DE19641753A1 - Start-up process for evaporator in e.g. production of vinyl chloride - Google Patents

Start-up process for evaporator in e.g. production of vinyl chloride

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DE19641753A1
DE19641753A1 DE1996141753 DE19641753A DE19641753A1 DE 19641753 A1 DE19641753 A1 DE 19641753A1 DE 1996141753 DE1996141753 DE 1996141753 DE 19641753 A DE19641753 A DE 19641753A DE 19641753 A1 DE19641753 A1 DE 19641753A1
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evaporator
condensate
compressor
gas
heating
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Harald Dr Bartels
Hans-Josef Stueer
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Evonik Operations GmbH
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Huels AG
Chemische Werke Huels AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/28Evaporating with vapour compression
    • B01D1/284Special features relating to the compressed vapour
    • B01D1/2856The compressed vapour is used for heating a reboiler or a heat exchanger outside an evaporator

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Abstract

During the start-up phase of a chemical process, e.g. vinyl chloride vapours are generated by an evaporator assembly and in prior art are then mechanically compressed by a supplementary evaporator assembly. The novelty is that the gaseous phase is repeatedly circulated through a compressor and is heated by a heat exchanger, until the associated assembly has heated up to process temperature.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Anfahren einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung zur Gewinnung von reinem Vinylchlorid.The invention relates to a method for starting an evaporator system mechanical vapor compression. In particular, it relates to a method for starting an evaporator system with mechanical vapor compression to obtain pure vinyl chloride.

Verdampferanlagen mit thermischer oder mechanischer Brüdenverdichtung sind bekannt [R. Billet: Verdampfung und ihre technischen Anwendungen, Verlag Chemie (1981), Seiten 24 bis 43]. Der mechanische Brüdenverdichter wird eingesetzt, wenn der zu verdichtende Brüden den Einsatz eines (mit Wasserdampf betriebenen) Dampf­ strahlverdichters nicht zuläßt oder kein Dampf für den Strahlverdichter zur Verfügung steht. Mechanische Brüdenverdichter werden vorzugsweise auch dann eingesetzt, wenn große Brüdenmassenströme zu verdichten sind.Evaporator systems with thermal or mechanical vapor compression are known [R. Billet: Evaporation and its technical applications, Verlag Chemie (1981), pages 24 to 43]. The mechanical vapor compressor is used when the vapors to be compressed use a steam (operated with steam) jet compressor does not allow or no steam is available for the jet compressor stands. Mechanical vapor compressors are preferably also used when large vapor mass flows have to be compressed.

Beim Anfahren einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung treten folgende Probleme auf: Solange die Verdampferanlage ihre Betriebstemperatur noch nicht erreicht hat, wird der Brüden durch einen zusätzlichen Verdampfer (im folgenden Zusatzverdampfer genannt) erzeugt, der z. B. mit Heizdampf betrieben wird. Solange die Anlage noch so kalt ist, daß der Brüden zwischen Verdampferausgang und Verdichterausgang kondensiert, bleibt der gegen Kondensat empfindliche Verdichter abgeschaltet. Der Verdichter wird erst in Betrieb genommen, nachdem
When starting an evaporator system with mechanical vapor compression, the following problems occur: As long as the evaporator system has not yet reached its operating temperature, the vapor is generated by an additional evaporator (hereinafter referred to as an additional evaporator). B. is operated with heating steam. As long as the system is still so cold that the vapor condenses between the evaporator outlet and the compressor outlet, the condensate-sensitive compressor remains switched off. The compressor is only put into operation after

  • 1. die Kondensationszone des Brüdens stromabwärts des Verdichters liegt und1. the condensation zone of the vapor is downstream of the compressor and
  • 2. gegebenenfalls vor dem Anfahren der Verdampferanlage zum Spülen der Anlage eingesetztes, bei den gegebenen Temperaturen nicht kondensierendes Gas wie z. B. Stickstoff weitgehend aus dem System verdrängt worden ist, da sonst der Ver­ dichter wegen der in der Regel geringeren Dichte des Spülgases im Vergleich zum Brüden ins sogenannte "Pumpen" gerät und dabei großen Schaden nehmen kann.2. If necessary, before starting the evaporator system to rinse the system used, at the given temperatures non-condensing gas such. B. Nitrogen has been largely displaced from the system, otherwise the Ver denser because of the generally lower density of the purge gas compared to Brothers get into the so-called "pumping" and can be seriously damaged.

