RU2657873C2 - Способ производства этилендихлорида (эдх) и способ производства винилхлоридного мономера (вхм) и поливинилхлорида (пвх) - Google Patents
Способ производства этилендихлорида (эдх) и способ производства винилхлоридного мономера (вхм) и поливинилхлорида (пвх) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657873C2 RU2657873C2 RU2015129032A RU2015129032A RU2657873C2 RU 2657873 C2 RU2657873 C2 RU 2657873C2 RU 2015129032 A RU2015129032 A RU 2015129032A RU 2015129032 A RU2015129032 A RU 2015129032A RU 2657873 C2 RU2657873 C2 RU 2657873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- edc
- stream
- column
- distillation column
- waste heat
- Prior art date
Links
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 24
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title description 6
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 title description 5
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 19
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004530 micro-emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UAZUEJTXWAXSMA-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichlorobut-1-ene Chemical compound CCC=C(Cl)Cl UAZUEJTXWAXSMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEQRDAAUNCRFIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichlorobutane Chemical compound CCCC(Cl)Cl SEQRDAAUNCRFIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGJCIAFFKGRGJC-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(chloranyl)ethane Chemical compound ClCCCl.ClCCCl OGJCIAFFKGRGJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N Perchloroethylene Chemical group ClC(Cl)=C(Cl)Cl CYTYCFOTNPOANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000012662 bulk polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N chloroethane Chemical compound CCCl HRYZWHHZPQKTII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000007033 dehydrochlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000012674 dispersion polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229960003750 ethyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007038 hydrochlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013386 optimize process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229950011008 tetrachloroethylene Drugs 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- ZBZJXHCVGLJWFG-UHFFFAOYSA-N trichloromethyl(.) Chemical compound Cl[C](Cl)Cl ZBZJXHCVGLJWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/013—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens
- C07C17/02—Preparation of halogenated hydrocarbons by addition of halogens to unsaturated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/15—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
- C07C17/152—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
- C07C17/156—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/25—Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу производства этилендихлорида (ЭДХ) путем хлорирования и/или оксихлорирования этилена, включающему очистку потока ЭДХ в соответствии со следующими стадиями: удаление в конечном итоге более низкокипящих примесей из потока ЭДХ так, что получают поток ЭДХ, по существу не содержащий более низкокипящих примесей; подача такого потока ЭДХ в дистилляционную колонну тяжелых фракций так, что получают верхний поток по существу чистого ЭДХ и нижний поток, содержащий более высококипящие примеси и ЭДХ. Поток ЭДХ, поданный в дистилляционную колонну тяжелых фракций, по меньшей мере, частично подогревают с помощью нагревателя с использованием отходящего тепла, предоставляемого в самом процессе производства ЭДХ, и где отходящее тепло в теплообменнике генерируют путем сжатия части верхнего потока по существу чистого ЭДХ из колонны тяжелых фракций с использованием устройства рекомпрессии пара (РП). Технический результат – эффективное энергосбережение. 5 з.п. ф-лы, 15 ил., 9 табл.
Description
Данная заявка заявляет приоритет Европейской заявки № 12198593.1, направленной на рассмотрение 20 декабря 2012 г., причем полное содержание этой заявки включено в данный документ посредством ссылки для всех целей.
Настоящее изобретение относится к способу производства этилендихлорида (ЭДХ (EDC)), а также к способу производства винилхлоридного мономера (ВХМ (VCM)) и поливинилхлорида (ПВХ (PVC)).
Для производства ВХМ обычно используют два способа: гидрохлорирование ацетилена и дегидрохлорирование этилендихлорида (1,2-дихлорэтана) или ЭДХ. Последнее обычно происходит при термическом крекинге, и ЭДХ, используемый в этом случае, как правило, получают прямым хлорированием и/или оксихлорированием этилена.
Как именно объяснено в публикации «Chemical Process Design: Computer-Aided Case Studies», Alexandre C. Dimian, Costin Sorin Bildea, Copyright© 2008 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, ISBN: 978-3-527-31403-4, Chapter 7 - «Vinyl Chloride Monomer Process», сегодня большинство технологий ВХМ основано на «оптимизированных» процессах.
