TWI547596B - 濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置 - Google Patents

濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI547596B
TWI547596B TW101124284A TW101124284A TWI547596B TW I547596 B TWI547596 B TW I547596B TW 101124284 A TW101124284 A TW 101124284A TW 101124284 A TW101124284 A TW 101124284A TW I547596 B TWI547596 B TW I547596B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
heat
concentration unit
unit
concentration
concentrating
Prior art date
Application number
TW101124284A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201315840A (zh
Inventor
麥可 班傑
史文 彼得森
麥歇爾 克萊伯
Original Assignee
蒂森克虜伯猶德有限公司
維諾立有限兩合公司
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 蒂森克虜伯猶德有限公司, 維諾立有限兩合公司 filed Critical 蒂森克虜伯猶德有限公司
Publication of TW201315840A publication Critical patent/TW201315840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI547596B publication Critical patent/TWI547596B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/0011—Heating features
    • B01D1/0058—Use of waste energy from other processes or sources, e.g. combustion gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
    • B01D1/065—Evaporators with vertical tubes by film evaporating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/26—Multiple-effect evaporating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/28—Evaporating with vapour compression
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04—Hydroxides
    • C01D1/42—Concentration; Dehydration
    • 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
    • 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
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置
本發明係關於用於在用於製造1,2-二氯乙烷之設備中濃縮鹼水溶液的方法及裝置。
1,2-二氯乙烷(下文稱為「DCE」)主要用作單體氯乙烯之製備的中間物，單體氯乙烯又用作聚氯乙烯之製備的中間物。用於形成單體氯乙烯之DCE的反應形成氯化氫HCl。此較佳係用於利用HCl與氧將乙烯氧氯化來製備DCE的方法中。製備DCE的另一途徑係經由利用氯將乙烯直接氯化來進行。在DCE之工業製備中，二者途徑均使用，因此根據下列反應式，所產生的氯化氫與所消耗的氯化氫之間存在平衡：Cl2+C2H4 → C2H4Cl2+218 kJ/mol C2H4Cl2 → C2H3Cl+HCl-71 kJ/mol C2H4+2 HCl+½ O2 → C2H4Cl2+H2O+238 kJ/mol
直接氯化所需之氯經常在位於DCE設備附近的氯鹼電解設備中製造。已知此處亦形成氫氧化鈉溶液，濃度通常為約30重量%。
該鹼代表有價值之材料，但基於經濟因素必須予以濃縮。現代氯鹼電解設備係配備有用於所獲得之鹼的濃縮單元。該單元通常係藉由蒸氣操作，及通常產生濃度為50重量%或更高之氫氧化鈉的鹼。
