HU202175B - Process for producing vinyl chloride by splitting 1,2-dichloroethane by heat effect and device for implementing the process - Google Patents
Process for producing vinyl chloride by splitting 1,2-dichloroethane by heat effect and device for implementing the process Download PDFInfo
- Publication number
- HU202175B HU202175B HU874519A HU451987A HU202175B HU 202175 B HU202175 B HU 202175B HU 874519 A HU874519 A HU 874519A HU 451987 A HU451987 A HU 451987A HU 202175 B HU202175 B HU 202175B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- dichloroethane
- container
- liquid
- furnace
- vinyl chloride
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/06—Flash distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/25—Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
1. ábra tik az első tartályba.
Alehasítási eljárás lefolytatására szolgáló berendezés két egymás felett elrendezett és egymással csövekkel összekötött, fekvő hengeralakú tartályból (1,2) áll; az alsó tartályban (1) a közvetett hőátadásra alkalmas csőkígyó (3), a felső tartályban (2) pedig folyadékszint-mérő (8) van, az alsó tartályból (1) felfelé vezető cső (4) vezet a felső tartályba (2) és a felső tartályból (2) összekötő cső (5) vezet az alsó tartály (1) alsó részébe, az alsó tartály (1) alsó részén és a felső tartály (2) felső részén egy-egy nyitás (6,7) van és a felső tartályban (2) egy további nyílás (9) van, amelyből egy cső (12) vezet ennek alsó részébe (l.ábra).
HU 202 175 B
-1HU 202175Β
A találmány tárgya új eljárás vinilklorid előállítására 1,2-dildór-etán hőhatással történő hasítása útján, valamint egy ennek az eljárásnak a kivitelére alkalmas új berendezés.
Évek óta ismert és nagyüzemi mértékben is alkalmazott eljárás az 1,2-diklór-etán 1-4 MPa nyomáson és 450-550 ’C hőmérsékleten történő termikus hasítása vinilklorid előállítása céljából. Ennél az eljárásnál nehézséget képeznek a magas hőmérsékleteken képződő melléktermékek, amelyek egyebek között kokszképződést és a pirolízis-kemence csöveiben dugulásokat okoznak Ezért olymódon szoktak eljárni, hogy a képződött melléktermékeket desztilláció útján leválasztják a reagálatlan 1,2-diklór-etántól, ez utóbbinak a gyártási folyamatba történő visszavezetése előtt. Az így tisztított 1,2-diklór-etánban azonban a gyártási folyamat hőmérsékletére történő felmelegítés és különösen a hasítás előtti elpárologtatás folyamán újból nem-kívánatos melléktermékek képződnek, amelyek a hasítási művelet folyamán nehézségeket okoznak a reaktorcsövek falaira való odasülés útján.
Ezeknek a melléktermékeknek a részleges leválasztására javasolták a 23.13.037. sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási iratban leírt eljárást, amely szerint az 1,2-diklór-etánt a pirolíziskemence felső részében, 200-250 ’C hőmérsékleten és kb. 2-3,5 MPa nyomáson részlegesen elpárologtatják, a gőzalakú és folyékony 1,2-diklór-etán így kapott elegyéből a folyékony részeket egy leválasztóban elkülönítik és szűrés után, adott esetben friss
1,2-diklór-etán hozzákeverésével, visszavezetik a pirolízis-kemence felső részébe, míg a leválasztó fejrészéből távozó 1,2-diklór-etán-gőzöket a pirolízis-kemence alsó részébe vezetik és ott hasítják őket. Az 1,2-diklór-etán részleges elpárologtatása olyan készülékben történhet, amelyet a pirolízis-kemencétől elkülönítve valamilyen tüzelőanyaggal f ütenek. A cseppfolyós 1,2-diklór-etán továbbítására szivattyút alkalmaznak.
Ez az eljárás a szivattyú és szűrő szükséges alkalmazása folytán bonyolult készüléket igényel és üzemzavaroknak van kitéve. Emellett az eljárás csupán a pirolízis-kemence füstgázainak hőtartalmát hasznosítja, a hasítási gázok hó'tartalmát azonban nem. A felmelegített 1,2-diklórctánt csupán a szilárd (koksz-) részecskéktől tisztítják meg, míg az ugyanennyire nem-kívánatos folyékony szennyezéseket, amelyek a tapasztalatok szerint a következő hasítási műveletben ugyancsak kokszot képeznek, nem távolítják el. Ez az ismert eljárás a gyakorlatban legfeljebb 54% hasítási hozam elérésére alkalmas.
A vinilklorid-tartalmú hasítási gázok hőtartalmának hasznosítására a 29.13.0,30. sz. német szövetségi köztársaságbelí közrebocsátási iratban javasolták ezeknek a gázoknak egy olyan hőkicserélőben történő lehűtését, amelynek köpenyében hűtőközegként cseppfolyós 1,2-diklór-etánt áramoltatnak. Ezt az 1,2-diklór-etánt azután a felmelegedés következtében gázalakban vezetik be a hasítási zónába. Az 1,2-dildór-etánnak a felmelegítés folyamán vagy ezt követően történő tisztításáról ebben az eljárásban nem intézkednek; az eljárással nem is lehet a fentebb említett 23.13.037. sz. német szövet2 ségi köztársaságbeli közrebocsátási irat szerinti eljárásénál nagyobb hozamot elérni. Az eljárás további hátránya az energiaszolgáltató hasítási gázok szabályozás lehetősége nélküli hozzávezetése a felmelegítendő 1,2-diklór-etán gázáramhoz, ami nem teszi lehetővé az üzem közben elkerülhetetlenül fellépő ingadozások kiegyenlítését.
A találmány tárgyát olyan eljárás képezi, amely lehetővé teszi a hasítási gázok hőtartalmának kihasználását, a felmelegített 1,2-diklór-etánnak a szilárd és a magasabb forráspontú folyékony szennyezésektől való megtisztítását és az üzemi ingadozások rugalmas kiegyenlítését, mimellett hasonló átvezetési idővel nagyobb hasítási hozamot érünk el, mint az eddig ismert eljárásokkal.
A találmány értelmében a vinil-klorid hidrogénkloridnak 1,2-diklór-etánból egy konvekciós zónát tartalmazó, égőkkel fűtött hasítókemencében történő lehasítása útján lefolytatott előállítási eljárását, amelynek során a folyékony 1,2-diklór-etánt a kemencét elhagyó forró, vinil-kloridot tartalmazó gázzal közvetett módon melegítjük, gőzzé alakítjuk és az így kapott gázalakú 1,2-diklór-etánt vezetjük be a hasítókemencébe, a forró, vinil-kloridot tartalmazó gázt az 1,2-diklór-etánnak ezzel a közvetett hőátadással történt felmelegítése után tovább lehűtjük és a hidrogén-klorid leválasztására egy desztilláló oszlopba vezetjük be és ebből az oszlopból a fenékterméket legalább egy további desztilláló oszlopba vezetjük tovább, az jellemzi, hogy az 1,2-diklór-etánt egy első tartályban a vinil-kloridot tartalmazó gázzal forrásig melegítjük és onnan egy második tartályba vezetjük át, ahol a folyadékból a nyugvónak tekintett folyadék felületének egy négyzetméterére számítva óránként 1000-10.000 kg 1,2diklór-etánt gőzölögtetünk el további felmelegítés nélkül, az első tartályban fennálló nyomásnál kisebb nyomáson, éspedig 1 MPa és 4 MPa közötti nyomáson az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt friss, 150 ’C és 220 °C közötti, a második tartályból gázalakban távozó 1,2-diklór-etán hőmpérsékleténél legalább 20 ’C-szal alacsonyabb hőmérsékletű 1,2diklór-etánnak a második tartályba való bevezetésével pótoljuk, mimellett az így bevezetett folyékony 1,2-diklór-etán mennyiségét úgy állítjuk be, hogy a folyadék szintmagassága a második tartályban az e tartály vízszintes keresztmetszete által megengedett maximális folyadékfelszín közvetlen közelében legyen; a második tartályból az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt a hasítókemencébe tápláljuk be, míg az el nem gőzölögtetett 1,2-diklóretánt visszavezetjük az első tartályba, és — amennyiben szükséges—ebből a tartályból a folyékony 1,2-diklór-etán egy részét elvezetjük.
Tekintettel arra, hogy a második tartályban a folyékony 1,2-diklór-etán szintmagasságát a fentiek szerint úgy állítjuk be, hogy a folyadékfelszín nagysága a tartály vízszintes keresztmetszete által megengedett maximális méretű legyen, „nyugvónak tekintett folyadékfelület” alatt gyakorlatilag a második tartály maximális vízszintes keresztmetszetének mérete tekinthető. A tényleges folyadékfelszín a folyadék forrása és esetleges hullámzása folytán természetesen valamivel nagyobb lehet.