Под этим понимают, что все промежуточные соединения и побочные продукты рециркулируют способом, который обеспечивает строго замкнутый материальный баланс только ВХМ в качестве конечного продукта, исходя из этилена, хлора и кислорода. Основные химические стадии включают:
1. Прямое хлорирование этилена до 1,2-этилендихлорида (ЭДХ):
С2Н4+Cl2→С2Н4Cl2+218 кДж/моль.
2. Термический крекинг (пиролиз) ЭДХ до ВХМ:
С2Н4Cl2→С2Н3Cl+НСl-71 кДж/моль.
3. Выделение HCl и оксихлорирование этилена до ЭДХ:
С2Н4+2НСl+0,5О2→С2Н4Cl2+Н2О+238 кДж/моль.
Следовательно, идеальный оптимизированный процесс может быть описан суммарным уравнением:
С2Н4+0,5Cl2+0,25О2→С2Н3Cl+0,5Н2О+192,5 кДж/моль.
В этом документе приведена, а именно в подразделе 7.6, схема технологического процесса (Фигура 7, 8), показывающая, как ЭДХ (как «свежий» ЭДХ, выходящий из (окси)хлорирования, так и рециркулированный ЭДХ, который не был подвергнут крекингу и был отделен от продуктов реакции пиролиза (ВХМ и НСl), очищают перед его подачей в реактор пиролиза. Такую очистку, как правило проводят, по меньшей мере, на трех стадиях: первая, очистка от «легких» примесей (имеющих температуру кипения ниже температуры кипения ЭДХ), обычно с использованием дистилляционной колонны; затем очистка от «тяжелых» примесей (имеющих температуру кипения выше температуры кипения ЭДХ), также обычно с использованием дистилляционной колонны (колонна тяжелых фракций), и, наконец, на кубовых остатках последней, которые все еще содержат ЭДХ, чтобы иметь возможность улучшенного удаления примесей, стадия концентрирования также с использованием дистилляционной колонны (колонна концентрирования кубовых остатков).
В этом документе изложены, а именно в подразделе 7.7, два пути экономии энергии в описанном выше «оптимизированном» процессе. Однако ни один из них не включает энергосбережение на колонне тяжелых фракций.
В патенте США № 4788357 описан способ, включающий энергосбережение на такой же колонне путем адиабатической конденсации продуктов верхнего погона и путем использования теплоты конденсации, полученной таким образом, для подогрева ребойлера у куба колонны.
В патенте США 7182840 также раскрыт способ, включающий энергосбережение на такой же колонне путем подогрева ее бойлера, но это делаетcя за счет извлечения теплоты реакции прямого хлорирования этилена в ЭДХ.
Настоящее изобретение ставит целью разработку нового пути энергосбережения в процессе производства ЭДХ. Он основан на идее подогрева подачи в колонну тяжелых фракций, приводящей к снижению теплопроизводительности ее ребойлера, и реализуется за счет использования теплоты, предоставляемой в процессе производства самого ЭДХ.
В связи с этим изобретение относится к способу производства ЭДХ или Этилендихлорида путем хлорирования и/или оксихлорирования этилена, причем указанный способ включает очистку потока ЭДХ в соответствии со следующими стадиями:
- в конечном итоге удаление более низкокипящих примесей из потока ЭДХ так, что образуется поток ЭДХ, по существу не содержащий более низкокипящие примеси;
- подача такого потока ЭДХ в дистилляционную колонну тяжелых фракций так, что получают верхний поток по существу чистого ЭДХ и нижний поток, содержащий более высококипящие примеси и ЭДХ,
где поток ЭДХ, подаваемый на дистилляционную колонну тяжелых фракций, по меньшей мере, частично подогревают с помощью нагревателя, использующего отходящее тепло, предоставляемое в самом процессе производства ЭДХ или на последующей стадии пиролиза указанного ЭДХ в винилхлоридный мономер или ВХМ.
Приведенные выше определения «по существу чистый» или «по существу не содержащий» фактически означают, что остается только ограниченное количество примесей (как правило, несколько % масс. или меньше) в указанных потоках.
Определение «поток ЭДХ» предназначено для обозначения потока текучей среды, газообразной среды или жидкости, но, как правило, жидкости, содержащей преимущественно больше, чем 90% и преимущественно больше, чем 95%, и даже более предпочтительно больше, чем 97% ЭДХ, причем остальное количество составляют более низко- или высококипящие примеси, то есть соединения, имеющие температуру кипения ниже или выше, чем температура кипения ЭДХ. Типичными примесями являются ВХМ, этилхлорид, 1,1-ЭДХ, хлоропрен (α и β), трихлорид углерода, тетрахлорид углерода, трихлорэтан, перхлорэтилен, тетрахлорэтан, дихлорбутан, дихлорбутен, смолы.
