DE1910854A1

DE1910854A1 - Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichloraethan

Info

Publication number: DE1910854A1
Application number: DE19691910854
Authority: DE
Inventors: Jakobowsky Dipl-Chem Dr Armin; Rechmeier Dr Dipl-Chem Gerhard; Wirtz Dipl-Chem Dr Peter
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1969-03-04
Filing date: 1969-03-04
Publication date: 1970-09-17
Also published as: BR7017221D0; NL7002854A; JPS5323281B1; FR2034647A1; DE1910854C3; SE359534B; BE746832A; CA946415A; ES377113A1; CH534115A; FR2034647B1; RO63721A; US3843736A; GB1283028A; ZA701478B; AT293349B

Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT
Knapsack bei Köln

Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichloräthan

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von reinstem, chlorwasserstoff freiem Vinylchlorid durch unvollstärdige thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan bei erhöhtem Druck und Temperaturen zwischen etwa 450 und 65O⁰O in Abwesenheit von Katalysatoren.

Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichloräthan sind z.B. aus der britischen Patentschrift 938 824 und den deutschen Auslegeschriften 1 242 594 und 1 250 426 bekannt.

Die allgemeine Arbeitsweise bekannter Verfahren zur Spaltung von 1,2-Dichloräthon sei zur Verdeutlichung der nachfolgend zu beschreibenden Erfindung an Hand eines Fließschemas näher erläutert:

Aus dem Vorratsbehälter 1 wird 1,2-Dichloräthan über Pumpe 2 in das Spaltrohr 3 eingespeist« Die Dichloräthan-Elnepeisung in das Spaltrohr 3 erfolgt z.B. bei 27 ata I

und beträgt z.B. 9,38 t/h. Die Temperatur des eingesetzten Dichloräthans liegt bei etwa 40⁰C. Das Spaltrohr 3 befindet sich in einem mit Heizöl oder Gas beheizten Ofen 6. Auf dem Wege durch das Spaltrohr 3 wird das flüssig eingebrachte Dichloräthan zunächst vorgewärmt, dann verdampft, überhitzt und schließlich bei einer Temperatur von etwa 500⁰C gespalten.Den Dichloräthan-Umsatz im Crackteil des Spaltrohree 3 hält man auf etwa 56 $ (allgemein 55 bis 65 $) durch entsprechende Regulierung der Beheizung. Die Temperatur der aus dem Spaltrohr austretenden

Gasmischung beträgt 525⁰C, bei einem Druck von 17 ata.

Bei diesem Druck wird die Gasmischung durch den Kühler bei etwa 7O⁰C teilweise kondensiert. Der dabei gaeförmig bleibende Produktanteil und das Kondensat werden unter Entspannung auf etwa 12 ata in die Chlorwasserstoffkolonne 8 eingeleitet, deren Abtriebsteil bei 19 gezeichnet ist. Der Sumpf der Kolonne 8 kann durch einen Umlaufverdampfer 20 geheizt werden. Als Kopfprodukt gewinnt man in dieser Destillationsstufe 8 einen reinen Chlorwasserstoff aus den flüssig und dampfförmig eingebrachten Produktströmen des Spaltprozesses. Dieser Chlorwasserstoff, der in einer Menge von 1853 kg/h anfällt, eignet sich infolge seiner hohen Reinheit für andere Synthesen.

Das Blasenprodukt der Kolonne 8 enthält das im Spaltprozeß gebildete Vinylchlorid (Sdp._76o = -13,9⁰C) zusammen mit dem nicht umgesetzten 1,2-Dichloräthan. Dieses Gemisch wird unter Entspannung auf etwa 5 ata in die sogenannte Vinylchlorfi-Kolonne 9 eingeleitet, wobei das reine Vinylchlorid (= 3172 kg/h) aus dem Kopfkondensat der Kolonne 9 entnommen wird. Das Blasenprodukt der Vinylchlorid-Kolonne 9 enthält das im Spaltrohr nicht umgesetzte 1,2-Dichloräthan sowie die bei diesem Spaltverfahren gebildeten LeichtBieder und Hochsieder. Die Kopftemperatur der Kolonne 9 wird auf 37⁰C, die Blasentemperatur auf 150⁰C gehalten. Um dieses 1,2-Dichloräthan in den Spaltprozeß wieder zurückführen zu können, wird das aus der Blase der Vinylchlorid-Kolonne 9 abfließende rohe Rück-1,2-Dichloräthan entsprechend der in der deutschen Auslegeschrift 1 250 426, Spalte 3, Zeile 51» bis Spalte A, Zeile 51, geschilderten Arbeitswelse aufgearbeitet.

