Способ получения 1,2-дихлорэтана
Номер патента: 15748
Опубликовано: 30.12.2011
Авторы: Стребелль Мишель, Лемперер Мишель, Бальтазар Доминик
Формула / Реферат
1. Способ производства 1,2-дихлорэтана из потока углеводородов, отличающийся тем, что:
а) поток углеводородов подвергают крекингу, который дает смесь, содержащую этилен и другие составляющие компоненты;
b1) смесь продуктов, содержащую этилен, разделяют на фракцию А, обогащенную соединениями более легкими, чем этилен, содержащую часть этилена, на фракцию В, обогащенную этиленом, и на тяжелую фракцию С;
b2) фракцию А и фракцию В передают в отдельные резервуары для хранения соответственно, или фракцию В передают в резервуар для хранения В;
c) фракцию А, хранящуюся в резервуаре А или нет, передают в реактор хлорирования, в то время как фракцию В, хранящуюся в резервуаре В, передают в реактор хлорирования и/или реактор оксихлорирования для превращения наибольшей части присутствующего этилена в 1,2-дихлорэтан;
d) полученный 1,2-дихлорэтан отделяют от потоков продуктов, получаемых из реакторов хлорирования и оксихлорирования.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток углеводородов состоит из сырой нефти, газойля, природного жидкого газа, этана, пропана, бутана, изобутана и их смесей.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что поток углеводородов состоит из этана, пропана, бутана и пропан/бутановых смесей.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смесь продуктов, содержащая этилен и другие составляющие, выходящая со стадии а), включает водород, метан, соединения, включающие от 2 до 7 атомов углерода, моноокись углерода, азот и кислород.
5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что смесь продуктов, содержащую этилен, подвергают первой стадии разделения, которая дает возможность экстрагировать из нее фракцию С, и получающуюся в результате смесь затем подвергают второй стадии разделения на фракцию А и фракцию В.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что вторая стадия разделения на фракцию А и фракцию В является стадией перегонки, проводимой с помощью дистилляционной колонны, снабженной ассоциированным вспомогательным оборудованием, таким как по крайней мере один ребойлер и по крайней мере один конденсатор, включающий резервуар для флегмы.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что фракция А покидает верхнюю часть дистилляционной колонны, а фракция В - донную часть дистилляционной колонны.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что резервуар В, предназначенный для сбора фракции В, помещается после выпускного отверстия в донной части дистилляционной колонны.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что фракция В содержит от 40 до 99,5 об.% этилена относительно общего объема фракции В.
10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что фракция А содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет от 10 до 90% содержания по объему этилена фракции В.
11. Способ производства винилхлорида, отличающийся тем, что 1,2-дихлорэтан, полученный с помощью процесса, заявленного в любом из пп.1-10, подвергают пиролизу.
12. Способ производства поливинилхлорида, отличающийся тем, что винилхлорид, полученный с помощью способа по п.11, подвергают полимеризации.
Текст
Дата публикации и выдачи патента Номер заявки Описывается процесс производства 1,2-дихлорэтана, исходя из углеводородного источника, в соответствии с которым: а) углеводородный источник подвергается крекингу, который дает смесь продуктов, содержащую этилен и другие составляющие компоненты; b) смесь продуктов,содержащая этилен, передается по крайней мере в один резервуар для хранения; с) в реактор хлорирования и/или реактор оксихлорирования подается предварительно хранящаяся смесь продуктов, содержащая этилен, в котором наибольшая часть присутствующего этилена превращается в 1,2-дихлорэтан; d) полученный 1,2-дихлорэтан отделяется от потоков продуктов,получаемых из реакторов хлорирования и оксихлорирования. 015748 Настоящее изобретение относится к процессу производства 1,2-дихлорэтана (ДХЭ), процессу производства винилхлорида (ВХ) и к процессу производства поливинилхлорида (ПВХ). До настоящего времени для производства ДХЭ, предназначенного, по существу, для производства ВХМ, обычно используется этилен, который является более чем на 99,8% чистым. Данный этилен очень высокой чистоты получается с помощью крекинга разнообразных нефтяных продуктов с последующими многочисленными сложными и дорогими стадиями разделения для того, чтобы отделить этилен от других продуктов крекинга и получить продукт очень высокой чистоты. Ввиду высокой стоимости, связанной с производством этилена такой высокой чистоты, были разработаны различные процессы производства ДХЭ с использованием этилена, имеющего чистоту менее чем 99,8%. Данные процессы имеют преимущество, состоящее в снижении расходов путем упрощения хода разделения продукта, являющегося результатом крекинга, и таким образом устранения сложных разделений, которые не приносят пользы производству ДХЭ. Например, патентная заявка WO 00/26164 описывает процесс производства ДХЭ с помощью упрощенного крекинга этана в сочетании с хлорированием этилена. Вследствие сказанного, стадия хлорирования этилена имеет место в присутствии примесей, получаемых во время крекинга этана. Патентная заявка WO 03/48088 описывает, что касается данной части, процесс производства ДХЭ с помощью дегидрирования этана, приводящего к образованию фракции, включающей этан, этилен и примеси, включающие водород, которая затем подвергается хлорированию и/или оксихлорированию. Хотя в обычной установке для производства ДХЭ с помощью хлорирования и/или