JP4322011B2 - デコーキング方法およびｖｃｍ連続製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，２−ジクロロエタン（以下、ＥＤＣという）分解炉内表面に付着したコークを除去するデコーキング方法、および該デコーキング方法を使用した塩化ビニル（以下、ＶＣＭという）の連続製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ＶＣＭを製造する方法として、熱分解炉を用いて、ＥＤＣを４５０〜５５０℃で熱分解する方法が採用されている。
【０００３】
通常、上記方法によりＶＣＭの製造を行なうと、分解炉内表面にコークと呼ばれる炭化物が付着する。そして長時間ＶＣＭの製造を行なうと、このコークの付着が進行し、その結果、装置内の差圧が上昇して、ＶＣＭの製造を継続することが困難となる。そのため、上記ＶＣＭの製造においては、装置内の差圧が一定以上上昇すると、運転を停止して、デコーキングと呼ばれる、分解炉内表面に付着したコークを除去する作業が必要となる。
【０００４】
一般的に、炭化水素等の改質に使われる熱分解炉のデコーキング方法としては、分解炉中に水蒸気と空気／酸素を高温で導入して付着したコークを燃焼除去するスチームエアー法、分解炉内に加熱水蒸気量を変化させながら導入して熱的ショックにより付着したコーク除去するスチームポンピング法、研磨微粒子を分解炉内に導入して付着したコークを削り取るサンドジェット法、治具等により機械的に付着したコークを削り取るメカニカルクリーニング法等が提案されている。
【０００５】
上記した方法の中で、スチームポンピング法では限られた部分しか有効にコークを除去できない、サンドジェット法では、装置自体も破損の恐れがある、メカニカルクリーニング法では装置の分解等が必要である、という問題点があるため、スチームエアー方法が幅広く採用されている。
【０００６】
しかしながら、本発明者らが、コークが付着したＥＤＣ分解炉において、スチームエアー法によるデコーキングを検討した結果、スチームエアー法では装置内の差圧上昇を十分に改善することができないことが判明した。
【０００７】
すなわち、上記方法ではＥＤＣ分解炉内表面に付着したコークを燃焼除去することができるが、上記したコークの燃焼除去後、ＶＣＭの製造をおこなうと、分解炉のあとに設置されている配管、熱交換機や蒸留塔等の装置が閉塞するという問題が発生する。そのため、この閉塞を改善するために、さらに別の除去方法を実施する必要があった。
【０００８】
したがって、上記した問題により、実質的に長期間ＶＣＭを連続的に製造することが困難であった。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１３９１４０号公報
【特許文献２】
特開平７−１６５５２号公報
【特許文献３】
特開平７−１７９８６３号公報
【特許文献４】
特開平１１−２９２８０６号公報
【発明が解決しようとする課題】
したがって、簡便に分解炉内表面に付着したコークを十分に除去でき、さらに、その後のＶＣＭ製造時に配管、熱交換機や蒸留塔等の閉塞をおこさないデコーキング方法が望まれており、また、ＶＣＭを長期間連続的に製造する方法も望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意研究をおこなった結果、分解炉内の温度をＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にし、その後ＥＤＣを分解炉内に供給することにより、非常に短時間かつ簡便に、分解炉内に付着したコークを十分に除去でき、装置の閉塞が発生しないことを見出し、さらに、前記方法をＶＣＭ製造に適用することにより、ＶＣＭを長期間連続的に製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、ＥＤＣ分解炉内表面に付着したコークを除去するデコーキング方法において、ＶＣＭ製造後、一旦、ＥＤＣの供給を停止し、ＥＤＣ分解炉内の温度を、ＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にしてから、ＥＤＣを分解炉内に供給することを特徴とするデコーキング方法、および上記デコーキング方法を使用したＶＣＭの連続製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明のデコーキング方法においては、まず、ＥＤＣ分解炉内の温度を、ＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にすることが必要である。その中でも分解炉内表面付着したコークを十分に除去することを勘案すると、１００〜２００℃の温度範囲が好ましい。
