CN114127034A - 由1,2-二氯乙烷制备氯乙烯的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过1,2‑二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的方法，在方法中通过液体或冷凝传热介质提供热裂解所需的热量，其中，根据本发明，传热介质(4)至少部分地通过来自用于燃烧化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热进行加热。本发明还涉及通过1,2‑二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的装置，所述装置包括其中发生热裂解的至少一个反应器(1)和通过其在反应器(1)中由传热介质加热反应介质的至少一个第一加热装置(6)，其中所述装置还包括通过废热操作以加热反应介质的至少一个第二加热装置(7)。这使其可能至少暂时地由廉价可得的废热提供热裂解所需的热量。例如，可能仅通过利用废热操作的第二加热装置(7)暂时地加热传热介质，其中所述废热可以例如是来自用于制备氯乙烯的装置的废热。
Description
本发明涉及通过1,2-二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的方法，其中通过液体或冷凝传热介质提供热裂解所需的热量。本发明的主题还涉及通过1,2-二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的装置，其中热裂解所需的热量通过液体或冷凝传热介质提供，所述装置包括至少一个其中发生热裂解的反应器和至少一个通过其在反应器中由传热介质加热反应介质的第一加热装置。
用于制备氯乙烯、特别是用于制备聚氯乙烯所需的1,2-二氯乙烷的热裂解，根据如下所示的反应方程式(1)进行：
C2H4Cl2→C2H3Cl+HCl
它是吸热反应，其中热解可以在1MPa至3MPa的高压和450℃至600℃的温度下在气相中在没有催化剂的情况下进行，或也可以在允许在较低温度下发生热解的催化方法中进行。
背景技术
例如，EP 264 065 A1中描述了通过1,2-二氯乙烷的热裂解制备氯乙烯的方法，其中1,2-二氯乙烷在第一容器中被加热，然后将其转移至第二容器中，在第二容器中在低于第一个容器中的压力下不进一步加热而蒸发，并将气态1,2-二氯乙烷进料至裂解炉中，在裂解炉中裂解为氯乙烯和氯化氢。1,2-二氯乙烷在离开第二容器时的温度为220℃至280℃。在裂解炉中，其中热裂解1,2-二氯乙烷的管道通过化石燃料被加热。将气态1,2-二氯乙烷在裂解炉的辐射区中加热至525℃或533℃。
EP 264 065 A1还提及了可以使用温度控制介质来预热液态的新鲜1,2-二氯乙烷，该温度控制介质进而在裂解炉的对流区中用加热裂解炉的燃烧器产生的烟气加热。加热的高沸点液体，如矿物油、硅油或熔融联苯适合作为温度控制介质。然而，以这种方式仅进行预热至150℃至220℃的温度，而热解甚至在约530℃的温度下才发生。因此，在该已知方法中，没有提供在300℃至400℃的温度下进行热解并且对于待进行的所有必要加热需要借助于液体传热介质。
通常，用于制备氯乙烯的装置复合体包括
-用于由乙烯和氯制备1,2-二氯乙烷(“直接氯化”)的装置，或
-用于由乙烯、氯化氢和氧气制备1,2-二氯乙烷(“氧氯化”)的装置，
-用于通过蒸馏纯化1,2-二氯乙烷的装置，
-用于将蒸馏纯化的1,2-二氯乙烷热裂解为氯乙烯和氯化氢的装置，以及
-用于蒸馏分离氯化氢和未转化的1,2-二氯乙烷以及纯化氯乙烯的装置。
通过1,2-二氯乙烷的热裂解得到的氯化氢可以返回氧氯化装置，在该装置中可以再次与乙烯和氧气反应形成1,2-二氯乙烷。
此外，上述装置复合体可包括用于燃烧液态和/或气态氯化烃的装置。后者作为氯乙烯制备过程中的副产物出现，其主要在蒸馏提纯中从1,2-二氯乙烷中分离出来。在这些物质燃烧过程中产生的氯化氢或者作为盐酸水溶液排放至其他制备过程中，或者还返回氧氯化装置。现有方法利用燃烧的废热产生蒸气。
在DE 102 52 891 A1中描述的用于将1,2-二氯乙烷裂解为氯乙烯和氯化氢的方法中，使用催化剂，该催化剂允许在吸热裂解过程中降低操作温度。然而，在该方法中，管式反应器也用初级能源如油或气体燃烧，其中炉分为辐射区和对流区。在辐射区，热解所需的热量主要通过燃烧器加热的炉壁辐射传递至反应管。在对流区，从辐射区排出的热烟道气的能量含量通过对流传热使用，由此作为热解反应原料的1,2-二氯乙烷可以被预热、蒸发或过热。
从现有技术中已知用于在用于制备1,2-二氯乙烷的装置中节省能量和/或热回收的各种措施。这些措施导致显著降低操作成本，从而对装置的盈利能力和降低装置的CO2排放量做出重大贡献。例如，这些措施使用来自放热反应步骤的反应热来加热过程中的散热片。WO 2014/108159 A1列举了用于制备氯乙烯的装置中热回收的各种已知措施并命名相应的参考文献。