оксихлорирования этилена, который более чем на 99,8% чистый, обычно доступной является подача этилена, который получается из сети трубопроводов, которая сама составляет буферную емкость, что дает возможность модулировать скорость потока этилена и тем самым обеспечивать хорошую работу реакторов хлорирования и/или оксихлорирования, степень получения этилена в описанных процессах, которые включают этилен более низкой чистоты, получаемый в объединенном или интегрированном устройстве, сама по себе, по существу, регулируется работой печи для крекинга углеводородного источника. В данных печах производство влечет за собой их загрязнение и требует ряд операций декоксования. Колебания в качестве и количестве подвергаемой крекингу загрузки также являются источником изменения количества этилена. По данным причинам трудно осуществлять данные процессы крекинга, чтобы получить в результате стабильную степень производства этилена и, следовательно, регулировать их продукцию в реальном времени. Последствием этого является то, что трудно контролировать хорошую работу реакторов хлорирования и/или оксихлорирования, которые непосредственно связаны с ними. Целью настоящего изобретения, следовательно, является предоставление процесса, использующего этилен с чистотой менее 99,8%, который имеет преимущества, связанные со снижением расходов, путем устранения сложных операций разделения для отделения этилена от других продуктов крекинга, которые не дают выгоды в производстве ДХЭ, и который имеет преимущество избегания упомянутых выше проблем, и в то же время делает возможным модулирование скорости потока этилена и таким образом гарантирует хорошую работу реакторов хлорирования и/или оксихлорирования. Вследствие сказанного, изобретение относится к процессу производства 1,2-дихлорэтана, исходя из углеводородного источника, в соответствии с которым:a) углеводородный источник подвергается крекингу, который дает смесь продуктов, содержащую этилен и другие составляющие компоненты;b) смесь продуктов, содержащая этилен, передается по крайней мере в один резервуар для хранения;c) в реактор хлорирования и/или реактор оксихлорирования подается предварительно хранящаяся смесь продуктов, содержащая этилен, в котором наибольшая часть присутствующего этилена превращается в 1,2-дихлорэтан;d) полученный 1,2-дихлорэтан отделяется от потоков продуктов, получаемых из реакторов хлорирования и оксихлорирования. Обсуждаемым углеводородным источником может быть любой известный углеводородный источник. Предпочтительно углеводородный источник, подвергаемый крекингу (стадия а), выбирается из группы, состоящей из нафты или лигроина, газойля, природного жидкого газа, этана, пропана, бутана,изобутана и их смесей. Особенно предпочтительно углеводородный источник выбирается из группы,состоящей из этана, пропана и пропан/бутановых смесей. Хорошие результаты получались с углеводородным источником, выбранным из группы, состоящей из пропана и пропан/бутановых смесей. Пропан/бутановые смеси могут существовать как таковые или могут состоять из смесей пропана и бутана. Выражение этан, пропан, бутан и пропан/бутановые смеси означает для целей настоящего изобретения продукты, которые промышленно доступны, а именно, которые состоят главным образом из чистого продукта (этана, пропана, бутана или пропан/бутана в виде смеси) и второстепенно из других насыщенных или ненасыщенных углеводородов, которые легче или тяжелее, чем сам чистый продукт. Выражение крекинг (стадия а) означает для целей настоящего изобретения все стадии обработки углеводородного источника, которые ведут к образованию смеси продуктов, содержащей этилен и другие составляющие компоненты.-1 015748 Такой крекинг может осуществляться в соответствии с любой известной технологией, пока это позволяет получение смеси продуктов, содержащей этилен и другие составляющие компоненты. Преимущественно крекинг включает первую стадию пиролиза (иными словами, превращение под действием тепла) углеводородного источника в присутствии или отсутствии третьих соединений, таких как вода,кислород, производные серы и/или катализатор. Данная первая стадия предпочтительно сопровождается стадиями термической регенерации тепла крекируемых газов для отделения тяжелых продуктов (например, с помощью органического гашения или водного гашения), для сжатия (компрессии) и сушки газов и для удаления наибольшей части двуокиси углерода и наибольшей части соединений серы, присутствующих или добавляемых (например, с помощью промывки щелочью), необязательно для гидрирования нежелательных производных, таких как, например, ацетилен, и необязательно для удаления части водорода и/или метана, например, с помощью процесса PSA (абсорбции при переменном давлении) или с помощью мембранного процесса. Преимущественно в способе согласно изобретению смесь продуктов, содержащая этилен и другие составляющие компоненты, идущая со стадии а), включает водород, метан, соединения, включающие от 2 до 7 атомов углерода, моноокись углерода, азот и кислород. Водород, метан и соединения, включающие от 2 до 7 атомов углерода, отличные от ацетилена, предпочтительно присутствуют в количестве по крайней мере 200 ч./млн по объему относительно общего объема указанной смеси продуктов. Моноокись углерода, азот, кислород и ацетилен могут присутствовать в количестве менее чем 200 ч./млн по объему или в количестве по крайней мере 200 ч./млн по объему относительно общего объема указанной смеси продуктов. Соединения, содержащие более чем 7 атомов углерода, двуокись углерода, сероводород и другие сульфосоединения и воду, могут также присутствовать в упомянутой выше смеси продуктов в количестве менее чем 200 ч./млн по объему относительно