【００１４】
上記したＥＤＣ分解炉内の温度を所定の範囲に設定する条件としては、通常は、デコーキング効率を勘案すると、ＶＣＭ製造後、一旦、ＥＤＣの供給を停止し、常温に低下させてから、温度の所定の範囲に設定するのが好ましい。
【００１５】
本発明においては、次いで、分解炉内の温度が所定の温度になってから、ＥＤＣを分解炉内に供給する。ＥＤＣの供給量は、ＶＣＭ製造時に分解炉内に導入する時と同等の流速が確保できれば特に制限されず、通常はＶＣＭ製造時の１〜１０％から適宜設定すればよい。ＥＤＣを分解炉内に供給する時間も特に制限されないが、通常は０．２〜２時間の間から適宜選択される。
【００１６】
本発明の方法により、分解炉内表面に付着していたコークは、ＥＤＣと共に分解炉外に除去される。これらコーク含有コークは、通常設けられている分解炉の後の生成物分離工程で、取り出されたコークのみを分離除去することができる。
【００１７】
本発明のＶＣＭ連続製造方法は、ＥＤＣの熱分解によるＶＣＭの製造と、上記デコーキング方法とを、交互に行なうことにより実施される。
【００１８】
ＥＤＣの熱分解によるＶＣＭの製造と上記デコーキング方法との間隔は、特に限定されないが、分解炉内表面に付着したコーク量の目安となるＶＣＭ製造装置の差圧が製造前より１．５〜３倍程度になった段階で本発明のデコーキングを行なうのが好適である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。ただし本発明は、本実施例に限定されるものではない。
【００２０】
参考例１
ＥＤＣ供給口と生成物排出口を供えたＥＤＣ分解炉と、該ＥＤＣ分解炉に接続された生成物分離精製設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。１００日連続運転後の装置内の差圧は起動前の１．５倍、２００日連続運転後の差圧は、起動前の２．５倍であった。
【００２１】
実施例１
参考例１と同様に、ＥＤＣ供給口と生成物排出口を供えたＥＤＣ分解炉と、生成物分離精製設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。
【００２２】
ＶＣＭ製造１００日経過後、ＥＤＣの供給を止め、分解炉内の温度を一旦常温にした後、１５０℃に設定した。次いで分解炉内にＥＤＣを２時間供給した。分解炉から排出されたコーク含有ＥＤＣは、生成物分離精製設備で、コークとＥＤＣに分離し、コークのみを系外から除去した。
【００２３】
上記処理後、ＥＤＣの供給を止め、分解炉の温度を５００℃にしてから、再度ＥＤＣの供給をおこない、ＶＣＭの製造を再開した。その時の装置内の差圧は、起動前と差圧と同じであり、その後１００日間連続運転後の差圧は、起動前の１．５倍であった。
【００２４】
なお、ＥＤＣ供給停止から、再度ＶＣＭの製造を開始するまでに要した時間は３時間であった。
【００２５】
比較例１
ＥＤＣ供給口と生成物排出口の他に、さらに水蒸気と空気の供給口を備えた分解炉、該ＥＤＣ分解炉に接続された生成物と廃ガスとを切り替える設備、該生成物と廃ガスとを切り替える装置に接続された生成物分離精製設備、該生成物と廃ガスとを切り替える装置に接続された廃ガス処理設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。
【００２６】
１００日経過後、ＥＤＣの供給を止め、ＥＤＣを分解炉内から除去した後、分解炉の温度を６００℃にしてから、水蒸気と空気を１２時間供給した。分解炉から排出されるコーク燃焼廃ガスは、生成物と廃ガスとを切り替える設備により廃ガス処理設備に送った。
【００２７】
上記処理後、水蒸気と空気の供給を止め、水蒸気と空気を分解炉内から除去した後、分解炉の温度を５００℃にしてから、再度ＥＤＣの供給をおこない、ＶＣＭの製造を再開した。その時の装置内の差圧は、起動前の１．５倍であった。その後、１００日間連続運転後の装置内の差圧は起動前の５倍となり、事実上ＶＣＭの製造を行なうことはできなくなった。
【００２８】
なお、ＥＤＣ供給停止から、ＶＣＭの製造を再開するまでに要した時間は７２時間であった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、分解炉内表面に付着したコークを十分に除去でき、かつ、その後のＥＤＣ分解によるＶＣＭ製造時に装置の閉塞をおこさない。さらには、他のデコーキング方法に比べて、特別な装置等が不要で、配管等の取り外しも不要であり、非常に短時間で分解炉内のコークを十分に除去することができる。
