DE3024156C2

DE3024156C2 - Verfahren zur Gewinnung von Vinylchlorid

Info

Publication number: DE3024156C2
Application number: DE3024156A
Authority: DE
Inventors: Arno Dipl.-Chem. Dr. 5042 Erftstadt Czekay; Ernst Dipl.-Ing. 5303 Bornheim Höller; Bernhard Dipl.-Ing. 5040 Brühl Kuxdorf; Hans Wilhelm 5040 Brühl Neuß; Herbert Dipl.-Ing. 5042 Erftstadt Püsche; Harald Dipl.-Chem. Dr. 5O42 Erftstadt Scholz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Vinnolit Monomer GmbH and Co KG
Priority date: 1980-06-27
Filing date: 1980-06-27
Publication date: 1983-03-03
Also published as: DE3024156A1

Description

a) in einer ersten, unter einem Druck von 10 bis 12 bar stehenden Destillationsstufe den Chlorwasserstoff abtrennt,

b) das Sumpfprodukt der Destillationsstufe a in einer zweiten Destillationsstufe destilliert, deren Sumpfprodukt abzieht und das darin enthaltene nicht umgesetzte Dichloräthan in die Spaltzone zurückführt,

c) das Kopfprodukt der Destillationsstufe b einer Erueisungskolonne zuführt, als deren Sumpfprodukt reinstes Vinylchlorid abtrennt und

d) das aus chlorwasserstoffhaltigem Vinylchlorid bestehende Kopfprodukt der Entgasungskolonne cüber einen Kühler, ein Abscheidegefäß und eine Pumpe in die Destillationsstufe a zurückführt,

dadurch gekennzeichnet, daß man den Druck in der Entgasungskolonne el bis 2 bar über den Druck in der Destillationsstufe a erhöht und das Kopfproc kt der Entgasungskolonne c ohne die Vorrichtung d des Kühler* des Abscheidegefäßes und der Pumpe direkt in die Destillationsstufe a zurückführt. ^

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus der Entgasungskolonne 3 bis 20% des über Kopf eingepumpten Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abdampft und in die erste Destilla- to tionsstufe entspannt.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das am Kopf der zweien Destillationsstufe abgezogene, verflüssigte Vinylchlorid 100—800 ppm. insbesondere 200—500 ppm. Chlorwasserstoff enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche I—3. dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Entgasungskolonne 68 bis 75°C beträgt.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Vinylchlorid aus dem bei der unvollständigen thermischen Spaltung von 1,2-Dichloräthan bei Drukken von 8 bis 40 bar und Temperaturen von 450 bis 650°C in Abwesenheit von Katalysatoren anfallenden Reaktionsgemisch, wobei man die die Spaltzone verlassende Gasmischung, welche aus Vinylchlorid, Chlorwasserstoff, nicht umgesetztem 1,2-Dichloräthan sowie Nebenprodukten besieht, teilweise kondensiert in rme erste, unter einem Druck von 10— 12 bar sichende Pestillationsstufe zur Abdestillalion ties Chlorwasserstoffs und anschließend in eine /weite, unter einem f>"> Pnick von 5 -(V) bar stehende Dcstillationsstufe zur \h<lestillation des Vinylchlorids leitet, wobei man das .1111 Kopf der /v. eilen Destillationsstufc abgezogene und verflüssigte Vinylchlorid, das noch geringe Mengen Chlorwasserstoff enthält, dem Kopf einer Entgasungszone zuführt, aus der man mittels eines Umlaufverdampfers einen Teil des Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abdampft und in die erste, zur Abdestillation des Chlorwasserstoffs vorgesehene Destillationsstufe zurückleitet, während man dem Boden der Entgasungszone reinstes Vinylchlorid entnimmt.

Ein derartige- Verfahren beschreibt bereits die DE-PS 19 10 854 ( = US-PS 38 43 736). Die Entgasungskolonne wird dort mit einem Druck von etwa 5 bar betrieben und das über ihren Kopf abgedampfte Vinylchlorid, welches den gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff enthält, wird in einem Kühler verflüssigt, in einem Abscheidegefäß aufgefangen und mit Hilfe einer Pumpe etwa in die Mitte der unter einem Druck von etwa 12 bar betriebenen ersten Destillationskolonne zurückgeleitet.

Die allgemeine Arbeitsweise gemäß dem Stand der Technik geht aus F i g. 1 der Zeichnung hervor:

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gasförmigen und kondensierten Spaltprodukte des 1,2-Dichloräthans aus der (nicht gezeichneten) Spaltzone der durch den Umlaufverdampfer (3) beheizten 1. Destillationszone (4) zugeführt, über deren Kopf der Chlorwassserstoff abdestilliert.

