DE2905574C2 - Process for the production of vinyl chloride from acetylene and hydrogen chloride - Google Patents
Process for the production of vinyl chloride from acetylene and hydrogen chlorideInfo
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Description
2525th
Das Hauptpatent 28 20 776 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus Acct>len und Chlorwasserstoff. Dabei wird einerseits das Acetylen in hochkonzentrierter Form durch nasse Vergasung von Karbid gewonnen, andererseits ist der Chlorwasserstoff nur mit einem vergleichsweise gerin-Irjn Anteil von etwa 50 Vol.-% in dem Einsatzgas vorhanden. Dieses Einsatzgas wird ergänzt durch Verbrennungsgase, die durch reduzierende Verbrennung eines Brennstoffes mit geringem Wasserstoffgehalt erhalten werden, größtenteils, d. h. zu 90 - 95 Vol.-%, Kohlendioxid enthalten, eine Temperatur von etwa 12400C aufweisen und anschließend zur Pyrolyse von chlorhaltigen Metallverbindungen eingesetzt werden. The main patent 28 20 776 relates to a process for the production of vinyl chloride from Acct> len and hydrogen chloride. On the one hand, the acetylene is obtained in a highly concentrated form by wet gasification of carbide; on the other hand, the hydrogen chloride is only present in the feed gas in a comparatively small proportion of about 50% by volume. This feed gas is supplemented by combustion gases that are obtained by reducing combustion of a fuel with a low hydrogen content, largely, ie 90-95% by volume, contain carbon dioxide, have a temperature of about 1240 ° C. and are then used for the pyrolysis of chlorine-containing metal compounds will.
Das Hauptpatent stellt demzufolge ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch Umsetzung von trockenem Acetylen mit Chlorwasserstoff dar, wobei letzterer in verdünnter Form mit einem Anteil von ca. 50 Vol.-% in dem Einsatzgas enthalten ist Die Umsetzung wird einerseits mit durch nasse Vergasung von Karbid gewonnenem Acetylen und andererseits mit durch Pyrolyse einer chlorhaltigen Metallverbindung, vorzugsweise Magnesiumchlorid-Dihydrat, mittels heißer, durch reduzierende Verbrennung eines Brennstoffes mit geringem Wasserstoffgehalt gewonnener und größtenteils (90-95 Vol.-%) Kohlendioxid (CO2) enthaltender Verbrennungsgase erhaltenem Chlorwasserstoff durchgeführt. The main patent accordingly provides a process for the production of vinyl chloride by reacting dry acetylene with hydrogen chloride, the latter in a diluted form with a proportion of approx. 50 Vol .-% is contained in the feed gas The implementation is on the one hand with through wet gasification of carbide obtained acetylene and on the other hand with by pyrolysis of a chlorine-containing metal compound, preferably Magnesium chloride dihydrate, by means of hot, by reducing combustion of a fuel with low hydrogen content and mostly (90-95% by volume) carbon dioxide (CO2) containing Combustion gases obtained hydrogen chloride carried out.
Man führt das Verfahren auf diese Weise aus, daß der CO2-Gehalt zur Absättigung der bei der Karbidvergasung anfallenden Kalkmilch ausreicht.The process is carried out in such a way that the CO2 content saturates that of the carbide gasification accumulating milk of lime is sufficient.
Die hohe Temperatur des zur Pyrolyse anwendeten Kohlendioxid-Gases kann allerdings nur unter ganz extremen und spezifischen Betriebsbedingungen erreicht werden. Anstatt eine so hohe Wärmekapazität mit den im Hauptpatent erwähnten Brennstoffen gewonnenen Verbrennungsgasen in die Pyrolyse von Magnesiumchlorid-Dihydrat einzubringen, kann ein gleiches Resultat gemäß der vorliegenden Zusatzerfindung zweckmäßiger durch Verbrennung einer reaktionsbedingten Koksmenge im Reaktionsofen mit Sauerstoff oder Luft erreicht werden, die dabei anfallende COrMenge reicht jedoch nicht aus, um die bei der Karbidvergasung anfallende Kalkmilch vollständig im Ca-Karbonat überzuführen. Deshalb wird das Kohlendioxiddefizit durch zusätzlich in den Synthesegasstrom nach der Pyrolysereaktion zugeführtes Kohlendioxid ausgeglichen.The high temperature of the carbon dioxide gas used for pyrolysis can, however, only under completely extreme and specific operating conditions can be achieved. Instead of such a high heat capacity with the fuels mentioned in the main patent Bringing the combustion gases obtained into the pyrolysis of magnesium chloride dihydrate can be a the same result according to the present additional invention more expediently by burning a reaction-related The amount of coke in the reaction furnace can be achieved with oxygen or air, but the amount of COr that occurs is not sufficient to reduce the amount of coke Transferring milk of lime from carbide gasification completely to Ca carbonate. That's why this will Carbon dioxide deficit due to carbon dioxide additionally fed into the synthesis gas stream after the pyrolysis reaction balanced.