A friss folyékony 1,2-diklór-etán bevezetési hő-2HU 202175Β mérsékletének alsó határát a felmelegítésre alkalmazott hasítási gázok hőtartalma szabja meg, a felső határ néhány fokkal alacsonyabb az l,2Áüklóretán elpárologta tási hőfokánál. Az 1,2-diklór-etánt célszerűen már előmelegített állapotban alkalmazzuk a találmány szerinti eljárásban. A friss, cseppfolyós 1,2-diklór-etánt 150-220 ’C, különösen 170-210 ’C hőmérsékleten vezetjük a második tartályba; ezt a hőmérsékletet úgy választjuk meg, hogy legalább 20 ’C-szal alacsonyabb legyen, mint az a hőmérséklet, amelyen az 1 ,2-diklór-etán a második tartályt gázalakban elhagyja. Az 1,2-diklóretán nyomását az előmelegítés során, a második tartályba történő bevezetésig olyan magas szinten tartjuk, hogy a bevezetett folyadék idő előtti forrása elkerülhető legyen.
A cseppfolyós, friss 1,2-diklór-etán előmelegítésére különböző módszerek alkalmazhatók, melegíthetünk például vízgőzzel, felmelegített magas forráspontú folyadékokkal, mint ásványi olajjal vagy megömlesztett difenillel, egy külön erre a célra beállított égő forró égési gázaival vagy elektromos fűtéssel. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös kiviteli alakja esetében a friss, cseppfolyós 1,2-diklóretánt a második tartályba történő betáplálás előtt a hasító kemence konvekciós övezetében melegítjük fel, a hasító kemencét fűtő égőnek a forró füstgázaival. Egy másik előnyös kiviteli alak esetében a friss, folyékony 1,2-diklór-etánt egy temperáló közeggel melegítjük fel, míg ez utóbbit a hasító kemence konvekciós övezetében melegítjük fel a hasító kemencét fűtő égő füstgázaival. Temperáló közegként erre a célra a fentebb már említett magas forráspontú folyadékok, mint ásványi olaj, szilikonolaj vagy megömlesztett difenil, különösen azonban vízgőz alkalmas.
Az 1,2-diklór-etánt egy első tartályban vinil-klorid-tartalmú gázzal, közvetett hőátadással forrásig melegítjük. Erre a célra előnyösen egy olyan hőkícserélőt használunk, amelyben a vinil-kloridot tartalmazó gáz a hasító kemencéből jövet legalább egy csövön keresztül áramlik; ez a cső lehet lényegileg egyenes, de lehet csavaralakú, spirálszerű, vagy meanderszerűen hajlított. Ezt a csövet a felmelegítendő folyékony 1,2-diklór-etán veszi körül. Előnyös, ha az első tartályban az 1,2-diklór-etán veszi körül. Előnyös, ha az első tartályban az 1,2-diklór-etán közvetett felmelegítésére alkalmazott forró, vinilklorid-tartalmú gáz a hasító kemencéből olyan átlagos lehűlési sebességgel lép be, amely másodpercenként legalább a belépési hőmérséklet *C-ban kifejezett értéke 1/15-dének felel meg, és a lehűlés olyan hőmérsékletig történik, amely legalább 5 ’C-szal az
1,2-diklór-etán második tartályban fennálló elgőzőlögtetési hőmérséklete felett van. Ha például a forró vinil-klorid-tartalmú gáz 525 ’C hőmérsékleten lép be az első tartályba, akkor ennek átlagos lehűlés! sebessége másodpercenként legalább 525:15 - 35 ‘C legyen. Ha az 1,2-diklór-etán a második tartályban például 260 ’C hőmérsékleten kerül elgőzölögtetésre, akkor a vinil-kloridot tartalmazó gáznak a hőmérséklete az első tartály elhagyásakor legalább 265 ’C legyen. A vinil-kloridot tartalmazó gáznak az első tartályban való lehűlési sebessége igen nagy lehet. Ha ez a lehűlési sebesség nagyobb, mint másodpercenként annak a ’C-ban kifejezett hőmérsékletnek egyötöde, amellyel ez a gáz az 1,2diklór-etán közvetett felmelegítésí zónájába belép, akkor általában műszakilag egyre nehezebb lesz az ilyen nagy lehűlési sebességekhez szükséges hőátadást elérni. Az a hőmérséklet, amelyen a vinil-kloridot tartalmazó gáz az 1,2-diklór-etán közvetett felmelegítési zónáját elhagyja, magától értetődően nem lehet nagyobb, mint a vinil-kloridot tartalmazó gáz e zónába való belépési hőmérséklete, általában azonban gazdaságossági szempontokból célszerű, ha legfeljebb 50 ’C-szal haladja meg az 1,2-diklóretánnak a második tartályban fennálló elgőzölögtetési hőmérsékletét.
Az első tartályban az 1,2-diklór-etánt forrásig melegítjük. Az így felmelegített 1,2-diklór-etánt azután egy második tartályba vezetjük át, amelyben az további felmelegítés nélkül, az első tartályban fennálló nyomásnál kisebb nyomáson részlegesen elpárolog. A cseppfolyós, felmelegített 1,2-diklóretánnak az első tartályból a másodikba történő áramoltatása, valamint az el nem párolgott 1,2-diklóretánnak a második tartályból az elsőbe való visszaáramoltatása előnyösen mechanikai szállítóeszközök alkalmazása nélkül, úgynevezett „természetes keringtetéssel” történik. Ez azáltal jön létre, hogy a forráspontra melegített 1,2-diklór-etán legalább egy csövön keresztül felszáll az első tartályból a felette levő második tartályba; ezt az a hatás okozza, hogy a kezdetben viszonylag kevés gőzbuborékot tartalmazó cseppfolyós 1,2-diklór-etán fajsúlya kisebb, mint a gőzbuborékokat nem tartalmazó folyadéké, ezáltal a gőzbuborékokat tartalmazó folyadék az első tartályban felül gyülemlik össze és egy felfelé vezető csövön keresztül kilép a tartályból. A felfelé tartó útja során a nyomás csökken, aminek következtében egyre több 1,2-diklór-etán válik gőzzé. Ez a folyadék-gőz-elegy állandó térfogatnővekedésére vezet, amivel a fajsúly folyamatosan csökken. Végülis a folyadék-gőz-elegy a második, felső tartályba kerül, ahol a két fázis szétválik. A gőzfázist a második tartály felső részéből elvezetjük és a pirolíziskemence hasítási zónájába vezetjük tovább. Az el nem gőzölgött, cseppfolyós 1,2-diklór-etán a második, felső tartály alsó részében gyűlik össze, ahonnan azt legalább egy csővezetéken keresztül az első tartály alsó részébe vezetjük vissza. Ebben a csővezetékben gőzbuborékokat nem tartalmazó folyadék áramlik, amely az alacsonyabb hőmérsékletű friss
1,2-diklór-etánnak a második, felső tartályban történő hozzávezetése következtében alacsonyabb hőmérsékletű és ezzel nagyobb fajsúlyú lesz és így visszafolyik az első, alsó tartályba. Itt a forró, vinilklorid-tartalmú gázok ezt a folyadékot ismét forrásig melegítik és így a körfolyamat elölről kezdődik.
Az 1,2-diklór-etánnak ebben a körfolyamatban áramló mennyisége (mu) a hozzávezetett friss 1,2diklór-etán mennyisége (m0), ennek hőmérséklete (to), valamint a második, felső tartályból az alsó, első tartályba vezető csővezetéken keresztül áramló folyadék hőmérséklete (ti) és az első tartályból a második tartályba felszálló folyadék hőmérséklete (t2) alapján a következő képlet szerint számítható ki mu-mo.(ti-to)/(t2-ti)
-3HU 202175Β
A második tartályba betáplált friss 1,2-dikIóretánnak az első és a második tartály között keringő
1.2- diklór-etán 100 kg/órában kifejezett mennyiségéhez viszonyított mennyisége széles határok között változhat, előnyösen azonban 2-20 kg/óra, különösen 3-10 kg/óra friss 1,2-diklór-etánt táplálunk be a második tartályba, 100 kg/óra keringtetett 1,2diklór-etánra számítva.
