ES2748391T3 - Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello - Google Patents

Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello Download PDF

Info

Publication number
ES2748391T3
ES2748391T3 ES12794636T ES12794636T ES2748391T3 ES 2748391 T3 ES2748391 T3 ES 2748391T3 ES 12794636 T ES12794636 T ES 12794636T ES 12794636 T ES12794636 T ES 12794636T ES 2748391 T3 ES2748391 T3 ES 2748391T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
vinyl chloride
column
installation
boiling point
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES12794636T
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Benje
Peter Kammerhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Westlake Vinnolit GmbH and Co KG
Original Assignee
Vinnolit GmbH and Co KG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102011120479A external-priority patent/DE102011120479A1/de
Priority claimed from DE201210007339 external-priority patent/DE102012007339A1/de
Application filed by Vinnolit GmbH and Co KG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical Vinnolit GmbH and Co KG
Application granted granted Critical
Publication of ES2748391T3 publication Critical patent/ES2748391T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/383Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/007Energy recuperation; Heat pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0033Optimalisation processes, i.e. processes with adaptive control systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00002Chemical plants
    • B01J2219/00004Scale aspects
    • B01J2219/00006Large-scale industrial plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00074Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00103Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor in a heat exchanger separate from the reactor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Procedimiento para la preparación de cloruro de vinilo mediante disociación térmica de 1,2-dicloroetano en un complejo de cloruro de vinilo con una purificación destilativa contenida en éste de 1,2-dicloroetano, que comprende al menos una columna para compuestos de alto punto de ebullición en la que se separan sustancias con punto de ebullición más alto que el 1,2-dicloroetano y una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) eventualmente conectada a éste con las medidas a) funcionamiento de la columna para compuestos de alto punto de ebullición a temperaturas de cabeza de entre 120 - 150 ºC, y b) uso al menos de una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición para la obtención de energía térmica, que se aprovecha en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la generación de cloruro de vinilo y/o en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la preparación de poli(cloruro de vinilo), en donde c) el flujo de cabeza se usa para un calentamiento indirecto de disipadores térmicos, aprovechándose al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición en un intercambiador de calor para la generación de vapor de agua de baja presión y reconduciéndose el flujo de cabeza tras la condensación y eventualmente sobreenfriamiento a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y usándose el vapor de agua de baja presión para el calentamiento de partes de instalación seleccionadas, caracterizado por que las partes de instalación se seleccionan de - parte de instalación siguiente del complejo de cloruro de vinilo: una columna de destilación estabilizadora para la purificación o la separación de cloruro de hidrógeno del cloruro de vinilo; y/o - partes de instalación siguientes de la instalación parcial de poli(cloruro de vinilo): dispositivos para la separación de monómero residual de PVC, una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente, una columna de destilación estabilizadora para la separación de monómero de cloruro de vinilo de aguas residuales, un dispositivo para el secado de polvo de PVC y/o un dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello
La invención se refiere a un procedimiento así como a un dispositivo para la preparación de 1,2-dicloroetano (a continuación “DCE”) y va dirigida al funcionamiento de un columna para la destilación de 1,2-dicloroetano a temperaturas que por un lado sean suficientemente altas para generar mediante condensación al menos de una parte del flujo de cabeza (vapores) de la columna calor aprovechable, sin embargo que por otro lado no conduzcan aún al daño del DCE destilado mediante descomposición térmica.
Especialmente, la invención tiene como objetivo el calentamiento de disipadores térmicos en una instalación para la preparación de cloruro de vinilo o en un ensamblaje de instalaciones para la preparación de cloruro de vinilo (a continuación “VCM”) y poli(cloruro de vinilo) (a continuación “PVC”) por medio de la energía térmica recuperada en la cabeza de una columna de destilación.