общего объема указанной смеси продуктов. Выражение резервуар для хранения означает для целей настоящего изобретения любой контейнер,в котором смесь продуктов, содержащая этилен, хранится в ожидании использования. В соответствии с предпочтительным вариантом процесс согласно изобретению характеризуется тем, что после стадии а) и перед стадией d)b1) смесь продуктов, содержащая этилен, разделяется на фракцию, обогащенную соединениями более легкими, чем этилен, содержащую часть этилена (фракция А), на фракцию, обогащенную этиленом(фракция В), и на тяжелую фракцию (фракция С);b2) фракция А и фракция В передаются в отдельные резервуары для хранения (резервуар для хранения А, или резервуар А и резервуар для хранения В, или резервуар В соответственно); и с) фракция А, хранящаяся в резервуаре А, передается в реактор хлорирования, в то время как фракция В, хранящаяся в резервуаре В, передается в реактор хлорирования и/или оксихлорирования, в которых наибольшая часть присутствующего этилена превращается в 1,2-дихлорэтан. В соответствии с процессом изобретения количества, определяемые ниже для характеристики фракции В и фракции А, являются количествами перед их соответствующей передачей на хлорирование/оксихлорирование и на хлорирование. В соответствии с предпочтительным вариантом процесса согласно изобретению фракция В, содержащая часть этилена, обогащается этиленом. Фракция В преимущественно характеризуется содержанием водорода менее чем или равным 2%, предпочтительно менее чем или равным 0,5% и особенно предпочтительно менее чем или равным 0,1 об./% относительно общего объема фракции В. Фракция В характеризуется содержанием соединений, содержащих по крайней мере 3 атома углерода, преимущественно менее чем или равным 0,01%, предпочтительно менее чем или равным 0,005% и особенно предпочтительно менее чем или равным 0,001 об./% относительно общего объема фракции В. Фракция В преимущественно содержит от 40 до 99,5 об./% этилена относительно общего объема фракции В. Фракция В содержит преимущественно по крайней мере 40%, предпочтительно по крайней мере 50% и особенно предпочтительно по крайней мере 60 об./% этилена относительно общего объема фракции В. Фракция В содержит преимущественно самое большее 99,5%, предпочтительно самое большее 99,2% и особенно предпочтительно самое большее 99 об./% этилена относительно общего объема фракции В. В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является этан, фракция В преимущественно включает по крайней мере 60%, предпочтительно по крайней мере 70% и особенно предпочтительно по крайней мере 75 об.% этилена относительно общего объема фракции В. Фракция В преимущественно включает самое большее 99,5%, предпочтительно самое большее 99,2% и особенно предпочтительно самое большее 99 об.% этилена относительно общего объема фракции В. В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является пропан/бутановая смесь,фракция В включает по крайней мере 40%, предпочтительно по крайней мере 50% и особенно предпочтительно по крайней мере 60 об.% этилена относительно общего объема фракции В. Фракция В преимущественно включает самое большее 99,5%, предпочтительно самое большее 99,2% и особенно предпочтительно самое большее 99 об.% этилена относительно общего объема фракции В. Фракция В дополнительно характеризуется содержанием ацетилена, которое является преимущественно менее чем или равным 0,01%, предпочтительно менее чем или равным 0,005% и особенно пред-2 015748 почтительно менее чем или равным 0,001 об.% относительно общего объема фракции В. В соответствии с предпочтительным вариантом процесса согласно изобретению фракция В передается в реактор хлорирования и/или реактор оксихлорирования предпочтительно с регенерацией энергии. В соответствии с предпочтительным вариантом процесса согласно изобретению фракция А, содержащая часть этилена, обогащается соединениями, которые легче, чем этилен. Данными соединениями являются обычно метан, азот, кислород, водород и моноокись углерода. Фракция А содержит преимущественно по крайней мере 70%, предпочтительно по крайней мере 80% и особенно предпочтительно по крайней мере 85% соединений более легких, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов, подвергаемой стадии b). Преимущественно фракция А содержит самое большее 99,99%, предпочтительно самое большее 99,97% и особенно предпочтительно самое большее 99,95% соединений легче, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов, подвергаемой стадии b). В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является этан, фракция А содержит по крайней мере 90%, предпочтительно по крайней мере 95% и особенно предпочтительно по крайней мере 98% соединений легче, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов, подвергаемой стадииb). Фракция А преимущественно содержит самое большее 99,99%, предпочтительно самое большее 99,98% и особенно предпочтительно самое большее 99,97% соединений легче, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов, подвергаемой стадии b). В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является пропан/бутановая смесь,фракция А содержит по крайней мере 70%, предпочтительно по крайней мере 80% и особенно предпочтительно по крайней мере 85% соединений легче, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов,подвергаемых стадии b). Преимущественно фракция А содержит самое большее 99,99%, предпочтительно самое большее 99,95% и особенно предпочтительно самое большее 99,9% соединений легче, чем этилен, которые содержатся в смеси продуктов, подвергаемой стадии b). Фракция А характеризуется содержанием соединений, содержащих по крайней мере 3 атома углерода, преимущественно менее чем или равным 0,01%, предпочтительно менее чем или равным 0,005% и особенно предпочтительно менее чем или равным 0,001 об.