RU2179546C1 - Method of preparing vinyl chloride - Google Patents

Method of preparing vinyl chloride Download PDF

Info

Publication number
RU2179546C1
RU2179546C1 RU2000120510/04A RU2000120510A RU2179546C1 RU 2179546 C1 RU2179546 C1 RU 2179546C1 RU 2000120510/04 A RU2000120510/04 A RU 2000120510/04A RU 2000120510 A RU2000120510 A RU 2000120510A RU 2179546 C1 RU2179546 C1 RU 2179546C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dichloroethane
column
vinyl chloride
heat exchanger
fed
Prior art date
Application number
RU2000120510/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Г. Аветьян
М.Р. Флид
Ю.А. Трегер
Е.В. Гвозд
Р.Г. Мубараков
Н.Л. Пуляевский
Д.В. Коган
Original Assignee
ГУП НИИ "Синтез" с КБ
ОАО "Саянскхимпласт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГУП НИИ "Синтез" с КБ, ОАО "Саянскхимпласт" filed Critical ГУП НИИ "Синтез" с КБ
Priority to RU2000120510/04A priority Critical patent/RU2179546C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2179546C1 publication Critical patent/RU2179546C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: described is method of preparing vinylchloride by thermal pyrolysis of dichloroethane. Process comprises feeding pyrogas through waste heat recovery boiler into hardening column from top of which gaseous phase containing vinyl chloride dichloroethane and hydrogen chloride is withdrawn. After cooling, partial condensation and separation of reflux liquid, the remaining products of said phase are fed into rectification columns for isolation of hydrogen chloride, vinyl chloride and dichloroethane. Pyrogas in waste heat recovery boiler is cooled with water preheated with gaseous phase of hardening column to produce high-pressure steam. Waste heat recovery boiler top is connected with sectionized container and preheated water is fed into upper portion of said container. Gaseous phase partially cooled with said water is then cooled in heat exchanger with initial dichloroethane which is then fed into pyrolysis furnace. Vinyl chloride prepared process gives full use of heat of reaction gases. EFFECT: more efficient preparation method. 3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к химической промышленности в части получения хлорсодержащего мономера - винилхлорида из дихлорэтана. The invention relates to the chemical industry in terms of obtaining a chlorine-containing monomer - vinyl chloride from dichloroethane.

Известен способ получения винилхлорида термическим пиролизом дихлорэтана с последующей закалкой образующейся смеси и ее ректификацией [заявка ФРГ 2925720, МКИ С 07 С 21/06]. Из печи пиролиза смесь, содержащую образующиеся в процессе разложения дихлорэтана при температуре 480-560oС и давлении 1,5-2,5 МПа винилхлорид и другие продукты, вводят в теплообменник. Последний охлаждают жидкими и газообразными веществами для резкого снижения температуры до 120-220oС (предпочтительно до 100-150oС). С этой целью используют, например, воду, минеральное масло, дифенил, силиконовое масло. Далее охлаждение проводят с применением содержащей больше 50 % дихлорэтана смеси, которую впрыскивают в газовый поток или контактируют с ним в противоточной закалочной колонне. Скорость охлаждения газовой смеси должна составлять (oС/с) 1/4-1/9 (лучше 1/5-1/7) от температуры газа, поступающего в систему охлаждения. Тепло, отбираемое от газовой смеси, используют для обогрева куба дистилляционной колонны. Применяют обычно двухступенчатое охлаждение: на первой ступени газ из печи охлаждают до 120-220oС, на второй - до 60-100 oС.A known method of producing vinyl chloride by thermal pyrolysis of dichloroethane with subsequent hardening of the resulting mixture and its rectification [application of Germany 2925720, MKI C 07 C 21/06]. From the pyrolysis furnace, a mixture containing dichloroethane formed during decomposition at a temperature of 480-560 o C and a pressure of 1.5-2.5 MPa vinyl chloride and other products are introduced into the heat exchanger. The latter is cooled with liquid and gaseous substances to drastically reduce the temperature to 120-220 o C (preferably up to 100-150 o C). For this purpose, for example, water, mineral oil, diphenyl, silicone oil are used. Further cooling is carried out using a mixture containing more than 50% dichloroethane, which is injected into the gas stream or in contact with it in a countercurrent quenching column. The cooling rate of the gas mixture should be ( o C / s) 1 / 4-1 / 9 (preferably 1 / 5-1 / 7) of the temperature of the gas entering the cooling system. The heat taken from the gas mixture is used to heat the cube of the distillation column. Typically, two-stage cooling is used: at the first stage, the gas from the furnace is cooled to 120-220 o C. , at the second - to 60-100 o C.

