CS248209B1 - Sposob komplexně] izolácie suchého tetrachlóretánu z dvojfázovej kvapalné] sústavy - Google Patents

Description

248209

Vynález sa týká sposobu izolácie suchéhotetrachlóretánu z dvojfázovej .kvapalnej sá-stavy po praní surového tetrachlóretánuvodou na principe azeotropiekej destiláciena taký obsah vody v suchom tetrachlór-etáne, ktorý nie je na závadu v plyne po je-ho· teplotnej dehydrochlorácii a na taký ob-sah tetrachlóretánu v prače] vodě, ktorývyhovuje predpisom pre odpadne vody, nazariadení pozostávajúcom zo sústavy dvochazeotropických rektifikačných kolon s va-rákrai a jedným kondenzátorom a deličkoufáz.

Tetrachlóretán o čistotě vyhovujúcej naalkalická dehydrochloráciu na trichlórety-lén nevyhovuje pre výrobu trichlóretylénuteplotnou dehydrochloráciou. Obsahuje roz-puštěný FeCl3, ktorý sa musí odstrániť vy-pieraním vodou. Zároveň sa vypiera aj roz-puštěným HC1, ktorý by v predohrievacej aodparovacej zóně reaktora, ako aj v dehyd-rochloračnej zóně reaktora pre teplotnú de-hydrochloráciu v přítomnosti vody spósobo-val nepřípustné vysoká koróziu rúry reak-tora.

Literatúra sa nezmieňuje o komplexnoma ekonomicky výhodnom čistění surového 1.1.2.2- tetrachlóretánu pre termická dehyd-rochloráciu na trichlóretylén. U příbuzných-chlórovaných uhlovodíkov, napr. u 1,2-di-chlóretánu sa sušenie před teplotnou de-hydrochloráciou na vinylchlorid robí v jed-nokolónovom systéme takým spósobom, ževlhký 1,2-dichlóretán sa po praní vodouprivádza navrch kolony, zo spodku kolonyodchádza suchý 1,2-dichlóretán, páry zvr-chu kolony kondenzujá v podchladzovanomkondenzátore, kondenzát sa dělí na dve kva-palné fázy v deličke fáz, pričom vrchnávodná fáza odchádza do odpadných vod aspodná fáza sa vracia navrch kolony, alebosa robí v dvojkolónovom systéme, pričomvodná fáza z deličky fáz prichádza na hla-vu druhej rektifikačnej kolony, zo spodkuktorej odchádza ako· zbytok voda zbavená 1.2- dichlóretánu a páry z hlavy druhej rek-tifikačnej kolony odchádzajá do kondenzá-tora spoločného aj pre prvá kolonu, při-padne samostatného pre druhá kolonu apodchladený kondenzát prichádza do delič-ky fáz spoločnej pre prvá kolonu, alebo sa-mostatná pre druhá kolonu, pričom vrchnáfáza sa vracia navrch druhej kolony a spod-ná fáza navrch prvej kolony.

Vodná fáza z prania 1,2-dichlóretánu sazbavuje 1,2-dichlóretánu v koloně stripova-ním vrchnou parou, pričom páry z kolónykondenzujá v podchladzovacom kondenzá-tore a kondenzát sa dělí v deličke fáz. Spod-ná fáza sa spája s vlhkým 1,2-dichlóretá-nom a vrchná fáza sa vracia navrch stri-povacej kolóny.

Je uvádzaný aj iný sposob čistenia pracejvody, a to adsorpcla 1,2-dichlóretánu našpeciálnom živičnom adsordente (DummerG.: Chem. Ing. Tech. 56 /1984/, Nr. 3, 242 až 243; Holland C. D.: Chem. Eng. 88, No. 6,185 až 200 /1981/).

