FR2902784A1 - Procede de fabrication de 1,2-dichloroethane - Google Patents

Abstract

Procédé de fabrication de DCE au départ d'une source hydrocarbonée selon lequel :a) on soumet la source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking;b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants;c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne C1, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction F1;d) on soumet la fraction F1 à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C);e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane;f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane;g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration.

Description

Procédé de fabrication de 1,2-dichloroéthane La présente invention

concerne un procédé de fabrication de 1,2-dichloroéthane (DCE), un procédé de fabrication de chlorure de vinyle (VC) et un procédé de fabrication de poly(chlorure de vinyle) (PVC). A ce jour, de l'éthylène pur à plus de 99,8 % est usuellement utilisé pour la fabrication de DCE. Cet éthylène de très haute pureté est obtenu via le cracking de divers produits pétroliers suivi de nombreuses opérations de séparation complexes et coûteuses de manière à isoler l'éthylène des autres produits du cracking et à obtenir un produit de pureté très élevée. Compte tenu du coût élevé lié à l'obtention d'éthylène de pureté aussi élevée, divers procédés de fabrication de DCE faisant appel à de l'éthylène de pureté plus faible que 99,8 % ont été développés. Ces procédés présentent l'avantage d'alléger les coûts en simplifiant le train de séparation des produits provenant du cracking et en renonçant ainsi à des séparations complexes et sans intérêt pour la fabrication de DCE.

Par exemple, la demande de brevet WO 00/26164 décrit un procédé de fabrication de DCE par cracking simplifié d'éthane couplé à une chloration de l'éthylène. A cet effet, une étape de chloration de l'éthylène a lieu en présence des impuretés obtenues lors du cracking de l'éthane. La demande de brevet WO 03/48088 décrit quant à elle un procédé de fabrication de DCE par déshydrogénation d'éthane donnant lieu à la formation d'une fraction comprenant de l'éthane, de l'éthylène et des impuretés dont l'hydrogène, soumise ensuite à une chloration et/ou une oxychloration. Les procédés décrits présentent néanmoins le désavantage que l'éthylène obtenu ne peut pas être utilisé pour un procédé chloration/oxychloration de l'éthylène compte tenu de ce que l'éthylène contient des impuretés dont la présence lors de la réaction d'oxychloration pourraient provoquer des problèmes d'exploitation à savoir un empoisonnement du catalyseur par des produits lourds et une conversion non économique de l'hydrogène présent. Cette conversion de l'hydrogène consommerait de l'oxygène et dégagerait une chaleur de réaction importante. Celle-ci limiterait alors la capacité du réacteur d'oxychloration, généralement liée à la capacité d'échange thermique. On devrait donc consentir un investissement anormalement élevé pour garantir la surface d'échange thermique, et par là le volume de réacteur, induite par la présence d'hydrogène dans le mélange. L'option prise de brûler l'hydrogène dans un réacteur séparé ne résout pas la difficulté car elle nécessite une quantité importante d'oxygène car stoechiométrique par rapport à l'hydrogène ainsi qu'une grande surface d'échange pour éliminer cette chaleur de combustion, elle a pour conséquence une consommation non négligeable de l'éthylène et elle peut présenter des problèmes liés à la sécurité. Enfin, l'élimination de l'eau formée engendre une augmentation des coûts de réalisation. La présente invention vise quant à elle à fournir un procédé faisant appel à de l'éthylène de pureté plus faible que 99,8 % qui présente l'avantage d'alléger les coûts en renonçant à des séparations complexes pour isoler l'éthylène des autres produits du cracking sans intérêt pour la fabrication de DCE et qui présente l'avantage d'éviter les problèmes susmentionnés. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de DCE au 15 départ d'une source hydrocarbonée selon lequel : a) on soumet la source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes 20 de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus 25 légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction F l; d) on soumet la fraction FI à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); 30 e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un 35 réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration. La source hydrocarbonée considérée peut être toute source hydrocarbonée connue. De préférence, la source hydrocarbonée soumise à la première étape de cracking (étape a)) est choisie parmi le groupe constitué du naphta, du gazole, du liquide de gaz naturel, de l'éthane, du propane, du butane, de 1'isobutane et de leurs mélanges. De manière particulièrement préférée, la source hydrocarbonée est choisie parmi le groupe constitué de l'éthane, du propane, du butane et des mélanges propane/butane. De manière tout particulièrement préférée, la source hydrocarbonée est choisie parmi le groupe constitué du propane, du butane et des mélanges propane/butane. Les mélanges propane/butane peuvent exister tels quels ou être constitués par mélange du propane et du butane. Par éthane, propane, butane et mélange propane/butane, on entend désigner, aux fins de la présente invention, les produits disponibles commercialement, à savoir constitués essentiellement du produit pur (éthane, propane, butane ou propane/butane en mélange) et accessoirement d'autres hydrocarbures saturés ou insaturés, plus légers ou plus lourds que le produit pur lui-même. Par première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking (étape a)), on entend désigner une transformation sous l'action de la chaleur de la source hydrocarbonée en présence ou non de tiers composés comme l'eau, l'oxygène, un dérivé du soufre et/ou un catalyseur pour donner lieu à la formation d'un mélange de produits de cracking. Ce mélange de produits de cracking comprend avantageusement de l'hydrogène, du monoxyde de carbone, du dioxyde de carbone, de l'azote, de l'oxygène, du sulfure d'hydrogène, des composés organiques comprenant au moins 1 atome de carbone et de l'eau. L'étape a) est réalisée dans au moins un four de cracking. L'étape a) est de préférence réalisée dans au moins deux fours de cracking et de manière particulièrement préférée dans au moins trois fours de cracking. L'étape a) est de préférence réalisée dans au plus cinq fours de cracking et de manière particulièrement préférée dans au plus quatre fours de cracking. Avec un avantage tout particulier, un four de cracking supplémentaire est disponible pour remplacer l'un des fours en service lorsque celui-ci doit subir une opération de décocking. -4 De manière tout particulièrement préférée, l'étape a) est réalisée dans trois fours de cracking. De manière vraiment tout particulièrement préférée, l'étape a) est réalisée dans trois fours de cracking distincts, les mélanges de produits de cracking issus de chacun d'entre eux étant regroupés avant l'étape b). Avec un avantage tout particulier, un quatrième four de cracking est disponible pour remplacer l'un des trois fours en service lorsque celui-ci doit subir une opération de décocking. Il est donc particulièrement avantageux de réaliser l'étape a) dans trois fours de cracking distincts, les mélanges de produits de cracking issus de chacun d'entre eux étant regroupés avant l'étape b) et de disposer d'un quatrième four de cracking disponible pour remplacer l'un des trois fours en service. Après cette première étape de cracking a), on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants.