% относительно общего объема фракции А. Фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет от 10 до 90% содержания по объему этилена фракции В. Фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно является меньшим чем или равным 90%, предпочтительно меньшим чем или равным 85% и особенно предпочтительно меньшим чем или равным 80% содержания по объему этилена фракции В. Фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет по крайней мере 10%, предпочтительно по крайней мере 15% и особенно предпочтительно по крайней мере 20% содержания по объему этилена фракции В. В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является этан, фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно является меньшим чем или равным 90%, предпочтительно меньшим чем или равным 85% и особенно предпочтительно меньшим чем или равным 80% содержания по объему этилена фракции В. Фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет по крайней мере 15%, предпочтительно по крайней мере 20% и особенно предпочтительно по крайней мере 22% содержания по объему этилена фракции В. В предпочтительном случае, когда углеводородным источником является пропан/бутановая смесь,фракция А содержит количество по объему этилена такое, что оно является меньшим чем или равным 80%, предпочтительно меньшим чем или равным 75% и особенно предпочтительно меньшим чем или равным 70% содержания по объему этилена фракции В. Фракция А преимущественно содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет по крайней мере 10%, предпочтительно по крайней мере 15% и особенно предпочтительно по крайней мере 20% содержания по объему этилена фракции В. Фракция А дополнительно характеризуется содержанием ацетилена, которое является меньшим чем или равным 0,01%, предпочтительно меньшим чем или равным 0,005% и особенно предпочтительно меньшим чем или равным 0,001 об.% относительно общего объема фракции А. В соответствии с предпочтительным вариантом процесса согласно изобретению фракция А передается в реактор хлорирования предпочтительно после расширения с регенерацией энергии. В соответствии с первым подвариантом предпочтительного варианта процесса согласно изобретению с учетом того, что процесс производства ДХЭ преимущественно сбалансирован (иными словами,процесс производства с помощью хлорирования и оксихлорирования этилена и пиролиза образуемого 1,2-дихлорэтана (ДХЭ) делает возможным генерирование количества HCl, необходимое для процесса),пропускная способность или производительность фракции по весу этилена в каждой из фракций А и В составляет преимущественно между 45 и 55% от общего количества производимого этилена (фракция А + фракция В). Предпочтительно производительность фракции по весу этилена во фракции А составляет порядка 55%, а производительность фракции по весу этилена во фракции В составляет порядка 45% от производимого общего количества. Особенно предпочтительно производительность фракции по весу этилена во фракции А составляет порядка 52,5%, а производительность фракции по весу этилена во фракции В составляет порядка 47,5% от производимого общего количества. В соответствии с еще одним подвариантом предпочтительного варианта процесса согласно изобре-3 015748 тению с учетом того, что процесс производства ДХЭ преимущественно является несбалансированным(иными словами, например, внешний источник HCl делает возможным обеспечить часть подаваемогоHCl для оксихлорирования или фракция производимого ДХЭ не подвергается пиролизу), производительность фракции по весу этилена в каждой из фракций А и В составляет преимущественно между 20 и 80% от общего количества производимого этилена (фракция А + фракция В). Предпочтительно производительность фракции по весу этилена во фракции А составляет между 25 и 75% от общего количества производимого этилена (фракция А + фракция В). Согласно первому воплощению второго подварианта предпочтительного варианта процесса изобретения с учетом того, что процесс производства ДХЭ является преимущественно несбалансированным внешним источником HCl, производительность фракции по молям этилена во фракции А составляет между 45 и 55%, предпочтительно между 50 и 54% и особенно предпочтительно порядка 52,5% от разницы между общим молярным количеством этилена, содержащегося в смеси продуктов, подвергаемой стадииb), и молярным количеством HCl из внешнего источника. В соответствии с еще одним воплощением второго подварианта предпочтительного варианта процесса согласно изобретению с учетом того, что процесс производства ДХЭ преимущественно не сбалансирован сопроизводством ДХЭ (некоторое количество ДХЭ, следовательно, не подвергается пиролизу),производительность фракции по молям этилена во фракции В составляет преимущественно между 45 и 55%, предпочтительно между 46 и 50% и особенно предпочтительно порядка 47,5% от разницы между общим молярным количеством этилена, содержащегося в смеси продуктов, подвергаемой стадии b), и молярным количеством сопроизводимого ДХЭ. В соответствии с предпочтительным вариантом процесса изобретения во время стадии b1) смесь продуктов предпочтительно разделяется на фракцию А, фракцию В и на тяжелую фракцию (фракция С). Фракция С содержит преимущественно этан и соединения, включающие по крайней мере 3 атома углерода. Преимущественно данные соединения, включающие по крайней мере 3 атома углерода, являются результатом смеси продуктов, содержащей этилен и другие составляющие, получаемой со стадии а), или генерируются побочными реакциями во время стадии b1). Среди соединений, содержащих по крайней мере 3 атома углерода, могут быть упомянуты