Das Sumpfprodukt der Kolonne (4) wird der durch den Umlaufverdampfer (5) beheizten 2. Destillationszone (6) zugeführt, über deren Kopf Vinylchlorid mit etwa 100 bis 800 ppm HCI abdestilliert, im Kühler (7) kondensiert und teilweise wieder auf den Kopf der Kolonne (6) zurückgegeben wird, während der andere Teil in den Kopf der mit Umlaufverdampfer (8) beheizten Entgasungskolonne (9) fließt. Das Kopfprodukt der Entgasungskolonne (9) besteht aus Vinylchlorid mit bis zu 1 Gew.-°/o HCI, wird im Kühler (10) kondensiert und im Abscheidegefäß (11) aufgefangen. Von dort gelangt das chlorwasserstoffhaltige Vinylchlorid über Leitung (12) mit Hilfe d^r Pumpe (13) etwa in die Mitte der Kolonne (4) zurück. Die Pumpe (13) ist erforderlich, da die Kolonne (4) unter höherem Druck (10—12 bar) als die Entgasungskolonne (9) (5—6.5 bar) betrieben wird. Das Sumpfprodukt der Kolonne (6) enthält das in der Spaltzone nicht umgesetzte 1.2-Dichloräthan sowie die bei der thermischen Spaltung gebildeten Leichtsieder und Hochsicder. Es wird abgezogen und destilliert und das dabei erhaltene nicht umgesetzte 1,2-Dichloräthan kann in die Spaltzone zurückgeführt werden. Diese Arbeitsweise ist in der DE-AS 12 50 426. Spalte 3. Zeile 51. bis Spalte 4. Zeile 51. (= US-PS 34 84 493, Spalte 3, Zeile 46. bis Spalte 4, Zeile 48) eingehend beschrieben. Das aus der Blase der Kolonne (9) austretende, von HCl befreite Vinylchlorid kann direkt zum Lager laufen. Diese Arbeitsweise gemäß dem Stand der Technik ist noch ausführlicher in der DE-PS 19 10 854 beschrieben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß häufig Spuren von Wasser in das Verfahren eingeschleppt werden, weiche mit dem vorhandenen Chlorwasserstoff hochkonzentrierte Salzsäure bilden und Korrosionen im Kühler (10) und im Abschcidcgcfaß (11) hervorrufen, welche sehr unangenehme folgen haben können.

Hs wurde nun überraschenderweise gefunden, daß auf den Kühler (10) und «Jas Abscheidegefäß (11) verzichtet werden kann, sofrui man in der Entgasungskolonne (9) nicht bei 5 —6.5 bar. sondern bei einem Druck arbeitet, der etwas höher ist als der Druck von 10—12 bar in der

Kolonne (4) Destillatiornstufe a)unu zwui 1 bis 2 bar. In diesem Falle strömen die Brüden im Kopf der Kolonne (9) (Entgasungskolonne) gasförmig durch die Leitung

(12) in die Kolonne (4) zurück, wobei auch die Pumpe

(13) entfallt. Der höhere Druck in der Entgasungskolonne (9) ist notwendig, weil andernfalls die stark korrosiv wirkenden Brüden komprimiert werden müßten, um gegen den in der Kolonne (4) herrschenden Druck von 10—12 bar in diese zurückgeführt zu werden. Derartige Kompressoren wären aber in ähnlicher Weise der Korrosion ausgesetzt, wie Kühler (10) und Abscheidegefäß (11). Anstelle der Pumpe (13) wird lediglich eine gleichartige Pumpe in die Leitung zwischen dem Kühler (7) und der Entgasungskolonne (9) eingesetzt, um das flüssige, 100—800 ppm enthaltende Vinylchlorid auf den höheren Druck in Kolonne (9) zu bringen.

Im einzelnen ist die Erfindung nunmehr dadurch gekennzeichnet, daß man das am Kopf der zweiten Destillationsstufe abgezogene, verflüssigte Vinylchlorid unter Druckerhöhung auf 1 bis 2 bar über den Druck in der Destillationsstufe a (Kolonne 4) in den Kopf der bei diesem Druck arbeitenden Entgasungszone pumpt und das aus dem Kopf der Entgasungszone abdarmfendt, chlorwasserstoffhaltige Vinylchlorid ohne Zwischenschaltung eines Kühlers eines Abscheidegefäßes und einer Pumpe gasförmig in den unteren Teil der ersten Destillationsstufe (Destillationsstufe a) entspannt.