用於操作該濃縮單元所需之蒸氣代表氯鹼電解設備的不可小覷部分之操作成本。
已提出來自DCE製程的熱可用於蒸發或濃縮來自氯鹼電解的氫氧化鈉。DE 10 2005 044 177 A1描述利用來自直接氯化設備之DCE的純化中所獲得之冷凝熱的方法及裝置。此處，在藉由蒸餾DCE純化中所獲得之蒸汽的冷凝熱係至少部分用於蒸發源自氯鹼電解設備之氫氧化鈉溶液。DE 10 2005 030 511 A1及DE 10 2005 030 512 A1描述用於利用DCE之製備中產生的反應熱之方法及裝置。此處，來自直接氯化設備之反應熱係至少部分用於蒸發源自氯鹼電解設備之氫氧化鈉溶液。使用包含具有兩個固定管板及NaOH底部部分之殼管式熱交換器且係經建構使得氫氧化鈉溶液係在該等管內部輸送且DCE係沿著該等管外部輸送，及具有用於將氫氧化鈉溶液引至該等管內部並將氫氧化鈉溶液分布於該等管上的器件之裝置。
該等先前技術已知之方法及裝置使得方法的操作非常有效率。為了方法最佳化目的，尋求進一步之方法改良，且該方法應能以甚至更節約資源的方式來操作。
本發明目的係提出一種用於濃縮鹼水溶液之方法及適用之對應裝置，藉由此方法及裝置能以比已知方法及裝置更具能源效率之方式來操作。此外，該等裝置應建構成可以簡單方式由DCE設備與氯鹼電解設備之既有組合改 造。
本發明提出利用來自形成1,2-二氯乙烷之反應熱來濃縮鹼水溶液的方法，其中該鹼水溶液係分複數個階段濃縮，至少部分之用於濃縮該鹼水溶液所需之熱係源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備，及至少其他部分之用於濃縮該鹼水溶液所需之熱係源自用於濃縮該鹼水溶液之設備的較高階段，和係用於該第一階段之部分加熱。
為了本發明目的，鹼水溶液為可藉由蒸發水而濃縮之任何鹼。該鹼較佳為鹼金屬氫氧化物溶液，尤佳為氫氧化鈉溶液。
該鹼金屬氫氧化物溶液通常源自氯鹼電解設備，尤其是源自與DCE設備並置之氯鹼電解設備。該氯鹼電解設備產生在作為有價值材料販售之前必須予以濃縮之鹼水溶液。在源自氯鹼電解之鹼金屬氫氧化物溶液中的鹼金屬氫氧化物之濃度通常為約30重量%。另一方面，作為有價值之材料，鹼金屬氫氧化物溶液應具有至少50重量%之鹼金屬氫氧化物含量。
較佳係所使用之鹼水溶液係源自氯鹼電解設備的方法。
為了本發明之目的，一階段係藉由蒸發水而濃縮鹼水溶液的程序步驟。
該等階段可在鹼水溶液或濃縮液的加熱步驟之前及/或之後進行。如此，例如可在第一階段中於濃縮單元中先預熱用作起始材料的鹼水溶液然後濃縮之；或可對第一階 段之後離開該第一濃縮單元的經預濃縮之鹼水溶液進行加熱步驟，然後在第二濃縮單元中進行另一階段。亦可能使用濃縮步驟及加熱步驟之其他組合。該等步驟中所使用之裝置可使用來自先前步驟的廢熱操作。根據本發明，至少部分廢熱來自用於製備1,2-二氯乙烷的設備。
本發明方法可以兩階段，或特別是以三階段，或甚至以超過三階段來進行。尤佳者係以三階段操作操作的方法。
較佳者係以包含下列步驟之至少兩階段進行的方法：i)在第一濃縮單元中從稀鹼水溶液製造第一鹼水濃縮液，ii)在第二濃縮單元中濃縮該第一鹼水濃縮液以產生第二鹼水濃縮液，iii)至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作該第二濃縮單元，及iv)至少部分藉由源自該第二濃縮單元之熱來操作該第一濃縮單元。
尤佳者係兩階段方法，其中用於該第一鹼水濃縮液之加熱單元係存在第一及第二濃縮單元之間，其較佳包括一至三個串聯之熱交換器且係藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱及/或藉由源自該第二濃縮單元之熱來加熱及/或藉由源自與用於氯鹼電解之設備結合的用於濃縮鹼水溶液之設備的熱來加熱。
尤佳者係包括下列步驟之三階段方法： i)在第一濃縮單元中從稀鹼水溶液製造第一鹼水濃縮液，ii)在第二濃縮單元中濃縮該第一鹼水濃縮液以產生第二鹼水濃縮液，iii)在第三濃縮單元中濃縮該第二鹼水濃縮液以產生第三鹼水濃縮液，iv)至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作該第二及第三濃縮單元，及v)至少部分藉由源自該第二及第三濃縮單元之熱來操作該第一濃縮單元。
為了從第一濃縮單元中之鹼水溶液製造第一鹼水濃縮液，可能使用適用於此目的之任何裝置。較佳係使用用於此目的之熱交換器或蒸發器。
至少部分操作第一濃縮單元所需的熱能(例如該單元中所需之熱能的至少50%，較佳為至少80%)係源自下游濃縮單元。此可為使用熱交換器所獲得之熱能及/或從下游濃縮裝置之操作中獲得之濃縮蒸氣所獲得之熱能。
為了從第二濃縮單元中之第一鹼水濃縮液製造第二鹼水濃縮液，同樣可能使用適用於此目的之任何裝置。較佳係使用供此目的之降膜式蒸發器，然而，亦可能使用熱交換器或其他類型之蒸發器。至少部分操作第二濃縮單元所需的熱能(例如該單元中所需之熱能的至少50%，較佳為至少80%)係從源自DCE設備之液態及/或氣態DCE獲得。此可為藉由使用熱交換器從來自液態DCE循環流獲 得之熱能或藉由冷凝液態DCE獲得之熱能，二者均來自DCE設備。
