FR2526788A1 - PROCESS FOR PURIFYING CRUDE 1,2-DICHLORETHANE - Google Patents
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Abstract
PROCEDE DE PURIFICATION DE 1,2-DICHLORETHANE. ON INTRODUIT DU CHLORURE D'HYDROGENE, DE L'ETHYLENE, OU DU CHLORURE D'HYDROGENE ET DE L'ETHYLENE, EN UN OU PLUSIEURS POINTS DU SYSTEME DANS LEQUEL ON PURIFIE DU 1,2-DICHLORETHANE BRUT CONTENANT DE L'OXYGENE, POUR EMPECHER QUE LES COURANTS DE MATIERES SE TROUVANT DANS LE SYSTEME NE PENETRENT DANS L'INTERVALLE D'INFLAMMABILITE.1,2-DICHLORETHANE PURIFICATION PROCESS. HYDROGEN CHLORIDE, ETHYLENE, OR HYDROGEN AND ETHYLENE CHLORIDE, ARE INTRODUCED IN ONE OR MORE POINTS OF THE SYSTEM IN WHICH CRUDE 1,2-DICHLORETHANE CONTAINING OXYGEN IS PURIFIED, TO PREVENT CURRENTS OF MATERIALS IN THE SYSTEM FROM ENTERING THE FLAMMABILITY INTERVAL.
Description
PROCEDE DE PURIFICATION DU 1,2-DICHLORETHANE BRUT.PROCESS FOR THE PURIFICATION OF RAW 1,2-DICHLORETHANE
L'invention concerne un procédé de purification du The invention relates to a method for purifying the
1,2-dichloréthane brut.1,2-dichloroethane crude.
Le 1,2-dichloréthane est fréquemment obtenu dans un réacteur dont on extrait au moins un courant de 1,2- dichloréthane brut comprenant des substances inflammables, des substances non-inflammables et de l'oxygène On introduit ensuite le courant de 1,2-dichloréthane brut dans un système de purification, dont on extrait le 1,2-dichloréthane purifié et un ou plusieurs courants d'autres produits La présence d'oxygène dans le courant de 1,2-dichloréthane brut pose des problèmes dans le système de purification, car, au fur et à mesure que le 1,2-dichloréthane brut se sépare en différents courants de différents produits, l'oxygène, généralement, se 1,2-dichloroethane is frequently obtained in a reactor from which at least one stream of crude 1,2-dichloroethane comprising flammable substances, non-flammable substances and oxygen is extracted. The stream of 1.2 is then introduced. crude dichloroethane in a purification system, from which the purified 1,2-dichloroethane and one or more streams of other products are extracted. The presence of oxygen in the crude 1,2-dichloroethane stream causes problems in the production system. purification, because, as the crude 1,2-dichloroethane separates into different streams of different products, oxygen generally
concentre dans un ou plusieurs courants contenant des concen- concentrated in one or more streams containing concentrations
trations élevées de substances inflammables Sauf si l'on prend des précautions spéciales au niveau de la conception high concentrations of flammable substances Unless special precautions are taken in the design
et de l'exploitation du système de purification, la composi- and the exploitation of the purification system, the composi-
tion de ces courants, qui se trouve dans le système de puri- tion of these currents, which is in the system of purification
fication, risque de prendre des valeurs entrant dans fication, risk of taking values falling within
l'intervalle d'inflammabilité.the flammability range.
L'invention a pour but de résoudre le problème ci- The object of the invention is to solve the problem
dessus, en diluant un ou plusieurs courants se trouvant dans le système de purification, de façon qu'ils n'entrent pas above, diluting one or more currents in the purification system so that they do not enter
dans l'intervalle d'inflammabilité. in the flammability range.
L'invention sera mieux comprise en regard de la descrip- The invention will be better understood in view of the description
tion ci-après et du dessin annexé, qui représente schéma- below and the attached drawing, which represents a schematic
tiquement un exemple de réalisation de l'invention. only one embodiment of the invention.
L'invention apporte un perfectionnement au procédé dans umoi ns lequel on introdui O tun courant de 1,2-dichloréthane brut comprenant des substances inflammables, des substances non inflammables et de l'oxygène dans un système de purification The invention provides an improvement to the process in which raw 1,2-dichloroethane comprising flammable substances, non-flammable substances and oxygen is introduced into a purification system.
dont on extrait du 1,2-dichloréthane purifié et un ou plu- from which purified 1,2-dichloroethane is extracted and one or more
sieurs courants d'autres produits Le perfectionnement selon current products of other products
l'invention consiste à introduire dans le système de purifi- the invention consists in introducing into the purification system
cation, en un ou plusieurs points, du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure d'hydrogène et de l'éthlylène, pour faire en sorte qu'au moins un courant de produits se trouvant dans le système de purification n'entre pas dans cation, at one or more points, hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethlylene, to ensure that at least one product stream in the purification system do not enter
i'intervalle d'inflammabiiité.the inflammability interval.
Les différentes substances sont appelées inflammables ou non-inflammables selon qu'elles brûlent,ou non, après qu'on les The different substances are called flammable or non-flammable depending on whether they burn or not, after they have been
a mélangées à l'oxyvaène ou à l'air en des proportions suscep- mixed with oxyvaene or air in proportions
tibles d'être rencontrées dans les activités courantes, et tible to be encountered in everyday activities, and
qu'on les enflamme Le 1,2-dichloréthane est lui-même inflam- The 1,2-dichloroethane is itself inflamed
mable Parmi les autres substances nflammables que l'on peut mable Among the other flammable substances that can be
i rencontrer dans les procédés de purification du 1,2-dichlor- to be found in processes for the purification of 1,2-dichloro-
éthane, on peut citer l'hydrogène, l'éthylène, l'acétylène, l'éthane, le chlorure d'éthyle, le 1,l-dichloréthylène, le ethane, mention may be made of hydrogen, ethylene, acetylene, ethane, ethyl chloride, 1,1-dichlorethylene,
trans-dichloréthylène, le cis-dichloréthyvlène et le 1,1- trans-dichloroethylene, cis-dichloroethylene and 1,1-
dichloréthane On peut citer à titre d'exemples de substances noninflammables que l'on peut de même rencontrer l'azote, le chlorure d'hydrogène, l'anhydride carbonique, le chloroforme, Examples of non-flammable substances that may be mentioned include nitrogen, hydrogen chloride, carbon dioxide, chloroform,
le tétrachlorure de carbone, le trichloréthylène, le perchlor- carbon tetrachloride, trichlorethylene, perchlor-
éthylène, l'eau, le 1,1,2-trichloréthane, le sym-tétra- ethylene, water, 1,1,2-trichloroethane, symmetric tetra-
chloréthane, le pentachloréthane et différentes substances à masse moléculaire élevée contenant une quantité importante de chlore et appelées collectivement des "aoudrons" Ces listes chloroethane, pentachloroethane and various high molecular weight substances containing a significant amount of chlorine and collectively referred to as "taro" These lists
de substances ne sont en aucune façon exhaustives Les cou- substances are in no way exhaustive.
rants de 1,2-dichloréthane brut pouvant être purifiés par le raw 1,2-dichloroethane which can be purified by
procédé selon l'invention peuvent contenir toutes les substan- according to the invention may contain all the substances
ces énumérées ci-dessus, ou seulement quelques-unes d'entre these listed above, or just a few of them
elles De même, ils peuvent contenir des substances non- They can also contain non-toxic substances
énumérées ci-dessus.listed above.
Bien que différentes substances elles-mêmes considérées comme inflammables puissent être présentes dans un courant se trouvant dans le système de purification, il ne faut pas en conclure automatiquement que le courant est dans l'intervalle d'inflammabilité La position d'un courant donné par rapport Although different substances which are themselves considered flammable may be present in a current in the purification system, it should not be automatically concluded that the current is in the flammable range. The position of a current given by report
à l'intervalle d'inflammabilité dépend de plusieurs paramè- the flammability range depends on several parameters
tres, et en particulier de sa composition, de sa température very, and in particular its composition, its temperature
et de sa pression Si les molécules des substances inflamma- and its pressure If the molecules of inflammatory substances
bles se trouvant dans un mélange contenant des matières in a mixture containing substances
inflammables, de l'oxygène et, facultativement, des substan- flammable, oxygen and, optionally, substances
ces non-inflammables, sont tellement éloignées les unes des autres que celles enflammées par un milieu d'inflammation ne transmettent pas l'inflammation aux autres molécules les plus proches, le mélange est dit trop "pauvre" pour assurer une combustion, et il ne brûle pas Quand les molécules de substances inflammables ou de substances inflammables et noninflammables sont tellement proches les unes des autres qu'elles suppriment l'oxygène nécessaire à la combustion, le these non-inflammable, are so far apart from each other that those inflamed by a medium of inflammation do not transmit inflammation to the other molecules closest, the mixture is said too "poor" to ensure combustion, and it does not When the molecules of flammable substances or flammable and non-flammable substances are so close to one another that they suppress the oxygen necessary for combustion, the
mélange est dit trop "riche" et il ne brûle pas Les compo- mixture is said to be too "rich" and it does not burn
sitions comprises entre la composition la plus pauvre et la composition la plus riche pouvant brûler après inflammation sont dites entrer dans l'intervalle d'inflammabilité Entre la limite inférieure et la limite supérieure de l'intervalle d'inflammabilité, on trouve différentes phases, de combustion between the poorest composition and the richest composition that can burn after ignition are said to fall within the flammability range. Between the lower limit and the upper limit of the flammability range, there are different phases, from combustion
lente et de combustion rapide.slow and fast burning.