EP 0 225 617 A1描述了通过1,2-二氯乙烷的热裂解制备氯乙烯的方法，其中提及当进行该方法时，在一些情况下，从裂解炉燃烧的烟道气中回收废热提供有水蒸气的产生。然而，由于烟气温度相对较低，这种方法不是很经济。在该方法中，1,2-二氯乙烷的热裂解也在相对较高的温度下发生。首先，将原料预热至约243℃，然后部分通过再松弛和部分通过施加蒸气蒸发，然后在裂解炉中在不使用催化剂的情况下在435℃至497℃的温度下进行热裂解。不提供通过传热油的加热，并且在这些温度下也不可能提供。
EP 0 002 021 A描述了将1,2-二氯乙烷催化脱卤化氢生成氯乙烯的方法，其中使用用路易斯酸处理过的沸石催化剂。当使用此类催化剂时，可以在升高的压力和200℃至400℃的温度下进行反应，因此比1,2-二氯乙烷的常规热解温度明显低。
本发明的目的是提供通过1,2-二氯乙烷的热裂解制备氯乙烯的改善方法，其中实现降低操作成本。
上述问题的解决方案是通过具有权利要求1的特征的通过催化热裂解1,2-二氯乙烷制备氯乙烯的方法提供的。
根据本发明，液体或冷凝传热介质至少暂时地和/或至少部分地或完全地通过来自用于焚烧化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热加热。这产生至少暂时地由廉价废热提供热裂解所需的热量的可能性。使用用于热裂解1,2-二氯乙烷的催化剂可以将发生反应的温度范围转移至较低的温度，特别是约200℃至约400℃的范围，从而可以使反应器通过传热介质加热，而不是像以前那样用化石燃料直接燃烧加热。代替裂解管式炉，例如，管束热交换器可用作反应器，在该热交换器中，管填充有催化剂并且传热介质优选在回路中流动经过夹套空间。
根据本发明方法的优选进一步发展，反应所需的热量至少暂时地和/或至少部分地通过利用来自化学装置的废热加热传热介质来提供。该方法的优选变化方案提供了反应所需的热量通常可通过例如由化石燃料加热的第一加热装置获得，但存在通过可至少暂时使用废热操作的第二加热装置。在这些情况下，第一加热装置可以被节流，或者可能完全关闭一段时间，或者可以引导传热介质，使得它在流动方面绕过第一加热装置。
根据本发明方法的优选进一步发展，反应所需的热量至少暂时地通过来自用于焚烧液态和/或气态氯化烃的装置的废热提供，例如在用于制备氯乙烯的装置中作为副产物获得的那些。
根据本发明的方法的优选进一步发展，液体或冷凝传热介质至少部分地通过燃烧至少一种燃料并且部分地通过使用来自化学装置的废热加热而加热。通过在合适的催化剂的存在下进行反应，可以使用液体或冷凝传热介质来提供热解裂解1,2-二氯乙烷所需的所有反应热，这使得与没有催化的常规方法相比，反应温度显著降低。当使用这样的催化剂时，反应可以例如使由常规方法中通常的约430℃至约530℃数量级的温度降低至特别是约200℃至约400℃范围的温度。例如，当使用传热油或可能的熔盐时，加热至该范围的温度是可能的。例如在上述EP 0 002 021 A1中提及的那些物质可以被认为是催化剂。
纯热(未在热解炉中催化)或热催化EDC裂解(使用催化剂时提供热量)的方法通常包括以下子步骤：
-在给定压力下将液态1,2-二氯乙烷预热至蒸发温度
-蒸发预热的1,2-二氯乙烷
-必要时，将气态1,2-二氯乙烷过热至反应温度范围(如果先前的蒸发未在反应温度范围内发生)
-在提供的热量下进行裂解反应(纯热或使用催化剂的热)。
本发明的主题是一种方法，除了通过液体或冷凝传热介质加热催化热裂解反应外，还能够使1,2-二氯乙烷的上游预热、蒸发或过热以通过这种传热介质加热。并非所有这些步骤都必须通过传热介质加热。根据本发明的方法包括至少一个至上述子步骤的任意组合的加热，其中可以将各个子步骤依次细分(就装置而言)为单个步骤。
在根据本发明的方法的上下文中，“加热”是指通过传热介质将热量传递至原料1,2-二氯乙烷和/或反应混合物。原料1,2-二氯乙烷可以被加热、蒸发或过热。可以向反应器中的反应混合物提供恒定温度水平的热量(等温反应程序)。反应混合物还可以进一步加热，其中加热提供的热量部分用于满足反应所需的热量，部分用于进一步加热反应混合物。最后，可以通过加热来调节反应混合物的热量供应，使得反应混合物的显热含量至少部分用于满足反应热需求，并且与反应器入口温度相比，反应混合物在反应器中冷却。通过液体传热介质同时冷却传热介质或降低其显热含量和/或通过冷凝先前通过加热装置蒸发的冷凝传热介质进行加热以及将热量传递至原料1,2-二氯乙烷。
在根据本发明的方法的上下文中，用于传热介质的加热装置一方面是可以通过化石燃料如加热油或优选天然气加热的装置(加热器和/或蒸发器或其中组合加热器和蒸发器功能的装置)。另一方面，其是热传递装置(加热器和/或蒸发器或组合加热器和蒸发器功能的装置)，其通过来自用于焚烧化学装置副产物的装置，优选用于焚烧用于制备氯乙烯的装置复合体的副产物的装置的废热进行加热。这种装置是本领域技术人员已知的。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，通过燃烧至少一种燃料操作的至少一个第一加热装置和另外通过来自用于焚烧化学装置副产物的装置的废热操作的至少一个第二加热装置被用于加热液体或冷凝传热介质。