El DCE se usa predominantemente como producto intermedio de la preparación de cloruro de vinilo monomérico que se usa a su vez como sustancia de partida para la preparación de poli(cloruro de vinilo). En la reacción de DCE para dar cloruro de vinilo monomérico se produce cloruro de hidrógeno HCl. Éste se usa preferentemente en la preparación de DCE mediante oxicloración de eteno por medio de HCl y oxígeno. Un modo de preparación alternativo de DCE conduce a través de la cloración directa de eteno por medio de cloro. En la preparación de DCE a gran escala se andan los dos caminos, de modo que con respecto al cloruro de hidrógeno generado y usado se consigue un balance equilibrado de manera correspondiente a las ecuaciones de reacción siguientes:
Cl2 + C2H4 ^ C2H4Cl2 + 218 kJ/Mol
C2H4Cl2 ^ C2HaCl HCl - 71 kJ/Mol
C2H4 + 2 HCl / O2 ^ C2H4Cl2 + H2O 238 kJ/Mol
Un complejo de instalación para la producción de cloruro de vinilo (a continuación denominado “complejo VCM”) está constituido esencialmente por:
- una instalación para la preparación de 1,2-dicloroetano (DCE) a partir de eteno y cloro (“cloración directa”, parte de instalación opcional); y
- una instalación para la preparación de 1,2-dicloroetano a partir de eteno, cloruro de hidrógeno y oxígeno (“oxicloración”); y
- una instalación para la purificación destilativa de 1,2-dicloroetano (preparación de “Feed-DCE”), y
- una instalación para la disociación térmica del “Feed-DCE” purificado de manera destilativa para dar cloruro de vinilo y cloruro de hidrógeno; y
- una instalación para la separación destilativa del cloruro de hidrógenos y 1,2-dicloroetano que no ha reaccionado así como para la purificación del cloruro de vinilo.
El cloruro de hidrógeno obtenido mediante disociación térmica del 1,2-dicloroetano se reconduce a la instalación de oxicloración y allí se hace reaccionar con eteno y oxígeno de nuevo para dar DCE.
Las etapas de reacción de la cloración directa y de la oxicloración son muy exotéricas, mientras que la disociación térmica de DCE para dar VCM y cloruro de hidrógeno es endotérmica.
El complejo de VCM descrito anteriormente puede hacerse funcionar en el denominado modo de funcionamiento equilibrado o “balanceado”, en el que todo el DCE generado en la instalación se procesa posteriormente también en la instalación parcial de VCM o bien en el que no es necesaria ninguna importación de DCE.
Además del modo de funcionamiento equilibrado mencionado anteriormente existen también modos de funcionamiento o bien instalaciones para la preparación de DCE, en los que la cantidad de DCE que se produciría en el modo de funcionamiento equilibrado en la cloración directa, se sustituye total o parcialmente por DCE importado (Import-DCE). Este modo de funcionamiento o configuración de instalación se denomina por el experto el modo de funcionamiento no equilibrado o “no balanceado”.
Otro modo de funcionamiento no equilibrado consiste en que en la instalación parcial para la preparación de DCE se genera más DCE que lo que se consume en la disociación térmica para dar VCM. Este DCE en exceso se vende tras la purificación destilativa como el denominado “sales DCE”. En el modo de funcionamiento de “sales-DCE” se usan por regla general más columnas para el procesamiento del DCE que en los otros modos de funcionamiento. Estas columnas adicionales representan disipadores térmicos adicionales y pueden hacerse funcionar con calor procedente de otras partes de instalación.
Por el estado de la técnica se conocen numerosas medidas para el ahorro de energía o bien recuperación de calor en instalaciones para la preparación de VCM y PVC. Tales medidas conducen a una clara disminución de los costes de funcionamiento y contribuyen con ello muy esencialmente a la rentabilidad de la instalación. Igualmente contribuyen tales medidas también esencialmente a la reducción de la emisión de CO2 de la instalación.
A esto pertenecen aquellas medidas que aprovechan el calor de reacción de las etapas de reacción exotérmicas para calentar disipadores térmicos en el proceso. Así, por ejemplo, con el calor de reacción de la oxicloración se genera vapor con el que pueden calentarse por ejemplo calentadores previos de producto de partida o columnas de destilación.
Debido al nivel de temperatura relativamente alto de la reacción de oxicloración es adecuado el vapor generado para el calentamiento de la mayoría de los disipadores térmicos en el proceso. Preferentemente se calientan con este vapor naturalmente disipadores térmicos que requieren por su parte un nivel de temperatura relativamente alto. La cantidad de vapor generada en la instalación parcial de la oxicloración no es suficiente para calentar todos los disipadores térmicos en un complejo de instalación para la preparación de VCM. Así se buscaron otras posibilidades para la recuperación de calor o bien ahorro de energía.
