CS261651B1 - Sposob kontinuálnej termickej dehydrochlorácie 1,2-dichlóretánu - Google Patents

Description

261051

Vynález rieši otázku výhodnejšieho tepel-ného vybilancovania výroby vínylchloridutepelným štíepením 1,2-dichlóretánu v kom-plexe s HTP procesom.

Vinylchlorid sa vyrába okrem adičnejhydrochlorácie acetylénu tepelnou dehydro-chloráciou 1,2-dichlóretánu, pričom tietosyntézne stupně spravidla nadvazujú na vý-robu etylénu a acetylénu v HTP procese.Dehydrochloračná reakcia sa uskutečňujenajčastejšie pri teplotách 400 až 600 °C,pričom reakcia je endotermická, v důsledkučoho je vysoká spotřeba tepla. Na tepelnéštiepenie sa používajú standardně ušlechti-lé plynné paliva, najma zemný plyn, keďzměna zloženia spalovaného plynu změnoureakčnej teploty narušuje technologický re-žim a nepriaznivo vplýva na zloženie vzni-kajúcej reakčnej zmesi. Z literatury sú známe mnohé technickéúpravy proce.su, avšak zlepšenia tepelnéhorežimu štíepenia 1,2-dichlóretánu sa dotý-kají! len zriedkavo. Príkladom v tomto sme-re je československé autorské osvedčenie182 915, v ktorom sa prehrieva prvý úsekreakčného pásma, avšak z hradiska tepel-nej bílancie riešenie nemá vyššiu účinnost'.Iným variantem podlá DAS 1 468 827 je rie-šenie používajúce na ohřev roztavený sodík,čo však má tiež svoje nevýhody — zvýše-né riziko i náklady. Podlá NSR patentu2 907 066 sa na zlepšenie tepelnej bilancievyužívá časť tepla reakčnej zmesi so speci-fikovaným zapojením tepelných výmenní-kov. Priamy přestup tepla sa využívá pripostupe pódia NSR patentu 2 502 335 a USApatentu 4 207 267. Osobítnú úpravu rozdele-nia tepla do vrchného a spodného radu ho-rákov uvádza sovietsky patent 736 870. Nie-koikostupňovú komprimáciu pár dichlóre-tánu pri jeho destilačnom čistění před te-pelným štíepením popisuje francúzsky pa-tent 2 537 575. Ani jeden z uvedených po-stupov však nerieši podstatnejšie úspory po-třebných energií, najma tepelnej. Pódia tohoto vynálezu uskutečňuje satermická dehydrochlorácia 1,2-dichlóretánuvo vyhrievacom bloku působením tepla vzni-kajúceho spalováním zmesi hořlavých ply-nov za spolupůsobenia tepelnej zotrvačnos-ti zariadenia a s udržováním teploty v po-žadovaném rozmedzí i pri kolísaní zloženiazmesi plynov tak, že do spaiovacieho pries-toru s podtlakom 30 až 100 Pa sa přivádzaprúdmi s priemerom 3,2 až 4,5 mm v množ-stve 5 až 30 Nm3. h~'/prúd ako zmes hoř-lavých plynov spalný alebo zvyškový plyn,s výhodou v zmesi so zemným plynom tvo-riacim 2 až 80 % obj. úhrnného množstvazmesi hořlavých plynov, pričom množstvospalovanej zmesi hořlavých plynov sa udr-žuje v rozmedzí 50 až 150 Nm3.t_1 1,2-di-chlóretánu.

Hlavnou výhodou postupu podlá vynále- zu je, že podstatné komplexnejšie využívá primárné vstupné suroviny — 1'ahký benzín a NaCl. Produkty pyrolýzneho štíepenia leh- kého benzínu sa jednak využívají! ako che-mická surovina a taktiež aj ako zdroj tep-la. Dochádza k vysokej úspoře štandardnýchplynných paliv pri zabezpečení potřebnéhotepelného režimu reakcie bez vplyvu na kva-litu vytáhaného vínylchloridu a jeho poly-merizačnú aktivitu. Aj pri elektrolýze NaClvznikajúci chlói’ sa chemicky využije na vý-robu dichlóretánu a vodík sa může využitako palivo na získanie tepla pre termickúdehydrochloráciu dichlóretánu.

Vysokotepelným štíepením uhlovodíkovvzniká celý rad chemických zlúčenín, z ktO'-rých sa ako surovina pre výrobu vinylchlo-ridu využívá a odděluje etylén a acetylén,ostatně zložky sa spravidla spalujú na„fakli“. Spalovaná zmes má obvykle nasle-dujúce zloženie: 14 až 17 % obj. metánu, 40 až 61 % obj. vodíka, 16 až 24 % obj. oxidu uholnatého, 0,3 % obj. etylénu a acetylénu, 1,5 obj. dusíka a kyslíka a v ínalom množstve i ďalšie látky. Tátozmes sa v ďalšom označuje ako zvyškovýplyn.

Vysoký obsah oxidu uholnatého robí spa-lovanie rizikovým, keď po spálení nesmiejeho objemový podiel převýšit 0,1 % obj.Vzhladom na rozdielny chemický charakterpřítomných látok v spalných plynoch sa ne-předpokládalo, že bude možné upravit re-žim spalovania vo vztahu k termickej de-hydrochlorácii 1,2-dichlóretánu tak, abytechnologické podmienky výroby vinylchlo-ridu boli stabilizované.