пропан, пропен, бутаны и их ненасыщенные производные,так же как и все насыщенные или ненасыщенные более тяжелые соединения. Для разделения смеси продуктов, содержащей этилен, на фракцию А, фракцию В и фракцию С может использоваться любой процесс разделения, пока он преимущественно включает максимум четыре,предпочтительно максимум три стадии разделения для того, чтобы получить обе фракции А и В. Согласно первому предпочтительному способу разделения смесь продуктов, содержащая этилен,получаемая со стадии b), подвергается первой стадии разделения, которая делает возможным экстрагирование из нее фракции С, и получающаяся смесь затем подвергается еще одной стадии разделения на фракцию А и фракцию В. Согласно еще одному предпочтительному способу разделения смесь продуктов, содержащая этилен, получаемая со стадии а), подвергается первой стадии разделения, которая делает возможным экстрагирование из нее фракции А, и получающаяся смесь затем подвергается еще одной стадии разделения на фракцию В и фракцию С. Особенно предпочтительным является первый способ разделения. Осуществление данного первого способа разделения смеси продуктов, содержащей этилен, получаемой со стадии а), могут сделать возможным многочисленные варианты. Предпочтительный вариант первого способа разделения состоит в подвергании смеси, получающейся в результате первой стадии разделения, нацеленной на экстрагирование фракции С, еще одной стадии разделения на фракцию А и фракцию В, которая является стадией перегонки, осуществляемой с помощью дистилляционной колонны, снабженной ассоциированным с ней вспомогательным оборудованием, таким как по крайней мере один ребойлер или кипятильник, и по крайней мере один конденсатор или холодильник, включающий резервуар питания флегмой. Согласно данному предпочтительному варианту фракция А покидает верхнюю часть дистилляционной колонны, а фракция В покидает преимущественно донную часть дистилляционной колонны. Дистилляционная колонна может выбираться из тарельчатых дистилляционных колонн, насадочных дистилляционных колонн, дистилляционных колонн со структурированной насадкой и дистилляционных колонн, объединяющих два или более из упомянутых выше внутренних содержимых. В случае необходимости резервуар питания флегмой конденсатора в верхней части колонны может преимущественно служить небольшим резервуаром для фракции А. Тем не менее, учитывая, что резервуар В преимущественно имеет более крупную емкость для хранения, он предпочтительно составляет резервуар для этилена, который может служить для питания реактора хлорирования в качестве дополнения для фракции А при питании реактора оксихлорирования. Резервуар В, предназначенный для сбора фракции В, помещается преимущественно после выпускного отверстия в донной части дистилляционной колонны. Фракция благоприятно собирается там в жидком состоянии. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом процесс согласно изобретению характе-4 015748 ризуется тем, что после стадии а) и перед стадией d):b1) смесь продуктов, содержащая этилен, разделяется на фракцию, обогащенную соединениями более легкими, чем этилен, содержащую часть этилена (фракция А), на фракцию, обогащенную этиленом(фракция В), и на тяжелую фракцию (фракция С);b2) фракция В передается в резервуар для хранения (резервуар для хранения В или резервуар В); и с) фракция А передается в реактор хлорирования, в то время как фракция В, хранящаяся в резервуаре В, передается в реактор хлорирования и/или оксихлорирования, в которых наибольшая часть присутствующего этилена превращается в 1,2-дихлорэтан. Особые характеристики, подробно описанные выше для предпочтительного варианта согласно изобретению, в частности для фракций А, В и С, подвариантов и процесса разделения для разделения смеси продуктов, содержащей этилен, на данные три фракции, применимы также для данного особенно предпочтительного варианта процесса согласно изобретению. Резервуар с учетом его вместимости для хранения В может, если необходимо, служить для питания реактора хлорирования и реактора оксихлорирования. Реакция хлорирования проводится преимущественно в жидкой фазе (предпочтительно, главным образом, ДХЭ), содержащей растворенный катализатор, такой как FeCl3 или еще какая-нибудь другая кислота Льюиса. Можно преимущественно комбинировать данный катализатор с сокатализаторами, такими как хлориды щелочных металлов. Парой, которая дала хорошие результаты, является комплексFeCl3 с LiCl (тетрахлорферрат лития - как описывается в патентной заявке NL 6901398). Количества преимущественно используемого FeCl3 составляют порядка 1-10 г FeCl3 на 1 кг жидкого сырья. Молярное отношение FeCl3 к LiCl составляет преимущественно порядка 0,5 к 2. Процесс хлорирования согласно изобретению преимущественно проводится при температурах между 30 и 150 С. Независимо от давления, хорошие результаты получались как при температуре менее чем температура кипения (хлорирование при охлаждении), так и при самой температуре кипения (хлорирование при кипении). Когда процессом хлорирования согласно изобретению является хлорирование при охлаждении, оно давало хорошие результаты при работе при температуре, которая преимущественно выше чем или равна 50 С и предпочтительно выше чем или равна 60 С, но преимущественно менее чем или равна 80 С и предпочтительно менее чем или равна 70 С; с давлением в газообразной фазе преимущественно выше чем или равным 1,5 и предпочтительно выше чем или равным 2 абсолютных бар, но преимущественно менее чем или равным 20, предпочтительно менее чем или равным 10 и особенно предпочтительно менее чем или равным 6 абсолютных бар. Особенно предпочтительным является процесс хлорирования при кипении, который