為了從第三濃縮單元中之第二鹼水濃縮液製造第三鹼水濃縮液，同樣可能使用適用於此目的之任何裝置。此處同樣較佳係使用熱交換器或蒸發器。至少部分操作第三濃縮單元所需的熱能(例如該單元中所需之熱能的至少50%，較佳為至少80%)係藉由冷凝源自DCE設備之氣態DCE所獲得。
本發明方法之尤佳具體實例中，將一部分源自第三濃縮單元之經冷凝DEC分支出來以用於加熱第二濃縮單元且與源自DCE設備之液態DCE(即，DCE循環流)結合。
本發明另外提供一種濃縮鹼水溶液之裝置，其與用於製備1,2-二氯乙烷之設備偶合且包括下列元件：A)用於濃縮鹼水溶液及製造第一鹼水濃縮液之第一濃縮單元，其係藉由來自第二濃縮單元之廢熱來加熱，及B)用於濃縮該第一鹼水濃縮液及製造第二鹼水濃縮液之第二濃縮單元，其係至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱。
既有DCE設備與氯鹼電解設備可以本發明之裝置改造。當氯鹼電解設備已配備有用於濃縮鹼水溶液之單元時尤其適用。以本發明之裝置改造可以以下方式進行：使源自氯鹼電解設備之稀鹼水溶液先在本發明之裝置中濃縮， 例如從約30重量%濃縮至約40重量%之鹼金屬氫氧化物，然後在已存在於用於濃縮鹼水溶液之氯鹼電解設備中的單元中進一步濃縮，例如從約40重量%濃縮至約至少50重量%之鹼金屬氫氧化物。用於操作本發明裝置的熱至少部分源自DCE設備。因此，由於存在氯鹼電解設備中之單元需要的用於操作之總蒸氣量比不使用本發明裝置之例少，該整合設備之總能量消耗可減少。
在新建的DCE設備之例中，本發明裝置之安裝係以三階段操作為佳。當氯電解設備結合DCE設備時，可省略安裝存在氯鹼電解設備中用於濃縮鹼水溶液之單元；此功能可完全由本發明裝置接替。
除了上述元件A)及B)之外，尤佳之本發明裝置另外包含用於第一鹼水濃縮液之加熱單元C)，其係位於第一及第二濃縮單元之間，且較佳包括一至三個串聯之熱交換器且係藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱及/或藉由源自該第二濃縮單元之熱來加熱及/或藉由源自與用於氯鹼電解之設備結合的用於濃縮鹼水溶液之設備的熱來加熱。
最佳係具有加熱單元C之裝置，其包括三個串聯之熱交換器，其中一個熱交換器係藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱，另一熱交換器係藉由源自該第二濃縮單元之熱來加熱，及另一熱交換器係藉由源自與用於氯鹼電解之設備結合的用於濃縮鹼水溶液之設備的熱來加熱。
除了上述元件A)及B)之外，尤佳之本發明裝置另外包含下列元件：D)用於濃縮該第二鹼水濃縮液之第三濃縮單元，其至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作，及隨意地E)用於回收來自該第三濃縮單元之熱的熱交換器單元，其係以可利用該回收之熱來預熱該第二濃縮單元上游的第一鹼水濃縮液之方式連接至該第二濃縮單元。
較佳者係第一濃縮單元係藉由來自壓縮源自第二濃縮單元及隨意地來自其他濃縮單元的蒸氣之蒸氣壓縮單元的蒸氣來加熱的裝置。
較佳者係第一濃縮單元及第三濃縮單元各自為一或多個串聯之熱交換器或蒸發器，且第二濃縮單元為降膜式蒸發器的裝置。
較佳者係第一濃縮單元與第三濃縮單元係由一或多個板式熱交換器形成的裝置。
本發明之裝置使得尤其節省能源地操作用於鹼水溶液的濃縮裝置，同時高效率濃化。
以下藉由四個圖式舉例說明本發明，但不希望侷限於此。該等圖式顯示：
圖1說明既有設備之改造實例的本發明方法及本發明 裝置之原理。
圖1描繪DCE設備(此處為直接氯化設備)(1)。DCE蒸氣(2)係由此分支出，且藉由冷凝來回收熱。DCE冷凝液(3)係再循環至DCE設備(1)。將獲得的熱用於加熱供鹼水溶液用的多階段濃縮裝置(4)。在所示實例中，將濃度為約30重量%的氫氧化鈉溶液(5)引入該多階段濃縮裝置(4)。該氫氧化鈉溶液係源自配備有用於鹼水溶液之習用濃縮裝置(7)的氯鹼電解設備(未圖示)。此係使用熱蒸氣(未圖示)操作。在該多階段濃縮裝置(4)中，氫氧化鈉溶液(5)係藉由蒸發水而濃縮，且以作為濃度為約40重量%之經預濃縮氫氧化鈉溶液(6)離開該裝置(4)。然後將該經預濃縮之氫氧化鈉溶液(6)引至習用濃縮裝置(7)，於該處該經預濃縮之氫氧化鈉溶液(6)係藉由蒸發另外的水而進一步濃縮，且以作為濃度為50重量%或更高之氫氧化鈉溶液(8)離開該裝置(7)。該原理圖中未顯示的是部分加熱該多階段濃縮裝置(4)所需之熱係源自於源自習用濃縮裝置(7)的廢熱。由既有DCE設備及氯鹼電解設備所構成且已含有習用濃縮裝置(7)之整合設備可以圖1所示之多階段濃縮裝置(4)加以改造。為此目的，如上述將多階段濃縮裝置(4)連接至上述既有設備。