Die zu verbrennende Koksmenge wird also nach der zur Pyrolyse des Magnesiumchlorid-Dihydrats benötigten Wärmemenge bemessen.The amount of coke to be burned is therefore after that required for the pyrolysis of the magnesium chloride dihydrate Measure the amount of heat.
Dabei empfiehlt es sich, Dihydrat mit fein verteiltem Koks gut zu vermischen, worauf im Sauerstoff- oder Luftstrom sowohl die Verbrennungs- als auch die Pyrolyse-Reaktion nach folgenden Gleichungen stattfindet: It is advisable to mix the dihydrate well with finely divided coke, whereupon in the oxygen or Air flow, both the combustion and the pyrolysis reaction takes place according to the following equations:
2 C + 2 O2 = 2 CO2 + 2 x 94,0 kcal2 C + 2 O 2 = 2 CO 2 + 2 x 94.0 kcal
MgCl2X 2 H2O + (2 CO2) = MgO + H2O + (2 HCl + 2 CO2) - 52,5 kcalMgCl 2 X 2 H 2 O + (2 CO 2 ) = MgO + H 2 O + (2 HCl + 2 CO 2 ) - 52.5 kcal
Für 1 kg Dihydrat sollen zur vollen Umsetzung etwa 400 kcal zugeführt werden. Nach der Reaktionsgleichung entstehen aus einem Mol Dihydrat zwei Mole Chlorwasserstoff unter Einsatz von 52 j kcal.For 1 kg of dihydrate, about 400 kcal should be consumed for full conversion. According to the reaction equation one mole of dihydrate produces two moles of hydrogen chloride using 52 j kcal.
Wenn ein äquimolares Gemisch (HCl+ CO2) herge steht werden soll, was als technologische Forderung anzustreben ist. dann entsteht theoretisch ein Wärmeüberschuß von (2 χ 94.0 - 523) kcal = 135J kcal pro Mol.If an equimolar mixture (HCl + CO2) is produced should be what is to be striven for as a technological requirement. then theoretically there is an excess of heat of (2 χ 94.0 - 523) kcal = 135J kcal per mole.
Während der Pyrolyse könnte nach der Reaktion* gleichung höchsten* ein Teil der benötigten Kohlendioxidmenge, und zwar 52.5 : (2 χ 94,0) = 28% erhalten werden. In Wirklichkeit beträgt dieser Anteil aber nur knapp 10%. da die Rcaktiönstemperatur optimal nur bei 600° C liegt.During the pyrolysis, according to the reaction * equation at most * a part of the required amount of carbon dioxide, namely 52.5: (2 94.0) = 28% can be obtained. In reality, however, this proportion is only just under 10%. since the reaction temperature is optimal only at 600 ° C.
Somit wird, um den Wärmebedarf der Pyrolyse-Reaktion zu decken, eine Koksmenge gebraucht, die nur etwa 10% der benötigten Kohlendioxiclnienge für das Synthesegas entspricht. Der Rest muß anschließend zugeführt werden, um ein äquimolares Gasgemisch mit einer Zusammensetzung HCI +COj herzustellen. Vor allem um — wie schon erwähnt — einer zur Überführung, der bei der Acetylen! .«teilung anfallenden Kalkmilch, in Ca-Karbonat ausreichende Kohlen-Λ oxidmenge im Synthesegas zu haben.Thus, in order to meet the heat requirements of the pyrolysis reaction to cover, an amount of coke is needed that is only about 10% of the carbon dioxide required for the Syngas corresponds. The rest must then are supplied to produce an equimolar gas mixture with a composition HCI + COj. before all about - as already mentioned - one for the transfer, the one with the acetylene! . «Division accruing Milk of lime to have a sufficient amount of carbon Λ oxide in the synthesis gas in Ca carbonate.
Der Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird aus dem beiliegenden Beispiel für eine Leistung von lOOOOOVS/a 100 000 tonnen Vinylchlorid pro Jahr ersichtlich.The course of the method according to the invention is shown in the attached example for a performance of lOOOOOVS / a 100,000 tons of vinyl chloride per year evident.
Für eine Leistung von 100 000 Jato Vinylchlorid werden stündlich ca. 7300 kg = ca. 4500 Nm3 Chlorwasserstoff benötigt. Für diese Leistung beträgt der Magnesiumchlorid-Dihydrat-Verbrauch (MgCI2 χ 2 H2O):For an output of 100,000 tonnes of vinyl chloride per hour, approx. 7300 kg = approx. 4500 Nm 3 of hydrogen chloride are required. For this performance the magnesium chloride dihydrate consumption (MgCl 2 χ 2 H 2 O) is:
730Ox 131.3/70,96 = ca. 13 600 kg/St.730Ox 131.3 / 70.96 = approx. 13 600 kg / pc.