делает возможным регенерировать тепло реакции. В данном случае реакция имеет место преимущественно при температуре выше чем или равной 60 С, предпочтительно выше чем или равной 90 С и особенно предпочтительно выше чем или равной 95 С, но преимущественно менее чем или равной 150 С и предпочтительно менее чем или равной 135 С; с давлением в газообразной фазе преимущественно выше чем или равным 0,2, предпочтительно выше чем или равным 0,5, особенно предпочтительно выше чем или равным 1,2 и наиболее предпочтительно выше чем или равным 1,5 абсолютных бар, но преимущественно менее чем или равным 10 и предпочтительно менее чем или равным 6 абсолютных бар. Процесс хлорирования может быть также петлевым смешанным процессом хлорирования при охлаждении и при кипении. Выражение петлевой смешанный процесс хлорирования при охлаждении и при кипении означает процесс, в котором проводится охлаждение реакционной среды, например, с помощью теплообменника, погруженного в реакционную среду, или с помощью петлевого циркулирования в теплообменнике, давая при этом в газовой фазе, по крайней мере, образовавшееся количество ДХЭ. Температура реакции и давление преимущественно регулируются, чтобы оставлять производимый ДХЭ в газообразной фазе и удалять оставшееся тепло из реакционной среды с помощью поверхности теплообменника. В дополнение к сказанному процесс хлорирования проводится преимущественно в хлорированной органической жидкой среде. Предпочтительно данная хлорированная органическая жидкая среда, называемая также жидким сырьем, состоит главным образом из ДХЭ. Фракция А, содержащая этилен и хлор (сам по себе чистый или разбавленный), может вводиться в реакционную среду вместе или раздельно с помощью любого известного устройства. Раздельное введение фракции А может быть благоприятным для увеличения ее парциального давления и облегчения ее растворения, которое часто составляет ограничивающую стадию процесса. Хлор добавляется в количестве достаточном для превращения наибольшей части этилена без необходимости добавления избытка неконвертированного хлора. Используемое соотношение хлор/этилен составляет предпочтительно между 1,2 и 0,8 и особенно предпочтительно между 1,05 и 0,95 мол./мол. Получаемые хлорированные продукты содержат главным образом ДХЭ и небольшие количества побочных продуктов, таких как 1,1,2-трихлорэтан или небольшие количества хлорированных продуктов этана или метана. Отделение полученного ДХЭ от потока продуктов, выходящего из реактора хлорирования, осуществляется в соответствии с известными способами и дает возможность обычно использовать-5 015748 тепло реакции хлорирования. Неконвертированные или непревращенные продукты (метан, моноокись углерода, азот, кислород и водород) затем подвергаются отделению, которое проходит легче, чем если бы их отделение от чистого этилена первоначальной смеси. Реакция оксихлорирования преимущественно проводится в присутствии катализатора, включающего активные элементы, включая медь, осажденную на инертном носителе. Инертный носитель выбирается преимущественно из оксида алюминия (глинозема), силикагелей, смешанных оксидов, глин и других носителей или подложек природного происхождения. Оксид алюминия является предпочтительным инертным носителем. Предпочитаются катализаторы, включающие активные элементы, которыми преимущественно являются по крайней мере два по числу, одним из которых является медь. Среди активных элементов, иных чем медь, могут быть упомянуты щелочные металлы, щелочно-земельные металлы, редкоземельные металлы и металлы группы, состоящей из рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины и золота. Особенно полезными являются катализаторы, содержащие следующие активные элементы: медь/магний/калий, медь/магний/натрий; медь/магний/литий, медь/магний/цезий, медь/магний/натрий/ литий, медь/магний/калий/литий и медь/магний/цезий/литий, медь/магний/натрий/калий, медь/магний/ натрий/цезий и медь/магний/калий/цезий. Наиболее предпочтительными являются катализаторы, описанные в патентных заявках ЕР-А 255156, ЕР-А 494474, ЕР-А-657212 и ЕР-А 657213, включенных в описание путем ссылки на них. Содержание меди, вычисленное в форме металла, составляет преимущественно между 30 и 90 г/кг,предпочтительно между 40 и 80 г/кг и особенно предпочтительно между 50 и 70 г/кг катализатора. Содержание магния, вычисленное в форме металла, составляет преимущественно между 10 и 30 г/кг, предпочтительно между 12 и 25 г/кг и особенно предпочтительно между 15 и 20 г/кг катализатора. Содержание щелочного металла, вычисленное в форме металла, составляет преимущественно между 0,1 и 30 г/кг, предпочтительно между 0,5 и 20 г/кг и особенно предпочтительно между 1 и 15 г/кг катализатора. Атомные соотношения Cu:Mg:щелочной металл(ы) составляют преимущественно 1:0,1-2:0,05-2,предпочтительно 1:0,2-1,5:0,1-1,5 и особенно предпочтительно 1:0,5-1:0,15-1. Особенно полезными являются катализаторы, имеющие удельную площадь поверхности, измеренную в соответствии с В.Е.