Более низко- и более высококипящие примеси, обычно называемые легкими фракциями и тяжелыми фракциями, обычно обе отделяют, чтобы получить очищенный ЭДХ, который может быть использован для питания печей участка крекинга установки ВХМ или который может быть продан на рынке. Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления изобретения легкие фракции отделяют на первой стадии, предпочтительно в дистилляционной колонне. Эта колонна одновременно может быть использована в качестве обезвоживающей колонны. В зависимости от установки такая колонна может быть предназначена для одного источника ЭДХ (в этом случае обычно устанавливают несколько колонн легких фракций) или может быть общей для различных источников ЭДХ.
Дистилляционная(ые) колонна(ы), используемая(ые) в способе изобретения, представляет собой фракционирующую колонну, устройство, широко используемое в химической промышленности, где многокомпонентная смесь должна быть разделена на группы соединений в пределах относительно небольшого интервала температур кипения, также называемых фракциями. «Наиболее легкие» продукты с наиболее низкими температурами кипения выходят из верха колонны, а «наиболее тяжелые» продукты с наиболее высокими температурами кипения выходят из куба.
Внутри колонны стекающая вниз флегма обеспечивает охлаждение и конденсацию протекающих вверх паров, увеличивая за счет этого эффективность дистилляционной колонны. Чем больше флегмы и/или больше тарелок обеспечено, тем лучше отделение более низкокипящих материалов от более высококипящих материалов.
Колпачковые «тарелки» или ситчатые «тарелки», или клапанные «тарелки» представляют собой один из типов физических приспособлений, которые могут быть использованы для создания хорошего контакте между протекающими вверх парами и стекающей вниз жидкостью внутри промышленной фракционирующей колонны.
Однако в контексте изобретения может иметь преимущество использование насадки внутри тарелок, так как это обеспечивает более низкое падение давления по колонне. Такая насадка может представлять собой или произвольно загруженную насадку, такую как Pall, CMR или кольца Рашига (шириной 1-3”, 2,54-7,62 см), или структурированный листовой материал.
В соответствии с изобретением поток ЭДХ, поданный на дистилляционную колонну тяжелых фракций, по меньшей мере, частично подогревают путем использования отходящего тепла, предоставляемого в процессе производства ЭДХ или на последующей стадии пиролиза до ВХМ. Предпочтительно подогревают всю подачу.
В соответствии с изобретением для подогрева потока ЭДХ, подаваемого в колонну тяжелых фракций, может быть использован кожухотрубный или пленочный теплообменник.
Кожухотрубные теплообменники могут быть выполнены или в вертикальном положении с нагревающей текучей средой в межтрубном пространстве или в горизонтальном положении с нагревающей текучей средой в трубках.
Предпочтительно нагревателем является теплообменник со стекающей пленкой. Теплообменник со стекающей пленкой обычно представляет собой теплообменник с вертикальными трубками, где текучую среду нагревают и частично испаряют, пока она стекает вниз в виде тонкой пленки на нагретые стенки трубок. Теплообменники со стекающей пленкой предпочтительны, так как они обеспечивают возможность небольшой разницы между температурой нагревающей среды на межтрубном пространстве и температурой текучей среды, нагретой и испаряющейся внутри трубок.
В первом предпочтительном варианте осуществления изобретения отходящее тепло, используемое в нагревателе, генерируют путем сжатия части самого верхнего потока по существу чистого ЭДХ из колонны тяжелых фракций с использованием устройства рекомпрессии пара (РП (VR)). Если сжатие пара проводят с помощью механического компрессора или вентилятора, такой процесс испарения обычно называют МРП (MVR - механическая рекомпрессия пара). В случае компрессии, проводимой с помощью пароструйного эжектора высокого давления, процесс обычно называют ТРП (TVR - термическая рекомпрессия пара), или термокомпрессией, или компрессией пара. Последняя (ТРП) обеспечивает сохранение меньшего количества термической энергии, но не требует потребления какой-либо дополнительной механической энергии.