圖2顯示DCE設備(此處為直接氯化設備)(1)。DCE蒸氣(2a)及熱液態DCE(2b)由此分支出。各例中，熱係藉由冷凝DCE蒸氣(2a)及藉由冷卻液態DCE (2b)來回收。將DCE冷凝液(3a)及經冷卻DCE液體(3b)再循環至DCE設備(1)。用於鹼水溶液之多階段濃縮裝置(4)係利用所獲得之熱加熱。在所顯示之實例中，此並未詳細顯示，而是顯示多階段設備之方塊圖。將濃度為約30重量%之氫氧化鈉溶液(5)引入此。該氫氧化鈉溶液係源自氯鹼電解。在多階段濃縮裝置(4)中，氫氧化鈉溶液(5)係藉由蒸發水而濃縮，且作為濃度為50重量%或更高之氫氧化鈉溶液(6)離開該裝置(4)。該原理圖中未顯示的是部分加熱該多階段濃縮裝置(4)的第一階段所需之熱係源自於該多階段濃縮裝置(4)的其他階段中所獲得之廢熱。圖2所描繪的裝置較佳可以與氯鹼設備偶合之新DCE設備的構造實現。
圖3說明用於濃縮鹼水溶液的多階段裝置。該裝置較佳可用於改造包含DCE設備及如圖1所示已存在供鹼水溶液用之習用濃縮裝置的氯鹼電解設備之整合設備。該多階段裝置包括既有DCE設備(19)、既有之供鹼水溶液用的習用濃縮裝置(18)及經改造之供鹼水溶液用的多階段濃縮裝置。主要使用高壓熱蒸氣(28)來操作該習用濃縮裝置(18)。
圖3所示之經改造濃縮裝置包含兩個濃縮單元。第一濃縮單元係由板式熱交換器(10)及藉由來自第二濃縮單元之蒸氣(27)加熱的相分離器(11)形成。第二濃縮單元同樣包含板式熱交換器(15)及相分離器(17)。該板式熱交換器(15)係藉由源自DCE設備(19)之DCE蒸 氣(25)加熱。在該第一及第二濃縮單元之間，存在包含三個串聯之板式熱交換器(12,13,14)的供鹼濃縮液用之加熱單元。熱交換器(12)係藉由源自習用濃縮裝置(18)之熱蒸氣(29)來加熱。在通過熱交換器(12)之後，從該設備排出經冷卻的冷凝液(23)。藉由來自於熱交換器(15)中獲得之DCE蒸氣(25)的冷凝液(26)加熱熱交換器(13)。在通過熱交換器(13)之後，將該經冷卻之冷凝液導入收集容器(16)，且從收集容器(16)作為DCE流(24)再循環至DCE設備(19)或(部分)從該設備排出。熱交換器(14)藉由源自相分離器(17)之經濃縮熱鹼(29)來加熱。在通過熱交換器(14)之後，將經冷卻之經濃縮鹼(21)引入習用濃縮單元(18)以於該處再進一步濃縮。
將低濃度氫氧化鈉溶液(20)(例如來自氯鹼電解設備(圖3中未圖示)之30重量%濃度者)泵送至板式熱交換器(10)，於該處加熱且轉移至相分離器(11)。於相分離器(11)處，水部分蒸發且作為流(30)從該設備排出，隨意地在藉由熱交換器(未圖示)熱回收之後排出。該經預濃縮之鹼離開相分離器(11)且於包含三個板式熱交換器(12,13,14)之加熱單元中進一步加熱，然後通過熱交換器(15)且引入相分離器(17)。其中，其他水蒸發且使用蒸氣(27)加熱熱交換器(10)，然後作為經冷卻之冷凝液(22)離開該設備。從相分離器(17)泵抽經濃縮鹼，且於通過熱交換器(14)之後，將之導入用於 進一步濃縮之設備(18)。
圖4說明用於濃縮鹼水溶液的其他裝置。此裝置較佳係用於新建設備或用於不存在供鹼水溶液用之蒸發單元。
圖4中所描述的裝置包含三個蒸發階段。第一蒸發階段包含熱交換器(103)與下游之相分離器(108)。第二蒸發階段包含降膜式蒸發器(104)。第三蒸發階段包含另一熱交換器(105)與下游之相分離器(136)。該第二及第三蒸發階段係藉由來自EDC設備(例如，直接氯化裝置)的可使用部分之反應熱來加熱。該第一蒸發階段係藉由從蒸發氫氧化鈉溶液中所形成的濃縮蒸氣獲得之熱來加熱。
低濃度(例如30重量%之濃度)且來自氯鹼電解設備(圖4中未圖示)之氫氧化鈉溶液係作為流(106)進入熱交換器(103)，且於該處加熱並於減壓下部分汽化。將該經加熱氫氧化鈉溶液作為流(107)轉移至相分離器(108)，且於該處分離成蒸氣(109)及經預濃縮之氫氧化鈉溶液(110)。在真空冷凝器(111)中冷凝來自相分離器(108)之蒸氣(109)，且從該設備排出冷凝液。
現在使用源自經濃縮氫氧化鈉溶液(112)之最終產物(例如50重量%濃度的氫氧化鈉溶液)的熱進一步加熱該經預濃縮之氫氧化鈉(110)。為此，將氫氧化鈉溶液流(110,112)引入熱交換器(113)，因而加熱該經預濃縮之氫氧化鈉溶液(110)，且冷卻該經濃縮之氫氧化鈉溶液(112)。將經冷卻之經濃縮氫氧化鈉溶液作為流 (114)排出該設備。將該經加熱之經預濃縮氫氧化鈉溶液作為流(115)引入第二蒸發單元的降膜式蒸發器(104)。藉由源自DCE設備(146)之液態DCE(循環流(116))來加熱降膜式蒸發器(104)。部分源自第三蒸發階段的經冷凝DCE(117)係藉由DCE泵(119)從經冷凝DCE之收集容器(118)添加。此措施使得來自第三蒸發階段的經冷凝DCE之顯熱同樣可使用。來自第二蒸發階段(104)之蒸氣(120)係在蒸氣壓縮單元(122)中壓縮。