Dans la plupart des cas o les variations de tempéra- In most cases where temperature variations
ture et de pression ne sont pas trop fortes, le principal paramètre est la composition du produit Cependant, quand les variations de pression sont très importantes, il convient de prendre en compte les effets de la pression Il peut par exemple se produire qu'une composition donnée ne soit pas dans l'intervalle d'inflammabilité pour une basse pression, mais qu'elle pénètre dans l'intervalle d'inflammabilité si elle est comprimée à une pression plus élevée De même, quand les variations de température sont importantes, il convient The main parameter is the composition of the product. However, when the pressure variations are very important, the effects of the pressure must be taken into account. This is not within the flammability range for low pressure, but enters the flammability range if it is compressed at a higher pressure. Similarly, when temperature changes are significant,
de mieux prendre en compte les effets de la température. to better take into account the effects of temperature.
On peut faire varier entre de larges limites la quantité de chlorure d'hydrogène, ou d'éthylène, ou de chlorure d'hydrogène et d'éthylène, que l'on introduit dans le système de purification Ce paramètre dépend de la conception du système de purification considéré ainsi que de la composition, de la pression et de la température des différents courants se trouvant dans le circuit Si un ou plusieurs courants, en l'absence de dilution selon l'invention, se trouve dans l'intervalle d'inflammabilité, on peut introduire le chlorure d'hydrogène, l'éthylène, ou le chlorure d'hydrogène et l'éthylène en au moins la quantité qui fera en sorte que le The amount of hydrogen chloride, or ethylene, or hydrogen chloride and ethylene, which is introduced into the purification system can be varied within wide limits. This parameter depends on the design of the system. of purification considered and the composition, pressure and temperature of the different currents in the circuit If one or more currents, in the absence of dilution according to the invention, is in the range of flammability , hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene can be introduced in at least the amount which will ensure that the
courant ne pénètre pas dans l'intervalle d'inflammabilité. current does not enter the flammability range.
Si, en l'absence de dilution selon l'invention, un ou plusieurs courants se trouvent à certains moments dans l'intervalle d'inflammabilité, en raison des fluctuations qui se produisent normalement dans le système de purification, on peut introduire le chlorure d'hydrogène, l'éthylène, ou If, in the absence of dilution according to the invention, one or more currents are at certain times in the flammability range, because of the fluctuations which normally occur in the purification system, the hydrogen, ethylene, or
le chlorure d'hydrogène et l'éthylène, en au moins la quan- hydrogen chloride and ethylene, in at least the amount
tité permettant de faire en sorte que le courant ne pénètre pas dans l'intervalle d'inflammabilité, nonobstant les fluctuations De même, si un ou plusieurs courants, en l'absence de dilution selon l'invention, se trouvent de temps à autre dans l'intervalle d'inflammabilité du fait de fluctuations qui, bien que non-normales, sont raisonnablement susceptibles de se produire dans le système de purification, on peut introduire le chlorure d'hydrogène, l'éthylène, ou This ensures that the current does not enter the flammability range, notwithstanding the fluctuations. Similarly, if one or more currents, in the absence of dilution according to the invention, are found from time to time in the flammability range due to fluctuations which, although non-normal, are reasonably likely to occur in the purification system, can be introduced hydrogen chloride, ethylene, or
le chlorure d'hydrogène et l'éthylène, en aumoins la quan- hydrogen chloride and ethylene, at least the amount
tité qui permettra au courant de ne pas pénétrer dans l'inter- which will prevent the current from entering the
valle d'inflammabilité, nonobstant les fluctuations; en d'autres termes, on peut introduire le chlorure d'hydrogène, l'éthylène, ou le chlorure d'hydrogène et l'éthylène en une quantité assurant une marge voulue de sécurité Dans tous les flammability range, notwithstanding fluctuations; in other words, hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene can be introduced in an amount to provide a safety margin of safety.
cas, la quantité introduite de chlorure d'hydrogène, d'éthy- In this case, the quantity of hydrogen chloride,
lène ou de chlorure d'hydrogène et d'éthylène, est supé- lene or hydrogen chloride and ethylene, is superior
rieure à une quantité "insignifiante" La quantité maximale than an "insignificant" quantity The maximum quantity
introduite de chlorure d'hydrogène, d'éthylène, ou de chlo- introduced with hydrogen chloride, ethylene, or chlorine
rure d'hydrogène et d'éthylène, n'est pas régie par des considérations liées à l'inflammabilité, mais elle n'est limitée que par les possibilités de réalisation pratique du procédé de purification Par exemple, quand on utilise une condensation dans le procédé en aval du point d'introduction du diluant, la quantité introduite de chlorure d'hydrogène, d'éthylène, ou de chlorure d'hydrogène et d'éthylène, ne doit pas être importante au point d'élever le point de rosée à une température à laquelle la condensation est inefficace On peut faire varier entre de larges limites le ou les points d'introduction du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure d'hydrogène et de l'éthylène dans le système However, it is only limited by the practical possibilities of the purification process. For example, when a condensation is used in the process of purification. downstream of the point of introduction of the diluent, the quantity of hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene introduced shall not be so large as to raise the dew point to a temperature at which condensation is ineffective The point or points of introduction of hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene into the system can be varied within wide limits.
de purification Cependant, en général, ces points se trou- However, in general, these points are
vent en avant, ou en amont de la ou des zones o, en l'absence de dilution, l'inflammabilité pose un problème ou pourrait en devenir un D'un point de vue global, dans le cadre de l'invention, la distance amont peut être considé- forward, or upstream of the zone or zones o, in the absence of dilution, flammability poses a problem or could become a problem. From a total point of view, in the context of the invention, the distance upstream can be considered
rable, mais, pour maintenir une charge faible sur les équi- but to maintain a low burden on the equi-
pements en amont, on préfère que cette-distance soit faible. upstream, it is preferred that this distance be small.
Quand on introduit et le chlorure d'hydrogène et l'éthylène, ils peuvent être introduits sous la forme d'un mélange, ou When introduced and hydrogen chloride and ethylene, they can be introduced in the form of a mixture, or
sous la forme de courants distincts. in the form of separate currents.
L'utilisation 'de chlorure d'hydrogène, d'éthylène, ou de chlorure d'hydrogène et d'éthylène en tant que diluant selon l'invention est particulièrement souhaitable, car on The use of hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene as a diluent according to the invention is particularly desirable because
peut souvent utiliser en tant que charge pour d'autres réac- can often use as a load for other reactions.
tions un courant comprenant une substance inflammable, de l'oxygène et, s'il y en a, du chlorure d'hydrogène, lequel est éliminé du système de purification Par exemple, on peut a stream comprising a flammable substance, oxygen and, if present, hydrogen chloride, which is removed from the purification system.
souvent envoyer un courant de ce genre à un procédé d'oxy- often send a current of this kind to an oxy-
chloration D'une manière représentative, le courant peut In a representative way, the current can
être envoyé à un procédé d'oxychloration dans lequel l'éthy- be sent to an oxychlorination process in which the
lène subit une oxychloration pour donner le 1,2-dichloréthane. The lene undergoes oxychlorination to give 1,2-dichloroethane.
L'utilisation de chlorure d'hydrogène en tant que diluant selon l'invention est particulièrement préférée En effet, le chlorure d'hydrogène est ininflammable, et, de plus, on le trouve souvent en tant que sous-produit d'autres réactions Par exemple dans une unité intégrée de production The use of hydrogen chloride as a diluent according to the invention is particularly preferred. In fact, hydrogen chloride is non-flammable and, moreover, it is often found as a by-product of other reactions. example in an integrated production unit
de chlorure de vinyle, on peut utiliser le chlorure d'hydro- of vinyl chloride, hydrochloric acid may be used
gèneobtenu sous forme de sous-produit de la décomposition pyrolytiquedu 1, 2-dichloréthane en chlorure de vinyle, en gene as a by-product of the pyrolytic decomposition of 1,2-dichloroethane to vinyl chloride,
tant que diluant dans le système de purification du 1,2- as a diluent in the purification system of 1,2-
dichloréthane selon l'invention.dichloroethane according to the invention.