Во втором предпочтительном варианте осуществления изобретения отходящее тепло, используемое в нагревателе, представляет собой поток горячего ЭДХ, выходящий из узла прямого хлорирования этилена до ЭДХ. Как объяснялось выше, такое прямое хлорирование обычно используют при производстве ВХМ.
Под «узлом» подразумевают все приспособления/устройства, используемые в производственном оборудовании, типа реактора(ов), емкости(ей), трубопровода(ов), насоса(ов) и т.д. На практике удобно принимать горячий поток непосредственно из реактора прямого хлорирования.
В зависимости от типа прямого хлорирования горячий поток может представлять собой пары ЭДХ, выходящие из верха реактора прямого хлорирования (в этом случае он представляет собой реактор кипящего типа), которые конденсируют в теплообменнике, или горячий жидкий ЭДХ, циркулирующий в контуре от реактора прямого хлорирования до теплообменника и назад в реактор прямого хлорирования.
В первом частном варианте осуществления нагреватель напрямую нагревают с помощью горячего потока, выходящего из узла прямого хлорирования этилена в ЭДХ.
Во втором частном варианте осуществления устройство РП монтируют между узлом прямого хлорирования и нагревателем, чтобы повысить температурный уровень отходящего тепла, извлекаемого из узла прямого хлорирования. Такое устройство РП может представлять собой или МРП или ТРП.
В третьем предпочтительном варианте осуществления отходящее тепло, используемое в нагревателе, представляет собой горячий поток, покидающий устройство гашения из узла оксихлорирования этилена до ЭДХ. Как объяснялось выше, такую стадию оксихлорирования обычно используют в «оптимизированном» производстве ВХМ. Эта стадия в реакторе превращает HCl, выходящий от производства ВХМ, в ЭДХ путем добавления этилена и кислорода (чистого или из воздуха). Реактор обычно находится после стадии гашения, где абсорбируют непревращенный HCl (HCl в газообразной форме).
В четвертом варианте осуществления изобретения отходящее тепло, используемое в нагревателе, представляет собой горячий поток, покидающий куб колонны очистки ВХМ в узле производства ВХМ, начиная от ЭДХ, полученного из этилена, до того, как указанный поток направляют на стадию удаления легких фракций.
Изобретение также относится к способу производства винилхлоридного мономера (ВХМ) путем пиролиза очищенного ЭДХ, полученного с помощью описанного выше способа.
Условия, при которых может быть проведен пиролиз, известны специалисту в данной области техники. Такой пиролиз обычно проводят за счет реакции в газовой фазе в трубчатой печи. Обычные температуры пиролиза находятся между 400 и 600°С с предпочтительным интервалом от 480 до 540°С. Время пребывания преимущественно находится между 1 и 60 сек с предпочтительным интервалом от 5 до 25 сек. Степень конверсии ЭДХ преимущественно ограничивают 45-75%, чтобы ограничить образование побочных продуктов и забивку трубок печи.
Настоящее изобретение также относится к способу производства ПВХ. В этом смысле изобретение относится к способу производства ПВХ путем полимеризации ВХМ, полученного с помощью описанного выше способа.
Способ производства ПВХ может представлять собой процесс полимеризации в массе, в растворе или в водной дисперсии; предпочтительно он представляет собой процесс полимеризации в водной дисперсии.
Выражение «полимеризация в водной дисперсии», как понимают, означает свободно-радикальную полимеризацию в водной суспензии, а также свободно-радикальную полимеризацию в водной эмульсии и полимеризацию в водной микроэмульсии.
Выражение «свободно-радикальная полимеризация в водной суспензии», как понимают, означает любой процесс свободно-радикальной полимеризации, проводимый в водной среде в присутствии диспергирующих агентов и растворимых в масле свободно-радикальных инициаторов.
Выражение «свободно-радикальная полимеризация в водной эмульсии», как понимают, означает любой процесс свободно-радикальной полимеризации, проводимый в водной среде в присутствии эмульгирующих агентов и растворимых в воде свободно-радикальных инициаторов.
Выражение «полимеризация в водной микроэмульсии», также называемая полимеризацией в гомогенизированной водной дисперсии, как понимают, означает любой процесс свободно-радикальной полимеризации, в котором используют растворимые в массе инициаторы, а эмульсию капель мономеров получают за счет энергичного механического перемешивания в присутствии эмульгирующих агентов.