Podstatou tohto vynálezu je sposob kom-plexnej izolácie suchého tetrachlóretánu zdvojfázovej kvapalnej sástavy po praní su-rového tetrachlóretánu azeotropickou rek-tifikáciou, ktorý sa uskutočňuje tak, že vlh-ký tetrachlóretán, s výhodou predohriatyna teplotu 120 až 145 °C, sa azeotropickyrektifikuje pri tlaku 50 až 120 kPa, s výho-dou 100 až 120 kPa, zároveň sa azeotropic-ky rektifikuje pracia voda pri tlaku 100 až120 kPa, s výhodou predohriatia na teplotu80 až 90 °C tepilom, ktoré jej odovzdá zvy-šok z azeotropiekej rektiflkácie pracej vody,pričom páry z oboch relktifikácií sa privá-dzajá jednotlivo alebo spoločne do konden-zácie, kde sa podchladia, s výhodou nateplotu 20 až 30 °C, podchladený kondenzátsa rozdělí na spodná organická fázu a navrchná vodná fázu, ktoré recirkulujá, pri-čom ako zvyšok z azeotropiekej rektifikácievlhkého tetrachlóretánu odchádza suchý 1,1,2,2-tetrachlóretán s obsahom vody max.20 hmot. ppm a ako zvyšok z azeotropiekejrektifikácie pracej vody odchádza voda sobsahom max. 5 hmot. ppm 1,1,2,2-tetra-chlóretánu.

Zariadenie pre uskutočňovanie sposobukomplexnej izolácie suchého· tetrachlóretá-nu z dvojfázovej kvapalnej sástavy pozostá-va zo zásobníka vlhkého tetrachlóretánu, zktorého vedře potrubie cez čerpadlo do par-ného predohrievača, ktorý je spojený s azeo-tropickou rektifikačnou kolonou, z ktorejspodnej časti vyásťuje potrubie rozdelujácesa do varáka a do zásobníka suchého tetra-chlóretánu a zvrchu vychádza potrubie do·hornej časti kondenzátora, do ktorého vedietiež potrubie zvrchu druhej azeotropiekejkolóny a z ktorého spodnej časti vyúsťujepotrubie do fázovej deličky, jej spodofk jespojený potrubím pre recirkulujácu orga-nická fázu s azeotropickou kolonou a z boč-nej časti vedie potrubie pre recirkulujácuvodná fázu do hornej časti druhej azeotro-pickej kolóny, pričom z jej spodu vyásťujepotrubie rozdelujáce sa do varáka a do te-pelného výmenníka, ktorý je cez čerpadlospojený potrubím so zásobníkom pracej vo-dy a z ktorého vychádza potrubie do hornejčasti druhej azeotropiekej rektifikačnej ko-lony.

Surový tetrachlóretán obsahuje 98,5 až99,0 % hmot. 1,1,2,2-tetrachlóretánu a asi0,03 % hmot. 1,1,1,2-tetrachlóretánu. Osta-tok sá iné chloravané uhlovodíky, FeCl3,HC1 a H2O. 1,1,2,2-tetrachlóretán tvoří pritlaku 101,3 kPa azeotrop s vodou o obsahu31,0 hmot. % vody. Teplota bodu varu tohtoazeotropu je 93,2 °C. 'PraCie vody z prania tetrachlóretánu ob-sahujá aj rozpustný 1,1,2,2-tetrachlóretán,ktorý podlá tohto vynálezu sa získává akosuchý, čím sa znížia jeho straty a pracievody s obsahom 5 mg 1,1,2,2-tetrachlóretá- 248209 5 nu na liter vody možu ísť do odpadnýchvod.

Pri teploto 20 °C sa rozpusta 296,7 mg 1.1.2.2- tetrachlóretánu v 100 g vody a pri30 °C sa rozpustnost znižuje na 294,8 mg v100 g vody.

Rozpustnost vody v 1,1,2,2-tetrachlóretá-ne je známa pri teplote 25 °C a je 110 až130 mg H2O na 100 g 1,1,2,2-tetrachlóretá-nu. Pranie surového tetrachlóretánu sa svýhodou robí dvakrát, priěom ale pracievody odchádzajá z deličiek do společnéhozásobníka pre pracie vody 5 a vlhký tetra-chlóretán po druhom pra,ní z druhej dělní-ky odchádza do zásobníka pre vlhký tetra-chlóretán 1.