К недостаткам способа относится недостаточно полное использование тепла реакционных газов. The disadvantages of the method include the insufficient full utilization of the heat of the reaction gases.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ получения винилхлорида термическим пиролизом дихлорэтана [заявка ФРГ 3135242, МКИ С 07 С 21/06, 17/34], в соответствии с которым процесс осуществляется следующим образом. Газ, выходящий из реакционной зоны печи с температурой примерно 500oС и давлением 15 ат, охлаждают до 160-200oС смешением с дихлорэтаном. Последний отбирают из закалочной колонны с температурой 140oС. Этот дихлорэтан содержит до 15% высококипящих соединений. Затем пирогаз охлаждают в закалочной колонне до 130-150oС с одновременным отделением высококипящих соединений, кокса и смолистых от реакционного газа. Выходящий сверху закалочной колонны газ, содержащий винилхлорид, дихлорэтан и хлористый водород, охлаждают до 90-110 (лучше 100)oС в конденсаторе колонны с помощью воды. При этом получают 0,4 т технологического пара с давлением 1,7 ат на 1 т винилхлорида. Часть полученного конденсата возвращают в закалочную колонну в виде флегмы, а другую часть вместе с газом подают в теплообменник. Газ и конденсат из теплообменника с температурой 40-60oС подвергают ректификации на двух колоннах и получают хлористый водород, винилхлорид и дихлорэтан. Отбираемую из куба закалочной колонны смесь высококипящих соединений и смол перегоняют в ректификационной колонне. Часть полученного отгона с температурой кипения 130oС и ниже, содержащего дихлорэтан, после конденсации возвращают в ректификационную колонну в виде флегмы. Другую часть вводят в куб закалочной колонны. Для регулирования содержания примеси бутадиена в получаемом винилхлориде к дихлорэтану, возвращаемому в дистилляционную колонну, периодически добавляют свежий дихлорэтан. Последний содержит не более 1400 ppm хлора и не более 40 ppm железа. Расход этого дихлорэтана составляет не более 1 (предпочтительнее 0,05-0,2) мол.% от количества дихлорэтана, подаваемого в печь. Такой дихлорэтан получают, например, хлорированием этилена в присутствии соединений железа.Closest to the proposed technical solution is a method for producing vinyl chloride by thermal pyrolysis of dichloroethane [application Germany 3135242, MKI C 07 With 21/06, 17/34], in accordance with which the process is as follows. The gas leaving the reaction zone of the furnace with a temperature of about 500 ° C and a pressure of 15 atm is cooled to 160-200 ° C by mixing with dichloroethane. The latter is taken from a quenching column with a temperature of 140 o C. This dichloroethane contains up to 15% of high boiling compounds. Then the pyrogas is cooled in a quenching column to 130-150 o With the simultaneous separation of high-boiling compounds, coke and tar from the reaction gas. The gas leaving the top of the quenching column containing vinyl chloride, dichloroethane and hydrogen chloride is cooled to 90-110 (preferably 100) o С in the condenser of the column using water. This gives 0.4 tons of process steam with a pressure of 1.7 atm per 1 ton of vinyl chloride. Part of the condensate obtained is returned to the quenching column in the form of reflux, and the other part, together with the gas, is fed to the heat exchanger. Gas and condensate from a heat exchanger with a temperature of 40-60 o With are subjected to rectification on two columns and get hydrogen chloride, vinyl chloride and dichloroethane. A mixture of high boiling compounds and resins taken from the cube of the quenching column is distilled in a distillation column. Part of the obtained distillation with a boiling point of 130 o C and below, containing dichloroethane, after condensation is returned to the distillation column in the form of reflux. The other part is introduced into the cube of the quenching column. Fresh dichloroethane is periodically added to dichloroethane to be returned to the distillation column to control the butadiene impurity content of the resulting vinyl chloride. The latter contains not more than 1400 ppm of chlorine and not more than 40 ppm of iron. The consumption of this dichloroethane is not more than 1 (preferably 0.05-0.2) mol% of the amount of dichloroethane fed to the furnace. Such dichloroethane is obtained, for example, by chlorination of ethylene in the presence of iron compounds.

Основным недостатком данного способа является недостаточно рациональное использование высокопотенциального (высокотемпературного) тепла реакционных газов и отложение кокса и смол на тарелках и в кипятильнике ректификационной колонны. The main disadvantage of this method is the insufficiently rational use of high potential (high temperature) heat of the reaction gases and the deposition of coke and resins on plates and in the boiler of a distillation column.

Задачей предлагаемого изобретения является получение винилхлорида путем пиролиза дихлорэтана с более рациональным и полным использованием тепла реакционных газов. The objective of the invention is to obtain vinyl chloride by pyrolysis of dichloroethane with a more rational and full use of the heat of the reaction gases.

Поставленная задача решается предложенным способом получения винилхлорида путем пиролиза дихлорэтана, включающим охлаждение полученного пирогаза и направление его в колонну закалки для разделения газообразной фазы, содержащей винилхлорид, хлористый водород и дихлорэтан и отводимой сверху колонны закалки, и высококипящих соединений, концентрирующихся в кубе колонны. Газообразную смесь из колонны закалки направляют на охлаждение с получением конденсата, частично возвращаемого в виде флегмы в колонну закалки, а оставшуюся часть конденсата вместе с газовой фазой направляют в последовательно расположенные ректификационные колонны для выделения хлористого водорода, винилхлорида и дихлорэтана. Высококипящую кубовую фракцию из колонны закалки направляют на выделение из нее дихлорэтана, возвращаемого в процесс, и удаление смолистых. The problem is solved by the proposed method for the production of vinyl chloride by pyrolysis of dichloroethane, including cooling the resulting pyrogas and directing it into the quenching column to separate the gaseous phase containing vinyl chloride, hydrogen chloride and dichloroethane and the quenching column discharged from above, and high-boiling compounds concentrated in the column cube. The gaseous mixture from the quenching column is sent for cooling to obtain condensate, which is partially returned as reflux to the quenching column, and the remaining condensate, together with the gas phase, is sent to successive distillation columns to isolate hydrogen chloride, vinyl chloride and dichloroethane. The high boiling bottoms fraction from the quenching column is directed to the separation of dichloroethane from it, which is returned to the process, and the resinous ones are removed.

По предложенному способу охлаждение пирогаза осуществляют в котле-утилизаторе, который в верхней части соединен с секционированной тарелками емкостью, в верхнюю часть которой подают предварительно нагретую в первом по ходу теплообменнике-утилизаторе выходящей из колонны закалки газообразной смесью воду, в результате испарения которой получают пар высокого давления, при этом исходный дихлорэтан перед подачей в печь пиролиза предварительно подогревают во втором теплообменнике-утилизаторе за счет остаточного тепла охлаждаемой в нем газообразной смеси колонны закалки, а дальнейшее охлаждение газообразной смеси осуществляют в третьем теплообменнике-утилизаторе воздухом, который после нагревания подают в горелки печи пиролиза для сжигания газообразного или жидкого топлива. According to the proposed method, the cooling of the pyrogas is carried out in a recovery boiler, which in the upper part is connected to a sectioned tray with a tank, the upper part of which is supplied with water pre-heated in the first downstream heat exchanger-utilizer, leaving the quenching column, by evaporation of which high vapor is produced pressure, while the initial dichloroethane is preheated before being fed to the pyrolysis furnace in a second heat exchanger-utilizer due to the residual heat cooled in it the gaseous mixture of the quenching column, and further cooling of the gaseous mixture is carried out in the third heat exchanger-utilizer with air, which, after heating, is fed to the burners of the pyrolysis furnace to burn gaseous or liquid fuel.