L'étape b) est avantageusement constituée d'étapes de récupération thermique de la chaleur des gaz crackés, éventuellement de trempe organique (incluant éventuellement des récupérations de chaleur au travers d'un réseau d'échangeurs avec des fluides intermédiaires), de trempe aqueuse, de compression et de séchage des gaz ainsi que d'élimination d'une majeure partie du dioxyde de carbone et de la majeure partie des composés soufrés présents ou ajoutés (par exemple au moyen d'un lavage alcalin), éventuellement d'hydrogénation des dérivés indésirables tels que par exemple l'acétylène, éventuellement d'élimination d'une partie de l'hydrogène et/ou du méthane, par exemple via un procédé PSA (pressure swing adsorption) ou via un procédé à membranes. De manière avantageuse, dans le procédé selon l'invention, le mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants issu de l'étape b) comprend de l'hydrogène, du méthane, des composés comprenant de 2 à 7 atomes de carbone, du monoxyde de carbone, de l'azote et de l'oxygène.

L'hydrogène, le méthane et les composés comprenant de 2 à 7 atomes de carbone autres que l'acétylène sont de préférence présents à raison d'au moins 200 ppm en volume par rapport au volume total dudit mélange de produits. Le monoxyde de carbone, l'azote, l'oxygène et l'acétylène peuvent être présents à raison de moins de 200 ppm en volume ou à raison d'au moins 200 ppm en volume par rapport au volume total dudit mélange de produits. Les composés contenant plus de 7 atomes de carbone, le dioxyde de carbone, le sulfure d'hydrogène et les autres composés soufrés ainsi que l'eau peuvent être également présents dans le mélange de produits susmentionné à raison de moins de 200 ppm en volume par rapport au volume total dudit mélange de produits. Après l'étape b) définie ci-dessus, le mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants est soumis à l'étape c) qui est une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne principale C 1, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction FI.

Préalablement à son introduction dans la colonne Cl, le mélange de produits issu de l'étape b) peut être soumis à une étape de conditionnement thermique. Par étape de conditionnement thermique, on entend désigner une succession d'échanges de chaleur optimisant l'utilisation de l'énergie par exemple le refroidissement progressif du mélange de produits dans un train d'échangeurs d'abord refroidis à l'eau brute, ensuite à l'eau glacée et ensuite avec des fluides de plus en plus froids plus des échangeurs croisés récupérant la chaleur sensible des flux produits. Ledit mélange de produits peut être introduit à la colonne Cl lors de l'étape S1 en une seule fraction ou en plusieurs sous-fractions. Il est de 20 préférence introduit en plusieurs sous-fractions. La colonne Cl est avantageusement une colonne comprenant un tronçon d'épuisement et/ou un tronçon de rectification. Si les deux tronçons sont présents, le tronçon de rectification surmonte de manière préférée le tronçon d'épuisement. 25 La colonne Cl est avantageusement choisie parmi les colonnes de distillation comprenant les deux tronçons précités et les colonnes ne comportant qu'un seul des deux tronçons. De préférence, la colonne Cl est une colonne de distillation. La colonne de distillation peut être choisie parmi les colonnes de 30 distillation à plateaux, les colonnes de distillation à empilage en vrac, les colonnes de distillation à empilage structuré et les colonnes de distillation combinant deux ou plusieurs des internes précités. L'étape S1 est donc de préférence une étape de distillation. La colonne Cl est avantageusement munie des équipements auxiliaires 35 associés tels que par exemple au moins un bouilleur et au moins un condenseur.

La fraction A enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène, sort avantageusement en tête de colonne Cl alors que la fraction F1, avantageusement enrichie en les composés les moins volatils, sort avantageusement en pied de colonne Cl.

L'étape S1 susmentionnée est avantageusement effectuée à une pression d'au moins 5, de préférence d'au moins 10 et de manière particulièrement préférée d'au moins 12 bar absolu. L'étape S1 est avantageusement effectuée à une pression d'au plus 40, de préférence d'au plus 38 et de manière particulièrement préférée d'au plus 36 bar absolu.

La température à laquelle l'étape S1 est effectuée est avantageusement d'au moins 0, de préférence d'au moins 5 et de manière particulièrement préférée d'au moins 10 C en pied de colonne Cl. Elle est avantageusement d'au plus 80, de préférence d'au plus 60 et de manière particulièrement préférée d'au plus 40 C en pied de colonne Cl.

La température à laquelle l'étape S1 est effectuée est avantageusement d'au moins -70, de préférence d'au moins -60 et de manière particulièrement préférée d'au moins -55 C en tête de colonne Cl. Elle est avantageusement d'au plus 0, de préférence d'au plus -15 et de manière particulièrement préférée d'au plus -25 C en tête de colonne Cl.

La fraction A est enrichie en les composés plus légers que l'éthylène. Ces composés sont généralement le méthane, l'azote, l'oxygène, l'hydrogène et le monoxyde de carbone. Avantageusement, la fraction A contient au moins 70 %, de préférence au moins 80 % et de manière particulièrement préférée au moins 85 % en masse des composés plus légers que l'éthylène contenus dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Avantageusement la fraction A contient au plus 99,99 %, de préférence au plus 99,95 % et de manière particulièrement préférée au plus 99,9 % en masse des composés plus légers que l'éthylène contenus dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Avantageusement, la fraction A contient au moins 10 %, de préférence au moins 20 % et de manière particulièrement préférée au moins 25 % en volume de méthane par rapport au volume total de la fraction A. Avantageusement la fraction A contient au plus 80 %, de préférence au plus 75 % et de manière particulièrement préférée au plus 70 % en volume de méthane par rapport au volume total de la fraction A.

Avantageusement, la fraction A contient au moins 90 %, de préférence au moins 93 % et de manière particulièrement préférée au moins 95 % du méthane contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Avantageusement, la fraction A contient au moins 2 %, de préférence au moins 4 % et de manière particulièrement préférée au moins 3 % en volume d'hydrogène par rapport au volume total de la fraction A. Avantageusement la fraction A contient au plus 60 %, de préférence au plus 50 % et de manière particulièrement préférée au plus 45 % en volume d'hydrogène par rapport au volume total de la fraction A.