Vlhký tetrachlóretán sa zo zásobníka 1čerpadlom 2 dostává navrch azeotropickejrektifikačnej kolony 4 po predchádzajúcompredohriatí v parnom predohrievači 3 nateplotu 120 až 145 °C. Pracie vody sa zo zá-sobníka 3 čerpadlem 6 po, predohriatí v te-pelnom výmenníku 7 ina teplotu 80 až 90 °Cdostávajú navrch azeotropickej rektifikač-nej kolony 8. Páry z azeotropickej rektifi-kačnej kolony 4 unášajú vodu z nastreko-vaného vlhkého tetrachlóretánu a páry zazeotropickej rektifikačnej kolony 8 uináša-jú 1,1,2,2-tetrachlóretán z nastrelkovanejpracej vody.

Oba parné prúdy kondenzujú v kondenzá-tore 9, kde sa kondenzát zároveň, ochladína 20 až 30 °C. Vznikajúca dvojfázová kva-paliná sústava sa v deličke 10 rozdělí navrchná vodná fázu, čo je voda nasýtená 1.1.2.2- tetrachlóretánom pri 30 °C a na spod-ná organická fázu, čo je 1,1,2,2-tetrachlór-etán nasýtený vodou pri teplote 30 °C. Vrch-ná fáza z deličky 10 sa vracia navrch azeo-tropickej rektifikačnej kolóiny 8 a spodnáfáza navrch azeotropickej rektifikačnej ko-lony 4.

Suchý tetrachlóretán, s obsahom vodymaximálně 20 hmot. ppm, odchádza pri tep-lotě 146,3 °C a tlaku 101,3 kPa zo spodkuazeotropickej rektifikačnej kolony 4 do zá-sobníka 11, odkial' sa čerpadlem 12 dopra-vuje do reaktora na teplotná dehydrochlo-ráciu na trichlóretylén. Voda zbavená te-trachlóretámu na obsah 5 mg na Jiter, sa zospodku azeotropickej rektifikačnej kolony8 po výměně tepla v tepelnom výmenníku 7dostává do odpadných vód pri teplote 40 °C.Vařáky 13 a 14 oboch azeotropických rek- 0 tifikačných ikolón 4 a 8 sá vyhrievané iparou0,6 mPa.

Uvádzaný příklad ilustruje, avšak nevy-medzuje sposob použitia. Zariadenie je zná-zorněné na priloženom obrázku. Příklad 'Do azeotropickej rektifikačnej kolony 4o priemere 324 X 4 mm, plnenej Raschigo-vými krážkami 25 X 25 mm o výško stípeanáplně 5 m, prichádza 3 341,3 kg. h'1 vlh-kého tetrachlóretánu o zložení v hmot. %:99,384 5 1,1,2,2-tetrachlóretánu, 0,506 2 vyš-šie vriace látky a 0,109 3 H2O. V predohrie-vači 3 sa nástrek predohreje na teplotu140 °C. Z hlavy azeotropickej rektifikačnejkolony 4 odchádza 469,3 kg. h_1 pár o zlo-žení v hmot. %: 99,122 3 1,1,2,2-tetrachlór-etánu a 0,877 7 H2O. Zo spodku azeotropic-kej rektifikačnej kolony 4 odchádza 3 340,1kilogramov . h'1 zmesi tetrachlóretánu avyššie vriacich látok s obsahom vody 20hmot. ppm.