Кроме того, по предложенному способу кубовую жидкость из колонны закалки выводят в систему осветления для отделения паров дихлорэтана от жидкой фазы, содержащей смолы и кокс, а пары дихлорэтана направляют в ректификационную колонну выделения хлористого водорода. Система осветления включает емкость, насос и испаритель, через который кубовую жидкость колонны закалки пропускают с линейной скоростью 10-100 м/с. In addition, according to the proposed method, bottoms liquid from the quenching column is withdrawn to a clarification system to separate dichloroethane vapors from the liquid phase containing resins and coke, and dichloroethane vapors are sent to a hydrogen chloride distillation column. The clarification system includes a tank, a pump and an evaporator, through which the still liquid of the quenching column is passed with a linear velocity of 10-100 m / s.

Процесс термического пиролиза или дегидрохлорирования дихлорэтана заключается в разложении дихлорэтана при нагревании до температуры 480-520oС на винилхлорид и хлористый водород.The process of thermal pyrolysis or dehydrochlorination of dichloroethane consists in the decomposition of dichloroethane by heating to a temperature of 480-520 o With vinyl chloride and hydrogen chloride.

Стадия пиролиза дихлорэтана включает в себя печь пиролиза, колонну закалки пирогаза, узел конденсации паров, выходящих сверху этой колонны, узел осветления кубовых закалочной колонны, ректификационную колонну, предназначенную для выделения фракции дихлорэтана, возвращаемого в процесс, и фракции высококипящих побочных продуктов, направляемых на сжигание. The dichloroethane pyrolysis stage includes a pyrolysis furnace, a pyrogas quenching column, a condensation unit for the vapors leaving the top of this column, a clarification unit for the bottom quenching columns, a distillation column designed to isolate the fraction of dichloroethane returned to the process, and the fraction of high-boiling by-products sent for combustion .

Предложенный способ отличается от известного тем, что охлаждение пирогаза осуществляют в котле-утилизаторе, который в верхней части соединен с секционированной тарелками емкостью, в верхнюю часть которой подают предварительно нагретую в теплообменнике-утилизаторе за счет тепла отходящей из колонны закалки газообразной смеси воду, в результате испарения которой получают пар высокого давления, при этом исходный дихлорэтан перед подачей в печь пиролиза предварительно подогревают в теплообменнике-утилизаторе за счет остаточного тепла охлаждаемой в нем газообразной смеси колонны вакадки. The proposed method differs from the known one in that the cooling of the pyrogas is carried out in a recovery boiler, which is connected at the top to a sectioned plate with a tank, the top of which is supplied with water preheated in the heat exchanger-utilizer due to the heat of the gaseous mixture leaving the quenching column, as a result vaporization of which high-pressure steam is obtained, while the initial dichloroethane is preheated before being fed to the pyrolysis furnace in a heat exchanger-utilizer due to residual heat hlazhdaemoy therein a gaseous mixture vakadki column.

Кроме того, дальнейшее охлаждение газообразной смеси осуществляют в следующем (третьем) теплообменнике-утилизаторе воздухом, который после нагревания подают в горелки печи пиролиза для сжигания топлива. In addition, further cooling of the gaseous mixture is carried out in the next (third) heat exchanger-utilizer with air, which, after heating, is fed into the burners of the pyrolysis furnace for burning fuel.

Кубовую жидкость из колонны закалки пропускают через систему осветления, включающую емкость, насос и испаритель, со скоростью 10-100 м/с для отделения жидкой фазы, содержащей смолы и кокс, от паров дихлорэтана, направляемых в ректификационную колонну отделения хлористого водорода. The bottom liquid from the quenching column is passed through a clarification system, including a tank, pump and evaporator, at a speed of 10-100 m / s to separate the liquid phase containing resins and coke from dichloroethane vapors sent to the distillation column for the separation of hydrogen chloride.

На чертеже изображена схема получения винилхлорида термическим пиролизом дихлорэтана по предлагаемому способу. Дихлорэтан-ректификат с содержанием основного вещества не менее 99,3% подают в змеевик печи пиролиза дихлорэтана Р-1. The drawing shows a diagram of the production of vinyl chloride by thermal pyrolysis of dichloroethane according to the proposed method. Dichloroethane rectified with a basic substance content of at least 99.3% is fed into the coil of the dichloroethane R-1 pyrolysis furnace.

Печь пиролиза состоит из 3-х камер - радиантной, переходной (шоковой) и конвективной, объединенных общим каркасом, дымовой трубы, вмонтированных в боковые стенки печи горелок, систем воздуховодов и подвода топлива к горелкам, а также расположенного внутри печи змеевика. Последний условно делится на несколько зон. The pyrolysis furnace consists of 3 chambers - radiant, transitional (shock) and convective, united by a common frame, a chimney mounted in the side walls of the burner furnace, duct systems and fuel supply to the burners, as well as a coil located inside the furnace. The latter is conditionally divided into several zones.

Расположенная в конвективной камере печи часть змеевика представляет собой зону нагрева дихлорэтана, где его подогревают до температуры 215-245oС и подают в зону испарения. В шоковой камере расположена часть змеевика, которая является зоной перегрева и где пары дихлорэтана перегревают до 320-370oС. Расположенная в радиантной камере часть змеевика является реакционной. В ней происходит непосредственно процесс пиролиза дихлорэтана.Located in the convection chamber of the furnace, the part of the coil is a dichloroethane heating zone, where it is heated to a temperature of 215-245 o С and fed to the evaporation zone. A part of the coil is located in the shock chamber, which is the overheating zone and where dichloroethane vapors overheat to 320-370 o С. The part of the coil located in the radiant chamber is reactionary. The process of pyrolysis of dichloroethane takes place directly in it.

