DE3140892A1 - Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan - Google Patents

Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan

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DE3140892A1 DE19813140892 DE3140892A DE3140892A1 DE 3140892 A1 DE3140892 A1 DE 3140892A1 DE 19813140892 DE19813140892 DE 19813140892 DE 3140892 A DE3140892 A DE 3140892A DE 3140892 A1 DE3140892 A1 DE 3140892A1
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Description

3H0392
BASF Aktiengesellschaft O. Z. 0050/35492
- I.
Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch thermische Spaltung von 1,2-Dichlorethan
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch Verdampfen von flüssigem 1,2-Dichlorethan, thermisches Spalten des 1,2-Dichlorethans, Abkühlen der heißen Reaktionsprodukte und anschließendes destillatives Trennen der Reaktionsprodukte.
Vinylchlorid wird großtechnisch durch thermische Spaltung von 1,2-Dichlorethan hergestellt. Dazu wird reines 1,2- -Dichlorethan zunächst verdampft und in einem Temperaturbereich von bevorzugt 480 bis 5200C thermisch gespalten. Die heißen Reaktionsprodukte werden mittels eines Quench mit direkter Kühlung abgekühlt, wobei durch die Wärmeabfuhr Total- oder Teilkondensation eintritt, und der weiteren Aufarbeitung zugeführt. Im Quench wird ein Teil der abgekühlten flüssigen Anteile dem heißen Reaktionsprodukt zugesetzt, so daß nach Abfuhr der überhitzung eine Kondensation der schwerflüchtigen Anteile eintritt. Zur Auftrennung der Reaktionsprodukte werden zunächst Chlorwasserstoff, in einer zweiten Destillationsanlage reines Vinylchlorid und das verbleibende 1,2-Dichlorethan sowie leicht-siedende und schwer-siedende Anteile weiter destillativ aufgetrennt. Bei der Verdampfung von 1,2-Dichlorethan und dessen unvollständiger Pyrolyse mit anschließenden Abkühlen (Quench) fallen Rückstände in Form von schwersiedenden Anteilen und auch festen Bestandteilen (Ruß, Koks) an. Diese Anteile müssen aus dem System ausgeschleust werden. Bei der Aufbereitung der zur Ausschleusung aus dem Quench abgezogenen Menge (vorwiegend 1,2-Dichlorethan mit bis zu 5 ί Vinylchlorid und bis zu 1 % HCl) wird diese vorwiegend unter Vacuum eingeengt, wobei es nicht zu vermeiden ist, daß geringe Mengen 1,2-Dichlorethan von den Schwersiedern und Pestprodukten nicht abzutrennen sind und
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BASF Aktiengesellschaft -2-- 0.2.0050/35492
'"somit verloren gehen. Die leichtflüchtigen Bestandteile Vinylchlorid und Chlorwasserstoff können nur mit erheblichem Aufwand wieder gewonnen werden oder gelangen meistens in das Abgas.
Die vorliegende Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch Verdampfen und thermisches Spalten von 1,2-Dichlorethan der oben angegebenen Art derart auszugestalten, daß Verluste an Wertprodukten verringert werden.
Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem man 1 bis 10 Gew.-% des flüssigen 1,2-Dichlorethans im oder nach dem Verdampfer entnimmt, dieses mit einem abgekühlten flüssigen Anteil der Reaktionsprodukte mischt, welcher 5 bis 15 Gew.-? des Reaktionsgemisches beträgt, und die Mischung durch Destillation aufarbeitet.
Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Verfahrens werden die am Kopf der Destillationskolonne abgezogenen Anteile dem flüssigen 1,2-Dichlorethan vor dem Verdampfen zugemischt und die am Sumpfe der Destillationskolonne abgezogenen Anteile durch Destillation aufgearbeitet.
Es zeigte sich nun überraschend, daß die am Kopfe der Destillationskolonne abgezogenen Anteile, die im wesentlichen 1,2-Dichlorethan und in geringeren Maße Chlorwasserstoff und Vinylchlorid sowie andere leichtsiedende Komponenten enthalten, nach dem Vermischen mit dem flüssigen 1,2-Dichlorethan und dem daran anfolgenden Verdampfen bei dem thermischen Spaltprozeß zu keiner Beeinträchtigung des Reaktionsablaufs führen. Es zeigte sich außerdem, daß
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BASF Aktiengesellschaft - Z - O. Z. 0050/35492
rbei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Verfahrensablaufs der Anfall an unlöslichen und schwersiedenden Anteilen verringert wird.
Zur Erläuterung des Verfahrens ist auf Figur 1 verwiesen. Reines 1,2-Dichlorethan (1) wird mit dem aus der Kolonne (13) am-Kopf abgezogenen Gemisch aus überwiegend 1,2-Dichlorethan, Chlorwasserstoff und Vinylchlorid vermischt und in dem Verdampfer (2) zum größten Teil ver-