Gleichzeitig werden 4500 NmVSt Kohlendioxid gebraucht, wovon aber ein Teil von nur 4500 χ 0.279 = ca. 1250NmVSt im Pyrolyseofen durch Verbrennen von Koks mit 125ONmVSt Sauerstoff oder 6250 NmVStAt the same time, 4500 NmVSt carbon dioxide are used, Of which, however, a part of only 4500 χ 0.279 = approx. 1250 NmVSt in the pyrolysis furnace by burning Coke with 125ONmVSt oxygen or 6250 NmVSt
Luft, zur Lieferung der benötigten Wärmemenge zur Durchführung der exothermen Reaktionen der Dehydratation und Hydropyrolyse, erzeugt wird. Der für dia Aufarbeitung der bei der Acetylenerzeugung entstehenden Kalkmilchnienge benötigte Rest von Kohlendioxid, d.h. 4500-1250 = 3250 NπA'St, wird aus anderen Rohstoffquellen nach dem Pyrclyseofen dem Reaktionsgas zugeführt Für 1 NmJ CO2 werden 0,54 kg Kohlen stoff C gebraucht, also f3r die o.a. Leistung ca. 675 kg/St Kohlenstoff.Air, to deliver the amount of heat required to carry out the exothermic reactions of dehydration and hydropyrolysis, is generated. The remainder of carbon dioxide required for processing the amount of lime milk produced during acetylene production, ie 4500-1250 = 3250 NπA'St, is fed to the reaction gas from other raw material sources after the pyrolyse. For 1 Nm J CO 2 , 0.54 kg of carbon C are required , so for the above output approx. 675 kg / pc of carbon.
Man beschickt nun den Pyrolyseofen mit 13 600 kg/St Magnesiumchlorid-Dihydrat, 675 kg/St Koks und 1250 NmVSt Sauerstoff oder 6250 NmVSt Luft und führt bei ca. 6000C die Pyrolysereaktion aus. Die Gaszusammensetzung nach der Pyrolyse ist wie folgt (in NmVSt):Then feeding to the pyrolysis furnace 13 600 kg / h Magnesium chloride dihydrate, 675 kg / h coke and 1,250 NmVSt oxygen or air NmVSt 6250 and performs the pyrolysis reaction from approximately 600 0 C. The gas composition after pyrolysis is as follows (in NmVSt):
Kohlendioxid
StickstoffHydrogen chloride
Carbon dioxide
nitrogen
12504500
1250
1250
50004500
1250
5000
Dem Reaktionsgas werden nach dem Pyrolyseofen 3250 NmVSt Kohlendioxid zugerührt. Die Reaktionsgase werden nachher gereinigt, gekühlt wobei die Wärmeausnützung stattfindet, und getrocknet.After the pyrolysis furnace, 3250 NmVSt carbon dioxide are added to the reaction gas. The reaction gases are cleaned afterwards, cooled, whereby the heat utilization takes place, and dried.
Die bei der Trocknung ausgeschiedene Salzsäure wird normalerweise destilliert und der trockene Chlorwasserstoff dem Reaktionsgas zugeführt Die Reaktionsgase enth.Vttn 50,0 (Sauerstoffverbrennung) oder 32,0 Vol.-% (Luftverbrennung) Chlorwasserstoff und werden in die Vinylchloridsynthese geleitet.The hydrochloric acid that separates out during the drying process is usually distilled and the dry one Hydrogen chloride added to the reaction gas The reaction gases contain Vttn 50.0 (oxygen combustion) or 32.0% by volume (air combustion) hydrogen chloride and are fed into the vinyl chloride synthesis.
Die durch die erfindungsgemäße Ausführung der Reaktion zu gewinnenden Vorteile, können wie folgt aufgeführt werden:The advantages to be gained by carrying out the reaction according to the present invention can be as follows are listed:
Kompakte Bauweise der Anlage, bessere Wärmeführung ( = kleinere Wärmeverluste) und Minderung von Ansprüchen an die Werkstoffqualität der zum Apparatebau eingesetzten Materialien, dadurch bedingt sind Vorteile bei Investiticns- und Betriebskosten.Compact construction of the system, better heat conduction (= smaller heat losses) and reduction of Demands on the material quality of the materials used for apparatus construction, are caused by this Advantages in investment and operating costs.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2905574A DE2905574C2 (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Process for the production of vinyl chloride from acetylene and hydrogen chloride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2905574A DE2905574C2 (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Process for the production of vinyl chloride from acetylene and hydrogen chloride |
Publications (2)
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DE2905574A1 DE2905574A1 (en) | 1980-08-21 |
DE2905574C2 true DE2905574C2 (en) | 1983-01-05 |
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Family Applications (1)
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DE2905574A Expired DE2905574C2 (en) | 1979-02-14 | 1979-02-14 | Process for the production of vinyl chloride from acetylene and hydrogen chloride |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2905574C2 (en) |
-
1979
- 1979-02-14 DE DE2905574A patent/DE2905574C2/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
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NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2905574A1 (en) | 1980-08-21 |
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