Avantageusement, la fraction A contient au moins 95 %, de préférence au moins 97 % et de manière particulièrement préférée au moins 99 % de l'hydrogène contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Avantageusement, la fraction A contient au moins 5 %, de préférence au moins 10 % et de manière particulièrement préférée au moins 15 % de l'acétylène contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Avantageusement, la fraction A contient au plus 95 %, de préférence au plus 90% et de manière particulièrement préférée au plus 85 % de l'acétylène contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape c). Si une hydrogénation de l'acétylène lors de l'étape b) a lieu, la fraction A se caractérise par une teneur en acétylène avantageusement inférieure ou égale à 0,01 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,005 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction A. Avantageusement la fraction A contient au plus 20 %, de préférence au 25 plus 12 % et de manière particulièrement préférée au plus 8 % de l'éthane contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape c). La fraction A se caractérise par une teneur en composés comportant au moins 3 atomes de carbone avantageusement inférieure ou égale à 0,01 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,005 % et de manière particulièrement 30 préférée inférieure ou égale à 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction A. La fraction A se caractérise par une teneur en composés soufrés avantageusement inférieure ou égale à 0,005 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,002 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 35 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction A.

Avantageusement, la fraction Fl contient au plus 30 %, de préférence au plus 20 % et de manière particulièrement préférée au plus 15 % des composés plus légers que l'éthylène contenus dans le mélange de produits soumis à l'étape c).

La fraction Fl se caractérise avantageusement par une teneur en méthane inférieure ou égale à 10 %, de manière préférée inférieure ou égale à 5 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 2 % en volume par rapport au volume total de la fraction Fl. La fraction F1 se caractérise avantageusement par une teneur en hydrogène inférieure ou égale à 5 %, de manière préférée inférieure ou égale à 2 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 1 % en volume par rapport au volume total de la fraction F1. La fraction F1 se caractérise en outre par une teneur en acétylène avantageusement inférieure ou égale à 2 %, de manière préférée inférieure ou égale à 1,5 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 1 % en volume par rapport au volume total de la fraction Fl. Avantageusement la fraction F1 contient au moins 85 %, de préférence au moins 90 % et de manière particulièrement préférée au moins 95 % en volume par rapport au volume total de la fraction F1, de composés contenant au moins 2 atomes de carbone. Avantageusement la fraction FI contient au plus 70 %, de préférence au plus 60 % et de manière particulièrement préférée au plus 50 % en volume par rapport au volume total de la fraction F1, de composés à plus de 2 atomes de carbone.

Après l'étape c) définie ci-dessus, la fraction F1 est soumise à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction FI au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C). Préalablement à son introduction dans la colonne C2, le mélange de produits issu de l'étape c) peut être soumis à une étape de conditionnement thermique et/ou chimique, comme par exemple une hydrogénation de l'acétylène. Par étape de conditionnement thermique, on entend désigner une succession d'échanges de chaleur optimisant l'utilisation de l'énergie par exemple le refroidissement progressif du mélange de produits dans un train d'échangeurs d'abord refroidis à l'eau brute, ensuite à l'eau glacée et ensuite avec des fluides de plus en plus froids plus des échangeurs croisés récupérant la chaleur sensible des flux produits. Ledit mélange de produits peut être introduit à la colonne C2 lors de l'étape S2 en une seule fraction ou en plusieurs sous-fractions. Il est de 5 préférence introduit en plusieurs sous-fractions. La colonne C2 est avantageusement une colonne comprenant un tronçon d'épuisement et/ou un tronçon de rectification. Si les deux tronçons sont présents, le tronçon de rectification surmonte de manière préférée le tronçon d'épuisement. 10 La colonne C2 est avantageusement choisie parmi les colonnes de distillation comprenant les deux tronçons précités et les colonnes ne comportant qu'un seul des deux tronçons. De préférence, la colonne C2 est une colonne de distillation. La colonne de distillation peut être choisie parmi les colonnes de 15 distillation à plateaux, les colonnes de distillation à empilage en vrac, les colonnes de distillation à empilage structuré et les colonnes de distillation combinant deux ou plusieurs des internes précités. L'étape S2 est donc de préférence une étape de distillation. La colonne C2 est avantageusement munie des équipements auxiliaires 20 associés tels que par exemple au moins un bouilleur et au moins un condenseur. La fraction F2, avantageusement enrichie en les composés les plus volatils, sort avantageusement en tête de colonne C2 alors que la fraction lourde C, avantageusement enrichie en les composés les moins volatils, sort avantageusement en pied de colonne C2. 25 L'étape S2 susmentionnée est avantageusement effectuée à une pression d'au moins 5, de préférence d'au moins 8 et de manière particulièrement préférée d'au moins 10 bar absolu. L'étape S2 est avantageusement effectuée à une pression d'au plus 40, de préférence d'au plus 37 et de manière particulièrement préférée d'au plus 35 bar absolu. 30 La température à laquelle l'étape S2 est effectuée est avantageusement d'au moins 0, de préférence d'au moins 10 et de manière particulièrement préférée d'au moins 15 C en pied de colonne C2. Elle est avantageusement d'au plus 90, de préférence d'au plus 86 et de manière particulièrement préférée d'au plus 83 C en pied de colonne C2. 35 La température à laquelle l'étape S2 est effectuée est avantageusement d'au moins -65, de préférence d'au moins -55 et de manière particulièrement -10- préférée d'au moins -50 C en tête de colonne C2. Elle est avantageusement d'au plus 5, de préférence d'au plus 0 et de manière particulièrement préférée d'au plus -2 C en tête de colonne C2. La fraction C contient avec avantage une petite partie de l'éthane et des composés comprenant au moins 3 atomes de carbone. Avantageusement, les composés constituant la fraction C proviennent du mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants issu de l'étape b). La fraction C contient également avantageusement les composés contenant au moins 3 atomes de carbone générés par des réactions secondaires durant les étapes c) et d). Parmi les composés comprenant au moins 3 atomes de carbone, on peut citer le propane, le propène, les butanes et leurs dérivés insaturés ainsi que tous les composés plus lourds saturés ou insaturés. Par une petite partie de l'éthane, on entend désigner que la fraction C contient au plus 5 %, de préférence au plus 3 % et de manière particulièrement préférée au plus 2 % de l'éthane contenu dans le mélange de produits soumis à l'étape d). La fraction C contient avantageusement au moins 90 %, de manière préférée au moins 93 % et de manière particulièrement préférée au moins 95 % en poids de composés comprenant au moins 3 atomes de carbone par rapport au poids total de la fraction C. La fraction C contient avantageusement au plus 1 %, de manière préférée au plus 0.8 % et de manière particulièrement préférée au plus 0.5 % en poids d'éthylène par rapport au poids total de la fraction C. Après obtention lors de l'étape d), la fraction C est avantageusement soumise à au moins une étape d'hydrogénation. De préférence, elle est soumise à deux étapes d'hydrogénation successives. Une étape de séparation, par exemple par distillation, en deux fractions différentes contenant respectivement des composés comprenant moins de 5 atomes de carbone, pour l'une d'entre elles, et des composés comprenant au moins 5 atomes de carbone pour l'autre, peut être effectuée avant, entre ou après les étapes d'hydrogénation. Si une telle séparation est effectuée avant une étape d'hydrogénation, l'hydrogénation a avantageusement lieu sur les composés comprenant moins de 5 atomes de carbone. Selon un premier cas, la fraction C est avantageusement soumise à deux étapes d'hydrogénation, de préférence suivies d'une étape de séparation par exemple par distillation, en deux fractions différentes contenant respectivement -11- des composés comprenant moins de 5 atomes de carbone, pour l'une d'entre elles, et des composés comprenant au moins 5 atomes de carbone pour l'autre. Cette étape de séparation est de manière particulièrement préférée suivie du recyclage des composés comprenant moins de 5 atomes de carbone vers l'étape de cracking. Les composés comprenant au moins 5 atomes de carbone sont quant à eux de manière tout particulièrement préférée brillés pour fournir de l'énergie ou valorisés sous quelque forme que ce soit. Selon un second cas, une étape de séparation consistant en la séparation de la fraction C, par exemple par distillation, en deux fractions différentes contenant respectivement des composés comprenant moins de 5 atomes de carbone, pour l'une d'entre elles, et des composés comprenant au moins 5 atomes de carbone pour l'autre, est avantageusement effectuée. La fraction résultante contenant les composés comprenant moins de 5 atomes de carbone est ensuite de préférence soumise à deux étapes d'hydrogénation avant recyclage vers l'étape de cracking.