Una posibilidad para ello es el aprovechamiento del calor de reacción de la cloración directa que se produce a un nivel de temperatura más bajo que el de la oxicloración. A este respecto existe en la bibliografía una pluralidad de propuestas.
Así se propone, por ejemplo, en el documento DE 3225732 A1 calentar una columna de destilación con un flujo de circulación del medio de reacción líquido procedente de la cloración directa.
En el documento DE 31 37 513 A1 se propone usar el calor de reacción para fines de calefacción o para la generación de vapor. Una limitación en la generación de vapor por medio del calor de reacción de la cloración directa consiste sin embargo en que la temperatura de reacción debe elevarse para ello hasta un valor que favorezca ya mucho la formación de productos secundarios, lo que a su vez altera la rentabilidad del procedimiento. Una salida consistiría en comprimir mecánicamente el medio de reacción en forma de vapor del reactor de cloración directa y usarlo entonces para fines de calefacción, tal como se propuso en el documento WO 01/21564 A1. A este respecto son desventajosos los costes de inversión para el compactador necesario así como los costes de energía para la compactación.
También existen propuestas para el calentamiento de columnas con medio de reacción en forma de vapor, tal se describe por ejemplo en el documento DE 199 16753 C1 y en el documento WO 98/01407 A1, así como al mismo tiempo con medio de reacción en forma de vapor y líquido, tal como se describe en el documento DE 19953762 A1. Dado que las instalaciones de cloración directa o bien complejos de instalación para la preparación de cloruro de vinilo y poli(cloruro de vinilo) se hacen funcionar con frecuencia en unión con una instalación para la electrolisis alcalina de cloro, se propuso también aprovechar el calor de reacción de la cloración directa para la concentración de solución acuosa hidróxido de sodio, tal como se describe por ejemplo en el documento DE102005044177 A1. También dentro de la instalación parcial para la purificación destilativa del 1,2-dicloroetano existente posibilidades para el ahorro de energía. En general, la instalación parcial consistía en un complejo de VCM constituido por una denominada columna de deshidratación, en la que se separan del DCE agua así como compuestos de bajo punto de ebullición. Dependiendo de la configuración de la instalación pueden usarse en la instalación una o varias columnas adicionales, por ejemplo para la separación de compuestos de bajo punto de ebullición. El flujo de fondo de la columna de deshidratación se purifica adicionalmente por regla general en una denominada columna para compuestos de alto punto de ebullición o columna de DCE. Además se alimenta DCE a la columna para compuestos de alto punto de ebullición, que se separó de la mezcla de producto de la disociación de DCE térmica (el denominado Rück-DCE). En la columna para compuestos de alto punto de ebullición se separan sustancias que tienen un punto de ebullición más alto que DCE. El producto de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición es el “Feed-DCE”, que se usa en la disociación de DCE térmica. El flujo de fondo de la columna para compuestos de alto punto de ebullición se concentra adicionalmente en la mayoría de los casos en una denominada columna de vacío accionada con vacío parcial. El DCE separado en la columna de vacío se añade mediante mezclado al flujo de Feed-DCE de la cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición. Los compuestos de alto punto de ebullición separados se alimentan a un procesamiento.
El mayor consumidor de energía dentro de la purificación de DCE destilativa es la columna para compuestos de alto punto de ebullición. En principio, la cantidad de energía que puede recuperarse en la instalación de cloración directa no es lo bastante alta para cubrir la demanda de energía total de esta columna. La cantidad de calor que falta debe alimentarse mediante calentamiento con vapor. Además, la temperatura de los vapores de la columna de la columna para compuestos de alto punto de ebullición, que puede conseguirse durante un calentamiento de la columna de la columna para compuestos de alto punto de ebullición con el calor de reacción de la cloración directa, no es lo bastante alta para recuperar calor de manera rentable a partir de los vapores.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la recuperación de calor en la o las columnas para compuestos de alto punto de ebullición (denominadas con frecuencia también “columna DCE”) de la instalación parcial para la purificación destilativa de DCE en un complejo de VCE.