D'un point de vue tout à fait général, le ou les courants de 1,2dichloréthane brut contenant une substance inflammable, une substance noninflammable et de l'oxygène, et qui sont introduits dans le système de purification, peuvent provenir de n'importe quelle source On peut citer, parmi les sources représentatives, celles dans lesquelles l'éthylène subit une oxychloration en colonne garnie en lit fluidisé ou dans des réacteurs en phase liquide;celles o l'éthane subit une oxychloration:et celles o on fait reagir From a very general point of view, the crude 1,2-dichloroethane stream (s) containing a flammable substance, a non-flammable substance and oxygen, which are introduced into the purification system, can come from any Amongst the representative sources, those in which ethylene is subjected to oxychlorination in a packed column in a fluidized bed or in reactors in the liquid phase, those in which ethane undergoes oxychlorination, and those in which the reaction is carried out.
l'éthylène sur du chlore contenant une quantité contaminan- ethylene on chlorine containing a contaminating amount
te d'oxygène en phase liquide ou en phase vapeur Voir par oxygen phase in the liquid phase or in the vapor phase
exemple L F Albright, "Manufacture of Vinyl Chloride". example L F Albright, "Manufacture of Vinyl Chloride".
Chemical Engineering, 10 Avril 1967,pages 219-224 et 226,et les Chemical Engineering, April 10, 1967, pages 219-224 and 226, and the
les brevets US N 3 427 359 et 3 679 373,qui concernent l'oxy- U.S. Patent Nos. 3,427,359 and 3,679,373, which relate to
chloration Voir aussi les brevets US N 1 231 123, 2 043 932, 2 09 231, 2 245 776, 2 356 785,2 393 367 et 2 601 322,qui chlorination See also U.S. Patent Nos. 1,231,123, 2,043,932, 2,029,231, 2,245,776, 2,356,785,2393,367 and 2,601,322, which
concernent la chloration en phase liquide et/ou en phase va- chlorination in the liquid phase and / or in the
peur De préférence,le procédé selon l'invention est utilisé Preferably, the method according to the invention is used.
en combinaison avec un procédé o l'on fait réagir l'éthylè- in combination with a process where the ethylene is reacted
ne et le chlore contenant une quantité contaminante d'oxy- and chlorine containing a contaminating amount of oxy-
gène,en phase liquide,pour produire au moins un courant de 1,2dichloréthane brut On préfère tout particulièrement que la réaction de chloration en phase liquide se déroule en presence de chlorure ferrique Voir les brevets US In the liquid phase, the gene is used to produce at least one stream of crude 1,2-dichloroethane. The liquid-phase chlorination reaction is most preferably carried out in the presence of ferric chloride. US Pat.
N 2 356 785 et 2 393 367 mentionnés ci-dessus. Nos. 2,356,785 and 2,393,367 mentioned above.
Telle qu'utilisée ici,l'expression "oxychloration", sauf mention contraire est utilisée dans son sens le plus large et englobe les procédés dans lesquels on produit des hydrocarbures chlorés par la réaction ( 1) d'hydrocarbures et/ou d'hydrocarbures chlorés, ( 2) d'oxygène,et ( 3) de As used herein, the term "oxychlorination", unless otherwise indicated, is used in its broadest sense and includes processes in which chlorinated hydrocarbons are produced by the reaction (1) of hydrocarbons and / or hydrocarbons. chlorine, (2) oxygen, and (3)
chlorure d'hydrogène et/ou de chlore,en présence d'un cataly- hydrogen chloride and / or chlorine, in the presence of a catalyst
seur/de réaction du type Deacon Les catalyseurs de réaction au type Deacon sont décrits dans le brevet US N 3 679 373, The reaction catalysts of the Deacon type are described in US Pat. No. 3,679,373.
et dans d'autres sources.and in other sources.
L'oxygène se trouvant dans le courant de 1,2-dichlor- Oxygen in the 1,2-dichloride stream
éthane brut peut provenir de n'importe quelle origine Bien que l'oxygène puisse etre introduit volontairement ou non raw ethane can come from any origin Although oxygen can be introduced voluntarily or not
dans le dichloréthane brut après la formation du 1,2- in crude dichloroethane after the formation of 1,2-
dichloréthane,l'oxygène provient habituellement des matières de charge introduites dans un ou plusieurs systèmes de réacteurs produisant du 1,2dichloréthane Il peut être par exemple le resultat d'une conversion incomplète de l'oxygène dans des réactions d'oxychloration produisant du dichloroethane, the oxygen usually comes from feedstock introduced into one or more reactor systems producing 1,2-dichloroethane It may be for example the result of incomplete conversion of oxygen in oxychlorination reactions producing
1,2-dichloréthane par la réaction de l'éthylène, du chlo- 1,2-dichloroethane by the reaction of ethylene, chlorine
rure d'hydrogène et de l'oxygène L'oxygène peut aussi être hydrogen and oxygen Oxygen can also be
présent sous la forme d'un contaminant dans le chlore uti- present as a contaminant in the chlorine used
lisé pour chlorer l'éthylène dans le but de donner le 1,2-dichloréthane dans des réactions en phase liquide et/ou used to chlorinate ethylene to give 1,2-dichloroethane in liquid phase reactions and / or
en phase vapeur.in the vapor phase.
La quantité contaminante d'oxygène se trouvant dans le courant de 1,2dichloréthane brut peut varier entre de larges limites, mais elle est habituellement comprise entre une valeur sensiblement supérieure à zéro et environ 0,5 % en poids du courant Elle est souvent comprise entre environ 0,01 et environ 0,3 % en poids du courant et, d'une manière The contaminating amount of oxygen in the crude 1,2-dichloroethane stream can vary within wide limits, but is usually between a value substantially greater than zero and about 0.5% by weight of the current. about 0.01 and about 0.3% by weight of the stream and, in a manner
représentative, elle est comprise entre environ 0,02 et envi- representative, it ranges from about 0.02 to about
ron 0,2 % en poids du courant Par "sensiblement supérieure à zéro", on entend au moins la quantité qui, en l'absence de dilution par du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure d'hydrogène et de l'éthylène selon l'invention, conduirait à l'une des situations suivantes: ( 1) faire en sorte qu'au moins un courant des matières se trouvant dans le système de purification du 1,2-dichloréthane pénètre dans 0.2% by weight of the "substantially greater than zero" current is understood to mean at least the amount which, in the absence of dilution with hydrogen chloride, ethylene, or hydrogen chloride and ethylene according to the invention, would lead to one of the following situations: (1) to ensure that at least one stream of materials in the 1,2-dichloroethane purification system enters
l'intervalle d'inflammabilité; ou ( 2), en raison de fluc- the flammability range; or (2), because of
tuations qui se produisent ou qui sont raisonnablement sus- that occur or are reasonably sus-
ceptibles de se produire dans le système de purification, faire en sorte qu'au moins un courant de matières se trouvant dans le-système de purification du 1,2-dichloréthane pénètre dans l'intervalle d'inflammabilité En d'autres termes, il can occur in the purification system, to ensure that at least one stream of materials in the 1,2-dichloroethane purification system enters the flammability range. In other words,
s'agit d'une quantité supérieure à une quantité négligeable. is a quantity greater than a negligible quantity.