Настоящее изобретение проиллюстрировано неограничивающим образом с помощью прикрепленных фигур 1-7, которые показывают некоторые предпочтительные варианты осуществления в сравнении с предшествующим уровнем техники. На этих чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые или похожие элементы.
Фигуры 1 и 2 показывают типичные расположения колонн очистки ЭДХ и фигуры 3-9 показывают семь разных вариантов расположения в соответствии с изобретением. То есть:
- фигура 1 показывает размещение типичных колонн очистки ЭДХ;
- фигура 2 детализирует колонну тяжелых фракций и устройства, связанные с ней;
- фигура 3 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из устройства МРП, сжимающего часть верхнего потока по существу чистого ЭДХ из колонны тяжелых фракций;
- фигура 4 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из устройства ТРП, сжимающего часть верхнего потока по существу чистого ЭДХ из колонны тяжелых фракций;
- фигура 5 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло напрямую и полностью выходит из узла прямого хлорирования этилена до ЭДХ;
- фигура 6 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из верха узла прямого хлорирования этилена до ЭДХ, которое дополнительно сжато с использованием МРП;
- фигура 7 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из верха узла прямого хлорирования этилена до ЭДХ, которое дополнительно сжато с использованием ТРП;
- фигура 8 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из устройства гашения узла оксихлорирования этилена до ЭДХ.
- фигура 9 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло выходит из куба колонны очистки ВХМ.
На этих фигурах похожие устройства имеют похожие или одинаковые ссылочные позиции.
Как можно увидеть на фигуре 1, в типичном процессе очистки ЭДХ подачу сырого ЭДХ (4) разделяют в первой дистилляционной колонне (1) (или колонне легких фракций) на легкие фракции (5) на верху и на поток (6) ЭДХ, содержащий тяжелые примеси, у куба. Этот поток подают на вторую дистилляционную колонну (2) (или колонну тяжелых фракций), где его разделяют снова на верхний поток по существу чистого ЭДХ (7) и нижний поток ЭДХ, обогащенного тяжелыми фракциями (8). Этот нижний поток направляют на концентрирующую колонну (3), где его разделяют на поток по существу чистого ЭДХ (9), который возвращают в колонну (2), и тяжелые фракции (10), которые могут быть, например, переработаны или утилизированы (например, сжиганием).
При таком стандартном расположении все 3 колонны очистки представляют собой классические дистилляционные колонны с ребойлером, конденсатором и т.д.
Фигура 2 детализирует колонну тяжелых фракций (2) и связанные с ней устройства, где верхний поток по существу чистого ЭДХ (7), покидающий указанную колонну (2), вначале конденсируют в конденсаторе (13) и затем направляют в емкость флегмы (14), из которой отделяют выходные газы (16), в конечном счете используя вакуумную систему (5), из жидкого потока очищенного ЭДХ (17), который частично рециркулируют в виде флегмы в колонну (2) с использованием насоса (121). Другую часть очищенного ЭДХ направляют на применение (70) по направлению потока, например, на стадию пиролиза до ВХМ. Ребойлер (11) используют для нагревания куба колонны (2), и нижний поток ЭДХ, обогащенный тяжелыми фракциями (8), удаляют из колонны (2) с использованием насоса (12).
В первом варианте осуществления, проиллюстрированном на фигуре 3, одну часть (7’) потока (7) перерабатывают, как разъяснено выше (конденсируют в конденсаторе (13) и направляют в емкость флегмы (14)), при этом остаток (7”) указанного потока (7) направляют на МРП (17), что генерирует тепло, используемое в теплообменнике (18), подогревающем подачу (6) в колонну (2).
Фигура 4 показывает второй вариант осуществления изобретения, идентичный варианту на фигуре 3, за исключением МРП (17), которая замена на ТРП (19), также принимающую пары из испарителя (20), подаваемые с потоком ЭДХ (71’), покидающим емкость флегмы (14), и подаваемые к указанному испарителю (20) с помощью насоса (122).
Третий вариант осуществления изобретения показан на фигуре 5, которая имеет принципиальную схему расположения более или менее аналогичную принципиальной схеме фигуры 4, но где горячий поток, выходящий из реактора прямого хлорирования (200), используют в теплообменнике (18), подогревающем подачу (6) колонны (2).
Фигуры 6 и 7 показывают два варианта осуществления изобретения более или менее аналогичные варианту фигуры 5, но где РП помещена между реактором прямого хлорирования (200) и теплообменником (18).