En este caso se propuso ya en el documento DE 3440685 A1 compactar mecánicamente los vapores de la cabeza de esta columna y usarlos para el calentamiento de la misma columna. Sin embargo es energéticamente favorable hacer funcionar la columna para compuestos de alto punto de ebullición con una presión o bien una temperatura que sea lo bastante alta de modo que el flujo de cabeza (vapores) de la columna sea adecuado para la realización de medidas de recuperación de calor. Por otro lado, la temperatura de cabeza de la columna no debía ser tan alta de modo que el producto (Feed-DCE) se dañe mediante descomposición.
El documento DE 3519161 A1 describe un procedimiento para la purificación de DCE, en el que se hace funcionar una columna de destilación de modo que resulte una temperatura de cabeza de 125-180 °C. El DCE en forma de gas descargado en la cabeza de esta columna se conduce por intercambiadores de calor que sirven para el calentamiento de flujos de producto que contienen DCE. El DCE condensado en los intercambiadores de calor se reconduce entonces a la columna y se descarga parcialmente como producto purificado y se usa de nuevo. El procedimiento descrito eleva la eficacia de energía de la instalación considerablemente. No obstante no puede aprovecharse toda la energía térmica contenida en el producto de cabeza, sino que debe enfriarse de manera activa el flujo de DCE condensado en los intercambiadores de calor. Sería deseable cuando también el contenido de calor hasta ahora no aprovechado del producto de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición pudiera aprovecharse para el calentamiento de partes de la instalación.
Johann Stichlmair et al., Chem. Eng. Technol. 12, 1989, páginas 163-169, da a conocer procedimientos de destilación de ahorro de energía.
El documento EP 0131932 B1 da a conocer procedimientos para la destilación de 1,2-dicloroetano.
Sorprendentemente se mostró que la columna para compuestos de alto punto de ebullición puede hacerse funcionar a temperaturas de cabeza entre aprox. 120 -150 °C, preferentemente entre 127 y 135 °C, sin que se observe un daño del producto. Para ello se hace reaccionar la columna para compuestos de alto punto de ebullición bajo sobrepresión, por ejemplo en el intervalo de 2,7 a 5,3 bar a, y los vapores así generados se usan para la obtención de vapor de agua de baja presión, que se aprovecha para el calentamiento indirecto de partes de instalación de la instalación de DCE o de las partes de instalación de la instalación de VCM o bien instalación de PVC conectada posteriormente.
En el caso del calentamiento indirecto de partes de la instalación de la instalación de DCE, de la instalación de VCM y/o de la instalación de PVC ha resultado que a este respecto todo el contenido de calor que puede aprovecharse de los vapores de la(s) columna(s) para compuestos de alto punto de ebullición puede aprovecharse, generándose vapor de agua de baja presión. La generación de vapor de agua de baja presión puede preferirse además de manera técnica de procedimiento para el calentamiento de disipadores térmicos más separados espacialmente. La generación de vapor de agua de baja presión a partir de los vapores de una columna para compuestos de alto punto de ebullición, accionada con sobrepresión, de una instalación de DCE no se había descrito aún hasta ahora.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de cloruro de vinilo mediante disociación térmica de 1,2-dicloroetano en un complejo de cloruro de vinilo con una purificación destilativa contenida en éste de 1,2-dicloroetano que comprende al menos una columna para compuestos de alto punto de ebullición, en la que se separan sustancias con punto de ebullición más alto que 1,2-dicloroetano y una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) eventualmente conectada con ésta con las medidas
a) funcionamiento de la columna para compuestos de alto punto de ebullición a temperaturas de cabeza entre 120 - 150 °C, y
b) uso al menos de una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición para la obtención de energía térmica, que se aprovecha en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la generación de cloruro de vinilo y/o en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la preparación de poli(cloruro de vinilo), en el que
c) el flujo de cabeza se usa para un calentamiento indirecto de disipadores térmicos, aprovechándose al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición en un intercambiador de calor para la generación de vapor de agua de baja presión y reconduciéndose el flujo de cabeza tras la condensación y eventualmente sobreenfriamiento a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y usándose el vapor de agua de baja presión para el calentamiento de partes de la instalación seleccionadas, caracterizado por que las partes de instalación se seleccionan de
- parte de instalación siguiente del complejo de cloruro de vinilo: una columna de destilación estabilizadora para la purificación o separación de cloruro de hidrógeno del cloruro de vinilo; y/o
- partes de instalación siguientes de la instalación parcial de poli(cloruro de vinilo): dispositivos para la separación de monómero residual de PVC, una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente, una columna de destilación estabilizadora para la separación de monómero de cloruro de vinilo de aguas residuales, un dispositivo para el secado de polvo de PVC y/o un dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.