C'est quand l'oxygène est présent sous la forme d'un This is when oxygen is present in the form of a
contaminant dans le chlore utilisé pour produire le 1,2- contaminant in the chlorine used to produce 1,2-
dichloréthane par la chloration de l'éthylène que le procédé selon l'invention apporte un avantage particulier On peut produire le chlore de plusieurs manières, dont certaines introduisent des quantités contaminantes d'oxygène dans le chlore plus importantes que d'autres D'un point de vue By the chlorination of ethylene, the process according to the invention provides a particular advantage. Chlorine can be produced in several ways, some of which introduce more significant amounts of oxygen into the chlorine than others. of view
industriel, le chlore est habituellement obtenu par l'élec- chlorine is usually obtained by the elec-
trolyse d'une solution aqueuse d'un chlorure de métal alcalin, habituellement le chlorure de sodium Sans vouloir être lié à une quelconque théorie, on pense que la plus grande partie de l'oxygène moléculaire se trouvant dans le chlore d'origine électrolytique est obtenu par électrolyse d'une faible partie de l'eau se trouvant dans la solution aqueuse La quantité d'oxygène moléculaire contaminant le chlore dépend de nombreuses variables, en particulier la trolysis of an aqueous solution of an alkali metal chloride, usually sodium chloride Without wishing to be bound by any theory, it is believed that most of the molecular oxygen found in the electrolytic chlorine is obtained by electrolysis of a small part of the water in the aqueous solution The amount of molecular oxygen contaminating the chlorine depends on many variables, in particular the
concentration de l'électrolyte, la température de l'élec- concentration of the electrolyte, the temperature of the electri-
trolyte, le p H de l'électrolyte, les tensions et la concep- trolyte, the pH of the electrolyte, the voltages and the
tion même des cellules Au cours des dernières années, on a constaté l'abandon progressif de l'utilisation des cellules à anode de graphite, pour les remplacer par des cellules utilisant des anodes dimensionnellement stables Les anodes dimensionnellement stables sont habituellement en un métal à-arrêt revêtu ou partiellement revêtu d'un revêtement électrocatalytique électroconducteur contenant un métal du groupe du platine ou un oxyde d'un métal du groupe du Even in the last few years, the use of graphite anode cells has been phased out and replaced by cells using dimensionally stable anodes. Dimensionally stable anodes are usually stopping coated or partially electrocatalytic electroconductive coating containing a platinum group metal or a metal oxide of a group of
platine Voir par exemple les brevets des Etats-Unis d'Amé- platinum See, for example, United States patents
rique N O 3 654 188, 3 778 307, 3 876 517, 3 948 751 et 3 956 097 L'utilisation de cellules utilisant des anodes dimensionnellement stables présente un inconvénient, car elles ont souvent tendance à produire un chlore contenant des quantités d'oxygène contaminant plus importantes que plusieurs des cellules précédemment utilisées à l'échelle No. 3,654,188, 3,778,307, 3,876,517, 3,948,751 and 3,956,097. The use of cells using dimensionally stable anodes has a disadvantage because they often tend to produce chlorine containing amounts of oxygen. contaminant greater than many of the cells previously used at the scale
industrielle.industrial.
On peut aussi obtenir le chlore à partir de chlorure d'hydrogène et d'oxygène, par le procédé Deacon Voir par exemple les brevets des EtatsUnis d'Amérique No 85 370, 2 312 952, 2 577 808 et 3 114 607 Ce chlore peut contenir Chlorine can also be obtained from hydrogen chloride and oxygen by the Deacon process. See, for example, U.S. Patent Nos. 85,370, 2,312,952, 2,577,808, and 3,114,607. contain
des quantités contaminantes d'oxygène du fait de la conver- contaminating amounts of oxygen as a result of the conversion
sion incomplète de l'oxygène introduit dans le procédé. incomplete oxygen introduced into the process.
Il existe encore un autre procédé de production du chlore, l'électrolyse de l'acide chlorhydrique Voir par There is yet another process for the production of chlorine, the electrolysis of hydrochloric acid.
exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 129 152. for example, U.S. Patent No. 3,129,152.
Il peut se créer une contamination du chlore par de l'oxygène en raison de l'électrolyse d'une partie de l'eau, ou pour It can create a contamination of the chlorine by oxygen due to the electrolysis of a part of the water, or for
d'autres raisons.other reasons.
La liste des sources de chlore contaminées par de l'oxygène et présentées ci-dessus n'est en aucune façon exhaustive, mais n'est donnée qu'à titre d'exemple On connait de nombreux autres procédés de production du chlore, et de nombreux d'entre eux donnent un chlore contaminé par The list of oxygen-contaminated sources of chlorine presented above is by no means exhaustive, but is given by way of example. Many other processes for the production of chlorine are known, and many of them give a tainted chlorine by
de faibles quantités d'oxygène Même un chlore qui, initia- low amounts of oxygen Even a chlorine that initiates
lement, ne contient pas d'oxygène, ou en contient peu, subit ultérieurement une contamination par l'oxygène, par exemple ern raison d'une fuite d'air dans le circuit Ce It does not contain oxygen, or contains little oxygen, subsequently undergoes contamination by oxygen, for example because of an air leak in the circuit.
chloré peut aussi être considéré comme une source. chlorine can also be considered as a source.
La quantité contaminante d'oxygène se trouvant dans le chlore peut varier entre de larges limites, mais elle est The contaminating amount of oxygen in the chlorine can vary widely, but is
habituellement comprise entre une valeur sensiblement supé- usually between a value significantly higher than
rieure à zéro et environ 5 % en poids de la composition totale contenant le chlore et l'oxygène Elle est souvent comprise entre environ 0,05 et environ 2 % en poids du total de la composition comprenant le chlore et l'oxygène et, d'une manière représentative, elle est comprise entre environ 0,1 et environ 1,5 % en poids de cette composition totale On peut aussi trouver dans la composition totale d'autres substances, outre le chlore et l'oxygène Habituellement, ces éventuelles substances sont présentes en de faibles quantités Par "quantité sensiblement supérieure à zéro", on entend ici au moins la quantité qui, en l'absence de dilution par le chlorure d'hydrogène, par l'éthylène, ou par le chlorure d'hydrogène et l'éthylène selon l'invention, conduirait aux phénomènes suivants ( 1) faire en sorte qu'au moins un courant de substances se trouvant dans le système de purification ultérieur du 1,2-dichloréthane pénètre dans l'intervalle d'inflammabilité; ou bien ( 2), en raison de fluctuations se produisant ou susceptibles de se produire raisonnablement dans le système de purification, less than about 5% by weight of the total composition containing chlorine and oxygen. It is often from about 0.05 to about 2% by weight of the total composition comprising chlorine and oxygen and In a representative manner, it is between about 0.1 and about 1.5% by weight of this total composition. Other substances besides chlorine and oxygen can also be found in the total composition. are present in small amounts By "substantially greater than zero" is meant here at least the amount which, in the absence of dilution with hydrogen chloride, with ethylene, or with hydrogen chloride and the ethylene according to the invention, would lead to the following phenomena (1) to ensure that at least one stream of substances in the subsequent purification system of 1,2-dichloroethane enters the flammability range; or (2) because of fluctuations occurring or reasonably likely to occur in the purification system,
faire en sorte qu'au moins un courant de matières se trou- ensure that at least one stream of materials is
vant dans le système de purification du 1,2-dichloréthane pénètre dans l'intervalle d'inflammabilité En d'autres termes, il s'agit d'une quantité supérieure à une quantité négligeable. 1 O Pour réduire la concentration de l'oxygène dans le chlore contaminé, quelle que soit son origine, on a souvent procédé en liquéfiant le chlore, en éliminant l'oxygène In other words, it is an amount greater than a negligible amount. 1 O To reduce the concentration of oxygen in contaminated chlorine, whatever its origin, it has often been done by liquefying the chlorine, removing oxygen
gazeux et, habituellement, en revaporisant le chlore purifié. gaseous and, usually, by vaporizing the purified chlorine.
Le procédé de purification du chlore consomme une forte The process of purification of chlorine consumes a strong
énergie, et les équipements nécessaires sont onéreux. energy, and the necessary equipment is expensive.
On a trouvé que, dans un système combiné dans lequel on It has been found that in a combined system in which
utilisait,en liaison avec un système de purification ulté- used in conjunction with a subsequent purification system
rieur du 1,2-dichloréthane,un système de réaction de chlora- 1,2-dichloroethane, a chlorine reaction system,
tion (en phase liquide) chargé d'éthylène et de chlore conte- (in the liquid phase) loaded with ethylene and chlorine
nant des quantités contaminantes d'oxygène, le système de chloration pouvait habituellement supporter des concentrations d'oxygène plus élevées que celles habituellement utilisées, sans effets indésirables exagérés lors de la formation du 1,2-dichloréthane Cependant, comme l'oxygène a tendance à se concentrer dans les courants contenant des proportions With oxygen contaminating quantities, the chlorination system could usually withstand higher oxygen concentrations than usual, without undue side effects in the formation of 1,2-dichloroethane. focus in currents containing proportions
élevées de matières inflammables dans le système de purifi- flammable substances in the purification system.
cation en aval, l'exploitation d'un système de réacteur de chloration avec des concentrations de plus en plus fortes d'oxygène contaminant est susceptible de faire pénétrer un Downstream, the operation of a chlorination reactor system with increasing concentrations of contaminating oxygen is likely to penetrate a
ou plusieurs courants du système de purification dans l'inter- or several streams of the purification system in the
valle d'inflammabilité En d'autres termes, c'est habituelle- In other words, it is usual-
ment le système de purification qui impose la contrainte the purification system which imposes the constraint
principale sur le système combiné. principal on the combined system.