1Q dampft. In dem Phasentrenngefäß (3), in dem der Verdampfer integriert sein kann, bildet sich eine gasförmige und eine flüssige Phase aus. Die gasförmige Phase (4) wird dem Spaltofen (5) zugeführt, in dem die unvollständige Spaltung von 1,2-Dichlorethan zu Vinylchlorid und Chlorwasserstoff erfolgt. Der Ofen wird mit einem Gemisch aus Luft und Brennstoff (6) befeuert. Die Spaltung erfolgt bei Temperaturen von bevorzugt 480 bis 54O°C. Das heiße Reaktionsgemisch (7) wird mit flüssigen Bestandteilen, die am Sumpf der Kolonne (8) (Quench) abgezogen werden, gemischt und die Mischung der Kolonne (8) zugefahren. Die Sumpfbestandteile, die eine Temperatur von 140 bis 2000C haben, werden in solchen Mengen gemischt, daß die Mischung mit annähernd Siedetemperatur in die Kolonne (8) eintritt. Am Kopf der Kolonne werden nach Teil- oder Totalkondensation die gasförmigen und flüssigen Bestandteile abgezogen und die Ströme (9) und (10) der weiteren Trennung in Vinylchlorid, Chlorwasserstoff und 1,2-Dichlorethan zugeführt. Aus dem Trenngefäß (3) werden 1 bis 10 Gew.-% des Zulaufs zum Verdampfer (2) flüssig entnommen (11) und mit den aus dem Sumpf der Kolonne (8) entnommenen Schwersiedern (schwersiedende Anteile) und festen Rückständen (12) gemischt. Dabei entfallen 5 bis 15 Gew.-% des Stromes (7) auf den Strom (12). Diese Mischung wird der Kolonne (13) zugefahren, wobei am Kopf der Strom (14) abgezogen und dem Strom (1) vor dem
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*"Verdampfer zugesetzt wird. Der Anteil des Stromes (14) macht 5 bis 30 %, bezogen auf das reine 1,2-Dichlorethän (1) aus. Am Boden der Kolonne (13) wird der Sumpfabzug (15) zusammen mit den entstandenen Pestprodukten und den schwersiedenden Anteilen abgeführt und durch Destillation aufgearbeitet.
Man kann aber durch den Strom (14) zusammen mit den Strömen (9) und (10) durch Destillation aufarbeiten. Der ]Q Vorteil der Arbeitsweise bei der der Strom (14) dem Strom (1) zugesetzt wird besteht in Einsparung von Energie bei der Aufarbeitung.
Wie oben erläutert, besteht der Vorteil des Verfahrens ]5 darin, daß die in (12) enthaltenen Wertprodukte wie Vinylchlorid und Chlorwasserstoff in der Kolonne (13) wiedergewonnen werden und im Gemisch mit dem aus dem Strom (11) stammenden 1,2-Dichlorethan in .Strom (14) in die Reaktion zurückgehen.
Beispiel
Es wird nach einem Verfahrensablauf gearbeitet, wie er in der Figur 1 beschrieben ist.
Zu 59 t/h von reinem 1,2-Dichlorethan ( 99 %) (1) werden 8,5 t/h aus dem Strom (14) zugemischt. Von dem Gemisch werden64,5 t/h, von der gasförmigen Phase 64,5 t/h verdampft (4) und dem Spaltofen (5) zugeführt. Das Reaktionsgemisch (7), das eine Temperatur von 450 bis 500°C und einen Druck von 15 bar hat, wird mit flüssigen Anteilen aus der Kolonne (8) gequencht. Aus der Kolonne (8) werden 58,5 t/h als Strom (9) und (10) zur weiteren Aufarbeitung (Vinylchloridaufarbeitung) geleitet. 6 t/h des Stromes (12), der 3 % Vinylchlorid und 0,5 % Chlorwasser-
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""stoff enthält, werden mit 3 t/h des Stromes (11) gemischt und dieses Gemisch der Kolonne (13) zugefahren. Die Kolonne (13) wird bei einem Druck von 1,2 bar betrieben. Es werden jeweils 8,5 t/h über Kopf abgetrieben und bei 850C kondensiert. Dieser Strom (14) wird mit dem Strom (1) gemischt und vor der Verdampfung (2) zugefahren. Der Sumpfabzug aus der Kolonne (13) in Mengen von 0,5 t/h enthält alle schwersiedenden und festen Bestandteile. Deren Anteil beträgt, bezogen auf den Einsatz von 1,2-Dichlore than (I), 0,5 %»
Arbeitet man nicht erfindungsgemäß nach der herkömmlichen Arbeitsweise, so beträgt der Anteil an schwersiedenden und festen Bestandteilen 2 %.
Zeichn.

Claims (2)

  1. 3140392
    BASF Aktiengesellschaft 0.Z. 0050/35492
    Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch Verdampfen von flüssigem 1,2-Dichlorethan, thermisches Spalten des 1,2-Dichlorethans, Abkühlen des unter Druck stehenden heißen Reaktionsgemisches und anschließendes destillatives Trennen des Reaktionsgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 bis 10 Gew.-% des flüssigen 1,2-Dichlorethans im oder ■ nach dem Verdampfer entnimmt, dieses mit einem abgekühlten flüssigen Anteil des Reaktionsgemisches mischt, welcher 5 bis 15 Ge\v.-% des Reaktionsgemisches beträgt und die Mischung durch Destillation aufarbeitet.
  2. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kopf der Destillationskolonne abgezogenen Anteile dem flüssigen 1,2-Dichlorethan vor dem Verdampfer zumischt und die am Sumpf der Destillationskolonne abgezogenen Anteile durch Destillation aufarbeitet.
    491/81 vG/ro 14.10.81 'J· ^
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