Con vapor de agua de baja presión ha de entenderse en el contexto de esta descripción un vapor de agua que presenta normalmente una temperatura en el intervalo entre 115 y 145 °C, preferentemente entre 118 y 130 °C.
El flujo de cabeza se usa para un calentamiento indirecto de disipadores térmicos, aprovechándose al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición para la generación de vapor de agua de baja presión, por ejemplo en un intercambiador de calor, tal como un evaporador, reconduciéndose el flujo de cabeza tras la condensación y eventualmente sobreenfriamiento a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y usándose el vapor de agua de baja presión para el calentamiento de partes de la instalación seleccionadas. Este procedimiento es adecuado preferentemente para el calentamiento de partes de la instalación más separadas de la columna para compuestos de alto punto de ebullición, tal como los disipadores térmicos en una instalación de VCM conectada posteriormente y/o una instalación de PVC conectada posteriormente.
Como intercambiadores de calor para el calentamiento indirecto de disipadores térmicos pueden usarse todos los tipos habituales de intercambiadores de calor. Se prefieren especialmente tipos de intercambiadores de calor que permiten una transferencia de calor con diferencias de temperatura especialmente bajas entre lado más caliente y más frío. Se prefieren muy especialmente a este respecto evaporadores de flujo descendente, intercambiadores de calor de placas, intercambiadores de calor en espiral o intercambiadores de calor de haz tubular, estando dotados estos últimos preferentemente de tubos especialmente adecuados para un intercambio de calor con diferencias de temperatura baja (por ejemplo tubos “high-flux” de la empresa Honeywell UOP, Houston TX, EE.UU.).
Los disipadores térmicos adecuados y preferentes en un complejo de instalación para la preparación de VCM / PVC son:
en el complejo de VCM:
- columna de destilación estabilizadora para la purificación (separación de HCl) de cloruro de vinilo.
En la instalación de PVC:
- dispositivos para la separación de monómero residual (VCM) de PVC, especialmente una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente;
- columna de destilación estabilizadora para la separación de VCM de aguas residuales;
- dispositivo para el secado de polvo de PVC; y
- dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.
El procedimiento de acuerdo con la invención está caracterizado por que el calentamiento indirecto de disipadores térmicos se realiza con vapor de agua de baja presión, que se había generado a partir del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición de la instalación de DCE.
Se prefiere un procedimiento para la preparación de cloruro de vinilo y poli(cloruro de vinilo), en el que el producto de fondo de la columna para compuestos de alto punto de ebullición tiene una proporción de DCE del 90 - 97 % en peso.
En una variante de procedimiento preferente se usa el DCE purificado de manera destilativa en la columna para compuestos de alto punto de ebullición, sin tratamiento adicional para la disociación térmica para dar cloruro de vinilo.
El funcionamiento de la columna para compuestos de alto punto de ebullición así como de los intercambiadores de calor conectados puede realizarse de manera sorprendente sin interrupción durante mucho tiempo. Así es absolutamente posible un funcionamiento no interrumpido entre 6 y 24 meses, sin que en este espacio de tiempo fueran necesarias purificaciones de estas partes de la instalación
La invención se refiere además a un procedimiento, en el que la columna para compuestos de alto punto de ebullición se hace funcionar sin interrupción entre seis y veinticuatro meses.