Do azeotropickej rektifikačnej kolony 8prichádza 803,4 kg. h_1 pracích vod o zlo-žení v hmot. °/o: 99,1191 H2O, 0,297 4 1,1,2,2--tetrachlóretánu, ostatok sá soli F0CI3 aNHáCl. Z hlavy azeotropickej rektifikačnejkolony 8 odchádza 110,5 kg. h"1 pár o zlo-žení v hmot. %: 2,460 4 1,1,2,2-tetrachlór-etánu a 97,539 6 H2O. Zo spodku azeotro-pickej rektifikačnej kolony 8 odchádzajáodpadně vody s obsahom 5 hmot. ppm 1,1,- 2,2-tetrachlóretánu počítané na vodu. Azeo-tropická rektifikačná kolona 8 má priemer324 X 4 mm a je naplněná Raschigovýmikrážkami 25 X 25 mm o výške stípea ná-plně 5 m. Z fázovej deličky 10 odchádza do azeotro-pickej rektifikačnej kolony 4 sípodná fázav množstve 468,1 kg. h“1 o zložení odpove-dajácom rozpustnosti vody v 1,1,2,2-tetra-chlóretáne pri teplote 30 °C. Vrchná fázaz deličky 10 odchádza do azeotropickej rek-tifikačnej kolony 8 v množstve 111,7 kg .h_1o zložení odpovedajácom rozpustnosti 1,1,- 2,2-tetrachlóretánu vo vodě pri teplote 30 °C.

Zloženie pár, odchádzajácich z oboch a-zeotropických rektifikačných kolon 4 a 8neodpovedá zloženiu azeotropu. Priblíženiesa k tomuto zloženiu by vyžadovalo podstat-né vyššie kolony.

Claims (2)

1. 248209 PEEDMET
2. 1. Sposob ikomiplexnej izolácie suchéhotetrachlóretánu z dvojfázovej kvapalnej sú-stavy po praní surového tetrachlóretánuazeotropickou rektifikáciou, vyznačujúci satým, že vlhký tetrachlóretán, s výhodoupredohriaty na teplotu 120 až 145 °C, saazeotropicky rektifikuje pri tlaku 50 až 120kPa, s výhodou 100 až 120 kPa, zároveň saazeotropicky rektifikuje pracia voda pritlaku 100 až 120 kPa, s výhodou predohria-ta na teplotu 80 až 90°C teplom, ktoré jejodovzdáva zvyšok z azeotropickej rektifi-kácie pracej vody, pričom páry z obochrektifikácií sa privádzajú jednotlivo alebospoločne do kondenzácie, kde sa podchla-dia, s výhodou na teplotu 20 až 30 °C, pod-chladený kondenzát sa rozdělí na spodnúorganickú fázu a na vrchnú vodná fázu,ktoré recirkulujú, pričom ako zvyšok z azeo-tropickej rektifikácie vlhkého tetrachlóretá-nu odchádza suchý 1,1,2,2-tetrachlóretán sobsahom vody max. 20 hmot. ppm a akozvyšok z azeotropidkej rektifikácie pracejvody odchádza voda s obsahom max. 5hmot. ppm 1,1,2,2-tetrachlóretánu. i2. Zariadenie pre uskutočňovanie sposobu VYNÁLEZU podlá bodu 1 pozostávajúce z rektifikačnýchkolon a pomocných aparatúr, vyznačujúcesa tým, že pozostáva zo zásobníka (1) vlh-kého tetrachlóretánu, z ktorého vedie po-trubie cez čerpadlo (2) do parného predo-hrievača (3), ktorý je spojený s azeotropic-kou rektifikaičnou kolonou (4), z ktoréjspodnej časti vyúsťuje potrubie rozdefujúcesa do varáka (13) a do zásobníka (11) su-chého tetrachlóretánu a zvrchu vychádzapotrubie do hornej časti kondenzátora (9j,do ktorého vedie tiež potrubie zvrchu azeo-tropickej rektifikačnej kolony (8) a z kto-rého spodnej časti vyúsťuje potrubie dofázovej deličky (10], jej spodok je spojenýpotrubím pre recirkulujúcu organická fázus azeotropickou kolonou (4) a z bočnéj čas-ti vedie potrubie pre recirkulujúcu vodnáfázu do hornej časti azeotropickej rektifi-kačnej kolony (8j, pričom z jej spodu vy-úsťuje potrubie rozdelujáce sa do varáka (14) a do tepelného výmenníka (7j, ktorýje cez čerpadlo (6j spojený potrubím sozásobníkom (5) pracej vody a z ktoréhovychádza potrubie do hornej časti azeotro-pickej rektifikačnej kolony (8). 1 list výkresov