Weiterhin kann die Erfindung bevorzugt und wahlweise dadurch gekennzeichnet sein, daß

a) man aus der Entgasungszone 3 bis 20% des über Kopf eingepumpten Vinylchlorids zusammen mit dem gesamten eingeschleppten Chlorwasserstoff abdampft und in die erste Destillationsstufe entspannt;

b) das am Kopf der zweiten Destillationsstufe abgezogene, verflüssigte Vinylchlorid 100-800 ppm. insbesondere 200-500 ppm, Chlorwasserstoff enthält,

c) die Temperatur in der Entgasungszone 68 bis 75^CC beträgt.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise geht aus F i g. 2 der Zeichnung hervor. Wie ersichtlich, wurde in die den Kühler (7) mit der Entgasungskolonne (9) verbindende Flüssigkeitsleitung eine Pumpe (14) eingefügt. Dafür entfallen Kü'iler (10), AbscheidcgefäO (11) und Pumpe (13) in der Kreislaufleitung (12) für das gasförmige, bis zu 1 Gew.-% HCI enthaltende Vinylchlorid. Die Leitung (12) mündet jetzt nicht mehr im mittleren, sondern im unteren Teil der Kolonne (?)·

Durch den Wegfall des Kühlers (Brüdenkondensators) (10) und des Abscheidegefäßes (11) ergeben sich drei wesentliche Vorteile:

1. Die Energie für die Kondensation der in der Entgasungskolonne (9) abgestreiften Brüden sowie für ihre Wiederverdampfung in der Kolonne (4) wird eingespart.

2. Es entfallen die Kosten für die Anschaffung, Pflege und Reparatur des Kühlers (10) und des Abscheidegefäßes (U).

3. Durch den Wegfall der korrosionsgefährdeten Apparateteile erhöht sich die Sicherheit des Verfahrens.

Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel, vgl. Fig. 1)

In den Kopf der Entgasungskolonne (9), die unter einem Druck von 5,5 bar steht, laufen stündlich 15,8 t Vinylchlorid mit einem HCl-Gehalt von 200 ppm (= 0,02 Gew.-%) und einer Temperatur von 34 — 36°C ein. Mit Hilfe des Umlaufverdampfer (8) werden 20Gew.-% (= 3.16 t/h) des einlaufende. Vinylchlorids verdampft, wobei der gesamte Chlorwasse. stoff, nämlich 3,16 kg/h, mit über Leitung (12) abgeschleppt wird.

2' Das verdampfte Vinylchlorid mit nunmehr 0,1 Gew-% HCI und einer Temperatur von 36—38°C wird im Kühler (;0) kondensiert und im Abscheider (11) gesammelt. Die Pumpe (13) drückt das etwa 37°C warme Kondensat in den mittleren Teil der unter einem

)" Druck von 11 bar stehenden 1. Destillationskolonne (4) auf einen etwa 70° C warmen Einlaufboden. Aus der Blase der Kolonne (9) werden 12,64 t/h reinstes Vinylchlorid (0 ppm HCl) als Produktion abgezogen.

_J5 Beispiel 2 (vgl. Fig. 2)

Man arbeitet wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß nur 14.7 t/h Vinylchlorid mit 200 ppm HCl mit Hilfe der Pumpe (14) in den Kopf der unter einem Druck von 12 bar stehenden Entgasungskolonne (9) eingedrückt

ίο werden. 2,06 t/h (= 14Gew.-%) Vinylchlond-Brüden mit etwa 0,14Gew.-% HCI destillieren wegen des höheren Drucks erst bei einer Temperatur von 68-72°C über die Leitung (12) ab und werden infolge Wegfalls des Kühlers (10), des Abscheiders (11) und der Pumpe (13) gasförmig in den unteren Teil dt^lr unter einem Druck von Il bar stehenden !.Destillationskolonne, etwa in Höhe des Umlaufverdampfers (3). entspannt. Aus der Blase der Kolonne (9) werden wiederum 12,64 t/h reinstes Vinylchlorid (0 ppm HCI)

"^>n als Produktion abgezogen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Vinylchlorid aus dem bei der unvollständigen thermischen Spaltung von 1,2-Dichloräthan bei Drücken von 8 bis 40 bar und Temperaturen von 450 bis 650⁰C in Abwesenheit von Katalysatoren anfallenden, aus Vinylchlorid, Chlorwasserstoff, nicht umgesetztem Dichloräthan und Nebenprodukten bestehenden Reaktionsgemisch, wobei man '