Quant aux composés comprenant au moins 5 atomes de carbone, ils sont de manière particulièrement préférée brûlés pour fournir de l'énergie ou valorisés sous quelque forme que ce soit. La fraction F2 contient avantageusement au plus 0,01 %, de manière préférée au plus 0,005 % et de manière particulièrement préférée au plus 0,001 % en volume de composés comprenant au moins 3 atomes de carbone par rapport au volume total de la fraction F2. La fraction F2 se caractérise en outre par une teneur en acétylène avantageusement inférieure ou égale à 2 %, de manière préférée inférieure ou égale à 1,5 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 1 % en volume par rapport au volume total de la fraction F2. La fraction F2 se caractérise par une teneur en composés soufrés avantageusement inférieure ou égale à 0,005 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,002 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction F2.

La fraction F2 se caractérise avantageusement par une teneur en éthylène supérieure ou égale à 50 %, de manière préférée supérieure ou égale à 60 % et de manière particulièrement préférée supérieure ou égale à 65 % en volume par rapport au volume total de la fraction F2. Après l'étape d) définie ci-dessus, la fraction F2 est soumise à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au - 12 -sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane. Préalablement à son introduction dans la colonne C3, le mélange de produits issu de l'étape d) peut être soumis à une étape de conditionnement thermique et/chimique, comme par exemple une hydrogénation de l'acétylène. Par étape de conditionnement thermique, on entend désigner une succession d'échanges de chaleur optimisant l'utilisation de l'énergie par exemple le refroidissement progressif du mélange de produits dans un train d'échangeurs d'abord refroidis à l'eau brute, ensuite à l'eau glacéeet ensuite avec des fluides de plus en plus froids plus des échangeurs croisés récupérant la chaleur sensible des flux produits. Ledit mélange de produits peut être introduit à la colonne C3 lors de l'étape S3 en une seule fraction ou en plusieurs sous-fractions. Il est de préférence introduit en plusieurs sous-fractions.

La colonne C3 est avantageusement une colonne comprenant un tronçon d'épuisement et/ou un tronçon de rectification. Si les deux tronçons sont présents, le tronçon de rectification surmonte de manière préférée le tronçon d'épuisement. La colonne C3 est avantageusement choisie parmi les colonnes de distillation comprenant les deux tronçons précités et les colonnes ne comportant qu'un seul des deux tronçons. De préférence, la colonne C3 est une colonne de distillation. La colonne de distillation peut être choisie parmi les colonnes de distillation à plateaux, les colonnes de distillation à empilage en vrac, les colonnes de distillation à empilage structuré et les colonnes de distillation combinant deux ou plusieurs des internes précités. L'étape S3 est donc de préférence une étape de distillation. La fraction B, enrichie en éthylène, sort avantageusement en tête de colonne alors que la fraction F3, constituée essentiellement par de l'éthane, sort avantageusement en pied de colonne. L'étape S3 susmentionnée est avantageusement effectuée à une pression d'au moins 5, de préférence d'au moins 6 et de manière particulièrement préférée d'au moins 7 bar absolu. L'étape S3 est avantageusement effectuée à une pression d'au plus 30, de préférence d'au plus 25 et de manière particulièrement préférée d'au plus 22 bar absolu. - 13 - La température à laquelle l'étape S3 est effectuée est avantageusement d'au moins -50 , de préférence d'au moins -45 et de manière particulièrement préférée d'au moins -40 C en pied de colonne C3. Elle est avantageusement d'au plus 10, de préférence d'au plus 0 et de manière particulièrement préférée d'au plus -5 C en pied de colonne C3. La température à laquelle l'étape S3 est effectuée est avantageusement d'au moins -70, de préférence d'au moins 65 et de manière particulièrement préférée d'au moins -60 C en tête de colonne C3. Elle est avantageusement d'au plus -15, de préférence d'au plus -20 et de manière particulièrement préférée d'au plus -25 C en tête de colonne C3. La fraction B se caractérise avantageusement par une teneur en hydrogène inférieure ou égale à 2 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,5 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 0,1 % en volume par rapport au volume total de la fraction B.

La fraction B se caractérise par une teneur en composés comportant au moins 3 atomes de carbone avantageusement inférieure ou égale à 0,01 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,005 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction B.

