b)包括:
●第一分离步骤S4,其在塔C4中将所述产品混合物分离为在塔C4的顶部的馏分A和在塔C4底部的馏分F4。
●第二步骤S4′,其在塔C4′中将馏分F4分离为在塔C4′顶部的馏分B和在塔C4′底部的馏分C。
11.根据权利要求1制备1,2-二氯乙烷的方法,还包括使所述1,2-二氯乙烷热解以制备氯乙烯。
12.根据权利要求11的方法,还包括使所述氯乙烯聚合而制造聚氯乙烯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2130814A1 (en) * 2008-06-03 2009-12-09 SOLVAY (Société Anonyme) Process for the manufacture of at least one ethylene derivative compound
WO2011067237A2 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Solvay Sa Process for the manufacture of at least one ethylene derivative compound
CN111848335B (zh) * 2019-05-27 2023-05-30 万华化学(福建)有限公司 一种氯乙烯生产过程中的1,2-二氯乙烷提纯方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207767A (en) * 1968-06-07 1970-10-07 Solvay Vinyl chloride polymerisation process
CN1010009B (zh) * 1987-01-03 1990-10-17 陶氏化学公司 生产二氯乙烷的工艺方法
CN1018637B (zh) * 1988-12-26 1992-10-14 阿托化学公司 生产1,2-二氯乙烷的烃的氧氯化方法
EP0883588B1 (en) * 1995-12-28 2001-09-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Production of ethylene dichloride by direct chlorination and production of vinyl chloride monomer using chlorine recycle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL296563A (zh) * 1962-08-14 1900-01-01
NL130522C (zh) * 1964-04-01
FR2690155B1 (fr) * 1992-04-21 1994-05-27 Atochem Elf Sa Procede de preparation du chlorure de vinyle par ultrapyrolyse du 1,2 dichloroethane.
BE1013616A3 (fr) * 1998-10-30 2002-05-07 Solvay Chloration d'ethylene obtenu par cracking d'hydrocarbures.
DE10159615A1 (de) * 2001-12-05 2003-06-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207767A (en) * 1968-06-07 1970-10-07 Solvay Vinyl chloride polymerisation process
CN1010009B (zh) * 1987-01-03 1990-10-17 陶氏化学公司 生产二氯乙烷的工艺方法
CN1018637B (zh) * 1988-12-26 1992-10-14 阿托化学公司 生产1,2-二氯乙烷的烃的氧氯化方法
EP0883588B1 (en) * 1995-12-28 2001-09-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Production of ethylene dichloride by direct chlorination and production of vinyl chloride monomer using chlorine recycle

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