Известно, что коксообразование протекает с заметной скоростью при контакте жидких углеводородов с металлической поверхностью, нагретой до температуры выше 300oС.It is known that coke formation occurs at a noticeable rate upon contact of liquid hydrocarbons with a metal surface heated to a temperature above 300 o C.

Пиролиз дихлорэтана осуществляют при температуре 320-370oС на входе и 480-520oС на выходе и давлении на входе 20-25 кгс/см2 и выходе 16-24 кгс/см2 реакционной зоны.The dichloroethane pyrolysis is carried out at a temperature of 320-370 o C at the inlet and 480-520 o C at the outlet and an inlet pressure of 20-25 kgf / cm 2 and an exit of 16-24 kgf / cm 2 of the reaction zone.

Реакционные газы пиролиза с температурой 480-520oС подают в котел-утилизатор КУ-1, при прохождении через который температура газов снижается до температуры, исключающей конденсацию хлорорганических продуктов за счет отдачи тепла предварительно нагретой до 140-150oС котловой воде. Котел-утилизатор представляет собой аппарат, в котором газ пиролиза проходит с высокой скоростью через трубы, погруженные в слой жидкого водяного конденсата. Верхняя часть котла-утилизатора представляет собой секционированную тарелками емкость. В этой емкости происходит насыщение водяного пара за счет его барботирования через слой воды. Кроме того, с помощью этой емкости уровень воды в котле-утилизаторе можно поддерживать постоянным даже при резких изменениях расхода подаваемого в него пирогаза.Pyrolysis reaction gases with a temperature of 480-520 o C are fed into a recovery boiler KU-1, during passage through which the gas temperature decreases to a temperature that excludes condensation of organochlorine products due to heat transfer from boiler water preheated to 140-150 o C. A recovery boiler is an apparatus in which pyrolysis gas passes at high speed through pipes immersed in a layer of liquid water condensate. The top of the recovery boiler is a bowl-partitioned container. In this tank, water vapor is saturated due to its bubbling through a layer of water. In addition, using this tank, the water level in the waste heat boiler can be kept constant even with sharp changes in the flow rate of the supplied pyrogas.

Установка котла-утилизатора КУ-1 непосредственно после печи пиролиза дает возможность регенерировать большую часть тепла газов пиролиза с получением водяного пара под давлением 12 ата. The installation of the recovery boiler KU-1 immediately after the pyrolysis furnace makes it possible to regenerate most of the heat of the pyrolysis gases to produce water vapor at a pressure of 12 atm.

Реакционные газы пиролиза после котла-утилизатора КУ-1 с температурой 150-300oС подают в нижнюю часть колонны закалки К-1, где они барботируют через слой жидкости для быстрого снижения температуры до уровня 170-200oС. Газообразную смесь подвергают сначала очистке от унесенных капель закалочной жидкости на провальных тарелках и далее ректификации в верхней части колонны на тарелках за счет контакта со стекающей флегмой.The pyrolysis reaction gases after the KU-1 waste heat boiler with a temperature of 150-300 o C are fed to the lower part of the K-1 quenching column, where they are bubbled through a liquid layer to quickly reduce the temperature to a level of 170-200 o C. The gaseous mixture is first cleaned from carried away drops of quenching liquid on failure plates and further rectification in the upper part of the column on plates due to contact with flowing reflux.

Температуру флегмы поддерживают в пределах 50-80oС, а температуру куба колонны - 170-200oС. В результате ректификации выделяют из продуктов пиролиза основную часть высококипящих органических и хлорорганических побочных продуктов и смол, выводя их из колонны с кубовым потоком.The reflux temperature is maintained within the range of 50-80 o C, and the temperature of the column cube is 170-200 o C. As a result of rectification, the bulk of the high boiling organic and organochlorine by-products and resins are separated from the pyrolysis products, removing them from the column with bottoms flow.

Выходящую сверху колонны К-1 газообразную смесь, не содержащую кокса и смолистых, с температурой 160-170oС подают сначала в противоточный теплообменник-утилизатор ТУ-1, где охлаждают котловой водой. Последнюю нагревают при этом до 100-140oС и затем подают в котел-утилизатор КУ-1 для получения водяного пара.The gaseous mixture leaving the top of the K-1 column, not containing coke and tar, with a temperature of 160-170 o С is first fed to a counterflow heat exchanger-heat exchanger TU-1, where it is cooled with boiler water. The latter is heated to 100-140 o With and then served in a waste heat boiler KU-1 to obtain water vapor.

Парожидкостную смесь продуктов пиролиза из теплообменника ТУ-1 направляют в теплообменник-утилизатор ТУ-2, где ее охлаждают до температуры 100-120oС. Подаваемый в этот теплообменник хладагент - дихлорэтан из емкости-хранилища нагревают до температуры 80-100oС и затем вводят в змеевик, расположенный в конвективной зоне печи пиролиза.The vapor-liquid mixture of pyrolysis products from the TU-1 heat exchanger is sent to the TU-2 heat exchanger-heat exchanger, where it is cooled to a temperature of 100-120 o C. The refrigerant - dichloroethane supplied to this heat exchanger is heated to a temperature of 80-100 o C and then introduced into the coil located in the convection zone of the pyrolysis furnace.

Парожидкостную смесь продуктов пиролиза, выходящую из второго теплообменника-утилизатора ТУ-2, разделяют на газообразный и жидкий потоки. The vapor-liquid mixture of pyrolysis products leaving the second heat exchanger-utilizer TU-2 is separated into gaseous and liquid streams.