A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli alakja esetében a cseppfolyós 1,2-diklór-etán egy részét az első tartályból (ahol ezt az 1,2-diklór-etánt forrásig melegítjük) elvezetjük, a szükséghez képest a szilárd részektől elválasztjuk és egy desztilláló oszlopba vezetjük, erre a célra előnyösen egy olyan desztilláló oszlopot alkalmazunk, amelyből felül
1.2- diklór-etánt desztillálunk le; üyen oszlop amúgy is rendelkezésre áll a berendezésben a hőhatással nem hasított 1,2-diklór-etánnak az újbóli felhasználás előtti tisztítására. Ebben az esetben legfeljebb a nagyobb, durvább szilárd részek elválasztására van szükség, ami például egy közönséges szitával megoldható. Különösen előnyösnek bizonyult óránként 101 kg frissen a második tartályba vezetett cseppfolyós 1,2-diklór-etánra számítva óránként 0,5-7 kg cseppfolyós 1,2-diklór-etánnak az első tartályból való elvezetése.
Az a hőmérséklet, amelyen a második tartályban elgőzölögtetett 1,2-diklór-etán ezt a tartályt elhagyja, széles határok között ingadozhat. Előnyösen 170-280 ’C, különösen 220-280 ’C lehet ez a hőmérséklet, amelyet célszerűen egy a hidrogénkloridnak a közvetett hőcsere után az első tartályból kilépő vinil-klorid-tartalmú gáztól való elválasztására alkalmazott oszlop fejrészében fennálló nyomás szabályozása útján állítjuk be, mimellett ennek az oszlopnak a fejrészébe a hőmérséklet -20 ’C és -50’C között van.
Az 1,2-diklór-etánnak az első és második tartályban való összes átlagos tartózkodási idejét — különösen az 1,2-diklór-etán magasabb hőmérsékleteken történő elgőzölögtetése esetén — nem szabad túlságosan hosszúra megszabni, mert ez elősegíti a melléktermékek képződését. Előnyösen 15 perctől 90 percig terjedő átlagos tartózkodási időkkel dolgozunk, elsősorban alacsonyabb elgőzölögtetési hőmérsékletek esetén azonban ennél hosszabb tartózkodási idők is lehetségesek, bár ez gazdaságossági szempontból sem mindig kívánatos. Annak érdekében, hogy ugyanolyan összetételű hasítási termékek képződése mellett lehetőleg nagy hasítási hozamot érjünk el, kívánatos, hogy a második tartályban elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt a lehetőséghez képest állandó óránkénti mennyiségben tápláljuk be a hasító kemencébe. Ez az új eljárás esetében, az itt fennálló előnyös szabályozási lehetőségek folytán különösen jól elérhető.
Az 1,2-diklór-etán vinil-kloriddá és hidrogénkloriddá való hasítására szolgáló kemence csöveinek hőmérsékletét az ebbe a kemencébe történő tüzelőanyag-hozzávezetés szabályozása útján célszerűen úgy állítjuk be, hogy az ebbe a kemencébe a találmány szerint elgőzölögtetett 1,2-diklór-etán 6070 tömeg%-a kerüljön hőhatással történő hasításra. Előnyös, ha az általában használatos, több egymásfeletti égősort tartalmazó hasító kemencét úgy fűt4 jük, hogy az alsó égősorokba betáplált tüzelőanyag minden kilogrammjára számítva 1-2,3 kg tüzelőanyagot vezetünk a felső égősorokba. Lehetséges azonban a hasító kemence más módon történő tüzelése is.
Az első tartályban elgőzölögtetett 1,2-diklóretánt a szokásos felépítésű hasító kemencék alkalmazása esetén mind a kemence sugárzási zónájába, mint annak konvekciós zónájába bevezethetjük; „sugárzási zóna” alatt a kemencének az a része értendő, amelyben a legalább egy csőben bevezetett
1,2-diklór-etánt a kemencét fűtő lángok közvetlen sugárzó hőjének tesszük ki, míg „konvekciós zóna alatt a kemencének azt a részét értjük, amelyben a legalább egy csőben bevezetett 1,2-diklór-etánt lényegileg csak az égő által termelt forró füstgázok mlegítik. Az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt előnyösen a hasító kemence sugárzási zónájának kezdeténél vezetjük be.
Egyes meghatározott esetekben azonban—a kemence szerkezetétől és fűtési módjától függően — előnyös lehet, ha a hasítandó gázokat a kemence konvekciós zónájának a sugárzási zónával határos részénél vezetjük be és a konvekciós zóna többi részét például a folyékony 1,2-diklór-etán elgőzölögtetés előtti előmelegítésére használjuk fel.
A találmány részét képezi egy a fent ismertetett eljárás lefolytatására alkalmas berendezés is, egy üyen berendezést példaképpen az 1. ábrán mutatunk be. Az ábrán a berendezés különböző részeit számokkal jelöltük; ezek a számok az alábbi ismertetésben zárójelben feltüntetett számoknak felelnek meg. A berendezés két zárt, hengeralakú 1, 2 tartályból áll, amelyek hosszának az átmérőjükhöz viszonyított aránya 2 és 8 között van. Ezek a tartályok csövek útján vannak egymással összekötve; az egyik tartály egy 3 csőkígyót tartalmaz. A találmány szerinti berendezést az jellemzi, hogy a két, vízszintes vagy a vízszinteshez képest enyhén lejtő hengertengelyű 1,2 tartály egymással lényegileg párhuzamosan van egymás felett megfelelő térközzel elrendezve; az 1 alsó tartály tartalmazza a 3 csőkígyót; az 1. alsó tartály legmagasabban fekvő részéből legalább egy felfelé vezető 4 cső vezet a 2 felső tartályba, és a tartály belsejében folytatódva, annak felső felében nyitottan végződik; a 2 felső tartály alsó részéből legalább egy 5 összekötőcső vezet az 1 alsó tartály alsó részébe; az 1 alsó tartály alsó részén és a 2 felső tartály felső részén egy-egy 6,7 nyílás van; a 2 felső tartály egy 8 f olyadék-színtmérőt és legalább egy további 9 nyílást tartalmaz, mely utóbbiból egy cső vezet ugyanennek a tartálynak az alsó részébe. A két hengeres tartály tengelye vízszintes helyzetű annak érdekében, hogy nagyobb folyadékfelületet tegyen lehetővé, mint a függőleges tengellyel elrendezett tartályok. Ugyanebből az okból kívánatos, hogy egyik tartály hosszának az átmérőhöz viszonyított aránya se legyen lényegesen kisebb, mint a 2. A találmány szerinti eljárás azonban lefolytatható igen karcsú hengeres tartályokban is, amelyek hosszának az átmérőhöz viszonyított aránya lényegesen nagyobb, bár gazdaságossági és konstrukciós szempontokból általában nem kívánatos, hogy ez az arány túlságosan nagyiegyen; általában nem célszerű ezt az arányt 8-nál nagyobbra választani. A 2 fel-4HU 202175Β ső tartálynak nem fel tétlenül szükséges pontosan az 1 alsó tartály felett lennie, és az sem feltétlenül szükséges, hogy a 2 felső tartály az alsónál kisebb legyen. A felső tartályon célszerűen egy 11 dóm van elrendezve, felül a 6 nyílással. A felfelé vezető 4 csövek és az 5 összekötőcsővek célszerűen nagyjából egyenletesen vannak a két tartály hosszában elrendezve, mimellett a felfelé vezető 4 csövek előnyösen nagyobb keresztmetszetűek, mint az 5 összekötőcsövek E kétféle csövek számát és keresztmetszetét a két 1,2 tartály hosszának valamint a két tartályban keringtetett folyékony 1 ^-diklór-etán mennyiségének megfelelően szabjuk meg (az utóbbinak a kiszámítási módját fentebb ismertettük). Az sem feltétlenül szükséges, hogy az 5 összekötőcsövek páronként egymással szemben legyenek elrendezve.
Az egy vagy több felfelé vezető 4 cső felső végét célszerűen egy 10 sapkával fedjük le olyan módon, hogy a csővég és a sapka között egy gyűrűalakú nyílás maradjon szabadon. Ez megkönnyíti a 2 felső tartályban a folyadéknak a gázalakú fázistól való elválasztását.
A 2 felső tartályon egy vagy több 9 nyflás lehet, melyektől csövek vezetnek ugyanennek a tartálynak az alsó részébe. A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál csak egy ilyen nyílást alkalmazunk, amelyből egy cső vezet a tartály alsó részébe, mimellett ennek a csőnek a végénél egy vízszintesen fekvő zárt 12 csőlant van elrendezve, amelynek hosszában egyenletesen elosztva nyílások vannak.