Т. методом с азотом, преимущественно между 25 и 300 м 2/г, предпочтительно между 50 и 200 м 2/г и особенно предпочтительно между 75 и 17 5 м 2/г. Катализатор может использоваться в фиксированном слое или в псевдоожиженном слое. Процесс оксихлорирования осуществляется в условиях, обычно рекомендуемых для данной реакции. Температура составляет преимущественно между 150 и 300 С, предпочтительно между 200 и 275 С и наиболее предпочтительно от 215 до 255 С. Давление составляет преимущественно выше, чем атмосферное давление. Хорошие результаты давали величины между 2 и 10 абсолютных бар. Предпочитается интервал между 4 и 7 абсолютных бар. Данное давление может обычно модулироваться, чтобы получить оптимальное время нахождения в реакторе и поддерживать постоянную величину прохождения различных скоростей работы. Обычные временные периоды нахождения находятся в интервале от 1 до 60 с и предпочтительно от 10 до 40 с. Источником кислорода для данного оксихлорирования может быть воздух, чистый кислород или их смесь, предпочтительно чистый кислород. Предпочитается последний раствор, который дает возможность легко рециркулировать непревращенные реагенты. Реагенты могут вводиться в слой с помощью любого известного устройства. Обычно по причинам безопасности преимущественным является введение кислорода отдельно от других реагентов. Это требует также поддержания газообразной смеси, выходящей из реактора или рециркулируемой туда, вне пределов воспламеняемости при рассматриваемых давлениях и температурах. Предпочтительно поддерживать так называемую богатую смесь, т.е. содержащую слишком мало (почти не содержащую) кислорода по отношению к топливу для возгорания. В данном отношении обильное присутствие (2%, предпочтительно 5 об.%) водорода было бы недостатком ввиду широкого интервала воспламеняемости данного соединения. Используемое соотношение хлорид водорода (HCl)/кислород составляет преимущественно между 3 и 6 мол./мол. Соотношение этилен/хлорид водорода составляет преимущественно между 0,4 и 0,6 мол./мол. Полученные хлорированные продукты содержат главным образом ДХЭ и небольшие количества побочных продуктов, таких как 1,1,2-трихлорэтан. Отделение полученного ДХЭ от потока продуктов,выходящего из реактора оксихлорирования, осуществляется в соответствии с известными способами. Тепло реакции оксихлорирования обычно регенерируется в форме пара, который может использоваться для процедур разделения или для любой другой цели. Непревращенные продукты, такие как метан и этан, затем подвергаются более легкому отделению,чем то, которое было бы необходимым для отделения чистого этилена, исходя из первоначальной смеси. ДХЭ, полученный с помощью хлорирования или оксихлорирования этилена, может затем превра-6 015748 щаться в ВХ. Изобретение относится также к процессу производства винилхлорида. Ввиду этого изобретение относится к процессу производства винилхлорида, характеризующемуся тем, что 1,2-дихлорэтан, полученный с помощью процесса согласно изобретению, подвергается пиролизу. Условия, при которых может осуществляться пиролиз, известны квалифицированным специалистам в данной области. Данный пиролиз преимущественно проводится с помощью реакции в газовой фазе в трубчатой печи. Обычные температуры пиролиза составляют между 400 и 600 С, с предпочтительным интервалом между 480 и 540 С. Время нахождения в реакторе составляет преимущественно между 1 и 60 с, с предпочтительным интервалом от 5 до 25 с. Степень конверсии ДХЭ ограничивается преимущественно 45-75%, чтобы ограничить образование побочных продуктов и засорение труб печи. Следующие стадии дают возможность с использованием любого известного устройства собрать очищенный ВХ и повысить качество хлорида водорода предпочтительно для оксихлорирования. После очистки непревращенный ДХЭ преимущественно направляется в пиролизную печь. Кроме того, изобретение относится также к способу производства ПВХ. А именно, изобретение относится к способу производства ПВХ с помощью полимеризации ВХ, полученного с помощью процесса согласно изобретению. Процессом производства ПВХ может быть процесс полимеризации в массе, растворе или водной дисперсии, предпочтительно им является процесс полимеризации в водной дисперсии. Под выражением полимеризация в водной дисперсии понимается свободно радикальная полимеризация в водной суспензии, так же как и свободно радикальная полимеризация в водной эмульсии и полимеризация в водной микросуспензии. Под выражением свободно радикальная полимеризация в водной суспензии понимается любой процесс свободно радикальной полимеризации, проводимый в водной среде в присутствии диспергирующих агентов и маслорастворимых инициаторов свободных радикалов. Под выражением свободно радикальная полимеризация в водной эмульсии понимается любой процесс свободно радикальной полимеризации, проводимый в водной среде в присутствии эмульгирующих агентов и водорастворимых инициаторов свободных радикалов. Под выражением полимеризация в водной микросуспензии, называемой также полимеризацией в гомогенизированной водной дисперсии, понимается любой процесс свободно радикальной полимеризации, в котором используются маслорастворимые инициаторы и получается эмульсия капелек мономеров благодаря сильному механическому перемешиванию и присутствию эмульгирующих агентов. Одно из преимуществ процесса согласно изобретению состоит в том, что с помощью обеспечения возможности модулирования скорости потока этилена можно избежать хранения хлора, а отсюда избежать проблем, связанных с этим. Действительно, хранение хлора потребовало бы ожижения данного токсичного продукта и вызвало бы серьезный риск в случае утечки. Данный процесс делает также возможным избежать дорогостоящего и опасного хранения HCl газа. Еще одним преимуществом процесса согласно изобретению является то, что он делает возможным благодаря хранению, по крайней мере, фракции В иметь гибкость в отношении работы реактора хлорирования и реактора оксихлорирования. Таким образом, в случае остановок хлорирования он дает возможность после соответствующего регулирования работы колонны хранить неиспользованный этилен. Легкие газы (фракция А), исчерпавшие этилен, могут найти свой выход в генераторе. В случае прекращения или варьирования степени оксихлорирования он дает возможность хранить неизрасходованный этилен или, наоборот, удовлетворить пик потребления. Еще одним преимуществом