Дальнейшее охлаждение до 50-70oС газообразной смеси с конденсацией основной части дихлорэтана и значительной части винилхлорида осуществляют в теплообменнике-утилизаторе ТУ-3 воздухом, который после подогрева падают в горелки печи пиролиза для сжигания топлива.Further cooling to 50-70 o With a gaseous mixture with condensation of the main part of dichloroethane and a significant part of vinyl chloride is carried out in a heat exchanger-utilizer TU-3 with air, which after heating fall into the burners of the pyrolysis furnace to burn fuel.

Охлажденную жидкость из последних двух теплообменников ТУ-2 и ТУ-3 направляют в флегмовую емкость Е-1, из которой часть жидкости подают в верх колонны закалки К-1 в качестве флегмы, а оставшуюся часть жидкости направляют на разделение в колонну выделения хлористого водорода К-2. The cooled liquid from the last two heat exchangers TU-2 and TU-3 is sent to the reflux tank E-1, from which part of the liquid is fed to the top of the quenching column K-1 as reflux, and the remaining part of the liquid is sent for separation into the hydrogen chloride K separation column -2.

Несконденсировавшийся газовый поток из теплообменника-утилизатора ТУ-3 подают в теплообменник Т-1, который охлаждают захоложенным газообразным хлористым водородом, выводимым из верха колонны выделения хлористого водорода К-2. Парожидкостную смесь из теплообменника Т-1 направляют в емкость Е-2, в которой разделяют газовую и жидкую фазы. Обе фазы из емкости Е-2 направляют на разделение в колонну выделения хлористого водорода отдельными потоками. The non-condensed gas stream from the TU-3 heat exchanger-heat exchanger is fed to the T-1 heat exchanger, which is cooled by a cooled gaseous hydrogen chloride, which is removed from the top of the K-2 hydrogen chloride evolution column. The vapor-liquid mixture from the heat exchanger T-1 is sent to the tank E-2, in which the gas and liquid phases are separated. Both phases from the tank E-2 are sent to the separation in a column of the allocation of hydrogen chloride in separate streams.

Кубовый продукт колонны закалки К-1, содержащий кокс, смолистые продукты и высококипящие побочные компоненты, очищают на системе осветления. Из емкости Е-3 с помощью насоса Н-1 кубовый продукт прокачивают с линейной скоростью 10-100 м/с через испаритель Т-2 типа "труба в трубе" для подогрева циркулирующей смеси до температуры кипения. С этой целью используют греющий пар с давлением 1,2 МПа. Парожидкостную смесь из испарителя Т-2 возвращают в емкость Е-3, где в расширителе, установленном над емкостью, отделяют паровую фазу от жидкой. Паровую фазу, не содержащую кокс и смолистые продукты, подают в ректификационную колонну К-2. Жидкость, содержащую смолы и кокс, из емкости Е-3 периодически выводят на сжигание. The bottoms product of the K-1 hardening column, containing coke, tar products and high boiling point by-products, is purified on a clarification system. From the tank E-3, using the pump N-1, the bottled product is pumped at a linear speed of 10-100 m / s through a T-2 type pipe-to-pipe evaporator to heat the circulating mixture to a boiling point. For this purpose, heating steam with a pressure of 1.2 MPa is used. The vapor-liquid mixture from the T-2 evaporator is returned to the E-3 tank, where in the expander installed above the tank, the vapor phase is separated from the liquid phase. The vapor phase that does not contain coke and tar products is fed to a K-2 distillation column. The liquid containing tar and coke from the tank E-3 periodically removed for combustion.

Ректификационная колонна К-2 предназначена для выделения хлористого водорода. Колонна К-2 снабжена конденсатором Т-3 и кипятильником Т-4. Кубовую жидкость этой колонны направляют в колонну К-3 для разделения винилхлорида и не прореагировавшего при пиролизе дихлорэтана. Ректификационная колонна К-3 имеет конденсатор Т-5 и кипятильник Т-6. The distillation column K-2 is designed to isolate hydrogen chloride. The K-2 column is equipped with a T-3 condenser and a T-4 boiler. The bottom liquid of this column is sent to a K-3 column to separate vinyl chloride and dichloroethane that did not react during pyrolysis. The distillation column K-3 has a T-5 condenser and a T-6 boiler.

Таким образом, предлагаемая схема узла закалки газов пиролиза позволяет утилизировать высокопотенциальное и низкопотенциальное тепло реакционных газов, что приведет к дополнительной экономии эксплуатационных расходов. Thus, the proposed scheme of the unit for quenching pyrolysis gases makes it possible to utilize high-potential and low-grade heat of reaction gases, which will lead to additional savings in operating costs.

ПРИМЕР: В соответствии с предлагаемым процессом (см. чертеж) исходный дихлорэтан в количестве 54,6 т/ч предварительно подогревают до 140oС в теплообменнике-утилизаторе ТУ-2 за счет тепла газов пиролиза, выходящих из теплообменника-утилизатора ТУ-1. Далее подогретый исходный дихлорэтан испаряют и перегревают в расположенной в конвективной камере печи пиролиза Р-1 части змеевика. Перегретые пары дихлорэтана поступают в реакционную зону печи пиролиза с температурой 360oС и давлением 25 кгс/см2. Реакционные газы пиролиза о температурой 500oС и давлением 21 кгс/см2 направляют в котел-утилизатор КУ-1. В котел-утилизатор КУ-1 подают водяной конденсат, предварительно подогретый до 140oС в теплообменнике-утилизаторе ТУ-1 за счет тепла газов пиролиза, выходящих сверху колонны закалки К-1. При прохождении через котел-утилизатор КУ-1 температура газов уменьшается до 300oС за счет отдачи тепла нагреваемому до 150oС водяному конденсату. В результате получают пар с давлением 12 кгс/см2 (1.2 МПа).EXAMPLE: In accordance with the proposed process (see drawing), the initial dichloroethane in the amount of 54.6 t / h is preheated to 140 o C in a heat exchanger-utilizer TU-2 due to the heat of the pyrolysis gases leaving the heat exchanger-utilizer TU-1. Then, the heated initial dichloroethane is evaporated and overheated in the part of the coil located in the convection chamber of the P-1 pyrolysis furnace. Superheated vapors of dichloroethane enter the reaction zone of the pyrolysis furnace with a temperature of 360 o C and a pressure of 25 kgf / cm 2 . Pyrolysis reaction gases with a temperature of 500 o C and a pressure of 21 kgf / cm 2 are sent to a recovery boiler KU-1. The condensate boiler KU-1 is supplied with water condensate preheated to 140 o C in the heat exchanger-utilizer TU-1 due to the heat of the pyrolysis gases leaving the top of the K-1 quenching column. When passing through the recovery boiler KU-1, the temperature of the gases decreases to 300 o C due to the transfer of heat to the water condensate heated to 150 o C. The result is steam with a pressure of 12 kgf / cm 2 (1.2 MPa).