第三蒸發階段係藉由間接熱交換來操作。來自DCE設備(146)(例如來自直接氯化設備)之DCE蒸氣(128)係於熱交換器(105)中冷凝。DCE蒸氣(128)之冷凝於熱交換器(105)中進一步加熱且濃縮來自第二蒸發階段(104)之經預濃縮的氫氧化鈉溶液(131)。來自熱交換器(105)的經濃縮之氫氧化鈉溶液(135)於相分離器(136)中去除蒸氣。來自相分離器(136)之蒸氣(137)係於蒸氣壓縮單元(125)中壓縮。經濃縮之氫氧化鈉溶液(138)在重力影響下從相分離器(136)經由調節閥(140)流入相分離器(141)。具有約50重量%之NaOH濃度的來自相分離器(141)之經濃縮氫氧化鈉溶液(112)係藉由泵(143)從該設備泵送經由熱交換器(113)。於相分離器(141)中分離出之蒸氣(144)係於真空冷凝器(111)中冷凝。經壓縮之蒸氣(145)用以加熱該第一蒸發階段之熱交換器(103)。
1/19/146‧‧‧DCE設備/直接氯化設備
2/2a/25/128‧‧‧DCE蒸氣
3/3a‧‧‧DCE冷凝液
4‧‧‧多階段濃縮裝置
5/8‧‧‧氫氧化鈉溶液
6/110/131‧‧‧經預濃縮之氫氧化鈉溶液
7/18‧‧‧習用濃縮裝置
2b‧‧‧熱液態DCE
3b‧‧‧經冷卻DCE液體
10/12/13/14/15‧‧‧板式熱交換器
11/17/108/136/141‧‧‧相分離器
16‧‧‧收集容器
20‧‧‧低濃度氫氧化鈉溶液
21‧‧‧經冷卻之經濃縮鹼
22/23‧‧‧經冷卻之冷凝液
24‧‧‧DCE流
26‧‧‧冷凝液
27/109/120/137/144‧‧‧蒸氣
28‧‧‧高壓熱蒸氣
29‧‧‧熱蒸氣/經濃縮熱鹼
30/106/107/114‧‧‧流
103/105/113/115‧‧‧熱交換器
104‧‧‧降膜式蒸發器
111‧‧‧真空冷凝器
112/135/138‧‧‧經濃縮氫氧化鈉溶液
116‧‧‧循環流
117/118‧‧‧經冷凝DCE
119‧‧‧DCE泵
122/125‧‧‧蒸氣壓縮單元
140‧‧‧調節閥
143‧‧‧泵
145‧‧‧經壓縮之蒸氣
圖1：本發明設備(藉由改造習用設備而產生)及本發明方法的原理草圖。
圖2：本發明設備(新建設備)及本發明方法的原理圖。
圖3：本發明方法之兩階段變體及用於進行該方法變體的詳細圖(根據圖1之原理)。
圖4：本發明方法之三階段變體及用於進行該方法變體的詳細圖(根據圖2之原理)。
1‧‧‧DCE設備/直接氯化設備
2‧‧‧DCE蒸氣
3‧‧‧DCE冷凝液
4‧‧‧多階段濃縮裝置
5‧‧‧氫氧化鈉溶液
6‧‧‧經預濃縮之氫氧化鈉溶液
7‧‧‧習用濃縮裝置
8‧‧‧氫氧化鈉溶液

Claims (15)

  1. 一種利用來自形成1,2-二氯乙烷之反應熱來濃縮鹼水溶液的方法，其中該鹼水溶液係分複數個階段濃縮，至少部分之用於濃縮該鹼水溶液所需之熱係源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備，及至少其他部分之用於濃縮該鹼水溶液所需之熱係源自用於濃縮該鹼水溶液之設備的較高階段中之至少一者，和係用於該第一階段之部分加熱，其中該方法係以至少兩階段方式操作，且包括下列步驟：i)在第一濃縮單元中從稀鹼水溶液製造第一鹼水濃縮液，ii)在第二濃縮單元中濃縮該第一鹼水濃縮液以產生第二鹼水濃縮液，iii)至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作該第二濃縮單元，及iv)至少部分藉由源自該第二濃縮單元之熱來操作該第一濃縮單元，及其中用於該第一鹼水濃縮液之加熱單元係存在第一及第二濃縮單元之間，其係藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱及/或藉由源自該第二濃縮單元之熱來加熱及/或藉由源自與用於氯鹼電解之設備結合的用於濃縮鹼水溶液之設備的熱來加熱。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中所使用之鹼水溶液係源自氯鹼電解設備。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該用於該第一鹼水濃縮液之加熱單元包括一至三個串聯之熱交換器。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法係以三階段方式操作，且包括下列步驟：i)在第一濃縮單元中從稀鹼水溶液製造第一鹼水濃縮液，ii)在第二濃縮單元中濃縮該第一鹼水濃縮液以產生第二鹼水濃縮液，iii)在第三濃縮單元中濃縮該第二鹼水濃縮液以產生第三鹼水濃縮液，iv)至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作該第二及第三濃縮單元，及v)至少部分藉由源自該第二及第三濃縮單元之熱來操作該第一濃縮單元。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中使用一或多個串聯之熱交換器或蒸發器作為第一濃縮單元，其中至少50%的該第一濃縮單元所需之熱能係源自下游濃縮單元且為使用熱交換器所回收的熱能及/或得自在下游濃縮裝置操作中所獲得之再壓縮蒸氣之熱能。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之方法，其中使用降膜式蒸發器作為第二濃縮單元，其中至少50%的該第二濃縮單元所需之熱能係得自源自DCE設備之DCE循環流。