Эта РП представляет собой или МРП (17), как показано на фигуре 6, или ТРП (19), как показано на фигуре 7. В последнем случае ТРП также принимает пары высокого давления, выходящие из испарителя (20), который испаряет часть потока, сконденсированного в теплообменнике (18), собранного в емкости (21) и закачанного с помощью насоса (122), причем другую часть указанного потока возвращают в реактор прямого хлорирования (200).
Фигура 8 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло, используемое для подогрева подачи (6) колонны (2), представляет собой горячий поток, покидающий устройство гашения (300) узла оксихлорирования этилена до ЭДХ.
Фигура 9 показывает вариант осуществления изобретения, в котором отходящее тепло, используемое для подогрева подачи (6) колонны (2), представляет собой горячий поток, покидающий куб колонны очистки ВХМ (400), до его направления на стадию удаления легких фракций (500) процесса очистки ВХМ, как описано выше.
Таблица 1, приведенная ниже, показывает результаты моделирования/расчетов, сделанных с использованием программного обеспечения версии 7.2 AspenONE®.
Эти результаты базируются на принципиальных схемах расположения фигур от 2-2 до 7-2 (которые представляют собой незначительно модифицированные версии, соответствующие фигурам от 2 до 7, описанным выше) и приобщенных фигур 8 и 9, использующих рабочие условия, представленные в таблицах от 2 до 9 (таблица 2, дающая рабочие условия фигуры 2-2, и т.д. до таблицы 9, которая дает условия фигуры 9).
Принципиальная схема расположения на фигурах, используемая для расчетов, охватывает потоки из таблиц от 2 до 9, которые все помещены в квадраты (чтобы исключить путаницы с цифрами устройств).
Энергосбережения, указанные в таблице 1 (в виде отрицательных цифр, причем положительные цифры относятся к потреблению новой энергии) для принципиальных схем расположения для фигур от 3-2 до 9, все рассчитаны относительно потребления энергии принципиальной схемы фигуры 2-2.
Варианты осуществления фигур 3 и 6 (и фигур 3-2 и 6-2) требуют дополнительного потребления электричества, тогда как варианты осуществления фигур 4 и 7 (и 4-2 и 7-2) требуют дополнительного потребления пара среднего давления в испарителе (20). Однако они все приводят к чистому энергосбережению.
Варианты осуществления фигур 3 и 4 позволяют извлекать отходящее тепло, предоставляемое на верху колонны тяжелых фракций. Такие варианты осуществления изобретения исключают любое соединение с другими частями производства ЭДХ или ВХМ. Они дают возможность уменьшить охлаждающую способность на верху колонны тяжелых фракций. Частный вариант осуществления с МРП обеспечивает возможность наиболее высокого теплоизвлечения, но требует потребления нового электричества.
Варианты осуществления фигур 5, 6 и 7 дают возможность выделять отходящее тепло, предоставляемое при производстве ЭДХ прямым хлорированием. В зависимости от уровня температуры потока газообразного ЭДХ, доступного на участке хлорирования, отходящее тепло может быть использовано напрямую или требуется устройство РП. Монтаж устройства РП является более затратным. Решение с МРП требует дополнительного электричества. Такие варианты осуществления приводят к уменьшению охлаждающей способности на участке хлорирования, тогда как охлаждающая способность в верху колонны тяжелых фракций вырастает незначительно.
Вариант осуществления фигуры 8 обеспечивает возможность извлечения отходящего тепла, предоставляемого при оксихлорировании, и приводит к уменьшению охлаждающей способности на участке оксихлорирования, тогда как охлаждающая способность в верху колонны тяжелых фракций вырастает незначительно.
Вариант осуществления фигуры 9 обеспечивает возможность извлечения отходящего тепла, предоставляемого потоком горячего ЭДХ, покидающего куб колонны ВХМ.
Если любые патенты, патентные заявки и публикации, которые включены в данное описание посредством ссылки, вступают в конфликт с описанием настоящей заявки в такой степени, что это может сделать понятие неясным, настоящее изобретение имеет преимущественное право.