【００３０】
そのため、長期間ＥＤＣ分解によるＶＣＭの製造を実質上連続的に行なうことが可能となる。
【００３１】
この効果の発現機構については定かでないが、本発明者らが検討した結果、以下のように推定している。
【００３２】
分解炉温度を運転時の温度から一旦ＥＤＣ気化温度以上分解温度以下とすることにより、分解炉内表面に付着したコークが収縮して、微細な亀裂や分解炉壁面からの剥離が発生する。その後、ＥＤＣを分解炉内に供給すると、ＥＤＣが前記したコークの微細な亀裂に浸透して、堆積したコークは微細な亀裂や分解炉壁面からの剥離が促進される。その結果、コークが剥離・粉砕され、ＥＤＣの気流とともに分解炉内から除去されるものと推定している。
【００３３】
また、従来のスチームエアー法では装置材質の酸化も促進されて分解炉表面に酸化物が生成し、次いでＶＣＭ製造時に発生する塩化水素と上記酸化物とが反応して揮発性の高い金属塩化物が生成することにより、この金属塩化物が配管等を閉塞させていると推定している。
【００３４】
一方、本発明においては、装置材質の酸化を促進すると考えられる水蒸気と空気／酸素による処理を行なわないので、分解炉表面に酸化物が生成しにくく、その後のＶＣＭの製造時に発生する塩化水素との反応による金属塩化物も生成しにくいため、閉塞は発生しないものと推定している。
【発明の属する技術分野】
本発明は、１，２−ジクロロエタン（以下、ＥＤＣという）分解炉内表面に付着したコークを除去するデコーキング方法、および該デコーキング方法を使用した塩化ビニル（以下、ＶＣＭという）の連続製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ＶＣＭを製造する方法として、熱分解炉を用いて、ＥＤＣを４５０〜５５０℃で熱分解する方法が採用されている。
【０００３】
通常、上記方法によりＶＣＭの製造を行なうと、分解炉内表面にコークと呼ばれる炭化物が付着する。そして長時間ＶＣＭの製造を行なうと、このコークの付着が進行し、その結果、装置内の差圧が上昇して、ＶＣＭの製造を継続することが困難となる。そのため、上記ＶＣＭの製造においては、装置内の差圧が一定以上上昇すると、運転を停止して、デコーキングと呼ばれる、分解炉内表面に付着したコークを除去する作業が必要となる。
【０００４】
一般的に、炭化水素等の改質に使われる熱分解炉のデコーキング方法としては、分解炉中に水蒸気と空気／酸素を高温で導入して付着したコークを燃焼除去するスチームエアー法、分解炉内に加熱水蒸気量を変化させながら導入して熱的ショックにより付着したコーク除去するスチームポンピング法、研磨微粒子を分解炉内に導入して付着したコークを削り取るサンドジェット法、治具等により機械的に付着したコークを削り取るメカニカルクリーニング法等が提案されている。
【０００５】
上記した方法の中で、スチームポンピング法では限られた部分しか有効にコークを除去できない、サンドジェット法では、装置自体も破損の恐れがある、メカニカルクリーニング法では装置の分解等が必要である、という問題点があるため、スチームエアー方法が幅広く採用されている。
【０００６】
しかしながら、本発明者らが、コークが付着したＥＤＣ分解炉において、スチームエアー法によるデコーキングを検討した結果、スチームエアー法では装置内の差圧上昇を十分に改善することができないことが判明した。
【０００７】
すなわち、上記方法ではＥＤＣ分解炉内表面に付着したコークを燃焼除去することができるが、上記したコークの燃焼除去後、ＶＣＭの製造をおこなうと、分解炉のあとに設置されている配管、熱交換機や蒸留塔等の装置が閉塞するという問題が発生する。そのため、この閉塞を改善するために、さらに別の除去方法を実施する必要があった。
【０００８】
したがって、上記した問題により、実質的に長期間ＶＣＭを連続的に製造することが困難であった。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１３９１４０号公報
【特許文献２】
特開平７−１６５５２号公報
【特許文献３】
特開平７−１７９８６３号公報
【特許文献４】
特開平１１−２９２８０６号公報
【発明が解決しようとする課題】
したがって、簡便に分解炉内表面に付着したコークを十分に除去でき、さらに、その後のＶＣＭ製造時に配管、熱交換機や蒸留塔等の閉塞をおこさないデコーキング方法が望まれており、また、ＶＣＭを長期間連続的に製造する方法も望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意研究をおこなった結果、分解炉内の温度をＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にし、その後ＥＤＣを分解炉内に供給することにより、非常に短時間かつ簡便に、分解炉内に付着したコークを十分に除去でき、装置の閉塞が発生しないことを見出し、さらに、前記方法をＶＣＭ製造に適用することにより、ＶＣＭを長期間連続的に製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、ＥＤＣ分解炉内表面に付着したコークを除去するデコーキング方法において、ＶＣＭ製造後、一旦、ＥＤＣの供給を停止し、ＥＤＣ分解炉内の温度を、ＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にしてから、ＥＤＣを分解炉内に供給することを特徴とするデコーキング方法、および上記デコーキング方法を使用したＶＣＭの連続製造方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本発明のデコーキング方法においては、まず、ＥＤＣ分解炉内の温度を、ＥＤＣの気化温度以上分解温度以下にすることが必要である。その中でも分解炉内表面付着したコークを十分に除去することを勘案すると、１００〜２００℃の温度範囲が好ましい。
【００１４】
上記したＥＤＣ分解炉内の温度を所定の範囲に設定する条件としては、通常は、デコーキング効率を勘案すると、ＶＣＭ製造後、一旦、ＥＤＣの供給を停止し、常温に低下させてから、温度の所定の範囲に設定するのが好ましい。
【００１５】
本発明においては、次いで、分解炉内の温度が所定の温度になってから、ＥＤＣを分解炉内に供給する。ＥＤＣの供給量は、ＶＣＭ製造時に分解炉内に導入する時と同等の流速が確保できれば特に制限されず、通常はＶＣＭ製造時の１〜１０％から適宜設定すればよい。ＥＤＣを分解炉内に供給する時間も特に制限されないが、通常は０．２〜２時間の間から適宜選択される。
【００１６】
本発明の方法により、分解炉内表面に付着していたコークは、ＥＤＣと共に分解炉外に除去される。これらコーク含有コークは、通常設けられている分解炉の後の生成物分離工程で、取り出されたコークのみを分離除去することができる。
【００１７】
本発明のＶＣＭ連続製造方法は、ＥＤＣの熱分解によるＶＣＭの製造と、上記デコーキング方法とを、交互に行なうことにより実施される。
【００１８】
ＥＤＣの熱分解によるＶＣＭの製造と上記デコーキング方法との間隔は、特に限定されないが、分解炉内表面に付着したコーク量の目安となるＶＣＭ製造装置の差圧が製造前より１．５〜３倍程度になった段階で本発明のデコーキングを行なうのが好適である。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。ただし本発明は、本実施例に限定されるものではない。
【００２０】
参考例１
ＥＤＣ供給口と生成物排出口を供えたＥＤＣ分解炉と、該ＥＤＣ分解炉に接続された生成物分離精製設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。１００日連続運転後の装置内の差圧は起動前の１．５倍、２００日連続運転後の差圧は、起動前の２．５倍であった。
【００２１】
実施例１
参考例１と同様に、ＥＤＣ供給口と生成物排出口を供えたＥＤＣ分解炉と、生成物分離精製設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。
【００２２】
ＶＣＭ製造１００日経過後、ＥＤＣの供給を止め、分解炉内の温度を一旦常温にした後、１５０℃に設定した。次いで分解炉内にＥＤＣを２時間供給した。分解炉から排出されたコーク含有ＥＤＣは、生成物分離精製設備で、コークとＥＤＣに分離し、コークのみを系外から除去した。
【００２３】
上記処理後、ＥＤＣの供給を止め、分解炉の温度を５００℃にしてから、再度ＥＤＣの供給をおこない、ＶＣＭの製造を再開した。その時の装置内の差圧は、起動前と差圧と同じであり、その後１００日間連続運転後の差圧は、起動前の１．５倍であった。
【００２４】
なお、ＥＤＣ供給停止から、再度ＶＣＭの製造を開始するまでに要した時間は３時間であった。
【００２５】
比較例１
ＥＤＣ供給口と生成物排出口の他に、さらに水蒸気と空気の供給口を備えた分解炉、該ＥＤＣ分解炉に接続された生成物と廃ガスとを切り替える設備、該生成物と廃ガスとを切り替える装置に接続された生成物分離精製設備、該生成物と廃ガスとを切り替える装置に接続された廃ガス処理設備を備えた装置を用いて、５００℃でＥＤＣの分解をおこない、ＶＣＭを製造した。
【００２６】
１００日経過後、ＥＤＣの供給を止め、ＥＤＣを分解炉内から除去した後、分解炉の温度を６００℃にしてから、水蒸気と空気を１２時間供給した。分解炉から排出されるコーク燃焼廃ガスは、生成物と廃ガスとを切り替える設備により廃ガス処理設備に送った。
【００２７】
上記処理後、水蒸気と空気の供給を止め、水蒸気と空気を分解炉内から除去した後、分解炉の温度を５００℃にしてから、再度ＥＤＣの供給をおこない、ＶＣＭの製造を再開した。その時の装置内の差圧は、起動前の１．５倍であった。その後、１００日間連続運転後の装置内の差圧は起動前の５倍となり、事実上ＶＣＭの製造を行なうことはできなくなった。
【００２８】
なお、ＥＤＣ供給停止から、ＶＣＭの製造を再開するまでに要した時間は７２時間であった。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、分解炉内表面に付着したコークを十分に除去でき、かつ、その後のＥＤＣ分解によるＶＣＭ製造時に装置の閉塞をおこさない。さらには、他のデコーキング方法に比べて、特別な装置等が不要で、配管等の取り外しも不要であり、非常に短時間で分解炉内のコークを十分に除去することができる。
【００３０】
そのため、長期間ＥＤＣ分解によるＶＣＭの製造を実質上連続的に行なうことが可能となる。
【００３１】
この効果の発現機構については定かでないが、本発明者らが検討した結果、以下のように推定している。
【００３２】
分解炉温度を運転時の温度から一旦ＥＤＣ気化温度以上分解温度以下とすることにより、分解炉内表面に付着したコークが収縮して、微細な亀裂や分解炉壁面からの剥離が発生する。その後、ＥＤＣを分解炉内に供給すると、ＥＤＣが前記したコークの微細な亀裂に浸透して、堆積したコークは微細な亀裂や分解炉壁面からの剥離が促進される。その結果、コークが剥離・粉砕され、ＥＤＣの気流とともに分解炉内から除去されるものと推定している。
【００３３】
また、従来のスチームエアー法では装置材質の酸化も促進されて分解炉表面に酸化物が生成し、次いでＶＣＭ製造時に発生する塩化水素と上記酸化物とが反応して揮発性の高い金属塩化物が生成することにより、この金属塩化物が配管等を閉塞させていると推定している。
【００３４】
一方、本発明においては、装置材質の酸化を促進すると考えられる水蒸気と空気／酸素による処理を行なわないので、分解炉表面に酸化物が生成しにくく、その後のＶＣＭの製造時に発生する塩化水素との反応による金属塩化物も生成しにくいため、閉塞は発生しないものと推定している。
Claims (2)
- １，２−ジクロロエタン分解炉内表面に付着したコークを除去するデコーキング方法において、１，２−ジクロロエタンの熱分解による塩化ビニルの製造後、一旦、１，２−ジクロロエタンの供給を停止し、１，２−ジクロロエタン分解炉内の温度を、１，２−ジクロロエタンの気化温度以上分解温度以下にしてから、１，２−ジクロロエタンを分解炉内に供給することを特徴とするデコーキング方法。
- １，２−ジクロロエタンの熱分解による塩化ビニルの製造と、請求項１記載のデコーキング方法とを交互に行なうことを特徴とする塩化ビニルの連続製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003004345A JP4322011B2 (ja) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | デコーキング方法およびｖｃｍ連続製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003004345A JP4322011B2 (ja) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | デコーキング方法およびｖｃｍ連続製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004217537A JP2004217537A (ja) | 2004-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
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|
| A621 | Written request for application examination |
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|
| A977 | Report on retrieval |
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