La fraction B se caractérise par une teneur en composés soufrés avantageusement inférieure ou égale à 0,005 %, de manière préférée inférieure ou égale à 0,002 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 0,001 % en volume par rapport au volume total de la fraction B. La fraction B se caractérise en outre par une teneur en acétylène avantageusement inférieure ou égale à 2 %, de manière préférée inférieure ou égale à 1,5 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 1 % en volume par rapport au volume total de la fraction B. La fraction F3 est constituée essentiellement par de l'éthane. Par constituée essentiellement, on entend désigner qu'elle comprend au moins 90 % en volume d'éthane par rapport au volume total de la fraction F3. Elle comprend de préférence au moins 95 %, de manière particulièrement préférée au moins 97 % et de manière tout particulièrement préférée au moins 98 % en volume d'éthane par rapport au volume total de la fraction F3. La fraction F3 se caractérise en outre avantageusement par une teneur en éthylène inférieure ou égale à 5 %, de manière préférée inférieure ou égale à 3 % -14- et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 1,5 % en volume par rapport au volume total de la fraction F3. La fraction F3 peut être utilisée à n'importe quelle fin. De préférence, elle est envoyée à l'étape a). La fraction F3 peut être envoyée comme matière 5 première ou comme combustible à l'étape a). De manière particulièrement préférée, elle est envoyée à l'étape a) comme matière première. De manière préférée, les étapes de séparation S1, S2 et S3 du procédé selon l'invention sont des étapes de distillation, réalisées de manière particulièrement préférée dans des colonnes de distillation. 10 Après les étapes définies ci-dessus, la fraction A est envoyée dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane. Selon le procédé selon l'invention, la fraction A est envoyée dans un 15 réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, de manière préférée après détente avec récupération d'énergie. Selon le procédé de l'invention, les quantités définies ci-après pour caractériser la fraction B et la fraction A sont celles avant leur entrée respective à l'oxychloration et à la chloration. 20 La fraction B contient avantageusement de 40 % à 99,65 % en volume d'éthylène par rapport au volume total de la fraction B. La fraction B contient avantageusement au moins 40 %, de manière préférée au moins 50 % et de manière particulièrement préférée au moins 60 % en volume d'éthylène par rapport au volume total de la fraction B. La fraction B contient avantageusement 25 au plus 99,8 %, de manière préférée au plus 99,7 % et de manière particulièrement préférée au plus 99,65 % en volume d'éthylène par rapport au volume total de la fraction B. La fraction A contient avantageusement une teneur en volume en éthylène telle qu'elle représente de 10 % à 95 % de la teneur volumique en éthylène de la 30 fraction B. La fraction A contient avantageusement une teneur en volume en éthylène telle qu'elle est inférieure ou égale à 98 %, de préférence inférieure ou égale à 96 % et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 95 % de la teneur volumique en éthylène de la fraction B. La fraction A contient avantageusement une teneur en volume en éthylène telle qu'elle est d'au moins 35 5 %, de manière préférée d'au moins 8 % et de manière particulièrement préférée d'au moins 10 % de la teneur volumique en éthylène de la fraction B. - 15 - Selon une première variante du procédé selon l'invention, en considérant que le procédé de fabrication de DCE est avantageusement équilibré (c'est-à-dire que le procédé de fabrication par chloration et oxychloration de l'éthylène et pyrolyse du 1,2dichloréthane (DCE) formé permet de générer la quantité d'HCl nécessaire au procédé), la fraction en poids du débit d'éthylène dans chacune des fractions A et B est avantageusement comprise entre 45 et 55 % de la quantité totale d'éthylène produite (fraction A + fraction B). De manière préférée, la fraction en poids du débit de l'éthylène dans la fraction A est de l'ordre de 55 % et la fraction en poids du débit de l'éthylène dans la fraction B est de l'ordre de 45 % de la quantité totale produite. De manière particulièrement préférée, la fraction en poids du débit de l'éthylène dans la fraction A est de l'ordre de 52,5 % et la fraction en poids du débit de l'éthylène dans la fraction B est de l'ordre de 47,5 % de la quantité totale produite. Selon une seconde variante du procédé selon l'invention, en considérant que le procédé de fabrication de DCE est avantageusement déséquilibré (c'est-à-dire par exemple qu'une source extérieure de HC1 permet d'assurer une partie de l'approvisionnement en HC1 de l'oxychloration ou qu'une fraction du DCE produit n'est pas soumise à la pyrolyse), la fraction en poids du débit d'éthylène dans chacune des fractions A et B est avantageusement comprise entre 20 et 80 % de la quantité totale d'éthylène produite (fraction A + fraction B). De manière préférée, la fraction en poids du débit de l'éthylène dans la fraction A est comprise entre 25 et 75 % de la quantité totale d'éthylène produite (fraction A + fraction B). Selon un premier mode de la seconde variante du procédé selon l'invention, en considérant que le procédé de fabrication de DCE est avantageusement déséquilibré par une source extérieure d'HCI, la fraction en mole du débit d'éthylène dans la fraction A est avantageusement comprise entre 45 et 55 %, de manière préférée comprise entre 50 et 54 % et de manière particulièrement préférée de l'ordre de 52,5 % de la différence entre la quantité molaire totale d'éthylène contenue dans le mélange de produits soumis à l'étape b) et la quantité molaire d'HCl de la source extérieure. Selon un second mode de la seconde variante du procédé selon l'invention, en considérant que le procédé de fabrication de DCE est avantageusement déséquilibré par une coproduction de DCE (une partie du DCE n'est donc pas soumise à la pyrolyse), la fraction en mole du débit d'éthylène dans la fraction B est avantageusement comprise entre 45 et 55 %, de manière préférée comprise -16- entre 46 et 50 % et de manière particulièrement préférée de l'ordre de 47,5 % de la différence entre la quantité molaire totale d'éthylène contenue dans le mélange de produits soumis à l'étape b) et la quantité molaire de DCE coproduite. La réaction de chloration est avantageusement réalisée dans une phase liquide (de préférence du DCE essentiellement) contenant un catalyseur dissous tel que FeC13 ou un autre acide de Lewis. On peut avantageusement combiner ce catalyseur à des co-catalyseurs tels que des chlorures alcalins. Un couple ayant donné de bons résultats est le complexe du FeC13 avec LiCl (tétrachloroferrate de lithium û tel que décrit dans la demande de brevet NL 6901398).