Amint ezt fentebb már említettük, a találmány szerinti új eljárás lehetővé teszi a hasító kemencét elhagyó vinilklorid-tartalmú gázok melegének újbóli hasznosítását és ezzel energiamegtakarítást eredményez. Az eljárás olyan berendezésben folytatható le, amely nem tartalmaz üzemzavarokra hajlamos részeket (mint szivattyút és szűrőt a forró
1,2-diklór-etán továbbítására illetőleg szűrésére). Az előnyös szabályozási lehetőségek folytán az új eljárás rugalmasan alkalmazkodhat a termelés ingadozásaihoz; hasonló hasítókemencei üzemidő mellett számottevően nagyobb hasítási teljesítmény érhető el, mint az ismert hasonló eljárásoknál.
Az alábbi példák a találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait szemléltetik közelebbről; megjegyzendő azonban, hogy a találmány nincs e konkrét példák tartalmára korlátozva.
Összehasonlításul először egy olyan eljárást mutatunk be, amelyet jelenleg nagyüzemi méretekben alkalmaznak vinil-kloridnak az 1,2-diklór-etán hőhatással történő hasítása útján történő előállítására; ennek az eljárásnak a menetét vázlatosan a 2. ábra szemlélteti.
Egy 21 előtét-edényből óránként 902 kg 130 ’C hőmérsékletű 1,2-diklór-etánt szívatunk le és ezt a szivattyú segítségével 3,0 MPa nyomáson 125 ‘C hőmérsékleten továbbítjuk a 23+24 hasító kemence konvekciós zónájába.
Ebben a zónában az 1,2-diklór-etánt forráspontig melegítjük, elpárologtatjuk és 270 ’C hőmérsékleten a 23+24 hasító kemence 24 sugárzási zónájába vezetjük tovább. A 24 sugárzási zónában történik a gázalakú diklór-etán túlhevítése és részleges hasítása vínfl-kloriddá és hidrogén-kloriddá, 533 ’C-ig menő hőmérsékleten. A 24 sugárzási zónában négy egymás felett elrendezett 25 égősor van, amelyek közül azonban csak a három alsó sorban vezetünk tüzelőanyagot. A koromképződésnek az 1,2-diklóretán elgőzölögtetése során való csökkentése érdekében a negyedik, legfelső égősor üzemen kívül marad.
A hasító kemencét a 26 csővezetéken keresztül elhagyó hasítási gázokat 1,6 MPa nyomásod egy ezt követő hűtő-zónában hirtelen 100 ’C alatti hőmérsékletre hűtjük. További hűtő-fokozatokban történik azután a hidrogén-kloridnak * hőhatással kapott elegyből való leválasztása, egy 1,3 MPa nyomáson és -24 ’C oszlopf ej-hőmérsékleten üzemelő oszlopban.
A 23 konvekciós zónában a csövekben vezetett
1.2- diklór-etán és a csövek körül áramoltatott füstgáz közötti hőcsere következtében a füstgáz mintegy 350 ’C hőmérsékletre hűl le. Egy 27 előmelegítőben a füstgázt tovább hűtjük, mintegy 150 ’C hőmérsékletre, miközben a gáz melegét forró ví^ termelésére hasznosítjuk. így óránként 480 dm kazántápvizet melegítünk 2,5 MPa nyomáson 80 ’Cról 150 ’C-ra. Az így felmelegített kazántápvizet a 28 csővezetéken keresztül vezetjük a gőztermelőbe; az így kapott vízgőzt más helyen hasznosítjuk a vinil-klorid előállítási eljárásban.
íly módon óránként 312,5 kg vinil-kloridot termelünk, a hasítási teljesítmény 55%, a hasító kemence maximális üzemeltetési ideje 6 hónap. 1 kg termelt vinil-kloridra számítva 0,115 Nm3 tüzelőanyag (metán) kerül felhasználásra, A füstgázokból forróvíz-termelés révén visszanyert energia 1 kgvinil-kloridra számítva 448,2 kJ, ami 1 kg vinil-kloridra számítva 0,0126 Nm3 tüzelőanyag-mennyiségnek felel meg. így a tényleges tüzelőanyag-felhasználás 1 kg vinil-kloridra számítva 0,1024 Nmra csökken.
A betáplált 1,2-diklór-etán tisztasága 99,7311%, a többi rész melléktermékekből áll. Ebben az összehasonlító kísérletben, valamint az alábbi példák szerinti kísérletekben ugyanilyen tisztaságú 1,2-diklór-etánt alkalmazunk, amelyben a csekély mennyiségű melléktermékek összetétele ésfajtája szintén a fentivel egyező.
1. példa
A 3. ábrán szemléltetett folyamat-vázlat szerint dolgozunk. Egy 31 előtét-edényből óránként 834 kg 130 ’Chőmérsékletű 1,2-diklór-etánt továbbítunk a szivattyú segítségével, 4,0 MPa nyomáson és 125 ’C hőmérsékleten a 33+41 hasító kemence konvekciós zónájának alsó részébe. A hasító kemence 41 sugárzási zónájából távozó füstgázok felhasználásával a cseppfolyós 1,2-diklór-etánt 220 ’C-ra melegítjük, miközben a füstgázok 930 ’Cról 710‘C-ra hűlnek le. A 34 hőkicserélőbenmegy végbe az energia-kiegyenlítődés a cseppfolyós 1(2diklór-etánnak energiát leadó 33 tartomány és az
1.2- diklór-etánnak a 40 első tartályban történő elgőzölögtetéséhez szükséges energiafelvétel között. Ebből a célból a 35 második tartályba a cseppfolyós
1.2- diklór-etán folyadékszintjét egy szokásos (LIC) berendezéssel mérjük és a mért értéket szabályozóértékként felhasználva tápláljuk be a 2,5 MPa nyomás alatt álló kazántápvíz szükséges mennyiségét
-5HU 202175Β hűtőközegként a 34 hőkicserélőbe. A lehűtéshez 210 dm3 kazántápvíz szükséges, amely e folyamat közben 80 ’C-ról 150 ’C-ra melegszik és a 36 csővezetéken keresztül hagyja el a 34 hőkicserélőt. Az így visszanyert energiamennyiség 1 kg vinü-kloridról számítva 185,7 kJ.
A körülbelül 185 ‘C-ra lehűlt 1,2-diklór-etánt egy egyenletesen elosztott nyílásokkal rendelkező 37 csőlanton keresztül vezetjük a 35 második tartályba, amely ott a 40 első tartályból a 38 csővezetéken keresztül a második tartályba felszálló forróbb
1.2- diklór-etánnal keveredik, miközben ennek az
1.2- diklór-etánnak egy része elgőzölög. A 40 első tartályban a cseppfolyós 1,2-dildór-etánt a 33+41 hasító kemence 41 hasító zónájából a 48 csővezetéken keresztül távozó vinil-klorid tartalmú forró gázzal való hőcsere útján forrásig melegítjük. Ezt a hőcserét elősegíti az 1,2-diklór-etánnak a fentebb közelebbről megmagyarázott „természetes keringése” a 40 első tartály és a 35 második tartály között. A felfelé vezető 38 csövekben levő folyadék-gáz elegy hőmérséklete 270 ‘C, míg a lefelé vezető 39 csövekben a folyadék hőmérséklete 265 ’C. A fentebb bemutatott egyenlet szerint az első és a második tartály között keringő 1,2-diklór-etán mennyisége 13.344 kg/óra. A 40 első tartály és a 35 második tartály között keringő cseppfolyós 1,2-diklór-e tánhoz 100 kg/óra keringő mennyiségre számítva 6,25 kg/óra friss, cseppfolyós 1,2-díklór-etánt táplálunk be a 35 második tartályba. A lényegileg a felfelé vezető 38 csövekben és a 35 második tartályban elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt a cseppfolyós vagy szilárd részektől mentes állapotban vezetjük a 42 csővezetéken keresztül a 33+41 hasító kemence 41 sugárzási zónájába, ahol a gázalakú 1,2-diklór-etánt a négy egymás felett elrendezett 43 égősor segítségével 533 ’C-ra melegítjük Az alsó és a felső égősorokat ugyanolyan mennyiségű tüzelőanyaggal tápláljuk.