Sobald der Brüdenverdichter seine volle Leistung erreicht hat, wird der für das Anfahren der Verdampferanlage notwendige Zusatzverdampfer abgeschaltet.As soon as the vapor compressor has reached its full capacity, it will be used for the Start-up of the evaporator system necessary additional evaporator switched off.

Der Zusatzverdampfer wird also einzig und allein für den Anfahrvorgang benötigt. Es stellt sich daher die Aufgabe, den Anfahrvorgang einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung ohne einen Zusatzverdampfer zu ermöglichen und durch die Einsparung dieses Verdampfers die Investitionskosten einer Verdampfer­ anlage mit mechanischer Brüdenverdichtung deutlich zu verringern.The additional evaporator is therefore only required for the start-up process. It there is therefore the task of starting up an evaporator system mechanical vapor compression without an additional evaporator and by saving this evaporator the investment costs of an evaporator plant with mechanical vapor compression.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den in Patent­ anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen.This object is achieved according to the invention by a method with the in patent Claim 1 specified characteristic features.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise auf Verdampferanlagen mit einer Rektifiziereinrichtung angewendet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher im folgenden anhand einer in der Figur dargestellten Verdampferanlage mit einer Rektifizierkolonne A näher erläutert. Diese Verdampferanlage ist im wesentlichen wie folgt aufgebaut:
Die Kolonne A hat einen Zulauf 1 für die zu verdampfende Flüssigkeit, einen Ablauf über Ventil V7 für das Sumpfprodukt und eine Ableitung 2 für das Kopfprodukt. Im Bereich des Sumpfes ist der Umlaufverdampfer D vorhanden. Die Leitung 2 führt das Kopfprodukt zum Brüdenverdichter B und zum Wärmetauscher für Gas C, der über zwei absperrbare Zuleitungen 3 und 4 wahlweise mit Heizmittel oder mit Kühlmittel versorgt werden kann. Die den Wärmetauscher C verlassende Gasleitung ist sowohl über Ventil V2 mit dem Sumpfbereich der Kolonne verbunden als auch direkt mit dem kondensatseitigen Eingang des Umlaufverdampfers D. Der kondensatseitige Ausgang des Umlaufverdampfers D ist mit der Vorlage E verbunden. Diese Vorlage hat eine Ableitung 5 für nicht kondensierte Gase und eine Ableitung 6 für das Kondensat. Die Kondensatleitung mit der Pumpe F führt einerseits zum Kopf der Kolonne, andererseits zu einer Entnahmestelle (Ventil V6) für das Kondensat.
The method according to the invention is preferably applied to evaporator systems with a rectification device. The process according to the invention is therefore explained in more detail below with reference to an evaporator system with a rectification column A shown in the figure. This evaporator system is essentially constructed as follows:
Column A has an inlet 1 for the liquid to be evaporated, an outlet via valve V7 for the bottom product and a discharge 2 for the top product. The circulation evaporator D is present in the area of the sump. The line 2 leads the overhead product to the vapor compressor B and to the heat exchanger for gas C, which can be supplied with heating or coolant via two shut-off lines 3 and 4 . The gas line leaving the heat exchanger C is connected both via valve V2 to the bottom region of the column and also directly to the condensate-side inlet of the circulation evaporator D. The condensate-side outlet of the circulation evaporator D is connected to the receiver E. This template has a line 5 for uncondensed gases and a line 6 for the condensate. The condensate line with the pump F leads on the one hand to the top of the column and on the other hand to a removal point (valve V6) for the condensate.