  7. 如申請專利範圍第4項之方法，其中使用熱交換器或蒸發器作為第三濃縮單元，其中至少50%的該第三濃縮單元所需之熱能係得自源自DCE設備之DCE蒸氣。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中將一部分源自該第三濃縮單元之經冷凝DEC分支出來以用於加熱該第二濃縮單元且與直接來自該DCE設備的DCE循環流結合。
  9. 一種濃縮鹼水溶液之裝置，其與用於製備1,2-二氯乙烷之設備偶合且包括下列元件：A)用於濃縮鹼水溶液及製造第一鹼水濃縮液之第一濃縮單元，其係藉由來自第二濃縮單元之廢熱來加熱，及B)用於濃縮該第一鹼水濃縮液及製造第二鹼水濃縮液之第二濃縮單元，其係至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱，及C)額外地，除了該元件A)及B)之外，用於第一鹼水濃縮液之加熱單元C)，其位於該第一及第二濃縮單元之間。
  10. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中加熱單元C)包括三個串聯之熱交換器，其中一個熱交換器係藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來加熱，另一熱交換器係藉由源自該第二濃縮單元之熱來加熱，及另一熱交換器係藉由源自與用於氯鹼電解之設備結合的用於濃縮鹼水溶液之設備的熱來加熱。
  11. 如申請專利範圍第9至10項中任一項之裝置，其中其係由DCE設備及氯鹼電解設備所構成之既有整體設備改造。
  12. 如申請專利範圍第9項之裝置，其中除了該元件A)、B)及C)之外，尚包括下列元件：D)用於濃縮該第二鹼水濃縮液之第三濃縮單元，其至少部分藉由源自用於製備1,2-二氯乙烷之設備的熱來操作，及隨意地E)用於回收來自該第三濃縮單元之熱的熱交換器單元，其係以可利用該回收之熱來預熱該第二濃縮單元上游的第一鹼水濃縮液之方式連接至該第二濃縮單元。
  13. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該第一濃縮單元及該第三濃縮單元各自為一或多個串聯之熱交換器或蒸發器，且該第二濃縮單元為降膜式蒸發器。
  14. 如申請專利範圍第12項之裝置，其中該第一及第三熱交換器單元各自由一或多個板式熱交換器形成。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之裝置，其中該第一濃縮單元係藉由來自壓縮源自第二濃縮單元及隨意地來自其他濃縮單元的蒸氣之蒸氣壓縮單元的蒸氣來加熱。
TW101124284A 2011-07-21 2012-07-05 濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置 TWI547596B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011108211A DE102011108211A1 (de) 2011-07-21 2011-07-21 Verfahren zum Konzentrieren wässriger Lauge und dafür geeignete Vorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201315840A TW201315840A (zh) 2013-04-16
TWI547596B true TWI547596B (zh) 2016-09-01

Family

ID=46420059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101124284A TWI547596B (zh) 2011-07-21 2012-07-05 濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9849400B2 (zh)
EP (1) EP2734276B1 (zh)
CN (1) CN103813840A (zh)
DE (1) DE102011108211A1 (zh)
HU (1) HUE025392T2 (zh)
TW (1) TWI547596B (zh)
WO (1) WO2013010621A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6015507B2 (ja) * 2013-03-18 2016-10-26 東亞合成株式会社 苛性ソーダ水溶液の蒸発濃縮設備および該設備を用いる苛性ソーダ水溶液の濃縮方法