La invención se refieren también a un dispositivo para la preparación de cloruro de vinilo mediante disociación térmica de 1,2-dicloroetano en un complejo de cloruro de vinilo con una purificación destilativa contenida en éste de 1,2-dicloroetano y una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) eventualmente conectada con éste que comprende los elementos
A) al menos una columna para compuestos de alto punto de ebullición en la instalación parcial para la purificación destilativa de 1,2-dicloroetano, en la que se separan sustancias con punto de ebullición más alto que 1,2-dicloroetano,
B) al menos un intercambiador de calor unido con la columna para compuestos de alto punto de ebullición, en el que se transporta al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición, se condensa allí con obtención de calor mediante generación de vapor de agua de baja presión y eventualmente se sobreenfría, y entonces se reconduce a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y
C) al menos un disipador térmico en una instalación parcial conectada con la instalación parcial para la preparación de 1,2-dicloroetano
- para la preparación de cloruro de vinilo y/o
- para la preparación de poli(cloruro de vinilo),
en el que se transporta el vapor de agua de baja presión generado en el intercambiador de calor B) para el calentamiento,
caracterizado por que
- el disipador térmico se encuentra en una instalación parcial del complejo de cloruro de vinilo y es una columna de destilación estabilizadora para la purificación o separación de cloruro de hidrógeno del cloruro de vinilo; y/o
- el disipador térmico se encuentra en una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) y es un dispositivo para la separación de monómero residual de PVC, una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente, una columna de destilación estabilizadora para la separación de monómero de cloruro de vinilo de aguas residuales, un dispositivo para el secado de polvo de PVC y/o un dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.
Como disipadores térmicos en las partes de la instalación del complejo de VCM o bien de la instalación parcial de PVC se usan preferentemente los dispositivos descritos anteriormente.
El procedimiento de acuerdo con la invención o bien el dispositivo de acuerdo con la invención permite una clara mejora del balance de energía del complejo de instalación.

Claims (7)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la preparación de cloruro de vinilo mediante disociación térmica de 1,2-dicloroetano en un complejo de cloruro de vinilo con una purificación destilativa contenida en éste de 1,2-dicloroetano, que comprende al menos una columna para compuestos de alto punto de ebullición en la que se separan sustancias con punto de ebullición más alto que el 1,2-dicloroetano y una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) eventualmente conectada a éste con las medidas
a) funcionamiento de la columna para compuestos de alto punto de ebullición a temperaturas de cabeza de entre 120 - 150 °C, y
b) uso al menos de una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición para la obtención de energía térmica, que se aprovecha en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la generación de cloruro de vinilo y/o en disipadores térmicos de una instalación parcial conectada posteriormente para la preparación de poli(cloruro de vinilo), en donde
c) el flujo de cabeza se usa para un calentamiento indirecto de disipadores térmicos, aprovechándose al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición en un intercambiador de calor para la generación de vapor de agua de baja presión y reconduciéndose el flujo de cabeza tras la condensación y eventualmente sobreenfriamiento a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y usándose el vapor de agua de baja presión para el calentamiento de partes de instalación seleccionadas, caracterizado por que las partes de instalación se seleccionan de
- parte de instalación siguiente del complejo de cloruro de vinilo: una columna de destilación estabilizadora para la purificación o la separación de cloruro de hidrógeno del cloruro de vinilo; y/o
- partes de instalación siguientes de la instalación parcial de poli(cloruro de vinilo): dispositivos para la separación de monómero residual de PVC, una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente, una columna de destilación estabilizadora para la separación de monómero de cloruro de vinilo de aguas residuales, un dispositivo para el secado de polvo de PVC y/o un dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que para el calentamiento indirecto de disipadores térmicos se usan intercambiadores de calor, que se seleccionan del grupo de los evaporadores de flujo descendente, intercambiadores de calor de placas, intercambiadores de calor en espiral o intercambiadores de calor de haz tubular, en donde estos últimos están dotados de tubos especialmente adecuados para un intercambio de calor con bajas diferencias de temperatura.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que en la preparación de cloruro de vinilo y poli(cloruro de vinilo), el producto de fondo de la columna para compuestos de alto punto de ebullición presenta una proporción de DCE del 90 - 97 % en peso.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el DCE purificado de manera destilativa en la columna para compuestos de alto punto de ebullición se usa sin tratamiento adicional para la disociación térmica para dar cloruro de vinilo.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la columna para compuestos de alto punto de ebullición se hace funcionar sin interrupción entre seis y veinticuatro meses.