Котел-утилизатор КУ-1 представляет собой двухсекционный аппарат, в котором газы пиролиза проходят со скоростью 33 м/с через трубы, расположенные в нижней секции и погруженные в водяной конденсат. Полученный при испарении последнего пар используют для обогрева колонн ректификации дихлорэтана и винилхлорида. The KU-1 waste heat boiler is a two-section apparatus in which pyrolysis gases pass at a speed of 33 m / s through pipes located in the lower section and immersed in water condensate. Obtained by evaporation of the last pair is used to heat the rectification columns of dichloroethane and vinyl chloride.

Охлажденные продукты пиролиза, не содержащие сконденсированных хлорорганических продуктов, подают в нижнюю часть закалочной колонны К-1. За счет барботирования через слой жидкости продукты пиролиза охлаждают до температуры кубовой жидкости 178oС. Газообразная смесь подвергается очистке от унесенных капель закалочной жидкости на 2-х провальных тарелках и далее ректификуется в верхней части колонны на 16 сетчатых тарелках за счет контакта со стекающей флегмой. Температуру флегмы поддерживают равной 60oС, а температуру верха колонны - 160oС.Cooled pyrolysis products not containing condensed organochlorine products are fed to the bottom of the K-1 quenching column. By bubbling through a liquid layer, the pyrolysis products are cooled to a bottom liquid temperature of 178 ° C. The gaseous mixture is cleaned of entrained droplets of quenching liquid on 2 failure plates and then rectified in the upper part of the column on 16 mesh plates due to contact with flowing reflux. The reflux temperature is maintained at 60 ° C. , and the top temperature of the column is 160 ° C.

Выходящую сверху колонны К-1 газообразную смесь, не содержащую кокса и смолистых, подают в противоточный теплообменник-утилизатор ТУ-1, где охлаждают водяным конденсатом до температуры 150oС. Конденсат в количестве 7 м3/час нагревают при этом с 20-30 до 140oC и подают в котел-утилизатор для получения пара. Излишек перегретого конденсата в количестве 0.2 м3/ч возвращают в систему подготовки конденсата.The gaseous mixture that does not contain coke and tarry coming out from the top of the K-1 column is fed into a counter-current heat exchanger-heat exchanger TU-1, where it is cooled with water condensate to a temperature of 150 o C. The condensate in an amount of 7 m 3 / h is heated at that from 20-30 to 140 o C and served in a recovery boiler for steam. Excess superheated condensate in an amount of 0.2 m 3 / h is returned to the condensate preparation system.

Парожидкостную смесь продуктов пиролиза после первого теплообменника-утилизатора ТУ-1 подают во второй противоточный теплообменник-утилизатор ТУ-2 для предварительного нагрева до 140oС исходного дихлорэтана, подаваемого в печь пиролиза Р-1.The vapor-liquid mixture of pyrolysis products after the first heat exchanger-utilizer TU-1 is fed into the second countercurrent heat exchanger-utilizer TU-2 for preheating to 140 o With the source of dichloroethane fed to the pyrolysis furnace R-1.

Дальнейшее охлаждение до 60oС газовой смеси продуктов пиролиза с конденсацией основной части дихлорэтана и значительной части винилхлорида осуществляют в теплообменнике-утилизаторе ТУ-3, охлаждаемом воздухом. Последний после подогрева используют для сжигания топлива в горелках печи пиролиза.Further cooling to 60 o With a gas mixture of pyrolysis products with condensation of the main part of dichloroethane and a significant part of vinyl chloride is carried out in a heat exchanger-utilizer TU-3, cooled by air. The latter, after heating, is used to burn fuel in the burners of the pyrolysis furnace.

Жидкость из теплообменников ТУ-1, ТУ-2 и ТУ-3 направляют в флегмовую емкость Е-1. Из емкости Е-1 22.6 т/ч жидкости подают в верхнюю часть колонны закалки в качестве флегмы, а оставшуюся часть жидкости выводят на разделение в колонну выделения хлористого водорода К-2. The liquid from the heat exchangers TU-1, TU-2 and TU-3 is sent to the reflux tank E-1. From the E-1 tank, 22.6 t / h of liquid is supplied to the upper part of the quenching column as reflux, and the remaining part of the liquid is removed for separation into the K-2 hydrogen chloride evolution column.

Несконденсировавшийся газовый поток из теплообменника ТУ-3 направляют в теплообменник Т-1, который охлаждают захоложенным до температуры минус 27oС газообразным хлористым водородом, подаваемым из сборника флегмы колонны выделения хлористого водорода. Парожидкостную смесь из теплообменника Т-1 направляют в емкость Е-2, в которой смесь разделяют на газовую и жидкую фазы. Обе фазы из емкости подают после сброса давления до 1.3 МПа на разделение в колонну выделения хлористого водорода отдельными потоками.The non-condensed gas stream from the TU-3 heat exchanger is sent to the T-1 heat exchanger, which is cooled with gaseous hydrogen chloride cooled to a temperature of minus 27 ° C. supplied from the reflux collector of the hydrogen chloride evolution column. The vapor-liquid mixture from the heat exchanger T-1 is sent to the tank E-2, in which the mixture is divided into gas and liquid phases. After depressurizing up to 1.3 MPa, both phases are fed from the vessel to the separation of hydrogen chloride in separate streams into the column.