JP5971177B2 (ja) * 2013-04-10 2016-08-17 東亞合成株式会社 苛性ソーダ水溶液の蒸発濃縮設備
CN104140114B (zh) * 2014-08-01 2016-01-13 苏州天沃科技股份有限公司 烧碱、片碱浓缩装置中残留碱液的回收方法
CN104928715B (zh) * 2015-05-26 2017-05-10 南通星球石墨设备有限公司 一种烧碱生产用电解液回收再利用系统
CN105085338B (zh) * 2015-08-25 2017-09-05 成都德美工程技术有限公司 二甲基二硫的生产方法及装置
CN112794390A (zh) * 2020-12-31 2021-05-14 青海宜化化工有限责任公司 一种氯碱化工废水的处理装置及其使用方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101228105A (zh) * 2005-06-28 2008-07-23 乌德有限公司 利用1,2-二氯乙烷制备过程中释放的反应热的方法和装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3332470A (en) * 1966-01-25 1967-07-25 Chicago Bridge & Iron Co Method for concentrating solutions
US4082616A (en) * 1975-07-23 1978-04-04 Aqua-Chem, Inc. Vapor compression distiller
DE2539737C2 (de) * 1975-09-06 1982-02-25 Edeleanu Gmbh, 6000 Frankfurt Verfahren zur kontinuierlichen Wiedergewinnung von thermisch instabilen Lösungsmittelgemischen
JPS5294874A (en) * 1976-02-06 1977-08-09 Asahi Chem Ind Co Ltd Concentration by multistage multiple effect boiler
US4270974A (en) * 1976-09-01 1981-06-02 Hanover Research Corporation Process and apparatus for recovering clean water and solids from aqueous solids
DE3226042A1 (de) 1982-07-12 1984-01-12 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von 1,2-dichlorethan
CN1075694A (zh) * 1992-02-25 1993-09-01 邓天洲 联碱法氯化铵蒸发工艺与设备
FI118131B (fi) * 1996-11-01 2007-07-13 Kvaerner Power Oy Menetelmä ja sovitelma haihdutuskapasiteetin lisäämiseksi sellutehtaan jäteliemen useista haihdutusvaiheista koostuvassa monivaiheisessa haihduttamossa
DE19703857A1 (de) 1997-02-03 1998-08-06 Vinnolit Monomer Gmbh & Co Kg Verfahren zur Aufarbeitung von 1,2-Dichlorethan aus Oxichlorierung
DE19834083A1 (de) 1998-07-29 2000-02-03 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Energieschonung, insbesondere bei der Oxychlorierung von Ethylen
DE19904836C1 (de) 1999-02-06 2000-08-31 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan
DE10107092A1 (de) 2001-02-13 2002-08-29 Vintron Gmbh Verfahren zur Reinigung von 1,2 Dichlorethan
US7320745B2 (en) * 2005-01-19 2008-01-22 Catalytic Distillation Technologies Energy efficient method for exothermic reactions