Das am Kopf der Kolonne 9 abdeetillierende Vinylchlorid

-3-

009838/2196

wird im Kühler 21 totalkondensier+ und im Abseheidegefaß 22 aufgefangen. Dieses Abscheidenfaß 22 besitzt eine Bafclüftungsleitung 18. Mit Hilfe der Pumpe 17 wird laufend Vinylchlorid aus dem Abscheidegefäß 22 abgezogen und ein Teil durch Leitung 16 als Rückfluß wieder auf den Kopf der Kolonne 9 gegeben. Ein anderer Teil des' Vinylchlorids kann über leitung 15 abgezogen werden. Nach dem Verfahren der deutschen /uslegeschrift 1 250 426 wird ein Kreislaufanteil aus dem gewonnenen Vinylchlorid abgezweigt und in die Zuleitung zu Kolonne 8 zurückgeführt.

Mit dem Vinylchloridkreislauf zwischen Kolonne 8 und 9 erzielt man eine verminderte Verkokung im Umlaufverdämpfer 20 und im Abtriebsteil 19.

Das aus Leitung 15 abgezogene Vinylchlorid kann zwar als reines Produkt angesprochen werden, enthält jedoch noch etwa 300 bis 500 ppm Chlorwasserstoff. TJm diesen Chlorwasserstoff zu entfernen, hatte man das flüssige Vinylchlorid bisher durch zwei mit Natriumhydroxid gefüllte Türme geschickt. Dies war ein diskontinuierlicher Arbeitsgang, da die Türme von Zeit zu Zeit entleert und neu gefüllt werden mußten. Nachteilig war auch, daß durch das flüssige Vinylchlorid mit der Zeit größere Mengen Natriumchlorid- bzw. -hydroxid aus den Türmen ausgetragen und in die nachfolgenden Rohrleitungen eingeschleppt wurden, welche in regelmäßigen Zeitabständen davon befreit werden mußten.

Erfindungsgemäß können die NaOH-Türme entfallen, wenn man das chlorwaBserstoffhaltige Vinylchlorid auf den Kopf einer Entgasungskolonne 4 leitet, deren unterer Teil mit einem Umlaufverdampfer 5 versehen ist. Mit Hilfe dieses Umlaufverdampfers wird ein Teil des einlaufenden Vinylchlorids verdampft, wobei die aufsteigenden Dämpfe den gesamten Chlorwasserstoff mit eich führen.Die Dämpfe werden über

-4-009838/2196

Leitung 10 abgeleitet, im Kühler *■* verflüssigt und in Abscheidegefäß 12 aufgefangen. Vo₄. dort gelangt das chlorwasserstoffhaltige Vinylchlorid über zeitung 14 im Kreislauf zurück in den Einlauf der Kolonne 8. In leitung 14 ist eine Pumpe 13 eingeschaltet, da Kolonne 8 gewöhnlich unter höherem Druck als die Kolonnen 9 ¹JKd 4 betrieben wird. Aus dem Bodenablauf der Kolonne 4 kann man reinstes, chlorwasserstofffreies Vinylchlorid abnehmen.

Im allgemeinen genügt es, etwa 5 f* des in die Entgasungskolonne 4 einlaufenden Vinylchlorids ~~ verdampfen, um sämtlichen Chlorwasserstoff ausEi'^agen. Man kann jedoch auch mehr Vinylchlorid verdampfen und über Leitung 14 in Kolonne 8 zurückführen, wobei man zusätzlich die Vorteile des Verfahrens der deutschen Auslegeschrift 1 250 426 erzielt.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ermöglicht einen vollkontinuierlichen Betrieb; durch Wegfall der KaOH-Türme spart man Arbeitskräfte, die bisher zur Entleerung und Neufüllung dieser Türme nötig waren, außerdem vermeidet man, daß das gewonnene Vinylchlorid Salze enthält.

