JPH046176B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、塩化ビニルモノマーの製造方法およ
び製造装置に関し更に詳しくはそれらに対するエ
ネルギー節約プロセスの改良に関する。

発明の背景 塩化ビニルは、熱分解帯域内で高温および加圧
下で二塩化エチレンを分解することにより製造さ
れる。二塩化エチレンは、例えば米国特許
4347391に開示されているように、エチレンと塩
素を低温度反応又は高温度反応で反応せしめるこ
とにより製造できる。二塩化エチレンは又エチレ
ン、酸素源および塩化水素のオキシクロル化反応
によつても製造できる。各々の反応は純粋な二塩
化エチレンは製造しない。反応生産物は、１，
１，２−トリクロロエタン、１，１，１，２−又
は１，１，２，２−テトラクロロエタン、ペンタ
クロロレタンの如き重質分並びに空気、塩化水
素、水素、塩素、エチレン、低沸点塩素化炭化水
素類等の如き軽質分を含む。二塩化エチレンは蒸
留により少なくとも約98％純度まで精製される。
種種の蒸留手順が利用でき、これらは当業者に周
知である。

二種の一般的蒸留法が用いられる。第一の方法
は最初に軽質分および非凝縮性物を除去するため
の連続還流塔（軽質分用塔）を用い、次いで重質
分、主には１，１，２−トリクロロエタンから二
塩化エチレンを分離するための塔（重質分用塔）
を用いる。米国特許4347391に示されるように別
の方法では、単一の塔内で制御された蒸気流は軽
質分および非凝縮物を塔頂から除去せしめ、二塩
化エチレンを濃縮せしめ次いで塔の中央部で液体
として又は蒸気として取り出ことができ更に塔底
から重質分が除去される。

二塩化エチレン蒸気は１平方cm当り大気圧ない
し2.0Kgのゲージ圧で約85℃〜120℃の範囲内の温
度で蒸留塔から一般に導びかれる。蒸気を濃縮
し、生成物を約40℃に冷却し、次いで貯蔵タンク
にポンプで導く。生成物を貯蔵タンクから熱分解
炉にポンプ輸送した。二塩化エチレンに、通常蒸
気の形態で熱伝達媒体中熱を加え、気化させ、蒸
気の温度を約185℃に更に１平方cm当たり約10.0
Kgのゲージ圧に高める。任意の予備ヒーターシス
テムが用いられ、これにより液体の二塩化エチレ
ンは熱分解炉の排気ガスにより、あるいは又他の
プロセスの流体との熱交換によつて加熱されたコ
イル内を通過する。各々の場合において、熱分解
帯域への導入のため、適当な温度および圧力に二
塩化エチレンを予備加熱しさらに気化させるため
には生成塩化ビニルモノマー１Kg当たり約
340keal必要である。

発明の要約 本発明によれば、熱分解炉に導入するため要求
される温度および圧力レベルで二塩化エチレン蒸
気を提供するために必要なエネルギーは、次の方
法により著しく減少できる。すなわちその方法
は、実質的に飽和された蒸気の二塩化エチレン蒸
気を圧縮器に導出し、蒸気を１平方cm当たり大気
圧ないし約２Kgのゲージ圧から１平方cm当たり約
６Kgないし約14Kgの範囲内のゲージ圧に圧縮し次
いで圧縮蒸気を熱分解することを含んでなる。こ
の方法により、プロセスの該部分に対する必要な
エネルギーは何らの予期した収率の損失もなく約
１／６に減少できる。必要なエネルギー量は数学的
に計算できる。

発明の詳細 第１図を用いて本発明を更に説明する。第１図
において、二塩化エチレン蒸気は還流カラム１か
らライン２を経て圧縮器３に導びかれる。還流カ
ラムは好ましくは重質物用塔である。二塩化エチ
レン蒸気は少なくとも85℃の温度であり、好まし
くは約85℃ないし約120℃の温度である。二塩化
エチレンは該温度で蒸気圧状態である。圧力は、
一般に１平方cm当たりほぼ大気圧から約２Kgのゲ
ージ圧の範囲にわたる。

蒸気の一部は凝縮器４内で凝縮され更にライン
５を介して還流塔１に戻され還流を与える。又、
二塩化エチレンの外部源を用いても還流は与えら
れる。還流比は当業者に周知である。商業的単位
に対する還流比は、約0.7：1.0から約1.5：1.0ま
でにわたる。

残存蒸気は、熱分解炉に供給するために十分な
圧力および温度で二塩化エチレンを与えるため圧
縮器３内で十分圧縮される。圧縮器としては、例
えば往復式圧縮器、スクリユー形圧縮器、好まし
くは遠心圧縮器等の如き気体の圧縮に適合する機
械的圧縮器を用いることができる。圧縮器は用途
により単一過程又は多段過程で用いることができ
る。圧縮器は高圧下で加熱蒸気を提供しなければ
ならないので、圧縮器は断熱され更に凝縮を防止
するためのジヤケツト又は他の均等な装置内で流
体を加熱する如き適当な温度制御手段を備えるべ
きである。更に加熱は、もし必要なら圧縮器の先
で熱分解炉の前に適用できる。

圧縮された二塩化エチレン蒸気は、ライン７を
介して熱分解炉６内に設けられたコイル８に導び
かれる。二塩化エチレンは炉内で熱的に分解され
塩化ビニルモノマーおよび塩化水素を与える。熱
分解又はクラツキングの温度は周知であり、本発
明の一部を形成しない。

塩化ビニル、塩化水素および未反応二塩化エチ
レンは、分離され、塩化水素は、更に二塩化エチ
レンに変換するため米国特許4347391に示される
ようにオキシクロル化プロセス（図示せず）に再
循環せられる。精製後未反応二塩化エチレンは再
循環される。塩化ビニルモノマーは精製され最終
生成物となる。

熱分解帯域で適当な温度および圧力を維持する
ことは、塩化ビニルモノマーの純度並びに他の下
流プロセスに必要である。塩化水素は、塩化ビニ
ルを消去することなく分離せしめるため、加圧下
で塩化ビニルおよび二塩化エチレンから分離され
る。加圧下での塩化水素は、通常の冷却装置を用
いて凝縮でき更に一部は還流再還流される。熱分
解帯域の入口での圧力を、１平方cm当たり約６〜
約14Kgのゲージ圧内、好ましくは約９〜約11Kgの
ゲージ圧内に維持することは有効な結果を得るの
に望ましい。

エネルギー節減は、重要な問題であるので、全
てのライン、容器および装置は好ましく断熱され
ており更にもし必要なら適当な温度制御のためジ
ヤケツトが設けられる。蒸留塔から圧縮器までの
二塩化エチレン蒸気の温度は低下せしめるべきで
ない。何故ならこれは適当な温度を維持するため
のおよび凝縮を避けるための熱の投入を必要とす
るからである。

本発明は、比較的純粋な蒸気（少なくとも96％
および好ましくは少なくとも98％の二塩化エチレ
ン）を用いる限り、二塩化エチレン蒸気を得る方
法に限定することを意図するものではない。

本発明は、新規なプロセスの一部として利用で
きるのみならず、既存プロセスの一部としても有
利な利用ができる。

既存装置は、還流冷却器の頂部から供給物を取
り出し次いで還流用の再循環のため供給物の少量
部分を部分的に凝縮するため現存する凝縮器を用
いて圧縮器を経て供給物の大部分を導入すること
により、凝縮手段、貯蔵タンク、任意のプレヒー
ターおよび蒸発器を含む現在のシステムを迂回さ
せるため、変成されうる。

主システムにおいて緊急又は過容量の場合、第
二のシステムは二塩化エチレンを凝縮しそれを貯
えるために使用できる。同様の貯蔵システムが新
しい構成に添加されうるが、これは本質的ではな
い。

以下の実施例により本発明を更に説明する。

実施例 純度約98％およびゲージ圧１平方cm当たり約
1.0Kgの蒸気圧の二塩化エチレンを、断熱した多
段の遠心形圧縮器を用いて圧縮する。１平方cm当
たり約10.0Kgのゲージ圧でかつ約185℃の温度で
熱分解炉に二塩化エチレンを供給するために必要
なエネルギーは、１時間当たり精製二塩化エチレ
ン40000Kgの熱分解炉への供給速度を基準にして
１時間当たり約720000kcalである。

通常のシステムにおいて、精製した約40℃の液
体二塩化エチレンを貯蔵タンクから取り出し、次
いで予備加熱し次いで約185℃の温度にかつ１平
方cm当たり約10.0Kgのゲージ圧に気化させる。１
時間当たり40000Kgの供給速度を基準にして、１
時間当たり約4250000kealが、通常のプロセスを
用いて熱分解炉に二塩化エチレンを供給するため
必要とされる。

本発明のプロセスは、通常のプロセスにおいて
必要とされるエネルギーに比較して、熱分解炉に
供給される供給物に与えるために必要とされるエ
ネルギーのわずか1/6を必要とするのみである。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明のプロセスおよび装置の説明図で
ある。 １……還流塔、３……圧縮器、４……凝縮器、
６……熱分解炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 二塩化エチレンから塩化ビニルモノマーの製
   造方法であつて、 (a) 二塩化エチレン蒸気を１平方センチメートル
   当たり約６Kgないし約14Kgの範囲内のゲージ圧
   に圧縮し；次いで (b) 該蒸気を熱分解し塩化ビニルモノマーおよび
   塩化水素を形成することを含んでなる、前記方
   法。 ２ 二塩化エチレンから塩化ビニルモノマーの製
   造過程においてエネルギーを保存する方法であつ
   て、 (a) １平方センチメートル当たりほぼ大気圧から
   約2.0Kgのゲージ圧で蒸留することにより二塩
   化エチレンの精製蒸気を形成し； (b) １平方センチメートル当たり約６ないし約14
   Kgの範囲内のゲージ圧まで該二塩化エチレン蒸
   気を圧縮し；さらに (c) 該圧縮蒸気を熱分解することにより塩化ビニ
   ルモノマーおよび塩化水素を形成することを特
   徴とする、前記方法。 ３ 前記二塩化エチレン蒸気が、１平方cm当たり
   約９ないし約11Kgの範囲内のゲージ圧まで圧縮さ
   れる、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 圧縮に先立ち、二塩化エチレン蒸気の一部を
   圧縮し次いで蒸留中還流として戻す、特許請求の
   範囲第２項記載の方法。 ５ 前記圧縮工程ｂおよび熱分解工程ｃに供給さ
   れる二塩化エチレン蒸気がその凝縮点以上の温度
   に維持される、特許請求の範囲第２項記載の方
   法。