Die Verdampferanlage wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt angefahren:
Die Kolonne und die anderen Apparate sind häufig zunächst mit einem - bei den gegebenen Bedingungen - nicht kondensierbaren Gas (z. B. Luft, Stickstoff) gefüllt, das zum Spülen der Anlage verwendet wurde und nun durch Produktdämpfe zu verdrängen ist. Im ersten Schritt wird der Sumpf der Kolonne A über den Zulaufstutzen 1 mit dem zu destillierenden Produkt gefüllt. Danach wird das Ventil V2 geöffnet und das Ventil V5 geschlossen. Dann wird der Verdichter B - bei noch kalter Anlage - eingeschaltet. Es stellt sich dabei ein Betriebspunkt ein, bei dem kein "Pumpen" auftritt. Durch Öffnen des Ventils V3 wird der Wärmetauscher C auf "Heizen" geschaltet. Das vom Verdichter im Kreis geförderte Gas wird im Wärmetauscher C aufgeheizt und strömt - wei­ testgehend am Verdampfer D vorbei - direkt in den Sumpf der Kolonne. Es heizt sowohl die im Sumpf der Kolonne befindliche Flüssigkeit als auch die durch diese Kreisfahrweise durchströmten Apparate auf.
The evaporator system is started up according to the method according to the invention as follows:
The column and the other apparatuses are often initially filled with a gas (e.g. air, nitrogen) which is not condensable under the given conditions and which was used to purge the system and is now to be displaced by product vapors. In the first step, the bottom of column A is filled with the product to be distilled via the inlet connection 1 . Then valve V2 is opened and valve V5 is closed. Then compressor B is switched on - when the system is still cold. An operating point is set at which no "pumping" occurs. By opening the valve V3, the heat exchanger C is switched to "heating". The gas conveyed by the compressor in a circuit is heated in heat exchanger C and flows - largely bypassing evaporator D - directly into the bottom of the column. It heats up both the liquid in the bottom of the column and the apparatus through which this circular mode of operation flows.

Das Kreisgas besteht zunächst aus dem nicht kondensierbaren Gas; mit steigender Temperatur innerhalb des gesamten Gaskreislaufs nimmt der Anteil an kondensierbarem Gas, das aus der zu verdampfenden Flüssigkeit stammt, allmählich zu, wodurch der Druck in der Verdampferanlage durch den Partialdruck des Dampfes aus der Flüssig­ keit steigt. Sobald der Gesamtdruck in der Anlage einen vorgegebenen Wert erreicht hat (meist etwa den späteren Betriebsdruck), wird über die Ableitung 5 ein Gasgemisch bestehend aus kondensierbarem und nicht kondensierbarem Gas abgelassen, wodurch der Gesamtdruck auf dem vorgegebenen Wert gehalten wird. Hierdurch nimmt der Anteil an nicht kondensierbarem Gas in der Anlage ab, während gleichzeitig der Anteil an kondensierbarem Gas im Gaskreislauf der Anlage steigt.The cycle gas initially consists of the non-condensable gas; With increasing temperature within the entire gas circuit, the proportion of condensable gas that comes from the liquid to be evaporated gradually increases, whereby the pressure in the evaporator system increases due to the partial pressure of the vapor from the liquid. As soon as the total pressure in the system has reached a predetermined value (usually about the later operating pressure), a gas mixture consisting of condensable and non-condensable gas is discharged via the discharge line 5 , whereby the total pressure is kept at the predetermined value. As a result, the proportion of non-condensable gas in the system decreases, while at the same time the proportion of condensable gas in the gas circuit of the system increases.

Sobald der Gesamtdruck in der Anlage den Dampfdruck des Kopfproduktes (bei der vorgegebenen Destillationstemperatur) erreicht hat, ist die Konzentration der nicht kondensierbaren Gase praktisch auf Null gesunken und die Flüssigkeit im Sumpf siedet. Nun wird das Ventil V2 langsam geschlossen, wodurch der Druck auf der Konden­ satseite des Verdampfers D steigt. Sobald der Dampf des Kopfproduktes kondensiert, fällt Kondensat in der Vorlage E an, das zunächst vollständig mit der Pumpe F als Rücklauf auf den Kopf der Kolonne gepumpt wird. Dem Wärmetauscher C wird nun durch Schließen des Ventils V3 weniger oder keine Wärme mehr zugeführt, oder er wird durch Öffnen des Ventils V4 auf "Kühlen" umgeschaltet, um die durch adiabate Kompression erzeugte Wärme teilweise oder ganz abzuführen, so daß der Ver­ dampfungskreislauf wärmemäßig im Gleichgewicht gehalten wird. Der Anfahrvorgang ist beendet, sobald das Ventil V2 ganz geschlossen ist. Alsdann wird die Kolonne so lange mit totalem Rücklauf gefahren, bis das Kondensat in der Vorlage E den geforderten Reinheitsgrad erreicht hat.As soon as the total pressure in the system is the vapor pressure of the overhead product (at the predetermined distillation temperature), the concentration is not condensable gases practically dropped to zero and the liquid boiled in the sump. Now valve V2 is slowly closed, which causes pressure on the condensate the side of the evaporator D rises. As soon as the vapor of the top product condenses,  falls condensate in the template E, which is initially completely with the pump F as Return is pumped to the top of the column. The heat exchanger C is now by closing the valve V3 less or no more heat, or he is switched to "cooling" by opening the valve V4, the adiabatic Partially or completely dissipate compression generated heat, so that the Ver is kept in equilibrium in terms of heat. The starting process is finished as soon as valve V2 is completely closed. Then the column becomes like this long run with total return until the condensate in the template E the has reached the required level of purity.