L'invention assure la sécurité de la manipulation de The invention ensures the safety of the handling of
courants contenant de l'oxygène et se trouvant dans le sys- oxygen-containing streams in the system
tème de purification du 1,2-dichloréthane, ce qui permet purification of 1,2-dichloroethane, which allows
d'utiliser des quantités relativement plus importantes d'oxy- to use relatively larger quantities of oxy-
gène contaminant dans le chlore introduit dans le circuit de chloration Il en résulte que le procédé dans lequel on contaminant gene in the chlorine introduced into the chlorination circuit. As a result, the process in which
liquéfie le chlore pour éliminer l'oxygène pourra être consi- liquefies the chlorine to eliminate oxygen can be considered
dérablement réduit au niveau de ses applications, voire éliminé, ce qui économise l'énergie autrement dépensée dans ce but De plus, on peut souvent fortement réduire, voire éliminer, des biens d'équipement nécessaires au système de significantly reduced in terms of its applications, or even eliminated, which saves the energy otherwise spent for this purpose In addition, it is often possible to greatly reduce or even eliminate the capital goods needed for the system.
purification du chlore.chlorine purification.
On dispose de peu de données relatives à I'inflammabi- There is limited data on the in flammability
lité des compositions que l'on peut rencontrer dans les of the compositions that may be encountered in
courants d'un procédé de purification du 1,2-dichloréthane. of a process for the purification of 1,2-dichloroethane.
On peut obtenir ces résultats, selon nécessité, à l'aide de techniques bien connues Voir par exemple le mode opératoire général de la norme ASTM Standard Test Method E 681-79, qui pourra être modifiée, selon les besoins, pour être utilisée These results can be obtained, if necessary, using well-known techniques. See, for example, the general procedure of ASTM Standard Test Method E 681-79, which may be modified as necessary to be used.
avec l'oxygène et avec d'importantes fluctuations de tempé- with oxygen and with large temperature fluctuations
rature et de pression Voir aussi Craven et Foster, "The erosion and pressure See also Craven and Foster, "The
Limits of Flammability of Ethylene in Oxygen, Air and Air- Limits of Flammability of Ethylene in Oxygen, Air and Air
Nitrogen Mixtures at Elevated Temperatures and Pressures", Combustion and Flame, volume X, Butterworths, Londres ( 1966), pages 95-100, dont on pourra, si nécessaire modifier le Nitrogen Mixtures at Elevated Temperatures and Pressures, "Combustion and Flame, Volume X, Butterworths, London (1966), pages 95-100, which may be modified if necessary.
mode opératoire général En l'absence de ces données relati- general procedure In the absence of such relative data
ves à l'inflammabilité, on pourra utiliser, pour avoir une estimation initiale des intervalles d'inflammabilité et/ou des quantités de diluant à introduire, les données existantes pour des compositions approximativement analogues Comme l'éthylène est un constituant principal de quelques-uns des In order to have an initial estimate of the flammability ranges and / or the amounts of diluent to be introduced, the existing data for approximately similar compositions can be used. As ethylene is a main constituent of a few of the
courants susceptibles de pénétrer dans l'intervalle d'inflam- currents likely to penetrate into the inflammatory range
mabilité dans le système de purification, on a utilisé les mability in the purification system, we used the
résultats de Craven et Foster, référencés ci-dessus et con- results from Craven and Foster, referenced above and
cernant l'éthylène-air-azote, pour obtenir des estimations initiales des quantités du diluant chlorure d'hydrogène, ethylene-air-nitrogen, to obtain initial estimates of the amounts of hydrogen chloride diluent,
éthylène, ou chlorure d'hydrogène et éthylène, à introduire. ethylene, or hydrogen chloride and ethylene, to be introduced.
On a recalculé les résultats de Craven et Foster pour des mélanges matière inflammable-oxygène-matière ininflammable, on a construit des courbes, en coordonnées triangulaires, The results of Craven and Foster were recalculated for flammable-oxygen-nonflammable material mixtures, curves were constructed in triangular coordinates,
donnant les limites inférieures d'inflammabilité (recalcu- giving the lower flammability limits (recalculation
lées), et on a extrapolé les courbes pour qu'elles couvrent have been extrapolated to cover
l'ensemble des concentrations de matière inflammable-oxygène- all concentrations of flammable-oxygen
matière ininflammable que l'on rencontre dans les différents courants du système de purification La méthode générale consistait tout d'abord à définir la concentration maximale admissible d'oxygène sur la courbe d'inflammabilité, pour un ensemble de conditions au moins aussi sévères que dans le courant de procédé considéré On a ensuite déterminé la quantité du diluant chlorure d'hydrogène,éthylène, ou Non-flammable material encountered in the different streams of the purification system The general method consisted first of all in defining the maximum permissible concentration of oxygen on the flammability curve, for a set of conditions at least as severe as in the process stream under consideration was then determined the amount of hydrogen chloride diluent, ethylene, or
chlorure d'hydrogène et éthylène, à introduire, par la quan- hydrogen chloride and ethylene, to be introduced by the
tité qui réduirait la concentration de l'oxygène à la moitié de la concentration maximale admissible précédemment déterminée. L'invention sera davantage illustrée en regard de la des- cription ci-après et du dessin annexé, qui presente un exemple de réalisation du procédé selon l'invention, dessin which would reduce the concentration of oxygen to half of the previously determined maximum allowable concentration. The invention will be further illustrated with reference to the following description and the accompanying drawing, which presents an embodiment of the method according to the invention, drawing
dans lequel le 1,2-dichloréthane brut produit par l'oxy- wherein the crude 1,2-dichloroethane produced by the oxy-
chloration de l'éthylène (voir le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 679 373 référencé ci-dessus) et introduit par la conduite 1, est subdivisé en deux courants passant respectivement par la conduite 2 et la conduite 4 Le courant passant par la conduite 2 est introduit dans le réacteur de chloration en phase liquide 10 Le 1,2-dichloréthane brut chlorination of ethylene (see United States Patent No. 3,679,373 referenced above) and introduced through the pipe 1, is subdivided into two streams passing respectively through the pipe 2 and the pipe 4 The passing current by line 2 is introduced into the liquid phase chlorination reactor. Crude 1,2-dichloroethane
est introduit dans le réacteur 10 par la conduite 6 Le 1,2- is introduced into the reactor 10 via line 6.
dichloréthane brut passant par la conduite 6 est recyclé à partir d'un circuit dans lequel le 1,2-dichloréthane subit une décomposition pyrolytique en chlorure de vinyle Voir crude dichloroethane passing through line 6 is recycled from a circuit in which 1,2-dichloroethane undergoes pyrolytic decomposition to vinyl chloride
par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 655 787. for example, U.S. Patent No. 3,655,787.
De l'éthylène est introduit par la conduite 12 dans le réac- Ethylene is introduced via line 12 into the reaction
teur 10, dans lequel on introduit aussi par la conduite 14 du chlore contenant des quantités contaminantes d'oxygène 10, in which the line 14 also introduces chlorine containing contaminating amounts of oxygen.
et, par la conduite 16, un courant qui sera décrit ultérieu- and, via line 16, a current which will be described later.
rement On ajoute par intermittence, selon les besoins, du intermittently, as needed,
chlorure ferrique par la conduite 8 D'une manière représen- ferric chloride by the pipe 8
tative, cette introduction est réaliséepar déplacement de chlo- tative, this introduction is carried out by moving chlo
rure ferrique à partir d'un réservoir rempli d'azote, non représenté, par l'intermédiaire de la conduite 8, et en l'envoyant dans le réacteur 10 à l'aide d'un peu de liquide dévié de la conduite 2, de la conduite 6 ou de la conduite ferric reaction from a tank filled with nitrogen, not shown, via the pipe 8, and sending it into the reactor 10 with a little liquid deviated from the pipe 2, driving 6 or driving
16 Pendant la marche du réacteur 10, des goudrons s'accumu- During the course of the reactor 10, tars accumulate
lent dans la phase liquide du réacteur La phase liquide est ainsi envoyée par intermittences, par la conduite 18, au récupérateur de Dopp 20 On envoie de la vapeur dans la double enveloppe 22 par la conduite 24, et le condensat est soutiré de la double enveloppe 22 par la conduite 26 La vapeur provenant du récupératetr 2 O est envoyée au réacteur 10 par la conduite 28 De temps à autre, on soutire par la conduite 30 des goudrons et d'autres matières non-volatiles, The liquid phase is thus intermittently sent through the pipe 18 to the Dopp recuperator 20. Steam 22 is sent via the pipe 24 and the condensate is withdrawn from the jacket. The steam from the recovery vessel 2 O is sent to the reactor 10 through line 28. From time to time tars and other nonvolatile materials are withdrawn through line 30.
en particulier du chlorure ferrique. in particular ferric chloride.