Кубовый продукт закалочной колонны, содержащий 9.2 % кокса, смолистых продуктов и высококипящих побочных компонентов, непрерывно выводят в емкость Е-3 в количестве 1370кг/ч. Жидкость из емкости Е-3 с помощью насоса прокачивают со скоростью 100 м/с по трубе испарителя типа "труба в трубе", где происходит подогрев циркулирующей смеси до температуры 134oС. Давление на нагнетании насоса поддерживают 0,5 МПа. Подогрев осуществляется греющим паром с давлением 1,2 МПа. Парожидкостная смесь из испарителя возвращается в емкость Е-3, где в расширителе, установленном над емкостью, отделяют паровую фазу от жидкости.The bottoms product of the hardening column, containing 9.2% coke, tar products and high boiling point by-products, is continuously discharged into the E-3 container in an amount of 1370 kg / h. The liquid from the E-3 tank is pumped with a pump at a speed of 100 m / s through the pipe-in-pipe evaporator pipe, where the circulating mixture is heated to a temperature of 134 o C. The pressure on the pump is maintained at 0.5 MPa. Heating is carried out by heating steam with a pressure of 1.2 MPa. The vapor-liquid mixture from the evaporator is returned to the tank E-3, where in the expander mounted above the tank, the vapor phase is separated from the liquid.

Паровую фазу, не содержащую кокса и смолистых продуктов, подают в ректификационную колонну выделения хлористого водорода К-2. Сконцентрированный продукт, содержащий смолы и кокс, из емкости Е-3 периодически выводят на сжигание в количестве, в среднем 120 кг/ч. The vapor phase, not containing coke and tar products, is fed into the distillation column of the allocation of hydrogen chloride K-2. The concentrated product containing resins and coke from the E-3 tank is periodically removed for burning in an amount of, on average, 120 kg / h.

В табл. 1 представлены сравнительные результаты технологического режима для двух вариантов работы узла закалки газов пиролиза:
1 вариант - прототип;
2 вариант - предлагаемый процесс, реализуемый по чертежу.
In the table. 1 shows the comparative results of the technological mode for two options for the operation of the unit for hardening pyrolysis gases:
Option 1 - prototype;
Option 2 - the proposed process, implemented according to the drawing.

Для облегчения оценки результатов в табл. 1 производительность во втором варианте приведена к величине, указанной в прототипе. To facilitate the evaluation of the results in table. 1 performance in the second embodiment is reduced to the value specified in the prototype.

В обоих вариантах происходит полное выделение из продуктов пиролиза кокса и смолистых вместе с кубовым продуктом закалочной колонны. In both cases, coke and resinous coke and resinous products from the pyrolysis products are quenched together with the bottom product of the quenching column.

Однако в предложенном процессе утилизируют 3,7 Гкал/ч высокопотенциального и 2,9 Гкал/ч низкопотенциального тепла, в то время как в прототипе утилизируется лишь 2,1 Гкал/ч низкопотенциального тепла. В результате при реализации предложенного процесса получают 4,3 т/ч водяного пара с давлением 1,2 МПа. Кроме того, 30000 кг/ч исходного дихлорэтана нагревают в теплообменнике-утилизаторе ТУ-2 до 140oС. Для сравнения, в процессе, осуществленном по прототипу, получают лишь 4 т/ч водяного пара под давлением 0,17 МПа.However, in the proposed process utilize 3.7 Gcal / h of high potential and 2.9 Gcal / h of low potential heat, while in the prototype only 2.1 Gcal / h of low potential heat is utilized. As a result, when implementing the proposed process, 4.3 t / h of water vapor with a pressure of 1.2 MPa are obtained. In addition, 30,000 kg / h of the initial dichloroethane is heated in a heat exchanger-heat exchanger TU-2 to 140 o C. For comparison, in the process carried out according to the prototype, only 4 t / h of water vapor are obtained under a pressure of 0.17 MPa.

Использование системы осветления кубовых колонны закалки дает возможность снизить более чем в 4,3 раза по сравнению с прототипом количество высококипящих соединений и смол в питании колонны выделения высококипящих и смолистых К-2 и таким образом существенно облегчить режим работы этой колонны. The use of a clarification system for bottoms hardening columns makes it possible to reduce by more than 4.3 times the amount of high boiling compounds and resins in the feed of the high-boiling and resinous K-2 recovery column and thus significantly facilitate the operation of this column.

Claims (3)