1,2-二氯乙烷的催化-热裂化装置的热量需求通常只能部分由制备氯乙烯的装置复合体的副产物的燃烧来满足。因此，在优选的操作模式中，传热介质最初通过副产物的燃烧产生的废热进行加热，所需的剩余热量通过在第二加热系统中燃烧化石燃料来提供。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，液体或冷凝传热介质在回路中传导并且通过化石燃料燃烧操作的至少一个第一加热装置和通过废热操作的至少一个第二加热装置被整合至该回路中。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，至少一个第一加热装置和使用废热操作的至少一个第二加热装置在回路中被串联连接。传热介质然后在管线回路中首先流动经过由废热操作的第二加热装置，然后在其下游流动经过第一加热装置，或者，以相反顺序流动经过这两个加热装置。作为对此的替代方案，也可以将两个加热装置并联布置，即，将整合加热装置的管线回路连接并且相应管线可以例如经由阀门切断，使得传热介质可以流动经过第二加热装置，而所述传热介质并不流动经过第一加热装置，可能地，反之亦然。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，传热介质在整合有反应器的回路中输送，其中进行1,2-二氯乙烷的催化热裂解，其中在反应器的反应介质和传热介质之间存在热交换。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，传热介质在回路中以与反应介质通过反应器的流动逆流的方式输送。这种变化方案有利于有效的热传递。然而，作为对此的替代方案，与反应介质的流动并流的传热介质的流动也是可能的。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，通过废热操作的第二加热装置至少暂时地通过来自用于焚烧制备氯乙烯的装置的副产品的装置的废热操作。这种变化方案的优点在于，可以使用来自同一装置复合体的一部分装置的废热，从而改善方法的能量平衡。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，通过废热操作的第二加热装置永久地在满负荷下操作。热裂解所需的剩余能量可以通过由化石燃料加热的加热装置提供至传热介质。在方法的该变化方案中，通过废热操作的第二加热装置优选在操作温度下永久地进行。
根据本发明的方法的优选的进一步发展，1,2-二氯乙烷的热裂解在200℃至400℃的温度下进行。这是可以容易地使用液体传热介质(例如传热油)实现的优选温度范围。
本发明的主题还在于通过1,2-二氯乙烷催化热裂解制备氯乙烯的装置，其中优选预热、蒸发和过热以及1,2-二氯乙烷的热裂解所需的热量通过液体或冷凝传热介质提供，所述装置包括其中发生热裂解的至少一个反应器和通过其将反应器中的反应介质通过液体传热介质加热的至少一个第一加热装置，其中根据本发明的装置还包括通过废热操作的用于加热反应介质的至少一个第二加热装置。在这种情况下，优选传热介质首先流动经过使用废热操作的第二加热装置。裂解1,2-二氯乙烷以及预热它以使其蒸发和/或过热所需的剩余热量可以由通过化石燃料加热的加热系统提供。
本发明的一个优选发展提供了将反应器整合中传热介质的回路中，其中至少通过废热操作的第二加热装置也被整合至回路中。
根据本发明的一个优选变化方案，通过燃料操作的至少一个第一加热装置和另外通过废热操作的至少一个第二加热装置被整合至传热介质的回路中。在这种情况下，流动的顺序优选地使得流动首先通过第二加热装置。因此，此处使用的术语“第一”或“第二”加热装置仅表示功能上不同类型的加热装置，而不指定传热介质流动经过的顺序。
根据本发明的一个优选变化方案，传热介质的回路包括整合至管线系统中的泵、通过燃料操作的至少一个第一加热装置、通过废热操作的至少一个第二加热装置和反应器，其中提供用于将热量从传热介质传递到流动经过反应器或位于反应器中的反应介质的装置。
本发明的一个优选的进一步发展提供了通过燃料操作的第一加热装置和通过废热操作的第二加热装置串联或替代地并联布置在传热介质的回路中。
本发明的一个优选的进一步发展提供了反应器包括管束热交换器，其管填充有催化剂并且优选具有夹套空间，传热介质通过该夹套空间在回路中流动。
下面参照附图使用示例性实施方案来更详细地描述本发明。
显示的是：
图1是根据本发明的用于通过由1,2-二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的装置的示意性简化装置方案。
下面参考图1并且在此基础上更详细地解释根据本发明的方法的示例性实施方案的变化方案。根据图1的图示极大地简化了示意图，并且仅示出了在本发明的上下文中重要的那些装置组件。装置包括反应器1，例如通过至少一个管线2向该反应器提供1,2-二氯乙烷(EDC)的反应器入口流，其中1,2-二氯乙烷在反应器1中在热作用下热解以形成单体氯乙烯(VCM)，其中除氯乙烯外还形成了氯化氢。方法的指定产物在反应器出口流3中离开反应器1。