A gáz 533 ’C-ra történő túlhevítése folyamán az
1.2- diklór-etán egy része vinü-kloridra és hidrogénkloridra hasad. A forró hasítási gázokat — amint fentebb már említettük — a 48 csővezetéken keresztül vezetjük a 40 első tartályba, amelyet azután a gáz 275 ’C hőmérsékleten hagy el. A hasítási gázoknak a 40 első tartályban való lehűlési sebessége 46 ’C/mp, vagyis a belépési hőmérséklet (533 ’C) 1/11,6 része másodpercenként. Ezeket a hasítási gázokat a 44 csővezetéken keresztül egy ismert rendszerű (a 3. ábrán nem ábrázolt) hűtőbe vezetjük további lehűtés céljából; itt a gázok részben kondenzálódnak. A hőhatással történő hasítással kapott elegybői önmagában ismert eljárással, egy (a 3. ábrán nem ábrázolt) oszlopban hidrogén-kloridot választunk le -24 ’C oszlopfő-hőmérsékletnél. A nyomást ennek az oszlopnak a fejrészében úgy állítjuk be, hogy az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etán gázalakban, 270 ’C hőmérsékleten hagyja el a 35 második tartályt. Ebben a tartályban óránként 804 kg 1,2diklór-etánt gőzölögtetünk el 3,7 MPa nyomáson. A 35 második tartályban a nyugvóként feltételezett folyadékfelület 1 mz-ére számítva óránként 2880 kg 1,2-diklór-etánt gőzölögtetünk el. A 40 első tartály alsó részéből óránként 30 kg cseppfolyós 1,2-diklór-etánt szívatunk le és ezt a 45 csó've6 zetéken keresztül egy (a 3. ábrán nem ábrázolt) oszlopba vezetjük, ahol az 1,2-diklór-etánt az oszlopfőn keresztül ledesztilláljuk. Itt a 35 második tartályba betáplált friss 1,2-diklór-etán óránként 100 kg mennyiségére számítva 3,6 kg/óra 1,2-diklóretánt (a 40 első tartályból elvezetett 1,2-diklóretánból) kapunk. Az 1,2-diklór-etánnak az első és második tartályban való összes tartózkodási ideje átlagosan 47 perc.
A hasító kemencében levő égőket a 43 csővezetéken keresztül, 1 kg termelt vinü-kloridra számítva, 0,103 Nm3 tüzelőanyaggal (metánnal) tápláljuk. Az
1,2-diklór-etán előmelegítési zónáját 710 ’C hőmérsékleten elhagyó forró füstgázok gőz- és forróvíz-termelésre történő hasznosítás után 150 ’C hőmérsékletre lehűlve lépnek ki a külső légkörbe. A hasító kemence 33 konvekciós zónájának felső részében az 51 csővezetéken keresztül odavezetett alacsonyabb hőmérsékletű víz felmelegszik és ezt a felmelegített vizet részben a 46 csővezetéken keresztül az 50 kazánba vezetjük, részben pedig az 52 csővezetéken keresztül a folyamat más részeihez vezetjük el felhasználás céljából. Az 50 kazánból a forró vizet a 47 csővezetéken keresztül a hasító kemence 33 konvekciós zónájának középső részébe tápláljuk be, majd a felszálló füstgázok által jobban felmelegített állapotban a 49 csővezetéken keresztül ismét visszavezetjük az 50 kazánba. Az itt termelt vízgőzt az 53 csővezetéken keresztül vezetjük el és a vinil-klorid előállítási folyamatának más helyein hasznosítjuk. Óránként 114 kg nagynyomású gőzt (2,1 MPa, 215 ’C) termelünk és ezt az 53 csővezetéken keresztül vezetjük el. Az ennek során visszanyert energia 1 kg termelt vinü-kloridra számítva 843,9 kJ. Az 52 csővezetéken keresztül óránként 201 dm3 150 ’C hőmérsékletű forró vizet vezethetünk el; az ezzel visszanyert energia 1 kg termelt vinil-kloridra számítva 178,8 kJ.
A33+41 hasító kemence41 sugárzási zónájában az 1,2-diklór-etán hasítása 65%-ös konverzióval megy végbe; óránként 330 kg vinü-kloridot termelünk.
hón api üzemeltetési idő után a hasító kemencéből száramazó forró, vinil-klorid tartalmú gázok és a cseppfolyós 1,2-diklór-etán közötti hőátadás a 40 első tartályban még mindig csaknem változatlanul megy végbe. A hasító kemencéből származó és a 40 első tartályból a 44 csővezetéken keresztül elvezetett forró gázok és a 35 második tartályból küépő és a 42 csővezetéken keresztül a hasító kemencébe bevezetett forró gázok közötti hőmérséklet-különbség 10 ’C. A hőkicserélő felületeken sem a forró hasítási gázok oldalán, sem pedig a cseppfolyós 1,2-diklóretán oldalán nem tapasztalható említésre méltó üledék. A hasító kemencéből származó füstgázokból forró víz és nagynyomású gőz termelésére visszanyert energia 1 kg termelt vinil-kloridra számítva 185,7+178,8+843,9- 1208,4 kJ, ami, ugyancsak 1 kg termelt vinil-kloridra számítva 0,034 Nm3 tüzelőanyagnak (metánnak) felel meg. Ezekkel a visszanyerésekkel az 1 kg termelt vinü-kloridra számított tényleges tüzelőgáz-fogyasztás 0,069 Nm-ra csökken; ez csupán 67,4%-a annak a (100%-nak vett) mennyiségnek, amely az összehasonlító kísérletben került felhasználásra. így az energiamegtakarítás
-6HU 202175Β
32,6%-nak adódik, ugyanakkor a hasítási konverzió foka 55% helyett 65%, a hasító kemence üzemideje pedig 6 hónap helyett 9 hónapra hosszabbodik meg.
2, példa
A 4. ábrán látható folyamat-vázlat szerint dolgozunk. Ezen az ábrán a berendezés egyes részeit a 3. ábrával egyező számokkal jelöljük; ezeket a berendezés-részeket egyébként már az 1. példában ismertettük A 2. példa szerinti eljárás csupán az alább kiemelt pontokban tér el az 1. példa szerintitől:
Egy 31 előtét-edényből óránként 834 kg 130 ’C hőmérsékletű 1,2-diklór-etánt szívatunk le és ezt a 32 szivattyú segítségével 2,9 MPa nyomáson, 125 ’C hőmérsékleten, a 60 hőkicserélőn és a 61 csővezetéken keresztül, a 33+41 hasító kemence 33 konvekciós zónájában történő felmelegítés nélkül közvetlenül a 35 második tartályba továbbítjuk A 60 hőkicserélőt 25 kg/óra nagynyomású gőzzel (2,1 MPa nyomáson, 215 ’C hőmérsékleten) fűtjük; ezt a nagynyomású gőzt az 50 kazánból kapjuk a 65 csővezetéken keresztül. A nagynyomású gőznek a 60 hőkicserélőbe történő betáplálását a 35 második tartályban levő cseppfolyós 1,2-diklór-etán szintmagasságának, mint szabályozó értéknek a mérésével szabályozzuk Az 1,2-diklór-etán 161 ’Chőmérsékleten lép ki a 60 hőkicserélőbői. A forró vinilkloridot tartalmazó hasítási gázok 533 ’C hőmérsékleten hagyják el a 33+41 hasító kemence 41 sugárzási zónáját a 48 csővezetéken keresztül, keresztülhaladnak a 40 első tartályon és ezt 245 ’C hőmérsékleten hagyják el. A forró hasítási gázoknak az első tartályban való lehűlésí sebessége 51,7 ’C/mp, ami az ebbe a tartályba való belépési hőmérséklet (533 ’C) 1/10,3 részének felel meg másodpercenként. A hasítási gázokat az első tartály elhagyása után a szokásos eljárással tovább hűtjük és belőlük egy -31 ’C oszlopfő-hőmérsékletű oszlopban hidrogén-kloridot desztillálunk le. Ennek az oszlopnak a fejrészében a nyomást úgy állítjuk be, hogy az 1,2diklór-etán a 35 második tartályt 2,6 MPa nyomáson és 240 ’C hőmérsékleten hagyja el. Ebben a tartályban és a 38 felvezető csövekben óránként 804 kg
1,2-díklór-etánt gőzölögtetünk el és ezt a 42 csővezetéken keresztül a hasító kemence 41 sugárzási zónájába vezetjük tovább.
A 38 felfelé vezető csövekben a hőmérséklet 240 ’C, a 39 lefelé vezető csövekben pedig 235 ’C. A fentebb ismertetett egyenlet alapján a 40 első tartály és a 35 második tartály között keringtetett cseppfolyós 1,2-diklór-etán óránkénti mennyisége 13.177 kg-nak adódik. Az első és a második tartály között keringtetett 1,2-diklór-etán 100 kg/óra mennyiségére számítva 6,33 kg/óra friss 1,2-diklóretánt táplálunk be a 35 második tartályba. A 40 első tartály fenekénél a 45 csővezetéken keresztül óránként 30 kg cseppfolyós 1,2-diklór-etánt vezetünk el és egy oszlopba vezetjük, ahol az oszlopfőn keresztül 1,2-diklór-etánt desztillálunk le; az itt ledesztillált 1,2-diklór-etán mennyisége a 35 második tartályba óránként betáplált 100 kg 1,2-diklór-etánra számítva 3,6 kg/óra. Az 1,2-diklór-etánnak az első és második tartályban való összes átlagos tartózkodási ideje 47 perc; a 35 második tartályban nyugvó12 nak feltételezett folyadékfelület 1 m -éré számítva óránként 2880 kg 1,2-diklór-etánkerül elgőzölögtetésre.