Na výrobu vínylchloridu tepelným štie-pením 1,2-dichlóretánu lokálně nadvazujespravidla i výroba chlóru elektrolýzou NaCl,keď východiskový dichlóretán sa vyrábamiestne adíciou chlóru a etylén vydělený zreakčných splodín v HTP procese. Pri elek-trolýze vzniká však aj v podstatě ekvimo-lárne množstvo vodíka, ktorého značná časť— a niekedy i celé množstvo — sa spalu-je na polnom horáku — ,,fakli“, Zistilo sa,že je možné i tento vodík miesaf v určit jihrozsahu pře tepelno energetické účely sozvyškovým plynom a tuto zmes v ďalšomoznačujeme ako spalný plyn. Při postupe podlá vynálezu možno aspoňčasť bežne používaného ušlechtilého pali-va — zemného plynu — nahrádzať zvyško-vým plynom alebo elektrolytickým vodíkomalebo spalným plynom bez negativného do-padu na technologický režim výroby vinyl-chloridu tepelným štiepením 1,2-dichlóre-tánu pri dodržaní ostatných podmienok po-dlá vynálezu. Riešenie znamená aj komplex-nejšie využitie surovin použitých v bezpro-středné nadvázujúcich technologických stup-ňoch na tepelné štiepenie 1,2-dichlóretá-nu.

Vzhradom k tomu, že vznikajúce množstvo

Claims (4)

1. 261651 5 tepla spalováním různých paliv podlá vyná-lezu je rozdielne, upravuje sa ohřev a re-akčná teplota množstvom privádzaného pa-liva, a to najčastejšie počtom použitých ho-rákov a/alebo tlakovým rozdielom před aza tryskami horákov. Niektoré typické možnosti markantně vy-stupujú z nasledujúcich prevádzkových po-kusov. Příklad 1 Na prevádzkovom zariadení s nástrekom B 10 t/1 h 1,2-dichlóretánu sa uskutočňuje ter-mická dehydrochlorácia dichlóretánu, pri-čom na jednú pec sa použije 48 horákov stryskami priemeru 4,1 mm. Podtlak v spalo-vacom priestore sa udržuje v intervale 50až 80 Pa. V priebehu ďalej uvedených po-kuso-v sa dosahuje 50 %-ná konverzia nanastrekovaný dichlóretán. Pokus e. Zmes hořlavých plynov druh množstvo Nm3/1 h Nm3/1 t 1,2-dichlóretánu 1 spalný plyn (16 % H2j 1 200 120 2 zvyškový plyn 1140 114 3 spalný plyn (13% H2 j 1 080 113 zemný plyn 50 4 spalný plyn (8 % I-I2j 360 72 zemný plyn 360 5 zvyškový plyn 140 59 zemný plyn 450 6 zemný plyn 510 51 U spalného plynu uvádzané % H2 udá-vajú % obj. vodíka z elektrolytickej výro-by chlóru v spalnom plyne. Siesty pokus jeporovnávací s použitím klasického vykuro-vacieho plynu. Pri hodnotení výsledko-v pro-ti porovnávaciemu pokusu sa nezisťuje zvý-šené tvorenie koksu alebo sadzí v priesto-roch pece, konverzia je stabilná a kvalitaproduktu na požadovanej úrovni, vrátane vyhodnotenia polymerizačnej aktivity. ZMadiska teplotovej stability přítomnostzemného plynu pozitivně ovplyvňuje jej ú-roveň, alebo teplotové výkyvy aj pri pou-žití samotného spalného alebo zvyškovéhoplynu nepresahujú 2 až 3 °C od zvolenejteploty, čo z hladiska technologického saneprejavuje. PREDMET

   1. Sposob kontinuálnej termickej dehyd-rochlorácie 1,2-dichlóretánu vo vyhrievacombloku působením tepla vznikajúceho spalo-váním zmesi hořlavých plynov za spolupó-sobenia tepelnej zotrvačnosti zariadenia as udržováním teploty v požadovanora roz-medzí i pri kolísaní zloženia zmesi plynovvyznačujúci sa tým, že do spalovaciehopriestoru s podtlakom 30 až 100 Pa sa pri-vádza prúdmi s priemerom 3,2 až 4,5 mmv množstve 5 až 30 Nm3. Ir '/prúd ako zmeshořlavých plynov spalný alebo zvyškovýplyn, a množstvo spalovanej zmesi hořla-vých plynov sa udržuje v rozmedzí 50 až150 Nm3.t_1 dehydrochlórovaného 1,2-di-chlóretánu. VYNALEZU
2. 2. Sposob podlá bodu 1 vyznačujúci satým, že spalný alebo zvyškový plyn sa spa-luje v zmesi so zemným plynom tvoriacim2 až 80 % oibj. úhrnného množstva zmesihořlavých plynov.
3. 3. Sposob p din bodu 1 vyznačujúci satým, že zvyškový plyn je zmis plynov vzni-ká júca oddělením acetylčnu a etylénu zozmesi z vysokotepelného šiiepenia íahkéhobenzínu.
4. 4. Sposob podlá bodu 1 vyznačujúci satým, že spalný plyn je zvyškový plyn s ob-sahom 2 až 20 % obj. vodíka z elektrolytic-kej výroby chlóru.