Les quantités de FeCl3 avantageusement utilisées sont de l'ordre de 1 à 10 g de FeC13 par kg de pied liquide. Le rapport molaire du FeC13 au LiCl est avec avantage de l'ordre de 0,5 à 2. Le procédé de chloration selon l'invention est avantageusement conduit à des températures comprises entre 30 et 150 C. De bons résultats ont été obtenus quelque soit la pression tant à une température inférieure à la température d'ébullition (chloration en sous-refroidi) qu'à la température d'ébullition elle-même (chloration à l'ébullition). Lorsque le procédé de chloration selon l'invention est un procédé de chloration en sous-refroidi, il a donné de bons résultats en travaillant à une température avantageusement supérieure ou égale à 50 C et de préférence supérieure ou égale à 60 C mais avantageusement inférieure ou égale à 80 C et de préférence inférieure ou égale à 70 C ; avec une pression dans la phase gazeuse avantageusement supérieure ou égale à 1,5 et de préférence supérieure ou égale à 2 bar absolu mais avantageusement inférieure ou égale à 20, de préférence inférieure ou égale à 10 et de manière particulièrement préférée inférieure ou égale à 6 bar absolu. On préfère particulièrement un procédé de chloration à l'ébullition qui permet le cas échéant de récupérer utilement la chaleur de réaction. Dans ce cas, la réaction a avantageusement lieu à une température supérieure ou égale à 60 C, de préférence supérieure ou égale à 90 C et de manière particulièrement préférée supérieure Ou égale à 95 C mais avantageusement inférieure ou égale à 150 C et de préférence inférieure ou égale à 135 C ; avec une pression dans la phase gazeuse avantageusement supérieure ou égale à 0,2, de préférence supérieure ou égale à 0,5, de manière particulièrement préférée supérieure ou égale à 1,2 et de manière tout particulièrement préférée supérieure ou égale à 1,5 bar absolu mais - 17 - avantageusement inférieure ou égale à 10 et de préférence inférieure ou égale à 6 bar absolu. Le procédé de chloration peut également être un procédé mixte de chloration à l'ébullition refroidi par navette. Par procédé mixte de chloration à l'ébullition refroidi par navette, on entend désigner un procédé dans lequel on effectue un refroidissement du milieu réactionnel, par exemple au moyen d'un échangeur noyé dans le milieu réactionnel ou par une navette circulant dans un échangeur, tout en produisant en phase gazeuse au moins la quantité de DCE formé. De manière avantageuse, la température et la pression de réaction sont ajustées pour sortir le DCE produit en phase gazeuse et retirer le reste de calories du milieu réactionnel au moyen de la surface d'échange. En outre, on opère le procédé de chloration avantageusement dans un milieu liquide organique chloré. De préférence ce milieu liquide organique chloré, également appelé pied liquide, est constitué essentiellement de DCE.

La fraction A contenant l'éthylène ainsi que le chlore (lui-même pur ou dilué) peuvent être introduits par tout dispositif connu dans le milieu réactionnel ensemble ou séparément. On peut tirer avantage d'une introduction séparée de la fraction A pour accroître sa pression partielle et faciliter sa dissolution qui constitue souvent une étape limitante du procédé.

Le chlore est ajouté en quantité suffisante pour convertir l'essentiel de l'éthylène et sans nécessiter l'ajout d'un excès de chlore non converti. Le rapport chlore/éthylène mis en oeuvre est de préférence compris entre 1,2 et 0,8 et de manière particulièrement préférée entre 1,05 et 0,95 mol/mol. Les produits chlorés obtenus contiennent essentiellement du DCE ainsi que de petites quantités de sous-produits tels que le 1,1,2-trichloroéthane ou de petites quantités de produits de chloration de l'éthane ou du méthane. La séparation du DCE obtenu du flux de produits issus du réacteur de chloration s'opère suivant des modes connus et permet en général d'exploiter la chaleur de la réaction de chloration.

Les produits non convertis (méthane, monoxyde de carbone, azote, oxygène et hydrogène) sont alors avantageusement soumis à une séparation plus aisée que celle qui aurait été nécessaire pour séparer de l'éthylène pur au départ du mélange initial. La réaction d'oxychloration est avantageusement réalisée en présence d'un catalyseur comprenant des éléments actifs dont le cuivre déposés sur un support inerte. Le support inerte est avantageusement choisi parmi l'alumine, les gels de -18-

silice, les oxydes mixtes, les argiles et autres supports d'origine naturelle. L'alumine constitue un support inerte préféré. Des catalyseurs comprenant des éléments actifs avantageusement au moins au nombre de 2 dont un est le cuivre, sont préférés. Parmi les éléments actifs autres que le cuivre, on peut citer les métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux, les métaux de terre rare et les métaux du groupe constitué par le ruthénium, le rhodium, le palladium, l'osmium, l'iridium, le platine et l'or. Les catalyseurs contenant les éléments actifs suivants sont particulièrement intéressants : cuivre/magnésium/potassium, cuivre/magnésium/sodium ; cuivre/magnésium/lithium, cuivre/magnésium/césium, cuivre/magnésium/sodium/lithium, cuivre/magnésium/potassium/lithium et cuivre/magnésium/césium/lithium, cuivre/magnésium/sodium/potassium, cuivre/magnésium/sodium/césium et cuivre/magnésium/potassium/césium. Les catalyseurs décrits dans les demandes de brevet EP-A 255 156, EP-A 494 474, EP-A-657 212 et EP-A 657 213 sont tout particulièrement préférés. La teneur en cuivre, calculée sous forme métallique, est avantageusement comprise entre 30 et 90 g/kg, de préférence entre 40 et 80 g/kg et de manière particulièrement préférée entre 50 et 70 g/kg du catalyseur. La teneur en magnésium, calculée sous forme métallique, est avantageusement comprise entre 10 et 30 g/kg, de préférence entre 12 et 25 g/kg et de manière particulièrement préférée entre 15 et 20 g/kg du catalyseur. La teneur en métal(aux) alcalin(s), calculée sous forme métallique, est avantageusement comprise entre 0,1 et 30 g/kg, de préférence entre 0,5 et 20 g/kg et de manière particulièrement préférée entre 1 et 15 g/kg du catalyseur.