反应器1被整合到传热介质的回路流4中，使得通过液体传热介质例如传热油向反应器提供热量，液体传热介质优选以与反应介质逆流的方式流动，以便将流动经过反应器的反应介质加热至例如300℃至400℃的温度，在该温度下，在反应器1中发生1,2-二氯乙烷催化热裂解为氯乙烯。
下面更详细地解释传热介质的回路流4。传热介质的管线回路4包括泵5以在回路中输送传热介质，其中该传热介质首先流动经过泵5下游的第一加热装置6，该第一加热装置燃烧化石燃料，例如，以加热传热介质。其后，传热介质4流动经过第二加热装置7，在该第二加热装置中，如果第二加热装置7在运行，则传热介质可以借助来自化学装置例如制备氯乙烯的装置的废热的热能来加热。
在实施方案中，第一加热装置6和第二加热装置7在传热介质回路流4的管线系统中沿流动方向一个接一个地布置，从而串联连接。然而，作为替代方案，两个加热装置也可以相互并联连接，即不同于图1所示，两个加热装置整合在管线系统中，使得传热介质可以流动经过两个加热装置中的仅一个，绕过相应的另一个加热装置。
在图1所示的变化方案中，通过串联布置两个加热装置以及在未示出的并联变化方案中，可以设置图1中未示出的阀门来打开和关闭加热装置或在管线回路4的合适点处切断管线。另外，可以提供一个或多于一个调节装置(图1中也未示出)，以根据需要调节第一加热装置和/或第二加热装置提供的相应热量输出，以加热反应器1中的反应介质。
图1中未示出的其他变化方案包括其中反应器入口流3可通过流4的热量预热、蒸发和过热的装置，其中这些选项不一定必须实施，但可以任意组合实施。
附图标记列表
1 反应器
2 反应器入口流
3 反应器出口流
4 热载体介质回路流
5 循环泵
6 第一加热装置
7 通过废热加热的第二加热装置
Claims (17)
1.一种通过1,2-二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的方法，其中热裂解所需的热量通过液态传热介质或冷凝传热介质提供，其特征在于传热介质(4)至少暂时地和/或至少部分地或完全地通过来自用于焚化来自化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热加热。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于1,2-二氯乙烷通过传热介质(4)进行预热和/或蒸发和/或过热。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于传热介质至少暂时地和/或至少部分地通过至少一种燃料的燃烧和部分地通过对其加热的废热而加热。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于通过燃烧至少一种燃料操作的至少一个第一加热装置(6)和另外通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)被用于加热液体传热介质。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于传热介质(4)在回路中被传导，并且至少一个第一加热装置(6)和通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)被整合至该回路中。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其特征在于至少一个第一加热装置(6)和通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)在回路中被串联连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于传热介质(4)在整合有反应器(1)的回路中被传导，其中进行1,2-二氯乙烷的催化热裂解，其中在反应器(1)的反应介质和传热介质之间发生热交换。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于传热介质(4)在回路中以与反应介质通过反应器(1)的流动逆流的方式输送。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于通过废热操作的第二加热装置(7)至少暂时地通过由来自用于制备氯乙烯的装置的废热获得的能量操作。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于1,2-二氯乙烷的热裂解在200℃至400℃的温度下进行。