Anschließend wird die zu destillierende Flüssigkeit kontinuierlich über den Zulauf­ stutzen 1 eingespeist und das Rücklaufverhältnis über Ventil V6 auf den gewünschten Wert herabgesetzt. Die anfallende Destillat- bzw. Sumpfproduktmenge wird an den Stellen V6 bzw. V7 abgeführt, womit die Verdampferanlage ihren normalen Betriebs­ zustand erreicht hat.Subsequently, the liquid to be distilled is fed continuously via the inlet nozzle 1 and the reflux ratio is reduced to the desired value via valve V6. The amount of distillate or bottom product obtained is removed at points V6 or V7, which means that the evaporator system has reached its normal operating state.

Falls während des Anfahrvorganges die Flüssigkeitsmenge im Sumpf und/oder der Destillatvorlage zu klein wird, können weitere Mengen der zu verdampfenden Flüssigkeit über den Zulaufstutzen 1 in die Kolonne gefahren werden.If the amount of liquid in the sump and / or the distillate receiver becomes too small during the start-up process, further amounts of the liquid to be evaporated can be fed into the column via the inlet connection 1 .

Für den Fall, daß die Verdampferanlage unter Betriebsbedingungen abgestellt wurde, d. h., daß sie beim Anfahren kein nicht kondensierbares Gas enthält, entfällt der Vorgang des Abführens dieses Gases über das Ventil V5.In the event that the evaporator system has been shut down under operating conditions, d. that is, it does not contain any non-condensable gas when starting, the Process of removing this gas via valve V5.

Enthält der Zulauf jedoch noch Anteile eines Produktes, das leichter als das zu destillierende Produkt siedet, oder Gase, die bei den gegebenen Temperaturen nicht kondensieren, können diese während des Normalbetriebs auch über die Ableitung 5 abgelassen werden.However, if the feed still contains portions of a product that boils more easily than the product to be distilled, or gases that do not condense at the given temperatures, these can also be discharged via the discharge line 5 during normal operation.

Besitzt die anzufahrende Verdampferanlage keine Rektifiziervorrichtung, sondern nur einen Verdampfer D, so wird während des Anfahrens das beheizte Kreisgas in übertragener Weise über Ventil V2 weitgehend produktseitig durch den Verdampfer D und das dort vorgelegte zu behandelnde flüssige Produkt gerührt, bis etwa der spätere Betriebsdruck erreicht ist. Dann wird der Gasstrom auf der Produktseite gedrosselt und auf die Kondensatseite verlagert, bis schließlich der Normalbetrieb unter Anpassen der Heiz- bzw. Kühlleistung im Wärmetauscher C und der Menge des Zulaufs 1 erreicht wird. Kondensat wird über Ventil V6 und nicht verdampfter Produktrückstand über Ventil V7 abgelassen.If the evaporator system to be started up does not have a rectification device, but only an evaporator D, the heated circulating gas is largely transferred on the product side through the evaporator D and the liquid product to be treated presented via valve V2 during the start-up, until approximately the later operating pressure is reached . Then the gas flow is throttled on the product side and shifted to the condensate side until normal operation is finally achieved by adapting the heating or cooling capacity in the heat exchanger C and the amount of the inlet 1 . Condensate is drained via valve V6 and non-evaporated product residue via valve V7.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es also, Verdampferanlagen mit mechanischer Brüdenverdichtung - und dabei insbesondere solche mit Rektifiziervor­ richtungen - ohne einen Zusatzverdampfer anzufahren. Durch die Einsparung dieses Zusatzverdampfers wird der Anfahrvorgang vereinfacht, und die Investitionkosten der Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung werden deutlich verringert, ohne daß die Vorteile der mechanischen Brüdenverdichtung im Normalbetrieb beeinträchtigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher vorzugsweise immer dann angewendet, wenn auch die mechanische Brüdenverdichtung bei der zu lösenden Verdampfungsaufgabe Vorteile bietet. Die im Normalbetrieb zu lösende Verdampfungsaufgabe legt auch die am Ende des Anfahrvorgangs zu erreichenden Betriebsbedingungen wie Temperatur und Druck fest. Der erfindungsgemäß zum Anheizen der sich vor und während des Anfahrvorgangs in der Anlage befindenden Gasphase benötigte Wärmetauscher C ist auch in herkömmlichen Anlagen mit mechanischer Brüdenverdichtung vorhanden, um die durch die adiabate Kompression erzeugte Wärme abzuführen und den Verdampfungskreislauf wärmemäßig im Gleichgewicht zu halten. Als Verdichter kommen vorzugsweise Turboverdichter in Frage; aber auch alle übrigen für die mechanische Brüdenkompression geeigneten Ver­ dichter können eingesetzt werden. Erfindungsgemäß ist es außerdem möglich, mit Hilfe geeigneter Steuer- und Regeleinrichtungen den erfindungsgemäßen Anfährvorgang vollautomatisch zu gestalten.The method according to the invention therefore makes it possible to use evaporator systems mechanical vapor compression - and especially those with rectification directions - without starting an additional evaporator. By saving this Additional evaporator, the start-up process is simplified, and the investment costs Evaporator system with mechanical vapor compression are significantly reduced, without the advantages of mechanical vapor compression in normal operation be affected. The method according to the invention is therefore preferred always used, even if the mechanical vapor compression at the solving evaporation task offers advantages. The one to solve in normal operation Evaporation task also specifies those to be reached at the end of the start-up process Operating conditions such as temperature and pressure. The invention for Heating up those in the system before and during the start-up process Gas phase required heat exchanger C is also in conventional systems mechanical vapor compression available to the adiabatic compression dissipate heat generated and the evaporation circuit in the heat To keep balance. Turbocompressors are preferably used as compressors Question; but also all other Ver suitable for mechanical vapor compression denser can be used. According to the invention, it is also possible with the help suitable control and regulating devices the starting process according to the invention to design fully automatically.

Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Anfahren von Ver­ dampferanlagen mit mechanischer Brüdenverdichtung eingesetzt, die zur Gewinnung von möglichst reinem Vinylchlorid durch Abtrennung höhersiedender Chlorkohlen­ wasserstoffe aus einer Vinylchlorid-Fraktion betrieben werden, die bezogen auf das Vinylchlorid bereits weitgehend frei von leichter siedenden Stoffen ist. Derartige Verdampferanlagen umfassen in aller Regel zumindest eine Rektifizierkolonne, die zur Lösung der Trennaufgabe abhängig von der Zusammensetzung des Zulaufs und von den abzutrennenden Komponenten dimensioniert ist und bei unterschiedlichen Tem­ peraturen und Drücken betrieben werden kann bzw. muß, so daß der erfindungsgemäße Anfahrvorgang bis zum Erreichen der jeweiligen Betriebsbedingungen ausgeführt wird.The method according to the invention for starting Ver steamer systems with mechanical vapor compression used for extraction of the purest possible vinyl chloride by separating higher-boiling chlorocarbons Hydrogen operated from a vinyl chloride fraction, based on the  Vinyl chloride is already largely free of low-boiling substances. Such Evaporator systems generally comprise at least one rectification column, which are used for Solution of the separation task depending on the composition of the feed and the components to be separated are dimensioned and at different temperatures temperatures and pressures can or must be operated, so that the invention Starting process is carried out until the respective operating conditions are reached.

Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung zur Gewinnung von möglichst reinem Vinylchlorid beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein:The invention is described below using the example of an evaporator system with mechanical Vapor compression described to obtain the purest possible vinyl chloride, without being limited to:

Beispielexample

Nach einem Stillstand der Verdampferanlage für Vinylchlorid gemäß der Figur ist im ersten Schritt der zum Spülen benutzte Stickstoff aus der Anlage zu entfernen. Dazu wird bei geöffnetem Ventil V2 und geschlossenen Ventilen V3, V4, V5, V6 und V7 über den Zulauf 1 Roh-Produkt in die Kolonne gefahren. Alsdann wird der Verdichter B in Betrieb genommen. Um das im Kreis gefahrene Gas aufzuheizen, wird das Ventil V3 geöffnet, so daß das Heizmedium - ca. 80°C heißes Wasser - durch den Wärme­ tauscher C strömt. Durch den auf diese Weise aufgeheizten Kreisgasstrom wird sowohl das Produkt im Sumpf der Kolonne als auch alle Apparate des Systems erwärmt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis durch den ständig steigenden Partialdruck des Vinylchlorids der Gesamtdruck in der Verdampferanlage einen Wert erreicht hat, der ca. 10% unterhalb des Druckes bei Normalbetrieb liegt. Steigt der Druck über diesen Wert, so wird an der Vorlage E das Ventil V5 etwas geöffnet, um einen Teil des Gasgemisches aus Stickstoff und Vinylchlorid in ein Entsorgungssystem abzuleiten. Auf diese Weise wird der Stickstoff zunehmend durch Vinylchlorid aus der Verdampfer­ anlage verdrängt. Der Vorgang ist abgeschlossen, wenn der Gesamtdruck der Anlage gleich dem Partialdruck des Vinylchlorids bei vorliegender Sumpftemperatur ist, d. h. der Partialdruck des Stickstoffs ist Null, und das Produkt siedet im Sumpf. Nun wird das Ventil V5 geschlossen. Alsdann wird durch langsames Schließen des Ventils V2 der Kreisgasstrom gedrosselt, um den Druck des Gases auf der Kondensatseite des Verdampfers D zu erhöhen. Dadurch kondensiert nun Vinylchlorid, was zur Folge hat, daß Wärmeenergie (Kondensationswärme) durch die Rohrwand zum Sumpfprodukt fließt, das sich in den Rohren befindet. In dem Maße, wie Vinylchlorid auf der Rohrwand (Kondensatseite) kondensiert, wird Vinylchlorid auf der Innenseite des Rohres verdampft (Kondensationswärme gleich Verdampfungswärme). Das anfallende flüssige Vinylchlorid läuft in die Vorlage E, aus der es mit der Pumpe F als Rücklauf zurück auf den Kopf der Kolonne gefördert wird.After the vinyl chloride evaporator system according to the figure has come to a standstill, the nitrogen used for purging must be removed from the system in the first step. For this purpose, with valve V2 open and valves V3, V4, V5, V6 and V7 closed, 1 raw product is fed into the column via the inlet. The compressor B is then put into operation. In order to heat up the gas circulating in the circuit, valve V3 is opened so that the heating medium - approx. 80 ° C hot water - flows through the heat exchanger C. The circulating gas stream heated in this way heats both the product in the bottom of the column and all the apparatus in the system. This process is continued until, due to the constantly increasing partial pressure of the vinyl chloride, the total pressure in the evaporator system has reached a value which is approximately 10% below the pressure in normal operation. If the pressure rises above this value, the valve V5 on the template E is opened somewhat in order to discharge part of the gas mixture of nitrogen and vinyl chloride into a disposal system. In this way, the nitrogen is increasingly displaced by vinyl chloride from the evaporator system. The process is complete when the total pressure of the system is equal to the partial pressure of the vinyl chloride at the bottom temperature, ie the partial pressure of the nitrogen is zero, and the product boils in the sump. Now valve V5 is closed. Then, by slowly closing the valve V2, the circulating gas flow is throttled in order to increase the pressure of the gas on the condensate side of the evaporator D. As a result, vinyl chloride condenses, which means that heat energy (heat of condensation) flows through the pipe wall to the bottom product, which is located in the pipes. To the extent that vinyl chloride condenses on the pipe wall (condensate side), vinyl chloride is evaporated on the inside of the pipe (heat of condensation equals heat of evaporation). The resulting liquid vinyl chloride runs into the template E, from which it is pumped back to the top of the column as a return.

Da der Druck nach dem Verdichter durch das allmähliche Schließen des Ventils V2 steigt, nimmt auch die Wärmemenge zu, die durch adiabate Kompression erzeugt wird und die Verdampferanlage zusätzlich aufheizt. Um dieses auszugleichen, wird in dem Maße wie der Druck in der Kolonne ansteigt, das Ventil V3 geschlossen und schließlich das Ventil V4 geöffnet, d. h. der Wärmetauscher C wird von "Heizen" auf "Kühlen" umgestellt. Die Verdampferanlage wird nun so lange mit totalem Rücklauf gefahren, bis durch Analyse festgestellt worden ist, daß das Destillat den Reinheitsanforderungen entspricht. Alsdann wird über das Ventil V1 Roh-Vinylchlorid zur Kolonne gefahren, das erforderliche Rücklaufverhältnis eingestellt und über das Ventil V6 Destillat und über das Ventil V7 Sumpfprodukt abgegeben.Since the pressure after the compressor by the gradual closing of the valve V2 increases, the amount of heat generated by adiabatic compression also increases and additionally heats up the evaporator system. To compensate for this, the Dimensions as the pressure in the column increases, the valve V3 closed and finally valve V4 opened, d. H. the heat exchanger C is changed from "heating" to "cooling" switched. The evaporator system is now operated with total return until it has been determined by analysis that the distillate meets the purity requirements corresponds. Then crude vinyl chloride is driven to the column via valve V1, the required reflux ratio is set and via valve V6 distillate and dispensed via the valve V7 bottom product.