Le 1,2-dichloréthane brut sort du réacteur 10 par la conduite 32 et est envoyé à une colonne de distillation 34, en-dessous de son plateau inférieur La colonne 34 est The crude 1,2-dichloroethane exits the reactor 10 through the line 32 and is sent to a distillation column 34, below its lower plate. The column 34 is
équipée d'un rebouilleur 36, chauffé par la vapeur intro- equipped with a reboiler 36, heated by the steam introduced
duite par la conduite 38 Le liquide provenant du fond de la by the pipe 38 The liquid coming from the bottom of the
colonne 34 est envoyé au rebouilleur 36 par la conduite 40. column 34 is sent to reboiler 36 through line 40.
La vapeur et le liquide à ébullition sont soutirés du rebouilleur 36 par la conduite 42 et sont introduits dans la colonne 34 en-dessous du plateau inférieur On soutire du liquide d'un plateau intermédiaire de la colonne 34 et on l'envoie par la conduite 44 à une colonne de rectification 46, sur son plateau de tête La colonne 46 est équipée d'un The vapor and the boiling liquid are withdrawn from the reboiler 36 through the pipe 42 and are introduced into the column 34 below the lower plate. Liquid is withdrawn from an intermediate plate of the column 34 and is sent via the pipe. 44 to a grinding column 46, on its head plate Column 46 is equipped with a
rebouilleur 48, lequel est chauffé par de la vapeur intro- reboiler 48, which is heated by steam introduced
duite par la conduite 50 Le liquide provenant du fond de la colonne 46 est envoyé au rebouilleur 48 par la conduite 49. The liquid from the bottom of the column 46 is sent to the reboiler 48 via line 49.
La vapeur et le liquide à ébullition sont soutirés du rebouilleur 48 par la conduite 51 et introduits dans la The steam and the boiling liquid are withdrawn from the reboiler 48 via line 51 and introduced into the
colonne 46, en-dessous du plateau inférieur Le 1,2-dichlor- column 46, below the lower plate 1,2-dichloride
éthane purifié est soutiré du fond de la colonne 46 par la purified ethane is withdrawn from the bottom of column 46 by the
conduite 52.driving 52.
On combine là vapeur de tête sortant de la colonne 34 par la conduite 54 et la vapeur de tête sortant de la colonne 46 par la conduite 56 et on les introduit dans le The overhead vapor leaving the column 34 is combined with the line 54 and the overhead vapor leaving the column 46 through line 56 and introduced into the
condenseur partiel 60 par l'intermédiaire de la conduite 58. partial condenser 60 via line 58.
Si le courant passant par la conduite 54 et/ou la conduite 58 a tendance à pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, on peut, par l'intermédiaire de la conduite 62, introduire au niveau du plateau de tête de la colonne 34, pour empêcher le courant de pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure If the current passing through line 54 and / or line 58 has a tendency to penetrate into the flammability range, it is possible, via line 62, to introduce at the top plate of column 34, to prevent current from entering flammability range, hydrogen chloride, ethylene, or chloride
d'hydrogène et de l'éthylène.of hydrogen and ethylene.
Un liquide est soutiré du fond de la colonne 34 par la conduite 64 et subdivisé en deux courants, l'un passant par la conduite 66 et l'autre par la conduite 68 et, de là,' envoyé à une colonne de distillation 70 au niveau d'un plateau intermédiaire La colonne 70 est équipée d'un A liquid is withdrawn from the bottom of column 34 through line 64 and subdivided into two streams, one passing through line 66 and the other through line 68 and thence to a distillation column 70 at level of an intermediate plateau The column 70 is equipped with a
rebouilleur 72, lequel est chauffé par de la vapeur intro- reboiler 72, which is heated by steam introduced
duite par la conduite 74 Le liquide provenant du fond de la colonne 70 est envoyé au rebouilleur 72 par la conduite 73 On soutire du rebouilleur 72 la vapeur et le liquide à ébullition par la conduite 75 et on les introduit dans la colonne 70 en-dessous du plateau inférieur On soutire du fond de la colonne 70, par la conduite 76, un courant de liquide constitué essentiellement deproduits à point d'ébullition élevé On introduit au niveau du plateau de tête de la colonne 70 le 1,2- dichloréthane brut passant par la conduite 4 La vapeur de tête de la colonne 70 est envoyée au condenseur 80 par la conduite 78 Le condensat provenant du condenseur 80 passe par la conduite 82 et est combiné au liquide passant par la conduite 66 pour former le courant de The liquid from the bottom of the column 70 is sent to the reboiler 72 through the line 73. The reboiler 72 is drawn off the vapor and the boiling liquid through line 75 and introduced into the column 70 below. The bottom plate is withdrawn from the bottom of the column 70, through the pipe 76, a liquid stream consisting essentially of high-boiling products is introduced at the top plate of the column 70 1,2-dichloroethane crude passing by the pipe 4 The overhead of the column 70 is sent to the condenser 80 through the pipe 78 The condensate from the condenser 80 passes through the pipe 82 and is combined with the liquid passing through the pipe 66 to form the flow of
liquide de la conduite 16.pipe liquid 16.
Le condenseur partiel 60 réalise la condensation d'une partie de la vapeur passant par la conduite 58 Le condensat est soutiré par la conduite 84, combiné au courant de liquide (qui sera décrit ultérieurement) passant par la The partial condenser 60 condenses a portion of the steam passing through the pipe 58. The condensate is withdrawn via line 84, combined with the liquid stream (which will be described later) passing through the
conduite 86, puis on introduit sous forme de reflux le cou- pipe 86, and then introduced in the form of reflux the cou-
rant combiné au niveau du plateau de tête de la colonne 34, par la conduite 88 La vapeur non-condensée est soutirée du condenseur partiel 60 par la conduite 90 Si le courant passant par la conduite 90 et/ou le courant de la conduite 98 (qui sera décrit ultérieurement) a tendance à pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, on pourra introduire dans le condenseur partiel 60, par la conduite 92, pour empêcher le courant de pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure The uncondensed steam is withdrawn from the partial condenser 60 through line 90 if the current passing through line 90 and / or the stream of line 98 (FIG. which will be described later) has a tendency to penetrate the flammability range, it will be possible to introduce into the partial condenser 60, via line 92, to prevent the current from entering the flammability range, hydrogen chloride , ethylene, or chloride
d'hydrogène et de 1 'éthylène.of hydrogen and ethylene.
La vapeur passant par la conduite 90 est introduite dans un condenseur à eau 94 Le condensat est soutiré par la conduite 96 La vapeur est soutirée par la conduite 98 puis introduite dans la conduite 100 Le courant passant par la The steam passing through the pipe 90 is introduced into a water condenser 94 The condensate is withdrawn through line 96 The vapor is withdrawn through line 98 and introduced into line 100 The current passing through the
conduite 100 est combiné au courant (qui sera décrit ulté- line 100 is combined with the current (which will be described later
rieurement) passant par la conduite 102, et le courant combiné est envoyé dans un condenseur réfrigéré 106 par la conduite 104 Le condensat sort par la conduite 108 La vapeur sort par la conduite 110 et est introduite dans la conduite 112 Si le courant passant par la conduite 110 a tendance à pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, on peut introduire dans la conduite 100, par la conduite 114, et pour empêcher le courant de pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou thereafter) passing through the line 102, and the combined stream is fed into a refrigerated condenser 106 through the line 104 The condensate exits through line 108 The vapor exits through line 110 and is introduced into line 112 If the current passing through the 110 tends to penetrate the flammability range, can be introduced in the pipe 100, through the pipe 114, and to prevent the current to enter the range of flammability, hydrogen chloride, air ethylene, or
du chlorure d'hydrogène et de l'éthylène. hydrogen chloride and ethylene.
Le courant de vapeur passant par la conduite 112 est introduit dans un condenseur réfrigéré 116 Le condensat est soutiré par la conduite 118 La vapeur sort par la conduite 120 et est introduite dans la conduite 122 Si le courant passant par la conduite 120 a tendance à pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, on peut introduire dans la conduite 112, par la conduite 124, et pour empêcher le courant de pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, du chlorure d'hydrogène, de l'éthylène, ou du chlorure The stream of vapor passing through line 112 is introduced into a refrigerated condenser 116 The condensate is withdrawn through line 118 The vapor exits through line 120 and is introduced into line 122 If the current passing through line 120 tends to penetrate in the flammability range, it is possible to introduce into line 112, via line 124, and to prevent the stream from entering the flammability range, hydrogen chloride, ethylene, or chloride
d'hydrogène et de l'éthylène.of hydrogen and ethylene.
La vapeur passant par la conduite 122 est introduite dans un compresseur 126, o elle est comprimée, puis elle est soutirée par la conduite 128 Si le courant se trouvant dans le compresseur 126 et/ou le courant passant par la conduite 128 a tendance à pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, on peut introduire dans la conduite 122, par la conduite 130, pour empêcher le courant de pénétrer dans l'intervalle d'inflammabilité, du chlorure d'hydrogène, The steam passing through the pipe 122 is introduced into a compressor 126, where it is compressed, then it is withdrawn by the pipe 128 If the current in the compressor 126 and / or the current passing through the pipe 128 tends to penetrate in the flammability range, it is possible to introduce into line 122, via line 130, to prevent the stream from entering the flammability range, hydrogen chloride,
de l'éthylène, ou du chlorure d'hydrogène et de l'éthylène. ethylene, or hydrogen chloride and ethylene.