11.一种通过1,2-二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的装置，其中1,2-二氯乙烷的预热、蒸发、过热和/或热裂解所需的热量通过液态传热介质或冷凝传热介质提供，所述装置包括至少一个其中发生热裂解的反应器(1)和至少一个第一加热装置(6)，通过至少一个第一加热装置(6)反应器中的反应介质被传热介质(4)加热，其特征在于系统还包括至少一个第二加热装置(7)，所述至少一个第二加热装置(7)通过来自用于焚烧化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热操作以加热反应介质。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于反应器被整合至传热介质(4)的回路中，其中另外至少通过废热操作的第二加热装置(7)被整合至回路中。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于通过燃料操作的至少一个第一加热装置(6)和另外通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)被整合至传热介质(4)的回路中。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的装置，其特征在于传热介质(4)的回路包括整合至管线系统中的泵(5)、通过燃料操作的至少一个第一加热装置(6)、通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)和反应器(1)，其中提供有用于将热量从传热介质(4)传递至流动经过反应器(1)的反应介质的装置。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于通过燃料操作的第一加热装置(6)和通过废热操作的第二加热装置(7)在传热介质(4)的回路中被串联布置或并联布置。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的装置，其特征在于反应器(1)包括管束式热交换器，其中管填充有催化剂，其中传热介质优选流动经过回路中的反应器(1)的夹套空间。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的装置，其特征在于用于预热和/或蒸发和/或过热1,2-二氯乙烷的至少一个装置被整合至传热介质的回路中。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1468827A1 (de) * | 1964-08-05 | 1969-12-11 | Pechiney Saint Gobain | Indirekt beheizter Reaktor,vorzugsweise zur Krackung von Dichloraethan |
| EP0002021A1 (en) * | 1977-11-18 | 1979-05-30 | The B.F. GOODRICH Company | Catalytic dehydrohalogenation process |
| EP0014920A1 (de) * | 1979-02-23 | 1980-09-03 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Rückgewinnung von Pyrolyseenergie bei der Herstellung von Vinylchlorid durch unvollständige thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan |
| US4798914A (en) * | 1986-10-10 | 1989-01-17 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the production of vinyl chloride through thermal cracking of 1,2-dichloroethane |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6013006B2 (ja) * | 1981-02-26 | 1985-04-04 | 日立造船株式会社 | 塩ビモノマ−の製造における廃熱回収方法 |
| DE3543222A1 (de) | 1985-12-06 | 1987-06-11 | Wacker Chemie Gmbh | Verbessertes verfahren zur herstellung von vinylchorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan |
| DE3702438A1 (de) * | 1987-01-28 | 1988-08-11 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan |
| JP3804690B2 (ja) * | 1996-03-11 | 2006-08-02 | 鹿島塩ビモノマー株式会社 | １，２−ジクロロエタンの熱分解工程における熱回収方法及び熱回収装置 |