Les rapports atomiques Cu:Mg:métal(aux) alcalin(s) sont avantageusement 1:0,1-2:0,05-2, de préférence 1:0,2-1,5:0,1-1,5 et de manière particulièrement préférée 1:0,5-1:0,15-1. Des catalyseurs présentant une surface spécifique mesurée selon la méthode B.E.T. à l'azote comprise avantageusement entre 25 m2/g et 300 m2/g, de préférence entre 50 et 200 m2/g et de manière particulièrement préférée entre 75 et 175 m2/g, sont particulièrement intéressants. Le catalyseur peut être utilisé en lit fixe ou en lit fluide. Cette seconde option est préférée. Le procédé d'oxychloration est exploité dans la gamme des conditions habituellement recommandées pour cette réaction. La température est avantageusement comprise entre 150 et 300 C, de préférence entre 200 et 275 C -19- et de façon toute préférée de 215 à 255 C. La pression est avantageusement supérieure à la pression atmosphérique. Des valeurs comprises entre 2 et 10 bar absolu ont donné de bons résultats. On préfère la gamme comprise entre 4 et 7 bar absolu. Cette pression peut utilement être modulée pour atteindre un temps de séjour optimum dans le réacteur et pour maintenir une vitesse de passage constante pour diverses allures de marche. Les temps de séjour habituels vont de 1 à 60 s et de préférence de 10 à 40 s. La source d'oxygène de cette oxychloration peut être l'air, de l'oxygène pur ou leur mélange, de préférence de l'oxygène pur. On préfère la dernière solution qui permet un recyclage aisé des réactifs non convertis. Les réactifs peuvent être introduits dans le lit par tout dispositif connu. Il est généralement avantageux d'introduire l'oxygène séparément des autres réactifs pour des raisons de sécurité. Celles-ci imposent aussi de maintenir le mélange gazeux quittant le réacteur ou recyclé à celui-ci en dehors des limites d'inflammabilité aux pressions et températures considérées. On préfère maintenir un mélange dit riche, soit contenant trop peu d'oxygène par rapport au combustible pour s'enflammer. A cet égard, la présence abondante (> 2 %, de préférence > 5 % vol) d'hydrogène constituerait un désavantage compte tenu du large domaine d'inflammabilité de ce composé.

Le rapport chlorure d'hydrogène/oxygène mis en oeuvre est avantageusement compris entre 3 et 6 mol/mol. Le rapport éthylène/chlorure d'hydrogène est avantageusement compris entre 0,4 et 0,6 mol/mol. Les produits chlorés obtenus contiennent essentiellement du DCE ainsi que de petites quantités de sous-produits tels que le 1,1,2-trichloroéthane. La séparation du DCE obtenu du flux de produits issus du réacteur d'oxychloration s'opère suivant des modes connus. La chaleur de la réaction d'oxychloration est généralement récupérée à l'état de vapeur pouvant être utilisée pour les séparations ou tout autre usage. Les produits non convertis tels que le méthane et l'éthane sont alors soumis à une séparation plus aisée que celle qui aurait été nécessaire pour séparer de l'éthylène pur au départ du mélange initial. Le DCE obtenu par chloration ou par oxychloration de l'éthylène peut ensuite être transformé en VC. L'invention concerne donc également un procédé de fabrication de VC. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de VC selon lequel : -20- a) on soumet une source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction F l; d) on soumet la fraction F1 à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration; h) on soumet le 1,2-dichloroéthane obtenu à une pyrolyse obtenant ainsi du VC.

Les conditions particulières et préférences définies pour le procédé de fabrication de DCE selon l'invention s'applique au procédé de fabrication de VC selon l'invention. Les conditions dans lesquelles la pyrolyse peut être effectuée sont connues de l'homme du métier. Cette pyrolyse s'obtient avantageusement par une réaction en phase gazeuse dans un four tubulaire. Les températures habituelles de pyrolyse s'étalent entre 400 et 600 C avec une préférence pour le domaine compris entre 480 C et 540 C. Le temps de séjour est avantageusement compris entre 1 et 60 secondes avec une préférence pour le domaine de 5 à 25 secondes. Le taux de conversion du DCE est avantageusement limité à 45 à 75 % pour limiter la formation de sous-produits et l'encrassement des tubes du four. Les étapes suivantes permettent par tout dispositif connu de récolter le VC purifié et -21- le chlorure d'hydrogène à valoriser de préférence à l'oxychloration. Moyennant une purification, le DCE non converti est avantageusement renvoyé au four de pyrolyse. En outre, l'invention concerne aussi un procédé de fabrication de PVC. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de PVC selon lequel : a) on soumet une source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction F 1; d) on soumet la fraction F1 à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration; h) on soumet le 1,2-dichloroéthane obtenu à une pyrolyse obtenant ainsi du VC ; i) on polymérise le VC pour obtenir du PVC. Les conditions particulières et préférences définies pour le procédé de fabrication de DCE et le procédé de fabrication de VC selon l'invention s'applique au procédé de fabrication de PVC selon l'invention. Le procédé de fabrication du PVC peut être un procédé de polymérisation en masse, en solution ou en dispersion aqueuse, de préférence il est un procédé de polymérisation en dispersion aqueuse. - 22 - Par polymérisation en dispersion aqueuse, on entend désigner, la polymérisation radicalaire en suspension aqueuse aussi bien que la polymérisation radicalaire en émulsion aqueuse et la polymérisation en microsuspension aqueuse.

Par polymérisation radicalaire en suspension aqueuse, on entend désigner, tout procédé de polymérisation radicalaire s'effectuant en milieu aqueux en présence d'agents dispersants et d'initiateurs radicalaires oléosolubles. Par polymérisation radicalaire en émulsion aqueuse, on entend désigner, tout procédé de polymérisation radicalaire s'effectuant en milieu aqueux en présence d'agents émulsionnants et d'initiateurs radicalaires hydrosolubles. Par polymérisation en microsuspension aqueuse, encore appelée en dispersion aqueuse homogénéisée, on entend désigner, tout procédé de polymérisation radicalaire dans lequel on met en oeuvre des initiateurs oléosolubles et on réalise une émulsion de gouttelettes de monomères grâce à une agitation mécanique puissante et la présence d'agents émulsionnants. Le procédé de fabrication de DCE selon l'invention présente l'avantage de faire appel à deux fractions d'éthylène différentes bien adaptées respectivement à la réaction de chloration et à la réaction d'oxychloration. En particulier, le procédé selon l'invention présente l'avantage de faire appel à une fraction d'éthylène faiblement contaminée en hydrogène pour la réaction d'oxychloration et cela pour un coût peu élevé. Un autre avantage du procédé selon l'invention est qu'il permet de disposer sur un même site industriel d'un procédé tout à fait intégré allant de la source hydrocarbonée jusqu'au polymère obtenu au départ du monomère fabriqué. Un avantage supplémentaire du procédé selon l'invention est qu'il permettrait, par une modification des conditions de séparation des fractions telles que définies ci-dessous, de faire face à des situations où il est avantageux de valoriser une source extérieure de chlorure d'hydrogène, provenant d'une autre fabrication comme par exemple une unité de fabrication d'isocyanates. A l'inverse, on peut connaître la situation d'un marché intéressant de chlorure d'hydrogène qui conduise à une diminution de la part de l'oxychloration par rapport à la chloration. Le procédé selon l'invention est en outre avantageux car il permet de séparer les composés comprenant au moins 3 atomes de carbone via la fraction C, composés généralement responsables d'une certaine inhibition lors de la - 23 - pyrolyse du DCE. Cette inhibition est due à la formation de dérivés tels que le 1,2-dichloropropane et les monochloropropènes. Ces dérivés sont difficiles à séparer complètement du DCE. Leur facilité de formation de radicaux allyliques stables explique leur effet inhibiteur puissant de la pyrolyse du DCE qui s'opère par voie radicalaire. La formation de ces sous-produits contenant trois atomes de carbone et plus lourds constituerait par ailleurs une consommation inutile de réactifs à l'oxychloration et à la chloration ou engendrerait des frais de destruction. De plus, ces composés lourds contribuent au salissage descolonnes et des évaporateurs.