A 33+41 hasító kemence négy egymás feletti égősorába a 43 csővezetéken keresztül összesen 0,1047 Nm3 tüzelőanyagot (metánt) táplálunk be a termelt vinil-klorid 1 kg-jára számítva. A 33+41 hasító kemence 33 konvekciós zónájának felső részében egy vízelőmelegítőben óránként 330 dm kazántápvizet — amelyet a 62 csővezetéken keresztül 80 ’C hőmérséklettel vezetünk be —150 ’C-ra melegítünk (2,5 MPa nyomáson), és ezt részben a 63 csővezetéken keresztül az 50 kazánba tápláljuk be, részben pedig a 64 csővezetéken keresztül elvezetve a vinil-klorid előállítási folyamat más helyein hasznosítjuk. Az 1. példában leírthoz hasonló módon az 50 kazánból elvezetett folyadékot a 33 konvekciós zóna alsó részében felmelegítjük és a 49 csővezetéken keresztül ismét bevezetjük az 50 kazánba.
Az 50 kazánban termelt gőz egy részét — amint ezt fentebb már említettük—a 60 hőkicserélő fűtésére használjuk fel. Ennek a gőznek a nagyobb részét (óránként 167 kg-ot) a vinil-klorid termelési folyamatának más részein hasznosítjuk.
A fenti módon 1 kg vinü-kloridra számítva 1236,2 kJ energiát nyerünk vi^za. A 64 csővezetéken keresztül óránként 136dm3150’C hőmérsékletű kazántápvizet vezetünk el további felhasználásra, ami által 1 kg termelt vinü-kloridra számítva további 121 kJ energiát nyerünk vissza. így az összes visszanyert energiamennyiség 1 kg vinil-kloridra számítva 1236,2+121- 1357,2 kJ, ami —ugyancsak 1 ke termelt vinil-kloridra számítva — 0,038 Nm3 tüzelőanyag (metán) mennyiségnek felel meg. A tényleges tüzelőgázfelhasználás így 0,0694 Nm3/kg-ra csökken, ami az összehasonlító kísérletben felhasznált, 100%-nak tekintett tüzelőanyag-mennyiség 67,8%-a. Az energiamegtakarítás így 32,2%. Ugyanúgy, mint az 1. példában, a berendezésben 9 hónapi üzemelési idő után még nem tapasztalható említésre méltó üledékképződés a hőkicserélő-f elületeken a 40 első tartályban; a hasító kemence ugyancsak legalább 9 hónapig üzemeltethető zavar nélkül. A berendezésben óránként 330 kg vínil-kloridot termelünk; az 1,2-diklór-etán hasításánál a konverzió mértéke 65%.
3. példa
Az 5. ábrán ábrázolt folyamat-vázlat szerint dolgozunk, Egy 31 előtét-edényből óránként 785 kg 135 ’C hőmérsékletű 1,2-diklór-etánt szívatunk le és ezt a 32 szivattyú segítségével, 3,6 MPa nyomáson és 125 ’C hőmérsékleten a 33+41 hasító kemence 33 konvekciós zónájának a középső szakaszába vezetjük be. A hasító kemence 41 sugárzási zónájából távozó füstgázokkal 210 ’C hőmérsékletre melegítjük a cseppfolyós diklór-etánt. A 34 hőkicserélőben megy végbe az energia-kiegyenlítődés a cseppfolyós 1,2-diklór-etánnak energiát leadó 33 konvekciós zóna és a 40 első tartályban az 1,2-diklóretán elgőzölögtetésére szükséges energia-felvétel között. Ebből a célból egy szokásos (LIC) berendezéssel mérjük a 35 második tartályban az 1,2-diklór-etán folyadékszint-magasságát, és az így mért értéket alkalmazzuk szabályozó-értéknek a
-7HU 202175 Β
2.5 MPa nyomású kazán tápvíz mennyiségének szabályozására, amelyet hűtőközegként vezetünk be az 54 csővezetéken keresztül a 34 hőkicserélőbe. Hűtőközegként így 180 dm3 kazántápvíz kerül felhasználásra, amely eközben 100 °C-ról 130 ’C-ra melegszik fel és az 55 csővezetéken keresztül távozik a 34 hőkicserélőbői. Az ezáltal visszanyert energiamennyiség 1 kg termelt vmil-kloridra számítva 73,5 kJ.
A kb. 195 ’C-ra lehűlt 1,2-dikIór-etánt egy 37 egyenletesen elosztott nyílásokkal ellátott csőlanton keresztül a 35 második tartályba vezetjük, ahol az a 40 első tartályból a 38 felfelé vezető csöveken keresztül a második tartályba felszálló magasabb hőmérsékletű 1,2-diklór-etánnal elegyedik, miközben ennek az 1,2-diklór-etánnak egy része elgőzölög.
Az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt 262 ’C hőmérsékleten, folyékony és szilárd rétegtől mentes állapotban vezetjük az 56 csővezetéken keresztül a hasító kemence 33 konvekciós zónájának alsó részébe, ahol ezt az 1,2-diklór-etánt túlhevítjük kb. 400 ’C hőmérsékletre. Ezt a túlhevített 1,2-diklóretánt azután az 57 csővezetéken keresztül a 41 sugárzási zónába vezetjük tovább és ott 525 ’C-ra melegítjük.
Az 525 ’C-ra történő túlhevítés folyamán az 1,2diklór-etán egy része vinil-kloridra és hidrogén-kloridra hasad. A forró hasítási gázokat — amint fentebb már említettük — a 48 csővezetéken keresztül a 40 első tartályba vezetjük, ahonnan azok 268 ’C hőmérsékleten távoznak. A hasítási gázoknak a 40 első tartályban végbemenő lehűlési sebessége
41.5 ’C/mp, ami a belépési hőmérséklet (525 ”C) 1/12,6-od részének felel meg másodpercenként. A hasítási gázokat azután a 44 csővezetéken keresztül további lehűtés céljából egy (az ábrán fel nem tűntetett) hűtőbe vezetjük, ahol azok részben kondenzálódnak. A hőhatással történő hasítás útján kapott elegyből egy (az ábrán ugyancsak nem ábrázolt) oszlopban ismert eljárással hidrogén-kloridot választunk le, ennek az oszlopnak a fejrészében a hőmérséklet -24 ’C. A nyomást ebben az oszlopban úgy állítjuk be, hogy a gázalakú 1,2-diklór-etán 262 ’C hőmérsékleten hagyja el a 35 második tartályt. Ebben a tartályban óránként 776 kg 1,2-diklór-etánt gőzöiögtetünk el 3,5 MPa nyomáson. A 35 második tartályban nyugvónak feltételezett folyadékfelszín 1 m -jére számítva, óránként 2780 kg 1,2-diklór-etán kerül elgőzölögtetésre. A 40 első tartály alsó részéből óránként 24 kg cseppfolyós 1,2-diklór-etánt vezetünk el és ezt a 45 csővezetéken keresztül egy (a 3. ábrán fel nem tüntetett) oszlopba vezetjük, ahol az oszlopfőn keresztül 1,2-diklór-etánt desztillálunk le. így a 40 első tartályból leszívatott 1,2-diklóretán mennyisége 100 kg/óra friss, a 35 első tartályba betáplált 1,2-diklór-e tanra számítva, 3,0 kg/óra. Az
1,2-diklór-etánnak az első és második tartályban való összes átlagos tartózkodási ideje 48 perc.
A hasító kemencében levő égőket a 43 csővezetéken keresztül — 1 kg termelt vinil-kloridra számítva — 0,071 Nm3 tüzelőanyaggal (metánnal) tápláljuk. Ahasító kemence 33 konvekciós zónájánakfelső szakaszába az 51 csővezetéken keresztül óránként 110 kg 100 ’C hőmérsékletű kazántápvizet ve8 zetünk be, ahol az 130 ‘C-ra melegszik fel. Az ezáltal visszanyert energia 1 kg termelt vinü-kloridra számítva 45,5 kJ. Az 58 csővezetéken keresztül óránként 290 dm3 130 ’C hőmérsékletű vizet vezetünk el; az ezáltal visszanyert energiamennyiség 1 kg termelt vinil-kloridra számítva 119 kJ.