1. Способ получения винилхлорида термическим пиролизом дихлорэтана с последующим охлаждением пирогаза и подачей его в колонну закалки для отделения высококипящих соединений от газообразной фазы, содержащей винилхлорид, дихлорэтан и хлористый водород, подаваемой на охлаждение с отделением образовавшегося конденсата, частично возвращаемого в колонну закалки в виде флегмы, и подачей другой части конденсата вместе с паровой фазой в ректификационные колонны для выделения хлористого водорода, винилхлорида и дихлорэтана, с выводом из куба закалочной колонны смеси высококипящих соединений и смолистых, выделением из нее фракции, обогащенной дихлорэтаном и возвращаемой в процесс, отличающийся тем, что охлаждение пирогаза осуществляют в котле-утилизаторе, который в верхней части соединен с секционированной емкостью, в верхнюю часть которой подают предварительно нагретую в теплообменнике-утилизаторе выходящей из колонны закалки газообразной смесью воду, в результате испарения которой получают пар высокого давления, при этом исходный дихлорэтан перед подачей в печь пиролиза предварительно подогревают в другом теплообменнике-утилизаторе за счет остаточного тепла охлаждаемой в нем газообразной смеси колонны закалки. 1. A method of producing vinyl chloride by thermal pyrolysis of dichloroethane followed by cooling of the pyrogas and feeding it into the quenching column to separate high-boiling compounds from the gaseous phase containing vinyl chloride, dichloroethane and hydrogen chloride, which is supplied for cooling to separate the condensate formed, which is partially returned to the quenching column in the form of reflux , and feeding another part of the condensate, together with the vapor phase, into distillation columns to isolate hydrogen chloride, vinyl chloride and dichloroethane, with the outlet from the cube an alkaline column of a mixture of high-boiling compounds and resinous ones, separation of a fraction enriched with dichloroethane from it and returned to the process, characterized in that the pyrogas are cooled in a recovery boiler, which is connected in the upper part to a sectioned tank, to the upper part of which is preheated in a heat exchanger -utilizer leaving the quenching column with a gaseous mixture of water, which results in the evaporation of which high-pressure steam is obtained, while the initial dichloroethane is fed to the pyrolysis furnace and preheated in another heat exchanger-utilizer due to the residual heat of the gaseous mixture of the quenching column cooled in it. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газообразную смесь колонны закалки после охлаждения исходным дихлорэтаном подвергают дальнейшему охлаждению в теплообменнике-утилизаторе воздухом, который после нагревания подают в горелки печи пиролиза для сжигания топлива. 2. The method according to p. 1, characterized in that the gaseous mixture of the quenching column after cooling with the starting dichloroethane is subjected to further cooling in the heat exchanger-utilizer with air, which, after heating, is fed to the burners of the pyrolysis furnace to burn fuel. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кубовую жидкость из колонны закалки пропускают через систему осветления, включающую емкость, насос и испаритель, со скоростью 10-100 м/с для отделения жидкой фазы, содержащей смолы и кокс, от паров дихлорэтана, возвращаемых в процесс. 3. The method according to p. 1, characterized in that the still liquid from the quenching column is passed through a clarification system including a tank, pump and evaporator at a speed of 10-100 m / s to separate the liquid phase containing resins and coke from dichloroethane vapor returned to the process.
RU2000120510/04A 2000-08-04 2000-08-04 Method of preparing vinyl chloride RU2179546C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120510/04A RU2179546C1 (en) 2000-08-04 2000-08-04 Method of preparing vinyl chloride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000120510/04A RU2179546C1 (en) 2000-08-04 2000-08-04 Method of preparing vinyl chloride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2179546C1 true RU2179546C1 (en) 2002-02-20

Family

ID=20238682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000120510/04A RU2179546C1 (en) 2000-08-04 2000-08-04 Method of preparing vinyl chloride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2179546C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2506252C1 (en) * 2013-02-22 2014-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский инженерный центр "Синтез" (ООО НИИЦ "Синтез") Method of obtaining vinyl chloride by pyrolysis of 1,2-dichloroethane
RU2615141C2 (en) * 2011-12-08 2017-04-04 Тюссенкрупп Индастриал Солюшнс Аг Method and device for heat recovery in plants for producing vinyl chloride monomer or in integrated plants for producing vcm/pvc
CN110052223A (en) * 2019-05-20 2019-07-26 陕西金泰氯碱化工有限公司 A kind of mercury-free catalyzes and synthesizes the device that vinyl chloride moves heat using higher boiling aqueous solution

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615141C2 (en) * 2011-12-08 2017-04-04 Тюссенкрупп Индастриал Солюшнс Аг Method and device for heat recovery in plants for producing vinyl chloride monomer or in integrated plants for producing vcm/pvc
RU2506252C1 (en) * 2013-02-22 2014-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский инженерный центр "Синтез" (ООО НИИЦ "Синтез") Method of obtaining vinyl chloride by pyrolysis of 1,2-dichloroethane
CN110052223A (en) * 2019-05-20 2019-07-26 陕西金泰氯碱化工有限公司 A kind of mercury-free catalyzes and synthesizes the device that vinyl chloride moves heat using higher boiling aqueous solution

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4783242A (en) Distillation system and process
RU2323199C2 (en) 1,2-dichloroethane thermal cracking-mediated production of vinyl chloride
US4788357A (en) Vinyl chloride production
US20030004380A1 (en) Method for producing 1,2-dichloroethane
JPS5874624A (en) Manufacture and purification of 1,2-dichloroethane
US5770021A (en) Process and apparatus for purification of a gas stream containing acrolein
US6372122B1 (en) Method of removing contaminants from petroleum distillates
FI84471C (en) Process for producing vinyl chloride by thermal cleavage of 1,2-dichloroethane and apparatus used in the process
RU2179546C1 (en) Method of preparing vinyl chloride
US2786802A (en) Separation of steam and hydrocarbons
BG63297B1 (en) Method for the preparation of 1,2-dichlorethane by direct chlorination and a device for its realization
JPS63192729A (en) Manufacture of vinyl chloride by thermal cracking of 1,2-dichloroethane
US6252125B1 (en) Process and unit for the production of 1,2-dichloroethane
RU2179965C1 (en) Method of synthesis of vinyl chloride
SU602115A3 (en) Method of obtaining urea
US20170210999A1 (en) Method for recycling liquid waste
US4483746A (en) Process for phosphorus purification
JPH0235729B2 (en)
US4131538A (en) Method of separating a predetermined fraction from petroleum oil using multistage evaporators
JPH0345050B2 (en)
US2740753A (en) Continuous fractionation of tar
RU2263703C1 (en) Mazut distillation process
US1881901A (en) Process for the treatment of hydrocarbon oils with aluminum chloride
US3366457A (en) Combination reactor-fractionator
US6858728B2 (en) Method for making caprolactam from impure ACN in which THA is not removed until after caprolactam is produced

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070805