Le gaz se trouvant dans la conduite 128 pourra être The gas in line 128 can be
traité comme on le jugera bon Cependant, comme ses princi- treated as it may be judged good. However, as its main
paux constituants sont habituellement le chlorure d'hydro- constituents are usually hydrochloric acid
gène et l'oxygène, ou l'éthylène et l'oxygène, ou le chlorure gene and oxygen, or ethylene and oxygen, or chloride
d'hydrogène, l'éthylène et l'oxygène, on pourra avantageuse- of hydrogen, ethylene and oxygen, it will be possible
ment introduire le courant sous la forme d'une partie de la charge d'un système de réacteur d'oxychloration dans lequel introduce the current as part of the feed of an oxychlorination reactor system in which
l'éthylène subit une oxychloration pour produire du 1,2- ethylene undergoes oxychlorination to produce 1,2-
dichloréthane. Les différents condensats passant par les conduites 96, 108 et 118 sont combinés puis introduits par la conduite 132 dans un réchauffeur 134, lequel est chauffé par la vapeur introduite par la conduite 136 Le réchauffeur 134 est dichloroethane. The various condensates passing through lines 96, 108 and 118 are combined and introduced via line 132 into a heater 134, which is heated by the steam introduced via line 136. The heater 134 is
utilisé pour vaporiser le chlorure d'hydrogène et/ou l'éthy- used to vaporize hydrogen chloride and / or ethyl
lène dissous dans le liquide passant par la conduite 132 La vapeur sort du réchauffeur 134 par la conduite 102 Le liquide dissolved in the liquid passing through the pipe 132 The vapor exits the heater 134 through the pipe 102 The liquid
est soutiré du réchauffeur 134 par la conduite 138 et intro- is withdrawn from the heater 134 by the pipe 138 and introduced
* duit au niveau d'un plateau intermédiaire d'une colonne de distillation 140 La colonne 140 est équipée d'un rebouilleur 142, lequel est chauffé par la vapeur introduite par la conduite 144 Le liquide venant du fond de la colonne 140 est envoyé au rebouilleur 142 par la conduite 146 La vapeur et le liquide à ébullition sont soutirés du rebouilleur 142 par la conduite 148 puis sont introduits dans la colonne 140, en-dessous du plateau inférieur Le liquide est soutiré du fond de la colonne 140 par la conduite 86 et est combiné au liquide passant par la conduite 84, comme il a été décrit ci-dessus On introduit dans un condenseur partiel 152 laThe column 140 is equipped with a reboiler 142, which is heated by the steam introduced via the pipe 144. The liquid coming from the bottom of the column 140 is sent to the bottom of the column 140. Reboiler 142 via line 146 Steam and boiling liquid are withdrawn from reboiler 142 through line 148 and are then introduced into column 140 below the bottom plate. Liquid is withdrawn from the bottom of column 140 through line 86. and is combined with the liquid passing through line 84, as described above.
vapeur de tête sortant de la colonne 140 par la conduite 150. head vapor exiting the column 140 through line 150.
Le condenseur partiel 152 assure la condensation d'une par- The partial condenser 152 ensures the condensation of a
tie de la vapeur traversant la conduite 150 Le condensat est soutiré par la conduite 154 et introduit sous la forme The condensate is withdrawn through the pipe 154 and introduced in the form
d'un reflux au niveau du plateau de tête de la colonne 140. a reflux at the top plate of the column 140.
La vapeur non-condensée est soutirée du condenseur partiel 152 par la conduite 156 et introduite dans le condenseur 158 La vapeur provenant du condenseur 158 est soutirée par la conduite 160 et on peut l'utiliser comme on veut; The non-condensed vapor is withdrawn from the partial condenser 152 through the line 156 and introduced into the condenser 158. The vapor from the condenser 158 is withdrawn through line 160 and can be used as desired;
d'une manière représentative, elle est envoyée à un inciné- in a representative way, it is sent to an incineration
rateur Le liquide sortant du condenseur 158 est soutiré par la conduite 162, et on peut l'utiliser comme on veut The liquid leaving the condenser 158 is withdrawn by the pipe 162, and can be used as desired
Cependant, comme les principaux constituants sont habituel- However, since the main constituents are usually
lement le chloroforme, le 1,1-dichloréthane, le cis-dichlor- chloroform, 1,1-dichloroethane, cis-dichloro-
éthane, le 1,2-dichloréthane, le chlorure d'éthyle, le tétrachlorure de carbone et le trans-dichloréthylène, on peut avantageusement utiliser le courant en tant que partie de la ethane, 1,2-dichloroethane, ethyl chloride, carbon tetrachloride and trans-dichloroethylene, the current can advantageously be used as part of the
17 252678817 2526788
charge introduite dans un système de réacteur d'oxychlora- charge introduced into an oxychlora reactor system
tion dans lequel on obtient du perchloréthylène et du tri- in which perchlorethylene and trihydric
chioréthylène Voir à ce propos les brevets US N 3 256 352, 3 267 162 et 3 296 319,ainsi que les brevets GB N 1 123 477 et 1 276 431 Les différents méthanes chlorés sont avantageusement séparés pendant la purification du perchloréthylène et du trichloréthylène De cette manière, In this regard, US Pat. Nos. 3,256,352, 3,267,162 and 3,296,319, as well as GB Nos. 1,123,477 and 1,276,431. The various chlorinated methanes are advantageously separated during the purification of perchlorethylene and trichlorethylene. this way,
il n'est pas nécessaire d'avoir un système destiné à puri- it is not necessary to have a system designed to purify
fier le courant passant par la conduite 162 avant introduc- proud of the current passing through line 162 before introducing
tion des produits en C 2 dans le réacteur d'oxychloration. C 2 products in the oxychlorination reactor.
Pour plus de clarté dans la présentation du système, For clarity in the presentation of the system,
la figure ne représente pas différentes parties de l'appa- the figure does not represent different parts of the
reil,non-essentiels à une compréhension complète de l'inven- not essential to a full understanding of the invention.
tioncomme par exemple les vannes, pompes, indicateurs de débit, indicateurs de pression,détendeurs,indicateurs de température, etc. Il est bien entendu que l'on peut apporter différentes modifications au système présenté sur la figure,sans pour autant sortir du cadre de l'invention Par exemple,les différentes colonnes peuvent être des colonnes à barbotage, des colonnes à plateaux perforés,des colonnes garnies ou des such as valves, pumps, flow indicators, pressure gauges, pressure reducers, temperature gauges, etc. It is understood that one can make various modifications to the system shown in the figure, without departing from the scope of the invention. For example, the different columns can be bubble columns, perforated tray columns, columns garnished or
équipements analogues On peut utiliser des sources de cha- analogous equipment Sources of heat can be used
leur autres que la vapeur On peut modifier certains des équipements, tuyauteries et modes opératoires Par exemple, other than steam Some of the equipment, piping and procedures can be modified.
Sa conduite 86 peut être montée en tant que conduite d'ali- Its conduit 86 can be mounted as a food conduit.
mentation du réacteur 10,plutÈt qu'à la jonction des con- reactor 10, rather than at the junction of
duites 84 et 88;les résidus peuvent être soutirés des re- 84 and 88, the residues can be withdrawn from
bouilleurs,plutôt que du fond des colonnes;les condenseurs partiels peuvent être remplac-és par des condenseurs totaux; les condenseurs en série peuvent être regroupés,ou on peut boilers, rather than bottom of columns, partial condensers may be replaced by total condensers; condensers in series can be grouped together, or one can
en augmenter le nombre;on peut sauter la colonne de recti- increase the number, you can skip the correction column
fication 46 L'homme de l'art pourra apporter toutes autres modifications. L'invention sera encore illustrée,sans être aucunement 46 The person skilled in the art may make any other modifications. The invention will be further illustrated without being in any way
limitée,par les exemples ci-après. limited, by the examples below.