Claims (9)
1. Способ производства этилендихлорида (ЭДХ) путем хлорирования и/или оксихлорирования этилена, причем указанный способ включает очистку потока ЭДХ в соответствии со следующими стадиями:
- удаление в конечном итоге более низкокипящих примесей из потока ЭДХ так, что получают поток ЭДХ, по существу не содержащий более низкокипящих примесей;
- подача такого потока ЭДХ в дистилляционную колонную тяжелых фракций так, что получают верхний поток по существу чистого ЭДХ и нижний поток, содержащий более высококипящие примеси и ЭДХ;
где поток ЭДХ, поданный в дистилляционную колонну тяжелых фракций, по меньшей мере, частично подогревают с помощью нагревателя с использованием отходящего тепла, предоставляемого в самом процессе производства ЭДХ, и где отходящее тепло в теплообменнике генерируют путем сжатия части верхнего потока по существу чистого ЭДХ из колонны тяжелых фракций с использованием устройства рекомпрессии пара (РП).
2. Способ по п.1, где дистилляционная колонна тяжелых фракций представляет собой фракционирующую колонну, содержащую насадку.
3. Способ по п.1, где дистилляционная колонная тяжелых фракций работает в вакууме.
4. Способ по п.1, где весь поток ЭДХ, поданный в дистилляционную колонну тяжелых фракций, подогревают с помощью нагревателя.
5. Способ по п.1, где нагреватель представляет собой теплообменник со стекающей пленкой или кожухотрубный теплообменник.
6. Способ по п.1, где устройство РП представляет собой или устройство механической рекомпрессии пара (МРП), или устройство термической рекомпрессии пара (ТРП).
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP12198593.1A EP2746246A1 (en) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Process for the manufacture of ethylene dichloride (EDC), and process for the manufacture of vinyl chloride monomer (VCM) and of polyvinyl chloride (PVC) |
| EP12198593.1 | 2012-12-20 | ||
| PCT/EP2013/075884 WO2014095441A1 (en) | 2012-12-20 | 2013-12-09 | Process for the manufacture of ethylene dichloride (edc), and process for the manufacture of vinyl chloride monomer (vcm) and of polyvinyl chloride (pvc) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015129032A RU2015129032A (ru) | 2017-01-24 |
| RU2657873C2 true RU2657873C2 (ru) | 2018-06-18 |
Family
ID=47519906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015129032A RU2657873C2 (ru) | 2012-12-20 | 2013-12-09 | Способ производства этилендихлорида (эдх) и способ производства винилхлоридного мономера (вхм) и поливинилхлорида (пвх) |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP2746246A1 (ru) |
| ES (1) | ES2702353T3 (ru) |
| HU (1) | HUE041428T2 (ru) |
| PL (1) | PL2935164T3 (ru) |
| RU (1) | RU2657873C2 (ru) |
| TW (1) | TWI613179B (ru) |
| WO (1) | WO2014095441A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105669362A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-06-15 | 江苏乐科节能科技股份有限公司 | 三氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2437869C2 (ru) * | 2005-06-28 | 2011-12-27 | Уде Гмбх | Способ и устройство для использования теплоты реакции, выделяющейся при получении 1,2-дихлорэтана |
| WO2012110371A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | Solvay Sa | Manufacture of at least one ethylene derivative compound |
| RU2481320C2 (ru) * | 2008-09-23 | 2013-05-10 | Тиссенкрупп Уде Гмбх | Способ использования теплоты реакции, получаемой в процессе производства 1,2-дихлорэтана из этилена в реакторе с псевдоожиженным слоем |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3440685A1 (de) | 1984-11-07 | 1986-05-07 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Verfahren zur herstellung von vinylchlorid durch thermische spaltung von gereinigtem 1,2-dichlorethan |
| ATE267788T1 (de) * | 1999-09-22 | 2004-06-15 | Uhde Gmbh | Verfahren zur wärmenutzung bei der herstellung von 1,2-dichlorethan |