процесса согласно изобретению является то, что он дает возможность иметь на том же промышленном участке полностью интегрированный процесс перехода от углеводородного источника к полимеру, получаемому, исходя из производимого мономера. Способ согласно изобретению будет теперь проиллюстрирован со ссылкой на чертеж, сопровождающий настоящее описание. Данный чертеж схематически представляет одно воплощение процесса производства 1,2-дихлорэтана согласно изобретению. Смесь продуктов 1, содержащая этилен и другие компоненты, получаемая в результате крекинга углеводородного источника и первой стадии разделения, которая дает возможность экстрагировать из нее тяжелую фракцию, вводится в колонну 2, которой является перегонная колонна, снабженная ребойлером в донной части и конденсатором в верхней части, где она разделяется на две различные фракции, а именно фракцию 3 вверху колонны 2 и фракцию 4 в донной части колонны 2. Фракция 3, обогащенная соединениями более легкими, чем этилен, в частности метаном, водородом, азотом, кислородом и монооксидом углерода, передается в устройство хлорирования этилена 5. Оно питается хлором 6, скорость потока которого способна модулироваться с трудом. Образовавшийся ДХЭ передается через сектор 7, который включает любой тип очистки, в установку пиролиза 8. Жидкая фракция 4, характеризуемая очень низким содержанием водорода, направляется в резервуар для хранения 9. Данный резервуар для этилена делает возможным регулирование скорости потока этилена, направляемого в установку оксихлорирования 10, питаемую кислородом или воздухом 11. Ус-7 015748 тановка или устройство оксихлорирования получает HCl 12, скорость потока которого с трудом регулируема, из устройства для пиролиза 8, которая дает ВХ 13. Газы 14, покидающие установку для хлорирования 5, могут выгодно обогащаться в качестве топлива. В соответствии с предпочтительным воплощением процесса производства 1,2-дихлорэтана согласно изобретению резервуар для хранения 9 также частично служит для питания устройства для хлорирования 5. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ производства 1,2-дихлорэтана из потока углеводородов, отличающийся тем, что: а) поток углеводородов подвергают крекингу, который дает смесь, содержащую этилен и другие составляющие компоненты;b1) смесь продуктов, содержащую этилен, разделяют на фракцию А, обогащенную соединениями более легкими, чем этилен, содержащую часть этилена, на фракцию В, обогащенную этиленом, и на тяжелую фракцию С;b2) фракцию А и фракцию В передают в отдельные резервуары для хранения соответственно, или фракцию В передают в резервуар для хранения В;c) фракцию А, хранящуюся в резервуаре А или нет, передают в реактор хлорирования, в то время как фракцию В, хранящуюся в резервуаре В, передают в реактор хлорирования и/или реактор оксихлорирования для превращения наибольшей части присутствующего этилена в 1,2-дихлорэтан;d) полученный 1,2-дихлорэтан отделяют от потоков продуктов, получаемых из реакторов хлорирования и оксихлорирования. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток углеводородов состоит из сырой нефти, газойля,природного жидкого газа, этана, пропана, бутана, изобутана и их смесей. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что поток углеводородов состоит из этана,пропана, бутана и пропан/бутановых смесей. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что смесь продуктов, содержащая этилен и другие составляющие, выходящая со стадии а), включает водород, метан, соединения, включающие от 2 до 7 атомов углерода, моноокись углерода, азот и кислород. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что смесь продуктов, содержащую этилен, подвергают первой стадии разделения, которая дает возможность экстрагировать из нее фракцию С, и получающуюся в результате смесь затем подвергают второй стадии разделения на фракцию А и фракцию В. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что вторая стадия разделения на фракцию А и фракцию В является стадией перегонки, проводимой с помощью дистилляционной колонны, снабженной ассоциированным вспомогательным оборудованием, таким как по крайней мере один ребойлер и по крайней мере один конденсатор, включающий резервуар для флегмы. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что фракция А покидает верхнюю часть дистилляционной колонны, а фракция В - донную часть дистилляционной колонны. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что резервуар В, предназначенный для сбора фракции В, помещается после выпускного отверстия в донной части дистилляционной колонны. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что фракция В содержит от 40 до 99,5 об.% этилена относительно общего объема фракции В. 10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что фракция А содержит количество по объему этилена такое, что оно составляет от 10 до 90% содержания по объему этилена фракции В. 11. Способ производства винилхлорида, отличающийся тем, что 1,2-дихлорэтан, полученный с помощью процесса, заявленного в любом из пп.1-10, подвергают пиролизу. 12. Способ производства поливинилхлорида, отличающийся тем, что винилхлорид, полученный с помощью способа по п.11, подвергают полимеризации.
МПК / Метки
МПК: C07C 19/045, C07C 17/25, C07C 17/02, C07C 21/06, C07C 17/156, C08F 14/06
Метки: способ, получения, 1,2-дихлорэтана
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/10-15748-sposob-polucheniya-12-dihloretana.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения 1,2-дихлорэтана</a>
Предыдущий патент: Состав для профилактики кандидозов
Следующий патент: Система застежки для предмета одежды
Случайный патент: Система и способ получения циклогексана