Az 1,2-diklór-etánnak a 33+41 hasító kemence 41 sugárzási zónájában történő hasítása 65%-os konverzióval megy végbe. Óránként 312 kg vinilkloridot termelünk.
A berendezés 9 hónapi üzemeltetése után a forró vinü-kloridot tartalmazó gázok (a hasító kemencéből) és a folyékony 1,2-diklór-etán közötti hőátadás a 40 első tartályban úgyszólván változatlanul megy végbe. A 40 első tartályból a 44 csővezetéken keresztül elvezetett forró gázok és a 35 második tartályból kilépő és az 56 csővezetéken keresztül a hasító kemencébe bevezetett gázalakú 1,2-diklór-etán közötti hőmérsékletkülönbség 10 ’C. A hőkicserélő felületein, sem a forró hasítási gázok oldalán, sem a cseppfolyós 1,2-diklór-etán oldalán említésre méltó lerakódás nem tapasztalható.
A hasító kemence füstgázaiból forró víz termelése útján visszanyert energia 1 kg termelt vinü-ldoridra számítva 119 kJ, ami — ugyancsak 1 kg termelt vinil-kloridra számítva — 0,003 Nm3 tüzelőanyagnak (metánnak) felel meg. így a tényleges fűtőgáz-felhasználás — 1 kg termelt vinil-kloridra számítva — 0,068 Nm3-ra csökken; ez az összehasonlító kísérletben felhasznált, 100%-nak vett mennyiségnek mindössze 66,4%-a. Az energiamegtakarítás így 33,6%, emellett a konverzió 55%-ról 65%-ra, a hasító kemence üzemideje 6-ról 9 hónapra növekedett.
Claims (13)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Eljárás vinil-klorid előállítására hidrogén-kloridnak 1,2-dildór-etánból történő lehasítása útján, egy konvekciós zónát tartalmazó, égőkkel fűtött hasítókemencében, amelynek során a folyékony 1,2diklór-etánt a kemencét elhagyó forró, vinü-kloridot tartalmazó gázzal közvetett módon melegítjük, gőzzé alakítjuk és az így kapott gázalakú 1,2-diklóretánt vezetjük be a hasítókemencébe, a forró, vinilkloridot tartalmazó gázt az 1,2-diklór-etánnak ezzel a közvetett hőátadással történt felmelegítése után tovább lehűtjük és a hidrogén-klorid leválasztására egy desztilláló oszlopba vezetjük be és ebből az oszlopból a fenékterméket legalább egy további desztilláló oszlopba vezetjük tovább, azzal jellemezve, hogy az 1,2-diklór-etánt egy első tartályban a vinü-kloridot tartalmazó gázzal forrásig melegítjük és onnan a második tartályba vezetjük át, ahol a folyadékból a nyugvónak tekintett folyadék felületének egy négyzetméterére számítva óránként 1000-10.000 kg 1,2-diklór-etánt gőzölögtetünk el további felmelegítés nélkül, az első tartályban fennálló nyomásnál kisebb nyomáson, éspedig 1 MPa és 4 MPa közötti nyomáson az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt friss, 150 ’C és 220 ‘C közötti, a második tartályból gázalakban távozó 1,2-diklór-etán hőmérsékleténél legalább 20 ’C-szal alacsonyabb hőmérsékletű 1,2-diklór-etánnak a második tartályba-8HU 202175Β való bevezetésével pótoljuk, mimellett az így bevezetett folyékony 1,2-diklór-etán mennyiségét úgy állítjuk be, hogy a folyadék szintmagassága a második tartályban az e tartály vízszintes keresztmetszete által megengedett maximális folyadékfelszín közvetlen közelében legyen; a második tartályból az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etánt a hasítókemencébe tápláljuk be, míg az el nem gőzölögtetett 1,2-diklóretánt visszavezetjük az első tartályba, és — amennyiben szükséges—ebből a tartályból a folyékony 1,2-diklór-etán egy részét elvezetjük
- 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második tartályban fennálló folyadékmagasságot megmérjük és ezzel a mérési értékkel egy szabályozóberendezést vezérlünk, amely egy hőmérsékletszabályozó közeg segítségével egy hőkicserélő útján beállítja azt a hőmérsékletet, amellyel a friss, folyékony 1,2-diklór-etánt a második tartályba vezetjük,
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első és a második tartály között keringő 1,2-diklór-etán 100 kg-jára számítva óránként 2-20 kg friss 1,2-diklór-etánt táplálunk be a második tartályba.
- 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első tartályból a folyékony 1,2-diklór-etán egy részét elvezetjük és — adott esetben a szilárd részek elkülönítése után — egy desztilláló oszlopba vezetjük
- 5. A4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második tartályba betáplált friss, cseppfolyós 1,2-diklór-etán óránként 100 kg mennyiségére számítva, óránként 0,5-7 kg cseppfolyós 1,2diklór-etánt vezetünk el az első tartályból és ezt egy desztüláló oszlopba továbbítjuk.
- 6. az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az 1,2-diklór-etánnak az első és mádodik tartályban való összes átlagos tartózkodási ideje 15-90 perc.
- 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, amelyben az első tartályból a közvetett hőcsere után küépő, vinil-kloridot tartalmazó gázt egy a hidrogén-klorid leválasztására szolgáló oszlopba vezetjük, amelyben a fejrész hőmérséklete -20 ’C és -50 ’C között van, azzal jellemezve, hogy az említett oszlop fejrészénél a nyomást úgy állítjuk be, hogy az elgőzölögtetett 1,2-diklór-etán 170-280 ’C hőmérsékleten lépjen ki a második tartályból.
- 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a friss, cseppfolyós 1,2diklór-etánt, a második tartályba történő betáplálás előtt a hasító kemence konvekciós zónájában, a hasító kemencét fűtő égők átal termelt füstgázzal fellő melegítjük.
- 9. Az 1 -7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezeve, hogy a friss, cseppfolyós1,2-diklór-etánt, a második tartályba való tetáplálás előtt egy olyan temperáló közeggel melegítjük fel, amelyet a hasító kemence konvekciós zónájában a hasító kemencét fűtő égők által termelt füstgázzal melegítünk.
- 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hasító kemencét elhagyó forró, vinil-kloridot tartalmazó gázt az 1,2diklór-etánnak az első tartályban történő közvetett felmelegítése során, olyan átlagos lehűlési sebességgel, amely másodpercenként legalább 1/15-öd részét teszi ki annak a ’C-ban mért hőmérsékletnek, amellyel ez a gáz az 1,2-diklór-etán közvetett felmelegítési zónájába belép, bűtjük egy olyan hőmérséklet eléréséig, amely legalább 5 ’C-szal magasabb az 1,2-diklór-etánnak a második tartályban való elgőzölögtetési hőmérsékleténél.
- 11. Berendezés az 1. igénypont jellemző része szerinti eljárás lefolytatására, amely két zárt, hengeralakú tartályból áll, ezek hosszának az átmérőhöz viszonyított aránya 2 és 8 között van, a két tartályt csövek kötik össze egymással és az egyik tartály egy csőkígyót tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a két tartály (1,2) vízszintes vagy a vízszinteshez képest gyengén lejtő hengertengellyel, lényegileg párhuzamosan van egymás felett térközzel elrendezve, az alsó tartály (1) tartalmazza a csőkígyót (3), az alsó tartály (1) legfelső részéből legalább egy felfelé vezető cső (4) vezet a felső tartályba (2) és ennek felső felében nyitottan végződik, a felső tartály (2) alsó részéből legalább egy összekötőcső (5) vezet az alsó tartály (1) alsó részébe, az alsó tartály (1) alsó részén és a felső tartály (2) felső részén egyegy nyílás (6,7) van és a felső tartályban (2) egy folyadékszínt-mérő (8), valamint legalább egy további nyílás (9) van, amely utóbbiból egy cső (12) vezet ennek a tartálynak az alsó részébe.
- 12. A 11. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a felfelé vezető cső (4) felső vége egy sapkával (10) van úgy lefedve, hogy a sapka és a csővég között egy gyűrűalakú nyílás marad szabadon.