Claims (6)

1. Verfahren zum Anfahren einer gegebenenfalls ein nicht kondensierbares Gas enthaltenden Verdampferanlage mit zumindest je einem Verdampfer D, einem mechanischen Brüdenverdichter B, einem Wärmetauscher C zwischen Verdichter B und Verdampfer D und einer Vorlage E für Kondensat mit einer Ablaßleitung 5 für nicht kondensierbares Gas, gekennzeichnet durch
  • - Einbringen einer begrenzten Menge an zu verdampfender Flüssigkeit in den Verdampfer D auf der Produktseite,
  • - Aufheizen der - durch den Verdichter B im Kreis gefahrenen - sich in der Anlage befindlichen Gasphase mittels des Wärmetauschers C,
  • - Einleiten des aufgeheizten Gases in den Verdampfer D auf der Produktseite und Aufheizen der im Verdampfer D befindlichen Flüssigkeit und der Verdampfer­ anlage insgesamt bis schließlich zum Erreichen des Betriebsdruckes im Ver­ dampfer D bei Normalbetrieb am Ende des Anfahrvorgangs,
  • - gegebenenfalls Ablassen von nicht kondensierbarem Gas aus der Vorlage E unter Konstanthalten des Druckes durch weiteres Aufheizen,
  • - allmählich zunehmendes Durchleiten des aufgeheizten Gases durch die Konden­ satseite des Verdampfers D und allmählich abnehmendes Einleiten des aufge­ heizten Gases auf der Produktseite des Verdampfers D gegebenenfalls bei gleich­ zeitigem Konstanthalten des Druckes durch weiteres Ablassen von nicht konden­ sierbarem Gas aus der Vorlage E,
  • - Herabsetzen der Leistung des Wärmetauschers C auf die für den Dauerbetrieb notwendige Heizleitung oder Abschalten der Wärmezufuhr oder Umschalten auf die für den Dauerbetrieb notwendige Kühlleistung, sobald das gesamte aufge­ heizte Gas auf die Kondensatseite des Verdampfers D strömt,
  • - dosiertes Öffnen des Zulaufs 1 zur Verdampferanlage, des Kondensatablaufs (über V6) und des Ablaufs für nicht verdampftes Produktrückstand (über V7).
1. A method for starting an optionally a non-condensable gas containing evaporator system having at least a respective evaporator D, a mechanical vapor compressor B, a heat exchanger C between the compressor B and evaporator D, and a receiver E for condensate to a discharge pipe 5 for non-condensable gas in by
  • Introducing a limited amount of liquid to be evaporated into the evaporator D on the product side,
  • Heating the gas phase in the system, which is circulated by the compressor B, by means of the heat exchanger C,
  • - Introducing the heated gas into the evaporator D on the product side and heating the liquid in the evaporator D and the evaporator system overall until the operating pressure in the evaporator D is reached in normal operation at the end of the start-up process,
  • - if necessary, discharging non-condensable gas from the template E while keeping the pressure constant by further heating,
  • - gradually increasing passage of the heated gas through the condensate side of the evaporator D and gradually decreasing introduction of the heated gas on the product side of the evaporator D, if necessary while keeping the pressure constant by further releasing non-condensable gas from the template E,
  • - reducing the output of the heat exchanger C to the heating line required for continuous operation or switching off the heat supply or switching to the cooling output required for continuous operation as soon as all the heated gas flows onto the condensate side of the evaporator D,
  • - metered opening of inlet 1 to the evaporator system, the condensate drain (via V6) and the drain for non-evaporated product residue (via V7).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brüden durch zumindest eine Rektifizierkolonne A strömt, bevor er den Verdichter B erreicht.2. The method according to claim 1, characterized, that the vapors flow through at least one rectification column A before the Compressor B reached. 3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
  • - vollständiges Aufgeben des Kondensats aus der Vorlage E auf den Kopf der Kolonne A während des Anfahrvorgangs,
  • - Drosseln des Rücklaufs, sobald das Kondensat den Reinheitsanforderungen entspricht.
3. The method according to claim 2, characterized by
  • complete feeding of the condensate from the receiver E onto the top of column A during the start-up process,