BRPI0613500B1 (pt) 2005-06-28 2015-09-08 Uhde Gmbh método e equipamento para a utilização do calor da reação envolvido na preparação de 1,2-dicloroetano
DE102005044177A1 (de) * 2005-09-15 2007-04-05 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der bei der Reinigung von 1,2-Dichlorethan anfallenden Kondensationswärme
DE102005030511A1 (de) 2005-06-28 2007-01-04 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Nutzung der bei der Herstellung von 1,2-Dichlorethan anfallenden Reaktionswärme

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101228105A (zh) * 2005-06-28 2008-07-23 乌德有限公司 利用1,2-二氯乙烷制备过程中释放的反应热的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103813840A (zh) 2014-05-21
US20140158518A1 (en) 2014-06-12
EP2734276B1 (de) 2015-05-27
EP2734276A1 (de) 2014-05-28
TW201315840A (zh) 2013-04-16
HUE025392T2 (en) 2016-02-29
US9849400B2 (en) 2017-12-26
DE102011108211A1 (de) 2013-01-24
WO2013010621A1 (de) 2013-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI547596B (zh) 濃縮鹼水溶液之方法及適用於此目的之裝置
CN104755417B (zh) 用于浓缩卤化氢水性溶液的方法
US10041180B2 (en) Method for concentrating an aqueous caustic alkali via splitting a catholyte into a first stream for heat recovery and a second stream for evaporation
JP2009536913A5 (zh)
CN209286688U (zh) Mvr蒸发器代替传统四效蒸发器的氯化钡生产系统
CN104628208B (zh) 一种含硫酸钠高盐废水零排放及资源化利用的方法
CN111807981A (zh) 一种从三氯乙烷中回收dmf的方法
TWI507360B (zh) 氯氣之製造
KR101380032B1 (ko) 1,2-디클로로에탄 정제 및 연관된 수산화나트륨액 증발농축을 위한 증류탑 가동 방법
TWI373461B (zh)
RU2615141C2 (ru) Способ и аппарат для утилизации тепла в установках для получения мономера винилхлорида или в интегрированных установках для получения мономера винилхлорида/поливинилхлорида
CN109369377A (zh) 间苯二甲酰氯的制备工艺
CN117509546B (zh) 一种氢溴酸制溴方法
US9981890B2 (en) Method and a device for synthesizing 1.2-dichloroethane
CN116407858A (zh) 一种溴化聚苯乙烯溶剂在线除水系统及除水方法
CN105174346B (zh) 一种用于热法联碱生产的母液脱氨工艺及设备
MX2008003753A (en) Method of operating a distillation column for purifying 1,2-dichloroethane and for coupled sodium hydroxide solution evaporative concentration
JP2004275938A (ja) 回分式二重効用缶およびこれを用いた製塩方法
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
CN106008146A (zh) 一种氯乙烯和四氯乙烯联产系统