- 13. A11. vagy 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve,hogyafelsőtartályon(2)csakegy nyílás (9) van, amelyből egy cső ennek a tartálynak az alsó részébe vezet, mimellett ennek a csőnek a végén egy vízszintes helyzetű, végén zárt csőlant (12) van elrendezve és ezen hosszirányban egyenletesen elosztott nyílások vannak.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3634550 | 1986-10-10 | ||
| DE19873704028 DE3704028A1 (de) | 1986-10-10 | 1987-02-10 | Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT44996A HUT44996A (en) | 1988-05-30 |
| HU202175B true HU202175B (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=25848339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU874519A HU202175B (en) | 1986-10-10 | 1987-10-08 | Process for producing vinyl chloride by splitting 1,2-dichloroethane by heat effect and device for implementing the process |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4798914A (hu) |
| EP (1) | EP0264065B1 (hu) |
| JP (1) | JP2509637B2 (hu) |
| AR (1) | AR247376A1 (hu) |
| AU (1) | AU599152B2 (hu) |
| BR (1) | BR8705418A (hu) |
| CA (1) | CA1300645C (hu) |
| DE (2) | DE3704028A1 (hu) |
| ES (1) | ES2018526B3 (hu) |
| FI (1) | FI84471C (hu) |
| GR (1) | GR3001227T3 (hu) |
| HU (1) | HU202175B (hu) |
| IN (1) | IN170264B (hu) |
| MX (1) | MX169575B (hu) |
| NO (1) | NO165876C (hu) |
| PL (1) | PL156507B1 (hu) |
| SU (1) | SU1598862A3 (hu) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3718317A1 (de) * | 1986-12-10 | 1988-06-16 | Bayer Ag | Substituierte basische 2-aminotetraline |
| DE19859262A1 (de) * | 1998-12-22 | 2000-07-06 | Krupp Uhde Gmbh | Verfahren zur Verdampfung von 1,2-Dichlorethan (EDC) |
| DE10219723B4 (de) | 2002-05-02 | 2005-06-09 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Herstellung ungesättigter halogenhaltiger Kohlenwasserstoffe sowie dafür geeignete Vorrichung |
| TWI327995B (en) * | 2003-04-11 | 2010-08-01 | Vinnolit Gmbh & Co Kg | Vorrichtung und verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan |
| DE10319811A1 (de) * | 2003-04-30 | 2004-11-18 | Uhde Gmbh | Vorrichtung zum Einkoppeln von elektromagnetischer Strahlung in einen Reaktor sowie Reaktor enthaltend diese Vorrichtung |
| DE102008049262B4 (de) * | 2008-09-26 | 2016-03-17 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ethylenisch ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen |
| DE102008049261B4 (de) * | 2008-09-26 | 2018-03-22 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ethylenisch ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen |
| DE102008049260B4 (de) | 2008-09-26 | 2016-03-10 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ethylenisch ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen |
| US9951906B2 (en) | 2012-06-12 | 2018-04-24 | Shell Oil Company | Apparatus and method for heating a liquefied stream |
| PT2861905T (pt) * | 2012-06-12 | 2016-08-01 | Shell Int Research | Método e aparelho para aquecer uma corrente de fluido liquefeito |
| DE102019206154A1 (de) * | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan |
| DE102019206155A1 (de) | 2019-04-30 | 2020-11-05 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan |
| DE102022208894A1 (de) | 2022-08-29 | 2024-02-29 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan |
| WO2024046801A1 (de) | 2022-08-29 | 2024-03-07 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Verfahren und anlage zur herstellung von vinylchlorid aus 1,2-dichlorethan |
| LU102998B1 (de) | 2022-08-29 | 2024-02-29 | Thyssenkrupp Ind Solutions Ag | Verfahren und Anlage zur Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2313037C3 (de) * | 1973-03-16 | 1986-06-19 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch thermische Spaltung von 1,2-Dichloräthan |
| DE3061238D1 (en) * | 1979-02-23 | 1983-01-13 | Hoechst Ag | Process for the recovery of pyrolysis energy in the preparation of vinyl chloride by incomplete thermal splitting of 1,2-dichloroethane |
| DE3440685A1 (de) * | 1984-11-07 | 1986-05-07 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von gereinigtem 1,2-dichlorethan |
| DE3543222A1 (de) * | 1985-12-06 | 1987-06-11 | Wacker Chemie Gmbh | Verbessertes verfahren zur herstellung von vinylchorid durch thermische spaltung von 1,2-dichlorethan |
-
1987
- 1987-02-10 DE DE19873704028 patent/DE3704028A1/de not_active Withdrawn
- 1987-10-08 DE DE8787114696T patent/DE3765221D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-08 US US07/106,721 patent/US4798914A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-08 HU HU874519A patent/HU202175B/hu not_active IP Right Cessation
- 1987-10-08 EP EP87114696A patent/EP0264065B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-08 FI FI874428A patent/FI84471C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-10-08 ES ES87114696T patent/ES2018526B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-08 JP JP62252646A patent/JP2509637B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-09 CA CA000548965A patent/CA1300645C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-10-09 SU SU874203496A patent/SU1598862A3/ru active
- 1987-10-09 BR BR8705418A patent/BR8705418A/pt unknown
- 1987-10-09 MX MX008784A patent/MX169575B/es unknown
- 1987-10-09 PL PL1987268146A patent/PL156507B1/pl unknown
- 1987-10-09 NO NO874236A patent/NO165876C/no not_active IP Right Cessation
- 1987-10-09 AU AU79500/87A patent/AU599152B2/en not_active Ceased
- 1987-10-09 AR AR87308946A patent/AR247376A1/es active
- 1987-10-13 IN IN735/MAS/87A patent/IN170264B/en unknown
-
1990
- 1990-12-21 GR GR90401038T patent/GR3001227T3/el unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0264065B1 (de) | 1990-09-26 |
| AU599152B2 (en) | 1990-07-12 |
| JPS6396141A (ja) | 1988-04-27 |
| NO165876B (no) | 1991-01-14 |
| US4798914A (en) | 1989-01-17 |
| ES2018526B3 (es) | 1991-04-16 |
| SU1598862A3 (ru) | 1990-10-07 |
| AR247376A1 (es) | 1994-12-29 |
| CA1300645C (en) | 1992-05-12 |
| PL156507B1 (pl) | 1992-03-31 |
| FI84471B (fi) | 1991-08-30 |
| PL268146A1 (en) | 1988-12-08 |
| IN170264B (hu) | 1992-03-07 |
| NO165876C (no) | 1991-04-24 |
| EP0264065A1 (de) | 1988-04-20 |
| NO874236L (no) | 1988-04-11 |
| NO874236D0 (no) | 1987-10-09 |
| AU7950087A (en) | 1988-04-14 |
| FI874428A0 (fi) | 1987-10-08 |
| BR8705418A (pt) | 1988-05-24 |
| DE3765221D1 (de) | 1990-10-31 |
| JP2509637B2 (ja) | 1996-06-26 |
| MX169575B (es) | 1993-07-13 |
| FI84471C (fi) | 1991-12-10 |
| FI874428A (fi) | 1988-04-11 |
| HUT44996A (en) | 1988-05-30 |
| GR3001227T3 (en) | 1992-07-30 |
| DE3704028A1 (de) | 1988-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU202175B (en) | Process for producing vinyl chloride by splitting 1,2-dichloroethane by heat effect and device for implementing the process | |
| EP1615865B1 (en) | Apparatus and process for the production of vinyl chloride by thermal cracking of 1,2-dichloroethane | |
| US4149940A (en) | Methanol | |
| US10731084B1 (en) | Pitch process | |
| CA2567124A1 (en) | Apparatus and process for controlling temperature of heated feed directed to a flash drum whose overhead provides feed for cracking | |
| NZ201038A (en) | A method of catalytically converting methanol to a mixture of gasoline hydrocarbons | |
| JPH0236576B2 (hu) | ||
| JP2593905B2 (ja) | １，２−ジクロロエタンの熱分解による塩化ビニルの製造方法 | |
| US11845706B2 (en) | Method and plant for preparing vinyl chloride from 1,2-dichloroethane | |
| KR20230037591A (ko) | 피치 공정 및 생성물 | |
| US4324932A (en) | Process for the manufacture of vinyl chloride by the thermal cracking of 1,2-dichloroethane | |
| JPH0345050B2 (hu) | ||
| JPH046176B2 (hu) | ||
| CN1349483A (zh) | 1,2－二氯乙烷热裂解生产氯乙烯的方法和装置 | |
| US1249278A (en) | Treating oils. | |
| CN113185427A (zh) | 己二腈的制备 | |
| KR20220071201A (ko) | 알칸설폰산의 제조 공정 | |
| RU95120184A (ru) | Способ получения низших олефинов | |
| RU2200182C2 (ru) | Способ первичной перегонки углеводородного сырья | |
| JPH0542478B2 (hu) | ||
| CZ107896A3 (cs) | Způsob získání a využití pyrolýzní energie při výrobě vinylchloridu tepelným štěpením 1,2 - dlchloteranu | |
| NO118270B (hu) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |