NO150905B - Fremgangsmaate for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra avluftningsgass-stroem i polyvinylkloridanlegg - Google Patents
Fremgangsmaate for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra avluftningsgass-stroem i polyvinylkloridanlegg Download PDFInfo
- Publication number
- NO150905B NO150905B NO803709A NO803709A NO150905B NO 150905 B NO150905 B NO 150905B NO 803709 A NO803709 A NO 803709A NO 803709 A NO803709 A NO 803709A NO 150905 B NO150905 B NO 150905B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- solvent
- vcm
- stripping
- pressure
- vinyl chloride
- Prior art date
Links
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 title claims description 25
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 title claims description 24
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims description 23
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 64
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 43
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 6
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 42
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- VCZXRQFWGHPRQB-UHFFFAOYSA-N CC(C)CC(C)(C)C.CC(C)CC(C)(C)C Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C.CC(C)CC(C)(C)C VCZXRQFWGHPRQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/68—Halogens or halogen compounds
- B01D53/70—Organic halogen compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Skadelige effekter på menneskers helse fra påvirkning av damper av vinylkloridmonomer (VCM) har gjort det nødvendig at vesentlig intet VCM frigjøres fra apparatur benyttet i VCM- og polyvinylklorid-(PVC)-produksjonsanlegg til arbeids-plassomgivelser eller til atmosfæren utenfor. Bestemmelser ble kunngjort i 1974 av United States Occupational Safety and Health Administration med omfattende begrensning av den mengde VCM som arbeidere kan utsettes for på arbeidsstedet. Disse bestemmelser har blitt gjennomført i industrien ved utvikling og anvendelse av forbedrede teknologiske metoder for å begrense VCM til innenfor produksjonsutstyret og for å fjerne det fra PVC idet det forlater produksjonsanlegget.
Omtrent på samme tid begynte the United States Environmental Protection Agency (EPA) oppsetting av en be-stemmelse som begrenset utslippet av VCM fra VCM- og PVC-produksjonsanlegg til de utenforliggende omgivelser. I
slutten av 1975 hadde denne regulering resultert i offentlig utgivelse av et dokument, EPA-450/2-75-009, oktober 1975, betegnet "Standard Support and Environmental Impact Statement: Emission Standard For Vinyl Chloride", hvori det i forbind-else med PVC-anlegg var beskrevet prosesser og utstyr benyttet ved fremstilling av PVC fra VCM ved suspensjonspolymerisasjon, dispersjonspolymerisasjon og massepolymerisa-sjon; kildene for VCM-utslipp fra prosessene og apparaturen i hvert tilfelle, og metodene som da hadde vært benyttet eller som ble foreslått for anvendelse for begrensning av VCM-utslipp fra de forskjellige kilder. Innholdet i dette EPA-dokument inkluderes heri ved henvisning som den beste tilgjengelige tidligere teknikk.
I oktober 1976, kunngjorde EPA bestemmelser som
krevde at alle PVC-produksjonsanlegg i USA innen 2 år eller innen oktober 19 78, begrenser VCM-utslipp slik at blant annet gasstrømmer som utluftes fra avgivningskilder i strømmen av materialer gjennom anlegget (med unntagelse av de "nedstrøms" for den operasjon hvori VCM strippes fra PVC-polymeren etter dens dannelse i polymerisasjonsreaktorene) ikke inneholder mer enn 10 ppm VCM pr. volumdel. Det omtalte 1975 EPA-dokument indikerer at den da eksisterende teknikk var slik
at teknologi for oppnåelse av dette resultat kunne utvikles innen den fastsatte tid ved bruk av reguleringssystemer av "koble-til"-typen, slik som sorberingsanordninger (karbon-
og oppløsningsmiddel-absorpsjonsanordninger), kjølesystemer, forbrenningsovner, eller en kombinasjon derav.
Den tidligere anvendelse av oppløsningsmiddel-absorp-sjonsanordninger og de spesielle oppløsningsmidler som da ble benyttet er generelt beskrevet i nevnte EPA-dokument. EPA-dokumentet inneholder også en beskrivelse av en fremgangsmåte hvori utluftningsgasser fra et lavtemperatur- (-4 3,3°C eller -45,6°C) VCM-kondensasjonssystem føres inn i bunnen av en adsorpsjonskolonne og passerer oppover i motstrøm til væskeformig etylendiklorid (EDC) som oppløsningsmiddel. De uabsor-berte gasser avkjøles i en avkjølt utluftningskondensator for å fjerne oppløsningsmiddel før de blir utluftet fra systemet. EDC-oppløsningsmidlet med oppløst VCM føres til en destilla-sjonskolonne hvor VCM strippes fra oppløsningsmidlet og føres tilbake til lavtemperatur-kondensasjenssystemet mens det strippede oppløsningsmiddel avkjøles og returneres til absorpsjonskolonnen for ny anvendelse. Dette system som ble benyttet før 1975, fjernet VCM fra utluftingsgassen til et nivå på 15 ppm, men EPA i dokumentet gir uttrykk for den mening at en oppløsningsmiddel-absorpsjonsenhet av moderne konstruksjon kan tilfredstille 1978-kravet på under 10 ppm.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en fremgangsmåte for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra en gasstrøm inneholdende luft blandet med vinylkloridmonomer, hvilken strøm har sin opprinnelse i et polyvinylklorid-produksjonsanlegg og normalt utluftes derfra til atmosfærenr hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene: føring av gasstrømmen før dens utlufting til atmosfæren i motstrøm til en strøm av absorberende oppløsningsmiddel for å absorbere vinylkloridmonomeren i oppløsningsmidlet, stripping av oppløsningsmidlet for å fjerne den absorberte vinylkloridmonomer, gjenvinning av den strippede vinylkloridmonomer og returnering av oppløsningsmidlet etter stripping til absorpsjonstrinnet-, og denne fremgangsmåte er kjenne-tegnet ved at det som oppløsningsmiddel anvendes et forgrenet alifatisk hydrokarbon med 8 karbonatomer og bestående hovedsakelig av 2,2,4-trimetylpentan.
Bruk av et slikt oppløsningsmiddel gjør det mulig
at VCM-inneholdet i utluftningsgasstrømmen kan reduseres godt under 5 ppm beregnet på volum og endog til så lavt som under 1 ppm beregnet på volum, hvilket er en vesentlig større reduksjon enn det som kreves for å tilfredsstille U.S. National Emission Standard for VCM. Fremgangsmåten som benytter dette oppløsningsmiddel, krever ikke bruk av kostbart kjøleutstyr for å kondensere VCM fra gassene før absorpsjon, eller å av-kjøle gassene etter absorpsjon for å fjerne oppløsningsmiddel før deres utlufting. Dette oppløsningsmiddel er spesielt egnet for å bli strippet for det absorberte VCM ved temperatur og trykk som er forenelig med bruk av vanlig anleggsdamp som varmekilde for strippeoperasjonen.
Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ved en detaljert forklaring av utluftningsgasstrømmene i PVC-anlegg benyttet som tilførselsstrøm for oppløsningsmiddel-absorpsjon/ strippingsoperasjonen og hvorfra VCM-materialet fjernes og gjenvinnes; av systemet som benyttes i oppløsningsmiddel-absorps jon/strippingsoperasjonen; av beskaffenheten og egen-skapene til det spesielle oppløsningsmiddel som benyttes, og av betingelsene hvorunder oppløsningsmiddel-absorpsjon/ strippingssystemet drives.
Tilførselsstrøm- utluftningsgasstrømmer i PVC- anlegg;
Ved fremstilling av PVC ved suspensjonspolymerisasjon eller dispersjonspolymerisasjon, polymeriseres VCM
i et vandig medium i en lukket sats-reaktor for dannelse av en vandig oppslemming eller lateks som føres ut av reaktoren til en annen beholder betegnet en "stripper" hvor uomsatt VCM fjernes. Cyklen starter med en ren tom reaktor som er full av luft. Mengden av vann som skal til for polymerisasjonsreaksjonen tilsettes til reaktoren og en dampstråle-eller vakuumpumpe anvendes for å fjerne noe av luften, idet luftmengden som er tilbake avhenger av det absolutte trykk etter evakuering. VCM-materialet i væskeform og andre kjemikalier som skal til for polymerisasjonen tilsettes til den lukkede reaktor og polymerisasjonsreaksjonen forløper,
idet satsen ved fullendelsen av reaksjonen føres til strippings-innretningen. VCM-gass som er tilbake i reaktoren etter polymerisasjonen fjernes fra satsen ved hjelp av vakuum og overføres til et monomer-gjenvinningssystem. VCM-gassen som fjernes ved strippingsoperasjonen gjenvinnes også i et monomer-gjenvinningssystem. Gasstrømmen som passerer til monomer-gjenvinningssystemet inneholder luften som innlednings-
vis var tilbake i reaktoren pluss luft som er tilstede i stripperen når satsen overføres." Videre, dersom reaktoren åpnes for rensing, hvilket periodisk er nødvendig, ender luften som er tilbake i den rene reaktor i neste cyklus også opp i monomer-gjenvinningssystemet. All denne luft bygges opp i monomer-gjenvinningssystemet og fordi den ikke er kondenserbar, må den utluftes fra systemet for å hindre trykkoppbygning.
Monomer-gjenvinningssystemet består av kompressorer
og avkjølte kondensatorer for å fjerne noe av VCM-materialet fra luftstrømmen før den utluftes. Forholdet mellom luft og VCM i strømmen bestemmes av temperatur og trykk ved utløpet
av kondensatoren. Systemets effektivitet når det gjelder å redusere VCM-innholdet i utluftningsgassen,øker med minkende temperatur og økende trykk. Reduksjon av VCM-innholdet er begrenset av høye omkostninger forbundet med avkjøling og kondensering av gassene og også ved frysing dersom vann er tilstede i gassen, hvilket naturligvis er tilfelle fordi vannet er mediet for polymerisasjonsreaksjonen i suspen-
sjons- og dispersjonspolymerisasjonsprosessen. Ifølge vanlig konstruksjon er trykk og temperatur i monomer-gjenvinningssystemet ikke over 4 atmosfærer eller lavere enn 7,2°C. Under slike betingelser i monomer-gjenvinningssystemet inneholder gassene som forlater systemet et forhold mellom VCM og inerte stoffer (betegnelsen "inerte stoffer" omfatter komponentene i luft, dvs. oksygen, nitrogen og andre gasser, samt vanndamp) i området på fra ca. 1:1 til 4:1. Strømmen inneholdende gassene i dette forhold er den utluftningsgasstrøm som normalt utsettes for oppløsningsmiddel-absorpsjons/strippings-prosessen ifølge oppfinnelsen.
Det er imidlertid mulig under visse spesifikke situa-sjoner i PVC-produksjonsanlegg og med spesielle VCM-gjen-vinningssystemer at utluftningsgasstrømmen er mindre rik på VCM. For eksempel, dersom vann fjernes-i oppstrømsretningen for utluftningskondensatoren (som ved absorpsjon i metanol, eller med bestemte strømmer fra anlegg som fremstiller PVC ved masseprosessen), er betingelsene i monomer-gjenvinningssystemet ikke begrenset av den mulighet at vann kan fryse,
og utluftningsgasstrømmen i kondensatoren kan inneholde et lavere forhold mellom VCM og inerte stoffer enn 1:1. Ikke i noe tilfelle er det imidlertid mulig å redusere VCM-innholdet i gasstrømmen. ved kjøling alene til så lavt som 10 ppm.
Gasstrømmer fra apparatur benyttet i dispersjons-
og suspensjonspolymerisasjonsprosessene kan, når de begge utføres i det samme PVC-anlegg, eller fra forskjellige andre VCM-kilder, slik som VCM-håndteringsoperasjoner, inneholdende varierende forhold for VCM til inerte stoffer, kombineres og deretter vil den kombinerte strøm tjene som tilførselsstrøm for foreliggende oppløsningsmiddel-absorpsjon/strippings-prosess.
Oppløsningsmiddel- absorpsjons/ strippingssystem -
Systemet som anvendes i foreliggende oppløsningsmiddel-strippingsprosess illustreres i den medfølgende tegning hvori den eneste figur representerer et forenklet flytskjema.
En utluftningsgasstrøm fra PVC-fremstillingsopera-sjoner som beskrevet ovenfor inneholdende VCM-materialet og komponentene i luft, føres gjennom ledning 10 til bunn-seksjonen i en pakket absorpsjonskolonne 11, mens en strøm av oppløsningsmiddel føres gjennom ledningen 12 til toppen av kolonnen 11. Oppløsningsmidlet passerer nedover i kolonnen i motstrøm til utluftningsgasstrømmen som passerer oppover i kolonnen, hvorved oppløsningsmidlet absorberer VCM-materialet i gasstrømmen og luften utluftes øverst gjennom ledningen 13. Oppløsningsmidlet inneholdende absorbert VCM strømmer fra bunnen av kolonnen gjennom ledningen 14 til en varmeveksler hvor dens temperatur forhøyes av varme-vekslingsmediet og deretter strømmer gjennom ledningen 16
til en strippe- eller splittekolonne som har en pakket
strippingsseksjon 17a og en pakket rektifiseringsseksjon 17b. Det VCM-rike oppløsningsmiddel fra ledningen 16 føres til toppen av seksjonen 17a hvor det videre oppvarmes og fordampes idet det strømmer ned gjennom kolonnen ved hjelp av varme tilført gjennom en fordamper 18 oppvarmet med damp. Varmen stripper det absorberte VCM fra oppløsningsmidlet i seksjonen 17a og omdanner det til VCM-damp som passerer gjennom rektifiseringsseksjonen 17b og øverst gjennom ledningen 19 hvor det kondenseres til væske i en toppkondensator og en del av det flytende VCM returneres for tilbakeløpskoking gjennom ledningen 20 og resten føres til lagring og ny anvendelse.
Det magre oppløsningsmiddel fra stripperkolonne-seksjonen 17a føres gjennom ledningen 21 tilbake til varmeveksleren 15 hvor det avkjøles og strømmer gjennom ledningen 22 til en kjøler 23 for videre avkjøling før det på nytt går inn i absorpsjonskolonnen gjennom ledningen 12 som beskrevet ovenfor, slik at oppløsningsmidlets bane gjennom absorpsjonskolonnen/stripperen danner et fullstendig "åtte-tall". Det benyttes naturligvis pumper for å sirkulere oppløsningsmidlet gjennom systemet, men for enkelhets skyld er disse ikke vist på tegningen. Oppløsningsmiddel for oppstarting og supplement om nødvendig, kan innføres i ledningen 21, 22 eller 12 gjennom en ytterligere ledning som heller ikke er vist. Andre modi-fikasjoner og variasjoner i systemet for å tilfredsstille spesielle betingelser, men uten å påvirke den ovenfor beskrevne "åtte-talls"-konfigurasjon, vil være åpenbare for fag-mannen .
Oppløsningsmiddel benyttet ved absorpsjon/ stripping -
Ifølge foreliggende oppfinnelse og som et vesentlig trekk derved, utgjøres oppløsningsmidlet som benyttes ved operasjon av det beskrevne system, fortrinnsvis av 2,2,4-trimetylpentan, vanligvis betegnet isooktan, som har et koke-punkt ved atmosfæretrykk (760 mm Hg) på 98,9-99,4°C. Et annet oppløsningsmiddel som virker like godt leveres av Phillips Petroleum Co. som "Soltrol 10" som har et kokeom-råde på 95-103,3°C ved atmosfæretrykk, og som består av en blanding av C-8-forgrenede, mettede alifatiske hydrokarboner idet hovedbestanddelen utgjøres av 2,2,4-trimetylpentan.
En av disse oppløsningsmidler anvendes i den beskrevne absorpsjon/strippingsprosess ikke på grunn av noen større absorpsjonsaffinitet for VCM enn mange andre oppløsnings-midler, men snarere på grunn av de utmerkede resultater som oppnås ved deres bruk for det tilsiktede formål i typiske PVC-anleggsoperasjoner, hvilket vil fremgå i nedenstående eksempler.
Betingelser for operasjon av absorpsjon/ strippingssystem -
Det beskrevne absorpsjon/strippingssystem beregnet for bruk av det nevnte oppløsningsmiddel, kan opereres over et bredt område for temperatur og trykk og kan behandle til-førsel strømme r med et bredt VCM-konsentrasjonsområde og med strømmingshastigheter godt over 113,5 kg pr. time, opptil så høyt som 408,6 kg eller endog 817,2 kg pr. time. Det er anslått at i produksjonsanlegg med stor kapasitet (beregnet til å fremstille 150 mm pund pr. år eller mer, av PVC ved suspensjonsprosessen) hvor luftventilasjonshastig-heter normalt overskrider 113,5 kg pr. time, så kan absorpsjon/strippingssystemet ifølge op<p>finnelsen lett opereres på en slik måte at man gjenvinner nok VCM-monomer til å betale for omkostningene for installasjon av absorpsjon/strippingssystemet i en periode på ca. 1 år.
De foretrukne operasjonsbetingelser er de som ikke krever omfattende kjøling ved noe trinn. Det er således foretrukket at systemtemperaturen ikke er under ca. 4,4-10°C, spesielt hvis vann er tilstede i utluftingsgassen, skjønt systemet kan konstrueres til å drives ved lavere temperaturer. Den høyeste temperatur som kan anvendes i systemet er avhengig av damptrykket som er kilden for varme for utvikling av fordamper-damp i stripperen. Damp er typisk tilgjengelig i PVC-produksjonsanlegg ved et trykk på 10,6 kg/ cm<2> man. trykk ved en temperatur på 185,6°C og temperaturen i splittekolonnen bør ikke være beregnet til å være over denne temperatur.
Systemet kan tilpasses et hvilket som helst passende trykk. Det er foretrukket at absorpsjonskolonnen opereres ved et trykk under, men nødvendigvis ikke mer enn ca. 1/6-1/3 under, det trykk hvorved tilførselsstrømmen kan leveres til absorpsjonskolonnen. Det er også foretrukket at strippings-innretningen konstrueres slik at den kan anvendes ved et trykk som er høyt nok til at man kan returnere det gjen-vunnede VCM for ny anvendelse.
Ved drift av absorpsjonskolonnen med en tilførsels-strøm inneholdende mer VCM enn luft og med vesentlig fullstendig fjerning av VCM fra tilførselsstrømmen, er det klart at det forekommer et trinn hvorved området for VCM-konsen-trasjon i luft er fra 3 til 33 volum-%, hvilket er det eksplosive område. Volumet av gassen i det eksplosive om-
råde er imidlertid relativt lite og eventuell forbrennings-fare som teoretisk er tilstede elimineres ved hjelp av den "varmesump" som tilveiebringes av oppløsningsmidlet i absorpsjonskolonnen.
Eksempler
Eksempel I
I dette eksempel kombineres utluftningsstrømmer fra VCM-gjenvinningsseksjoner i et anlegg som produserer PVC
ved både suspensjonspolymerisasjon- og dispersjonspolymerisa-sjonsprosessene, i en tilførselsbeholder og den kombinerte strøm føres til et absorpsjonsanordning/stripper-system opp-satt slik som angitt på tegningen. Tilførselsen gjennom ledningen 10 befinner seg ved et trykk på 3,87 kg/cm 2 man. trykk og en temperatur på 4,4°C og består av VCM som strømmer i en hastighet på 281,5 kg/time blandet med luft mettet med vanndamp som strømmer ved en hastighet på 127,1 kg/time for en total tilførselstrøm på 408,6 kg/time. Absorpsjonskolonnen 11 er 4 5,7 cm i diameter og 6,25 m høy. Pakkingen i kolonnen er 1,27 cm "intalox" i sadelform. Kommersielt isooktan (2,2,4-trimetylpentan) strømmer inn i toppen av kolonnen 11 ved en temperatur på 10°C, ved et trykk på
2,46 kg/cm 2 man. trykk, og en hastighet på 2714,0 kg/time. Isooktanen inneholdende absorbert VCM som forlater absorpsjonskolonnen gjennom ledningen 14, befinner seg ved en temperatur på 24,4°C og et trykk på 2,60 kg/cm<2> man. trykk ved en hastighet på 300 3,2 kg/time, inkludert VCM ved en hastighet på 281,5 kg/time, som i tilførselsstrømmen, luft ved
en hastighet på 10,4 kg/time og isooktan ved en hastighet på 2711,3 kg/time.
Utluftningsstrømmen som forlater toppen av kolonnen gjennom ledningen 13 ved en temperatur på 10,6°C og 2,46 kg/ cm man. trykk, er vesentlig fri for VCM, inneholdende mindre enn 1 ppm VCM beregnet på volum, og består av 116,7 kg/time av inerte stoffer og bare 3,18 kg/time isooktandamper fra oppløsningsmidlet. VCM-rik isooktan i ledningen 14 som beskrevet ovenfor, pumpes ved hjelp av en pumpe (ikke vist på tegningen), hvilket
2
øker dets trykk til 4,29 kg/cm man. trykk, til varmeveksleren 15 for i ledningen 16 å danne en strøm av væske/ damp ved en temperatur på 112,8°C og et trykk på 2,89 kg/
cm 2 man. trykk. Denne strøm føres til en strippingskolonne 17a, 17b som har en total^høyde på 15,2 m idet strippeseksjon-en 17a har en diameter på 76,2 cm og rektifiseringsseksjonen 17b en diameter på 50,8 cm. VCM-damp som forlater rektifiseringsseksjonen 17b befinner seg ved en temperatur på
23,3°C og et trykk på 2,81 kg/cm<2> man. trykk. Flytende VCM returneres til rektifiseringsseksjonen 17b for tilveiebring-else av et tilbakeløpsforhold i område på fra 1:1 til 3:1. Flytende VCM gjenvinnes fra.systemet i en hastighet på ca. 272,4 kg/time. Det kondenserte VCM inneholder vann som er tilstede i utluftningsgassen og dekanteres og separeres ved intervaller. Luft gjennom systemet resirkuleres med ukonden-sert VCM. Oppløsningsmidlet i strippingsseksjonen 17a oppvarmes i fordamperen 18 ved hjelp av damp ved et trykk på 10,55 kg/cm<2> man. trykk og en temperatur på 185,6°C. Det magre oppløsningsmidlet fra strippingskolonnen i ledningen 21 har en temperatur på 154,4°C og et trykk på 2,95 kg/cm<2> man. trykk idet det går til varmeveksleren 15; i ledningen 22, etter å ha forlatt varmeveksleren, avkjøles det til 52,2°C
og befinner seg ved et trykk på 1,76 kg/cm <2>man. trykk og i ledningen 12, etter å ha forlatt kjøleren 23, befinner det seg ved en temperatur på 10°C og et trykk på 2,46 kg/cm2 man. trykk og strømmer ved vesentlig den ovenfor angitte hastighet, idet det bare går tapt 3,18 kg/time av isooktan fra systemet med utluftningsgasstrømmen. Denne mengde kan
naturligvis suppleres med friskt oppløsningsmiddel etter ønske.
Ved drift av systemet som beskrevet, kan strømnings-hastigheter variere opptil fra 1/2 til 2 ganger av de spesielt angitte hastigheter, men dette påvirker ikke effektivi-teten av den beskrevne operasjon.
Dette eksempel viser at ved bruk av det angitte opp-løsningsmiddel, blir VCM-monomer redusert i utluftnings-strømmen som går til atmosfæren, til under 1 ppm og videre at VCM gjenvinnes for ny anvendelse på vesentlig kvantitativ måte.
Eksempel II
I dette eksempel inneholder tilførsel-utluftnings-gasstrømmen fra et annet PVC-anlegg omkring 86% VCM og 14% inerte stoffer. Oppløsningsmidlet som benyttes i absorpsjons/ strippingssystemet er også her kommersiell isooktan. Ut-luf tningsgassen fra absorpsjonskolonnen i absorpsjons/ strippingsoperasjonen inneholder mindre enn 5 ppm når strippingskolonnen drives ved enten det høye trykk på 2,81
2 2
kg/cm man. trykk eller det lave trykk på 0,38 kg/cm man. trykk. I begge tilfeller gjenvinnes VCM for ny anvendelse i vesentlig kvantitative mengder.
Eksempel III
I dette eksempel som representerer en spesiell anleggs-situasjon, er utluftningsgass-tilførslen til absorpsjonskolonnen fri for vann og innføres i absorpsjonskolonnen ved en temperatur på -31,7°C og et trykk på 0,14 kg/cm<2> man. trykk, mens kommersiell isooktan innføres i absorpsjonskolonnen ved 10°C og et trykk på 0,007 kg/cm<2> man. trykk. Også her inneholder utluftningsgassen mindre enn 5 ppm VCM
og det VCM som absorberes i isooktanen gjenvinnes i vesentlig kvantitative mengder.
Fordeler ved foreliggende oppfinnelse
De gitte eksempler beskriver en meget vellykket drift av foreliggende fremgangsmåte under forskjellige betingelser og i forskjellige PVC-produksjonsanlegg. Disse operasjoner begynte mindre enn 1 år før foreliggende søknad og har fort-satt inntil dens inngivelse. Iløpet av denne tid har VCM i utluftningsgassen til atmosfæren aldri vært over 5 ppm. Bruken av 2,2,4-trimetylpentan (isooktan) som oppløsnings-middel i prosessen, har muliggjort effektiv drift av strippingskolonnen med 10,55 kg/cm2 man. trykk, 185,6°C fordamper-damp. Mengden av oppløsningsmiddeldamp som passerer ut av systemet med ventilasjonsluften etter behandling, har ikke representert noen problemer fra et miljømessig synspunkt, men dersom det skulle være ønsket å hindre dette hydrokarbon i de angitte mengder i å gå ut i atmosfæren, kunne dette lett oppnås ved å brenne det som brensel.
Bruken av andre oppløsningsmidler i absorpsjons/ strippingssystemer, eller bruk av andre metoder for å redusere VCM-innholdet i utluftningsgasstrømmer som ved forbrenning eller bruk av karbon-adsorpsjonsanordninger, er ikke så tilfredsstillende som utførelse av foreliggende oppfinnelse. Dersom hydrokarbon-oppløsningsmidler som koker høyere enn isooktan, slik som kerosen eller tunge petroleum-oljer eller lingnende, eller endog hydrokarboner som koker bare noe høyere enn isooktan slik som normaloktan eller meta-xylen, anvendes for absorpsjon/stripping, som beskrevet, kan ikke strippingsanordningen tilføres tilstrekkelig varme ved bruk av en fordamper som opereres med 10,55 kg/cm <2>man. trykk - 185,6°C damp for å behandle den potensielle belast-ning. På den annen side, dersom et laverekokende oppløs-ningsmiddel anvendes, vil en større andel av oppløsnings-midlet gå tapt fra systemet med den behandlede utluftningsgass og dette er temmelig ufordelaktig i det tilfelle opp-løsningsmidlet er et aromatisk hydrokarbon, slik som benzen, på grunn av den kjente toksisitet for benzen, og i tilfelle for et klorert oppløsningsmiddel, f.eks. EDC, ikke bare på grunn av dets mulige toksisitet, men også på grunn av at forbrenning derav gir korroderende hydrogenklorid.
Bruken av andre systemer av "tilbyggings"-typen for
å redusere VCM-innholdet i utluftningsgasstrømmen, slik som forbrenning eller adsorpsjon på karbon, er også ufordelaktig sammenlignet med foreliggende oppløsningsmiddel-absorpsjons/ strippingssystem. Forbrenning av utluftningsgasstrømmen utelukker gjenvinning av VCM og produserer en slik mengde
korroderende hydrogenklorid at den må vaskes med alkali for å omdanne den til salt. Forbrenningsovner har også andre ulemper og deres bruk i kommersielle anlegg berettiges bare dersom utluftningsstrømmen er liten og konstant, eller for bruk som støtte i nødstilfeller ved absorpsjons- eller adsorpsjonsanordninger. Bruken av karbon-adsorpsjonsinnret-ninger er ufordelaktige på grunn av deres høye kapitalom-kostninger og også på grunn av større eksplosjonsrisiko av en blanding av VCM i luft idet den passerer gjennom det eksplosive område.
Det antas at den beskrevne absorpsjons/strippings-prosess, hvori det angitte oppløsningsmiddel anvendes, er den mest fordelaktige metode som idag kjennes for fjerning og gjenvinning av VCM fra utluftningsgass i PVC-anlegg. På grunn av dens kommersielle suksess og dens betydning i for-bindelse med PVC-prosesser, er eieren av denne søknad inn-stilt på å bevilge lisenser på rimelige betingelser for bruk av den fullstendige teknikk og operasjonsteknologi som kreves inkludert rettigheter under oppfinnelsen i foreliggende søknad.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra en gasstrøm inneholdende luft blandet med vinylkloridmonomer, hvilken strøm har sin opprinnelse i et polyvinylklorid-produksjonsanlegg og normalt utluftes derfra til atmosfæren, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene: føring av gasstrømmen før dens utlufting til atmosfæren i motstrøm til en strøm av absorberende oppløsningsmiddel for å absorbere vinylkloridmonomeren i oppløsningsmidlet, stripping av oppløsningsmidlet for å fjerne den absorberte vinylkloridmonomer, gjenvinning av den strippede vinylkloridmonomer og returnering av oppløsningsmidlet etter stripping til absorpsjonstrinnet, karakterisert ved at det som oppløsningsmiddel anvendes et forgrenet alifatisk hydrokarbon med 8 karbonatomer og bestående hovedsakelig av 2,2,4-trimetylpentan.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at oppløsningsmidlet holdes ved en temperatur på over 4,4°C.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US3514079A | 1979-05-02 | 1979-05-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO803709L NO803709L (no) | 1980-12-09 |
NO150905B true NO150905B (no) | 1984-10-01 |
NO150905C NO150905C (no) | 1985-01-16 |
Family
ID=21880902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO803709A NO150905C (no) | 1979-05-02 | 1980-12-09 | Fremgangsmaate for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra avluftningsgass-stroem i polyvinylkloridanlegg |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0027805B1 (no) |
JP (1) | JPS631891B2 (no) |
KR (1) | KR830001020B1 (no) |
BE (1) | BE883016A (no) |
BR (1) | BR8008651A (no) |
CA (1) | CA1157483A (no) |
DE (1) | DE3063728D1 (no) |
GR (1) | GR66624B (no) |
IN (1) | IN152347B (no) |
IT (1) | IT1140864B (no) |
NO (1) | NO150905C (no) |
PH (1) | PH14800A (no) |
PT (1) | PT71171A (no) |
WO (1) | WO1980002387A1 (no) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO320790B1 (no) † | 2000-10-19 | 2006-01-30 | Scan Wind Group As | Vindkraftverk |
US8203107B2 (en) | 2004-05-27 | 2012-06-19 | Mastrad, S.A. | Microwavable cooking implements and methods for crisping food items using the same |
CN112717669A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-30 | 内蒙古亿利化学工业有限公司 | 一种氯乙烯生产中聚合尾气处理系统 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB770507A (en) * | 1954-06-22 | 1957-03-20 | Exxon Research Engineering Co | Improvements in or relating to ethylene polymerization |
BE545081A (no) * | 1955-02-09 | |||
GB872773A (en) * | 1959-06-05 | 1961-07-12 | Kurashiki Rayon Kk | A method of manufacturing polyvinyl acetate |
BE621732A (no) * | 1961-08-26 | |||
US3419629A (en) * | 1965-12-17 | 1968-12-31 | Halcon International Inc | Preparation of vinyl chloride |
US3463603A (en) * | 1967-03-17 | 1969-08-26 | Shell Oil Co | Method of separating acidic gases from gaseous mixture |
US3642736A (en) * | 1969-05-13 | 1972-02-15 | Monsanto Co | Method for recovering vented monomers |
DE2446815A1 (de) * | 1974-10-01 | 1976-04-22 | Gaf Corp | Rueckgewinnung und reinigung von vinylchlorid aus polyvinylchloridreaktoren |
US3988383A (en) * | 1975-01-31 | 1976-10-26 | The Lummus Company | Inert removal from chlorinated hydrocarbon production system |
DE2514126C2 (de) * | 1975-03-29 | 1981-10-08 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Rückgewinnung von unter Normalbedingung gas- und/oder dampfförmiger Monomerer aus Polymerisationsabgasen |
JPS6021125B2 (ja) * | 1976-12-20 | 1985-05-25 | ジェイエスアール株式会社 | イソプレンの精製法 |
-
1980
- 1980-03-10 WO PCT/US1980/000254 patent/WO1980002387A1/en active IP Right Grant
- 1980-03-10 JP JP55500817A patent/JPS631891B2/ja not_active Expired
- 1980-03-10 BR BR8008651A patent/BR8008651A/pt not_active IP Right Cessation
- 1980-03-10 DE DE8080900743T patent/DE3063728D1/de not_active Expired
- 1980-03-14 CA CA000347725A patent/CA1157483A/en not_active Expired
- 1980-03-14 GR GR61447A patent/GR66624B/el unknown
- 1980-03-21 IN IN328/CAL/80A patent/IN152347B/en unknown
- 1980-04-09 PH PH23879A patent/PH14800A/en unknown
- 1980-04-15 IT IT21382/80A patent/IT1140864B/it active
- 1980-04-28 BE BE0/200397A patent/BE883016A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-04-30 PT PT71171A patent/PT71171A/pt unknown
- 1980-05-01 KR KR1019800001745A patent/KR830001020B1/ko active
- 1980-11-17 EP EP80900743A patent/EP0027805B1/en not_active Expired
- 1980-12-09 NO NO803709A patent/NO150905C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PT71171A (en) | 1980-05-01 |
IT8021382A0 (it) | 1980-04-15 |
JPS631891B2 (no) | 1988-01-14 |
IT1140864B (it) | 1986-10-10 |
BE883016A (fr) | 1980-08-18 |
NO150905C (no) | 1985-01-16 |
NO803709L (no) | 1980-12-09 |
DE3063728D1 (en) | 1983-07-21 |
PH14800A (en) | 1981-12-09 |
BR8008651A (pt) | 1981-06-09 |
WO1980002387A1 (en) | 1980-11-13 |
JPS56500402A (no) | 1981-04-02 |
KR830001020B1 (ko) | 1983-05-25 |
EP0027805A4 (en) | 1981-09-01 |
EP0027805B1 (en) | 1983-06-15 |
IN152347B (no) | 1983-12-24 |
EP0027805A1 (en) | 1981-05-06 |
CA1157483A (en) | 1983-11-22 |
GR66624B (no) | 1981-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3594985A (en) | Acid gas removal from gas mixtures | |
US8449656B2 (en) | Process and apparatus for removal of oxygen from seawater | |
US2765872A (en) | Method for the recovery of hydrocarbon vapors | |
US5391656A (en) | Recovery of unreacted monomers in an olefin polymerization process | |
US6015451A (en) | Vapor recovery system | |
US4133663A (en) | Removing vinyl chloride from a vent gas stream | |
IE45152B1 (en) | Deoxygenation of water | |
US3972691A (en) | Method for recovering chlorine from chlorine-containing gaseous mixtures containing carbon dioxide as one component | |
US2217429A (en) | Separation of acetylene from gaseous mixtures containing it | |
NO327413B1 (no) | Fremgangsmate for gjenvinning av etylen | |
NO150905B (no) | Fremgangsmaate for fjerning og gjenvinning av vinylkloridmonomer fra avluftningsgass-stroem i polyvinylkloridanlegg | |
BG65716B1 (bg) | Метод за производство етиленов оксид | |
CA1145354A (en) | Light ends recovery in ethyl acrylate process | |
US2715947A (en) | Chemical purification process for acetylenes | |
CA2151139C (en) | Method for separating chlorine from a mixture of gases | |
US6391160B1 (en) | Water removal in purification of vinyl chloride | |
US2943111A (en) | Safety valve venting system for diphenylamine process | |
US5256258A (en) | Removal of low-boiling fractions from high temperature heat transfer systems | |
US6063162A (en) | Method of separating chlorine from a mixture of gases | |
US2386360A (en) | Recovery of hydrocarbons | |
RU2796980C2 (ru) | Разделительная система для возвращения углеводородов из процесса синтеза полимеров полиэтиленового ряда | |
US2914589A (en) | Control of oxygen content of low boiling hydrocarbons | |
US3071912A (en) | Gas separation systems | |
US5352336A (en) | Removal of low-boiling fractions from high temperature heat transfer systems | |
CN210845341U (zh) | 一种混合气分离回收系统 |