6. Dispositivo para la preparación de cloruro de vinilo mediante disociación térmica de 1,2-dicloroetano en un complejo de cloruro de vinilo con una purificación destilativa contenida en éste de 1,2-dicloroetano y una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) eventualmente conectada a éste, que comprende los elementos
A) al menos una columna para compuestos de alto punto de ebullición en la instalación parcial para la purificación destilativa de 1,2-dicloroetano, en la que se separan sustancias con punto de ebullición más alto que 1,2-dicloroetano,
B) al menos un intercambiador de calor unido a la columna para compuestos de alto punto de ebullición, en el que se transporta al menos una parte del flujo de cabeza de la columna para compuestos de alto punto de ebullición, allí se condensa con obtención de calor mediante generación de vapor de agua de baja presión y eventualmente se sobreenfría y entonces se reconduce a la columna para compuestos de alto punto de ebullición y
C) al menos un disipador térmico en una instalación parcial conectada a la instalación parcial para la preparación de 1,2-dicloroetano
- para la preparación de cloruro de vinilo y/o
- para la preparación de poli(cloruro de vinilo),
en donde se transporta el vapor de agua de baja presión generado en el intercambiador de calor B) para el calentamiento,
caracterizado por que
- el disipador térmico se encuentra en una instalación parcial del complejo de cloruro de vinilo y es una columna de destilación estabilizadora para la purificación o la separación de cloruro de hidrógeno del cloruro de vinilo; y/o
- el disipador térmico se encuentra en una instalación parcial de poli(cloruro de vinilo) y es un dispositivo para la separación de monómero residual de PVC, una unidad de desgasificación previa y una columna de desgasificación conectada posteriormente, una columna de destilación estabilizadora para la separación de monómero de cloruro de vinilo de aguas residuales, un dispositivo para el secado de polvo de PVC y/o un dispositivo para el calentamiento de agua de carga para la reacción de polimerización.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que el intercambiador de calor se selecciona del grupo de los evaporadores de flujo descendente, intercambiadores de calor de placas, intercambiadores de calor en espiral o intercambiadores de calor de haz tubular, en donde estos últimos están dotados de tubos especialmente adecuados para un intercambio de calor con bajas diferencias de temperatura.
ES12794636T 2011-12-08 2012-11-15 Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello Active ES2748391T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011120479A DE102011120479A1 (de) 2011-12-08 2011-12-08 Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Vinylchlorid-Monomeranlagen oder im Anlagenverbund Vinylchlorid / Polyvinylchlorid und dafür geeignete Vorrichtung
DE201210007339 DE102012007339A1 (de) 2012-04-13 2012-04-13 Verfahren zur Wärmerückgewinnung in Vinylchlorid-Monomeranlagen oder im Anlagenverbund Vinylchlorid / Polyvinylchlorid und dafür geeignete Vorrichtung
PCT/EP2012/004747 WO2013083230A1 (de) 2011-12-08 2012-11-15 Verfahren zur wärmerückgewinnung in vinylchlorid-monomeranlagen oder im anlagenverbund vinylchlorid / polyvinylchlorid und dafür geeignete vorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2748391T3 true ES2748391T3 (es) 2020-03-16

Family

ID=47278231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12794636T Active ES2748391T3 (es) 2011-12-08 2012-11-15 Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9481620B2 (es)
EP (1) EP2788307B1 (es)
CN (1) CN104114518B (es)
ES (1) ES2748391T3 (es)
HU (1) HUE046363T2 (es)
PL (1) PL2788307T3 (es)
RU (1) RU2615141C2 (es)
TW (1) TWI557098B (es)
WO (1) WO2013083230A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUE055741T2 (hu) 2016-08-17 2021-12-28 Covestro Intellectual Property Gmbh & Co Kg Eljárás és berendezés különféle vegyi termékek elõállítására