EXEMPLE IEXAMPLE I
On a réalisé une simulation sur ordinateur des systè We performed a computer simulation of the systems
mes de chloration et de purification de la figure,avec les excep- chlorination and purification of the figure, with the excep-
tions suivantes, réalisées dans la simulation: () on a considéré que le liquide passant par la conduite 86 était introduit dans le réacteur 10, plutôt que d'être combiné following statements, made in the simulation: () it was considered that the liquid passing through line 86 was introduced into the reactor 10, rather than being combined
au courant de liquide passant par la conduite 84 et intro- the flow of liquid passing through line 84 and introducing
duit dans la colonne 34 par la conduite 88; ( 2) on a considéré quele récupérateur de Dopp 20 marchait en continu et non d'une manière intermittente; et ( 3) on a considéré que la vapeur passant par la conduite 78 était directement in column 34 by line 88; (2) it was considered that the Dopp recuperator was working continuously and not intermittently; and (3) the steam passing through line 78 was considered directly
introduite dans le réacteur 10, sans condensation préala- introduced into the reactor 10, without prior condensation
ble Dans la simulation, il n'a été ajouté aucun diluant aux conduites 92 et 124 La colonne 34 contenait environ In the simulation, no diluent was added to lines 92 and 124 Column 34 contained approximately
plateaux réels (et non théoriques), et le 'icuide tra- real plateaux (and not theoretical ones), and the 'icuide
versant la conduite 44 était soutiré de la colonne 34 au niveau du vingtième plateau à partir du haut Le taux de reflux de la colonne 34, c'est-à-dire le rapport entre le débit de la conduite 84 et le débit de la conduite 90, était de 30,8 en poids La colonne 46 contenait environ pouring the pipe 44 was withdrawn from the column 34 at the twentieth plateau from the top The reflux ratio of the column 34, that is to say the ratio between the flow of the pipe 84 and the flow of the pipe 90, was 30.8 by weight Column 46 contained about
19 plateaux réels La colonne 70 contenait environ 25 pla- 19 actual trays Column 70 contained about 25
teaux réels, et le liquide passant par la conduite 68 était introduit dans la colonne 70 au niveau du onzième plateau à partir du haut La colonne 140 contenait environ plateaux réels, et le liquide passant par la conduite and the liquid passing through the line 68 was introduced into the column 70 at the eleventh plateau from the top. The column 140 contained about real trays, and the liquid passing through the pipe
138 était introduit dans la colonne 140 au niveau du dix- 138 was introduced in column 140 at the level of
huitième plateau à partir du haut Le taux de reflux de la 2 Z ccoion:-c 10, c'est-à-dire le rapport entre le débit de la condui' D 54 et le débit de la conduite 156, était de 15,5 The eighth plateau from the top The reflux ratio of the 2 Z cooion: c 10, that is to say the ratio between the flow rate of the duct D 54 and the flow rate of the duct 156, was 15, 5
en oids Le Tableau 1 ci-après présente les caractéristi- Table 1 below presents the characteristics of
ques des courants passant par les différentes conduites, telles que déterminées par la simulation Ces résultats sont, currents passing through the different pipes, as determined by the simulation These results are,
pour la plupart, présentés avec trois décimales, indépendam- for the most part, presented with three decimals, independently
ment de la signification des chiffres après la virgule Les pressions et températures présentées sont nominales et n'ont pas été ajustées pour tenir compte des effets des pertes de charge à travers les conduites et les équipements, ou du transfert de chaleur entre l'extérieur et le système, et inversement Dans de nombreux cas, les pressions et les températures sont données pour des courants qui, dans la i-b-, le A VOI rue 1 a vu -e L Q 1 7 14 1 a 30 le 44 il the meaning of the figures after the decimal point The pressures and temperatures presented are nominal and have not been adjusted to take into account the effects of pressure drop across pipes and equipment, or heat transfer between the outside and the outside. the system, and conversely In many cases, the pressures and temperatures are given for currents which, in the street, has seen LQ 1 7 14 1 to 30 the 44th
46 76 5646 76 56
62 6462 64
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"ffl-LU-RÉLr-A Ul-E -"ffl-LU-REl-A Ul-E -
t Al Sel XFA pratique, devraient avoir une pression plus élevée ou plus faible avant leur introduction dans les équipements ou leur raccordement à d'autres courants Ces cas ressortent des t Al Salt XFA practice, should have higher or lower pressure before introduction into equipment or their connection to other currents These cases stand out
résultats présentés.results presented.
EXEMPLE IIEXAMPLE II
On a effectué une simulation sur ordinateur des systè- A computer simulation of the systems was carried out
mes de chloration et de purification de la figure, sauf que, dans la simulation, on a considéré que le récupérateur 20 de chlorination and purification of the figure, except that in the simulation it was considered that the
Dopp marchait en continu et non pas d'une manière inter- Dopp worked continuously and not internally
mittente Il n'a pas été ajouté de diluant aux conduites 92, 124 et 130 dans le cadre de la simulation La colonne Mitigation No diluent was added to lines 92, 124 and 130 as part of the simulation.
34 contenait environ 78 plateaux réels (et non théoriques),- 34 contained about 78 real (and not theoretical) trays, -
et le liquide passant par la conduite 44 était soutiré de la colonne 34 au niveau du dix-huitième plateau à partir du haut Le taux de reflux de la colonne 34, c'est-à-dire le rapport entre le débit dans la conduite 84 et le débit dans la conduite 90, était de 44,4 en poids La colonne 46 and the liquid passing through the line 44 was withdrawn from the column 34 at the eighteenth plateau from the top. The reflux ratio of the column 34, i.e., the ratio between the flow in the pipe 84 and the flow rate in line 90 was 44.4 by weight. Column 46
contenait environ 19 plateaux réels La colonne 70 conte- contained about 19 actual trays Column 70 contained
nait environ 24 plateaux réels, et le liquide passant par la conduite 68 était introduit dans la colonne 70 au niveau about 24 actual trays, and the liquid passing through line 68 was fed into column 70 at
du onzième plateau à partir du haut La colonne 140 conte- of the eleventh plateau from the top column 140 contains
nait environ 35 plateaux réels, et le liquide passant par la conduite 138 était introduit dans la colonne 140 au niveau du vingtième plateau à partir du haut Le taux de reflux de la colonne 140, c'est-à-dire le rapport entre le débit dans la conduite 154 et le débit dans la conduite 156, était de 16,2 en poids Les données relatives aux courants passant par les différentes conduites, et déterminées par About 35 actual trays were formed, and the liquid passing through line 138 was introduced into column 140 at the twentieth plateau from the top. The reflux ratio of column 140, i.e., the ratio of flow rate. in line 154 and the flow rate in line 156 was 16.2% by weight. The data relating to the currents passing through the different lines and determined by
la simulation, sont présentées sur le Tableau 2 Les résul- the simulation, are presented in Table 2.
tats sont, pour la plupart, donnés avec trois décimales, indépendamment de la signification des chiffres après la virgule Les pressions-et les températures présentées sont nominales et n'ont pas été ajustées pour tenir compte des effets des pertes de charge à travers les conduites et les équipements, et du transfert de chaleur entre l'extérieur et lesystème, et inversement Dans-de nombreux cas, les pressions et les températures sont données pour des courants l.kl- I States are, for the most part, given with three decimal places, irrespective of the meaning of the digits after the decimal point. The pressures and temperatures presented are nominal and have not been adjusted to take into account the effects of pressure drop across pipes. and equipment, and heat transfer between the outside and the system, and conversely in many cases, pressures and temperatures are given for currents.
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élevée ou plus faible avant leur introduction dans l'équi- higher or lower before introduction into the equi-
pement ou leur raccordement à d'autres courants Ces cas or their connection to other currents.
ressortent des données présentées. from the data presented.
L'invention peut être utilisée dans les procédés de purification du 1,2dichloréthane, exploités d'une manière indépendante ou en combinaison avec un ou plusieurs autres procédés tels que décrits ci-dessus Il est cependant particulièrement avantageux qu'un ou plusieurs procédés de purification du 1,2-dichloréthane selon l'invention soient The invention can be used in processes for the purification of 1,2-dichloroethane, operated independently or in combination with one or more other processes as described above. It is however particularly advantageous that one or more purification methods 1,2-dichloroethane according to the invention are
incorporés dans un complexe entièrement intégré de substan- integrated into a fully integrated complex of
ces organiques chlorées, par exemple un complexe dans these chlorinated organics, for example a complex in
lequel on produit du chlore par électrolyse, du 1,2-dichlor- which produces chlorine by electrolysis, 1,2-dichloro-
éthane par chloration et/ou oxychloration de l'éthylène, du chlorure de vinyle par décomposition pyrolytique du ethane by chlorination and / or oxychlorination of ethylene, vinyl chloride by pyrolytic decomposition of
1,2-dichloréthane, et du perchloréthylène et du trichlor- 1,2-dichloroethane, and perchlorethylene and trichloro-
éthylène par oxychloration d'hydrocarbures et/ou d'hydro- ethylene by oxychlorination of hydrocarbons and / or hydrocarbons
carbures chlorés.chlorinated carbides.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exem- Of course, the invention is not limited to the examples
ples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. embodiments described above and shown, from which we can provide other modes and other embodiments, without departing from the scope of the invention.
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