Par rapport à un procédé de fabrication de DCE au départ d'une source hydrocarbonée similaire qui prévoirait deux étapes de séparation au lieu de trois, le procédé selon l'invention qui comprend une étape de séparation supplémentaire, se caractérise par une meilleure séparation des composés plus légers que l'éthylène à la première étape de séparation et par une meilleure intégration thermique. Il permet une meilleure séparation de l'éthane qui peut être valorisé et présente l'avantage de permettre des taux de reflux plus faibles lors de chaque étape de séparation. Le fait que le procédé selon l'invention permet de séparer les composés plus lourds que l'éthylène en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane présente également l'avantage d'augmenter le point d'ébullition de la fraction C lorsqu'elle est soumise à une hydrogénation. Le procédé de fabrication de DCE selon l'invention va maintenant être illustré en faisant référence au dessin accompagnant la présente description. Ce dessin est constitué de la Figure 1 annexée, représentant schématiquement une forme d'exécution du procédé de fabrication de DCE selon l'invention. Le mélange de produits 1 contenant de l'éthylène et d'autres constituants résultant du cracking d'une source hydrocarbonée choisie parmi le groupe constitué du propane, du butane et des mélanges propane/butane est introduit dans la colonne 2 qui est une colonne de distillation équipée d'un bouilleur en pied et d'un condenseur en tête où il est séparé en 2 fractions différentes, à savoir la fraction 3 en tête de colonne 2 et la fraction 4 en pied de colonne 2. La fraction 3, enrichie en les composés plus légers que l'éthylène, en particulier le méthane, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène et le monoxyde de carbone, est acheminée vers l'unité de chloration de l'éthylène.

La fraction 4 est alors envoyée vers une colonne de distillation 5 équipée d'un bouilleur en pied et d'un condenseur en tête. - 24 - Suite à son passage dans la colonne 5, la fraction 4 est séparée en la fraction 6 sortant en tête de la colonne 5 et en la fraction 7 sortant en bas de colonne 5. La fraction 6 est alors envoyée vers une colonne de distillation 8 équipée d'un bouilleur en pied et d'un condenseur en tête. Suite à son passage dans la colonne 8, la fraction 6 est séparée en la fraction 9 sortant en tête de colonne 8 et en la fraction 10 constituée essentiellement d'éthane. La fraction 9, se caractérisant par une teneur très faible en hydrogène est acheminée vers l'unité d'oxychloration de l'éthylène.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 - Procédé de fabrication de 1,2-dichloroéthane au départ d'une source hydrocarbonée selon lequel : a) on soumet la source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction F l; d) on soumet la fraction F l à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source hydrocarbonée est choisie parmi le groupe constitué du naphta, du gazole, du liquide de gaz naturel, de l'éthane, du propane, du butane, de l'isobutane et de leurs mélanges.-26-

3 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la source hydrocarbonée est choisie parmi le groupe constitué de l'éthane, du propane, du butane et des mélanges propane/butane.

4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée dans trois fours de cracking distincts, les mélanges de produits de cracking issus de chacun d'entre eux étant regroupés avant l'étape b) et on dispose d'un quatrième four de cracking disponible pour remplacer l'un des trois fours en service.

5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants issu de l'étape b) comprend de l'hydrogène, du méthane, des composés comprenant de 2 à 7 atomes de carbone, du monoxyde de carbone, de l'azote et de l'oxygène.

6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes de séparation S1, S2 et S3 sont des étapes de distillation.

7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction B contient de 40 % à 99,65 % en volume d'éthylène par rapport au volume total de la fraction B.

8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fraction A contient une teneur en volume en éthylène telle qu'elle représente de 10 % à 95 % de la teneur volumique en éthylène de la fraction B.

9 - Procédé de fabrication de chlorure de vinyle selon lequel : a) on soumet une source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits-27- au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction Fi; d) on soumet la fraction F l à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste 5 en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée 10 essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs 15 de chloration et d'oxychloration; h) on soumet le 1,2-dichloroéthane obtenu à une pyrolyse obtenant ainsi du VC.

10 - Procédé de fabrication de poly(chlorure de vinyle) selon lequel : a) on soumet une source hydrocarbonée à une première étape de cracking à savoir une étape de pyrolyse réalisée dans au moins un four de cracking 20 produisant ainsi un mélange de produits de cracking; b) on soumet ledit mélange de produits de cracking à un enchaînement d'étapes de traitement permettant d'obtenir un mélange de produits contenant de l'éthylène et d'autres constituants; c) on soumet ledit mélange de produits contenant de l'éthylène à une première 25 étape de séparation S1 qui consiste en la séparation dudit mélange de produits au sein d'une colonne Cl, en une fraction enrichie en les composés plus légers que l'éthylène contenant une partie de l'éthylène (fraction A) et en une fraction FI;-28- d) on soumet la fraction F l à une deuxième étape de séparation S2 qui consiste en la séparation de la fraction F1 au sein d'une colonne C2 en une fraction F2 et en une fraction lourde (fraction C); e) on soumet la fraction F2 à une troisième étape de séparation S3 qui consiste en la séparation de la fraction F2 au sein d'une colonne C3 en une fraction enrichie en éthylène (fraction B) et en une fraction F3 constituée essentiellement par de l'éthane; f) on envoie la fraction A dans un réacteur de chloration et la fraction B dans un réacteur d'oxychloration, réacteurs dans lesquels la majeure partie de l'éthylène présent dans les fractions A et B est converti en 1,2-dichloroéthane; g) on sépare le 1,2-dichloroéthane obtenu des flux de produits issus des réacteurs de chloration et d'oxychloration; h) on soumet le 1,2-dichloroéthane obtenu à une pyrolyse obtenant ainsi du VC ; i) on polymérise le VC pour obtenir du PVC.