DE102019206155A1 (de) 2019-04-30 2020-11-05 Thyssenkrupp Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3137513A1 (de) 1981-09-21 1983-04-07 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von 1,2-dichlorethan
DE3225732A1 (de) 1982-07-09 1984-01-12 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung und reinigung von 1,2-dichlorethan
DE3461028D1 (en) * 1983-07-13 1986-11-27 Toyo Soda Mfg Co Ltd Method for distillation of 1,2-dichloroethane
DE3440685A1 (de) 1984-11-07 1986-05-07 Wacker-Chemie GmbH, 8000 München Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von gereinigtem 1,2-dichlorethan
DE3519161A1 (de) * 1985-05-29 1986-12-04 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur reinigung von 1,2-dichlorethan
TW442449B (en) 1996-07-04 2001-06-23 Hoechst Ag Process for preparing 1,2-dichloroethane by direct chlorination
DE19916753C1 (de) 1999-04-14 2000-07-06 Krupp Uhde Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan
JP2003509480A (ja) 1999-09-22 2003-03-11 ウーデ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 1,2−ジクロロエタンを製造する際に熱を利用するための方法および装置
DE19953762C2 (de) 1999-11-09 2003-07-10 Uhde Gmbh Verfahren zur Nutzung der bei der 1,2-Dichlorethan-Herstellung im Direktchlorierungsreaktor anfallenden Wärme
RU2179546C1 (ru) * 2000-08-04 2002-02-20 ГУП НИИ "Синтез" с КБ Способ получения винилхлорида
DE102005044177A1 (de) 2005-09-15 2007-04-05 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der bei der Reinigung von 1,2-Dichlorethan anfallenden Kondensationswärme
DE102006049175A1 (de) 2006-10-18 2008-06-05 Gea Wiegand Gmbh Anlage zum Destillieren von Trinkalkohol, insbesondere Whiskey

Also Published As

Publication number Publication date
TWI557098B (zh) 2016-11-11
CN104114518A (zh) 2014-10-22
EP2788307A1 (de) 2014-10-15
TW201335112A (zh) 2013-09-01
RU2014125191A (ru) 2016-01-27
CN104114518B (zh) 2016-09-28
EP2788307B1 (de) 2019-07-03
US20140336426A1 (en) 2014-11-13
PL2788307T3 (pl) 2020-03-31
RU2615141C2 (ru) 2017-04-04
WO2013083230A1 (de) 2013-06-13
HUE046363T2 (hu) 2020-03-30
US9481620B2 (en) 2016-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2557571T3 (es) Métodos para fabricar hidrocarburos clorados
ES2748391T3 (es) Procedimiento para la recuperación de calor en instalaciones de monómero de cloruro de vinilo o en el ensamblaje de instalaciones de cloruro de vinilo/poli(cloruro de vinilo) y dispositivo adecuado para ello
JPS61115035A (ja) 精製1,2‐ジクロルエタンの熱分解による塩化ビニルの製造法
ES2898851T3 (es) Método para oxidar catalíticamente cloruro de hidrógeno para preparar gas cloro
CN101525121A (zh) 一种从盐酸中解析氯化氢的方法
JP5114408B2 (ja) 1,2−ジクロロエタンの精製のための蒸留塔の操作及び結合されたカセイソーダ蒸発濃縮の方法
TWI547596B (zh) 濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置
CN101663233A (zh) 迪肯法中的热量集成化
TWI373461B (es)
US10370249B2 (en) Method and system for producing deuterium depleted water
CN105254587B (zh) 一种噻萘普汀钠中间体的制备方法
US6693224B1 (en) Method and device for utilizing heat in the production of 1,2-dichloroethane
JP2000229895A (ja) 1,2−ジクロロエタンの製造方法
WO2017001874A1 (en) Method for the economic production of drinking water, especially deuterium depleted drinking water used in human and veterinary medicine
TW201210940A (en) Process for separating monosilane from chlorosilanes-rich mixture
WO2023090447A1 (ja) 精製次亜塩素酸水溶液の製造方法および製造装置ならびに精製次亜塩素酸水溶液
CN221358583U (zh) 一种氯代碳酸乙烯酯的提纯装置
US9981890B2 (en) Method and a device for synthesizing 1.2-dichloroethane
RU2437869C2 (ru) Способ и устройство для использования теплоты реакции, выделяющейся при получении 1,2-дихлорэтана
MX2008003753A (es) Metodo para operar una columna de destilacion para purificar 1,2-dicloroetano y para la concentracion evaporativa acoplada de una solucion de hidroxido de sodio
JP2006056742A (ja) 硝酸ヒドロキシルアミン水溶液の製造方法
JP2013519613A (ja) セリウムの塩化水素処理に基づく、水素を熱化学的に製造する方法
CN101228105A (zh) 利用1,2-二氯乙烷制备过程中释放的反应热的方法和装置
JP4079439B2 (ja) 低臭素無機塩類の製造方法
CN102675088A (zh) 一种α-羟基环己基甲酸的制备方法