  • - Throttling the return as soon as the condensate meets the purity requirements.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter ein Turboverdichter ist.4. The method according to at least one of the preceding claims, characterized, that the compressor is a turbo compressor. 5. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage vor dem Anfahren mit einem bei den gegebenen Bedingungen nicht kondensierbaren Gas gespült wurde und gefüllt ist.5. The method according to at least one of the preceding claims, characterized, that the system does not start with one under the given conditions condensable gas has been purged and is filled. 6. Verfahren nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche zum Anfahren einer Verdampferanlage mit mechanischer Brüdenverdichtung und Rektifiziereinrichtung zur Gewinnung von (möglichst) reinem Vinylchlorid aus einer Roh-Vinylchlorid-Frak­ tion, die bezogen auf Vinylchlorid kaum leichter als Vinylchlorid siedende, aber höher siedende Stoffe enthält, gekennzeichnet durch
  • - Einbringen einer begrenzten Menge an zu verdampfender Flüssigkeit in den Verdampfer D auf der Produktseite,
  • - Aufheizen der - durch den Verdichter B im Kreis gefahrenen - sich in der Anlage befindlichen Gasphase mittels des Wärmetauschers C,
  • - Einleiten des aufgeheizten Gases in den Verdampfer D auf der Produktseite und Aufheizen der im Verdampfer D befindlichen Flüssigkeit und der Verdampfer­ anlage insgesamt bis schließlich zum Erreichen des Betriebsdruckes im Ver­ dampfer D bei Normalbetrieb am Ende des Anfahrvorgangs,
  • - gegebenenfalls Ablassen von nicht kondensierbarem Gas aus der Vorlage E unter Konstanthalten des Druckes durch weiteres Aufheizen,
  • - allmählich zunehmendes Durchleiten des aufgeheizten Gases durch die Konden­ satseite des Verdampfers D und allmählich abnehmendes Einleiten des aufge­ heizten Gases auf der Produktseite des Verdampfers D gegebenenfalls bei gleich­ zeitigem Konstanthalten des Druckes durch weiteres Ablassen von nicht konden­ sierbarem Gas aus der Vorlage E,
  • - Herabsetzen der Leistung des Wärmetauschers C auf die für den Dauerbetrieb notwendige Heizleitung oder Abschalten der Wärmezufuhr oder Umschalten auf die für den Dauerbetrieb notwendige Kühlleistung, sobald das gesamte aufge­ heizte Gas auf die Kondensatseite des Verdampfers D strömt,
  • - dosiertes Öffnen des Zulaufs 1 zur Verdampferanlage, des Kondensatablaufs (über V6) und des Ablaufs für nicht verdampften Produktrückstand (über V7).
6. The method according to at least one of the preceding claims for starting up an evaporator system with mechanical vapor compression and rectification device for the production of (as far as possible) pure vinyl chloride from a crude vinyl chloride fraction which contains hardly any boiling substances but vinyl compounds with a higher boiling point than vinyl chloride , marked by
  • Introducing a limited amount of liquid to be evaporated into the evaporator D on the product side,
  • Heating the gas phase in the system, which is circulated by the compressor B, by means of the heat exchanger C,
  • - Introducing the heated gas into the evaporator D on the product side and heating the liquid in the evaporator D and the evaporator system overall until the operating pressure in the evaporator D is reached in normal operation at the end of the start-up process,
  • - if necessary, discharging non-condensable gas from the template E while keeping the pressure constant by further heating,
  • - gradually increasing passage of the heated gas through the condensate side of the evaporator D and gradually decreasing introduction of the heated gas on the product side of the evaporator D, if necessary while keeping the pressure constant by further releasing non-condensable gas from the template E,
  • - reducing the output of the heat exchanger C to the heating line required for continuous operation or switching off the heat supply or switching to the cooling output required for continuous operation as soon as all the heated gas flows onto the condensate side of the evaporator D,
  • - metered opening of inlet 1 to the evaporator system, the condensate drain (via V6) and the drain for non-evaporated product residue (via V7).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012217937A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 Gea Wiegand Gmbh Plant for dealcoholizing an alcohol, in particular ethanol-containing product
DE102019126199A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 CAM Energy GmbH ROTARY LISTON MACHINE AND EVAPORATOR SYSTEM

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