| DE19953762C2 (de) | 1999-11-09 | 2003-07-10 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Nutzung der bei der 1,2-Dichlorethan-Herstellung im Direktchlorierungsreaktor anfallenden Wärme |
| DE102004022734A1 (de) * | 2004-05-07 | 2005-12-01 | Vinnolit Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Destillation von Produktgemischen |
-
2012
- 2012-12-20 EP EP12198593.1A patent/EP2746246A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-12-09 WO PCT/EP2013/075884 patent/WO2014095441A1/en active Application Filing
- 2013-12-09 ES ES13801591T patent/ES2702353T3/es active Active
- 2013-12-09 PL PL13801591T patent/PL2935164T3/pl unknown
- 2013-12-09 RU RU2015129032A patent/RU2657873C2/ru active
- 2013-12-09 HU HUE13801591A patent/HUE041428T2/hu unknown
- 2013-12-09 EP EP13801591.2A patent/EP2935164B1/en active Active
- 2013-12-10 TW TW102145376A patent/TWI613179B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2437869C2 (ru) * | 2005-06-28 | 2011-12-27 | Уде Гмбх | Способ и устройство для использования теплоты реакции, выделяющейся при получении 1,2-дихлорэтана |
| RU2481320C2 (ru) * | 2008-09-23 | 2013-05-10 | Тиссенкрупп Уде Гмбх | Способ использования теплоты реакции, получаемой в процессе производства 1,2-дихлорэтана из этилена в реакторе с псевдоожиженным слоем |
| WO2012110371A1 (en) * | 2011-02-15 | 2012-08-23 | Solvay Sa | Manufacture of at least one ethylene derivative compound |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL2935164T3 (pl) | 2019-03-29 |
| HUE041428T2 (hu) | 2019-05-28 |
| TWI613179B (zh) | 2018-02-01 |
| EP2935164A1 (en) | 2015-10-28 |
| EP2746246A1 (en) | 2014-06-25 |
| ES2702353T3 (es) | 2019-02-28 |
| RU2015129032A (ru) | 2017-01-24 |
| TW201439039A (zh) | 2014-10-16 |
| WO2014095441A1 (en) | 2014-06-26 |
| EP2935164B1 (en) | 2018-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI387558B (zh) | 提高無水氯化氫氣體之純化作用的方法 | |
| RU2323199C2 (ru) | Способ производства винилхлорида посредством термического крекинга 1,2-дихлорэтана | |
| US20120085126A1 (en) | Low energy distillation system and method | |
| Long et al. | A novel self-heat recuperative dividing wall column to maximize energy efficiency and column throughput in retrofitting and debottlenecking of a side stream column | |
| CN105142747B (zh) | 用于蒸馏分离三组分或多组分混合物的方法和装置 | |
| TWI546113B (zh) | 蒸餾分離三或更多組分混合物的方法和裝置 | |
| CN104968636A (zh) | 用于制备烷醇的装置 | |
| NO327745B1 (no) | Fremgangsmate og innretning for utnyttelse av reaksjonsvarme som dannes ved fremstilling av 1,2-dikloretan | |
| CN104225946B (zh) | 一种酰氯的连续精馏装置及精馏方法 | |
| RU2657873C2 (ru) | Способ производства этилендихлорида (эдх) и способ производства винилхлоридного мономера (вхм) и поливинилхлорида (пвх) | |
| US8742182B2 (en) | Method of operating a distillation column for purifying 1,2-dichloroethane and for coupled sodium hydroxide solution evaporative concentration | |
| TWI373461B (ru) | ||
| TWI618687B (zh) | 純化二氯乙烯（ｅｄｃ）之方法，製造氯乙烯單體（ｖｃｍ）和聚氯乙烯（ｐｖｃ）之方法 | |
| US20140329983A1 (en) | Process for the manufacture of vinyl chloride monomer (VCM) and of polyvinyl chloride (PVC) | |
| CN103922891A (zh) | 一种两段反应精馏串联生产氯化苄的能量集成方法 | |
| TWI557098B (zh) | 供在氯乙烯單體工廠或整合性氯乙烯單體／聚氯乙烯工廠內熱回收用之方法及裝置 | |
| KR101816963B1 (ko) | 플래시 증발을 통한 에틸렌 디클로라이드의 정제장치 및 정제방법 | |
| KR101781676B1 (ko) | 폐열을 이용한 에틸렌 디클로라이드의 정제장치 및 정제방법 | |
| RU2179965C1 (ru) | Способ получения винилхлорида | |
| RU2153394C1 (ru) | Реактор прямого хлорирования этилена | |
| CN115317944A (zh) | 一种有机硅环体混合物的分离方法 | |
| TW201335113A (zh) | 生產氯乙烯單體（ｖｃｍ）及聚氯乙烯（ｐｖｃ）之方法 | |
| RU2200182C2 (ru) | Способ первичной перегонки углеводородного сырья | |
| MX2008003753A (en) | Method of operating a distillation column for purifying 1,2-dichloroethane and for coupled sodium hydroxide solution evaporative concentration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190524 |