Im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch unvollständige thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan bei erhöhtem Druck von vorzugsweise 8 bis 40 ata und Temperaturen zwischen etwa 450 und 65O⁰C in Abwesenheit von Katalysatoren,wobei die die Spaltzone verlassende Gasmischung, welche aus Vinylchlorid, Chlorwasserstoff, nicht umgesetztem 1,2-Dichloräthan sowie Nebenprodukten besteht, teilweise kondensiert in eine erste Destillationadtufe zur Abdestillation des Chlorwasperstoffs und anschließend in eine zweite Destillationsstufe zur Abdestillation des Vinylchlorldes geleitet wird, wonach das Sumpfprodukt der zweiten Destillationsstufe zwecks

-5-009838/2196

Rückführung des nicht umgesetzter '. ,2-Mehloräthans in bekannter Welse aufgearbeitet wira and wobei das &m Kopf der zweiten Destillationsstufe abgezogene und verflüssigte Vinylchlorid teilweise etwa in die Mitte der ersten Destillationsstufe zurückgepumpt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man das als Produktion abgezogene, verflüssigte Vinylchlorid, welches noch geringe Mengen Chlorwasserstoff enthält,dem Kopf einer Entgasungszone zuführt, aus der mittels eines Umlaufverdampfers ein Teil des Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abgedampft, konuuiidiert und etwa in die Mitte der ersten, zur Abde~filiation deB Chlorwasserstoffs vorgesehenen Destillotionsstufe zurückgepumpt wird, während dem Boden der Entgasungszone reinstes Vinylchlorid entnommen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß man aus der Fntgasungszone 3 bis 20 io des über Kopf einlaufenden Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abdampft und kondensiert.

Beispiel

Über leitung 15 laufen 5 t/h Vinylchlorid mit einem HCl-Gehalt von 500 ppm (=0,5 °/oo) in die Entgasungskolonne 4 ein. Mit Hilfe des ümlaufverdampfers 5 werden 5 i> (= 250 kg/h) des einlaufenden Vinylchlorids verdampft, wobei der gesamte Chlorwasserstoff, nämlich 2,5 kg/h, mit über Leitung 10 abgeschleppt wird. Das verdampfte Vinylchlorid mit nunmehr etwa 1 $ HCl wird kondensiert und über leitung 14 in Kolonne 8 zurückgeführt. Am Boden der Kolonne 4 werden 4,750 t/h reinstes Vinylchlorid (0 ppm HCl) als Produktion abgezogen.

-6-

009838/2196

Claims

191085'+ Patentansprüche:

1) Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durca unvollständige thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan bei erhöhtem Druck von vorzugsweise 8 "bis 40 ata und Temperaturen zwischen etwa 450 und fc50°C in Abwesenheit von Katalysatoren, wobei die die Spaltzone verlassende Gasmischung, welche aus Vinylchlorid, Chlorwasserstoff, nicht umgesetztem 1,2-Dichloräthan sowie Nebenprodukten besteht, teilweise kondensiert in eine erste Destillationsstufe zur Abdestillation de^ Chlorwasserstoffs und anschließend in eine zweite DestilDationsstufe zur Abdestillation des Vinylchlorides geleitet wird, wonach das Sumpfprodukt der zweiten Destillationsstufe zwecks Rückführung des nicht umgesetzten 1,2-Dichloräthans in bekannter Weise aufgearbeitet wird und wobei das am Kopf der zweiten Destillationsstufe abgezogene und verflüssigte Vinylchlorid teilweise etwa in die Mitte der ersten Destillationsstufe zurückgepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das als Produktion abgezogene, verflüssigte Vinylchlorid, welches noch geringe Mengen Chlorwasserstoff enthält, dem Kopf einer Entgasungszone zuführt, aus der mittels eines UmlaufVerdampfers ein Teil des Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abgedampft, kondensiert und etwa in die Mitte der ersten, zur Abdestillation des Chlorwasserstoffs vorgesehenen Destillationsstufe zurückgepumpt wird, während dem Boden der Entgaeungszone reinstes Vinylchlorid entnommen wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der Entgasungseone 3 bis 20 # des über Kopf einlaufenden Vinylchlorids zusammen mit dem gesaraten eingeschleppten Chlorwasserstoff abdampf und kondensiert.

009838/2196 BAD ORfGfNAt.