| DE10252891A1 (de) * | 2002-11-12 | 2004-05-27 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Herstellung ungesättigter halogenhaltiger Kohlenwasserstoffe sowie dafür geeignete Vorrichtung |
| DE102008048526A1 (de) * | 2008-09-23 | 2010-04-01 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Nutzung der im Herstellungsprozess von 1,2-Dichlorethan aus Ethylen in einem Wirbelschichtreaktor anfallenden Reaktionswärme |
| DE102008049262B4 (de) * | 2008-09-26 | 2016-03-17 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ethylenisch ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen |
| DE102011120479A1 (de) * | 2011-12-08 | 2013-06-13 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Vinylchlorid-Monomeranlagen oder im Anlagenverbund Vinylchlorid / Polyvinylchlorid und dafür geeignete Vorrichtung |
| DE102012007339A1 (de) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Vinylchlorid-Monomeranlagen oder im Anlagenverbund Vinylchlorid / Polyvinylchlorid und dafür geeignete Vorrichtung |
| EP2712857A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-02 | Solvay SA | Process for the manufacture of EDC or VCM starting from ethanol |
| DE102013000325A1 (de) * | 2013-01-10 | 2014-07-10 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Vinylchlorid-Monomeranlagen oder im Anlagenverbund Dichlorethan / Vinylchlorid und dafür geeignete Vorrichtung |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1468827A1 (de) * | 1964-08-05 | 1969-12-11 | Pechiney Saint Gobain | Indirekt beheizter Reaktor,vorzugsweise zur Krackung von Dichloraethan |
| EP0002021A1 (en) * | 1977-11-18 | 1979-05-30 | The B.F. GOODRICH Company | Catalytic dehydrohalogenation process |
| EP0014920A1 (de) * | 1979-02-23 | 1980-09-03 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Rückgewinnung von Pyrolyseenergie bei der Herstellung von Vinylchlorid durch unvollständige thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan |
| US4798914A (en) * | 1986-10-10 | 1989-01-17 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for the production of vinyl chloride through thermal cracking of 1,2-dichloroethane |
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