由1,2-二氯乙烷制备氯乙烯的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通过1,2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由1,2
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二氯乙烷制备氯乙烯的方法和装置
[0001]本专利技术涉及通过1,2
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二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的方法，其中通过液态传热介质或冷凝传热介质提供热裂解所需的热量。本专利技术的主题还涉及通过1,2
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二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的装置，其中热裂解以及前述预热、蒸发和任选的过热1,2
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二氯乙烷所需的热量通过液态传热介质或冷凝传热介质提供，所述装置包括至少一个其中发生热裂解的反应器和至少一个通过其由液态传热介质或冷凝传热介质发生向反应器中的反应介质热传递的第一加热装置。
[0002]用于制备氯乙烯、特别是用于制备聚氯乙烯所需的1,2
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二氯乙烷的热裂解，根据如下所示的反应方程式(1)进行：
[0003]C2H4Cl2→
C2H3Cl+HCl
[0004]它是吸热反应，其中热解可以在1MPa至3MPa的高压和450℃至600℃的温度下在气相中在没有催化剂的情况下进行，或也可以在允许在较低温度下发生热解的催化方法中进行。在催化方法中，反应主要在气相中进行。

技术介绍

[0005]例如，EP 264 065 A1中描述了通过1,2
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二氯乙烷的热裂解制备氯乙烯的方法，其中1,2
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二氯乙烷在第一容器中被加热，然后将其转移至第二容器中，在第二容器中在低于第一个容器中的压力下不进一步加热而蒸发，并将气态1,2
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二氯乙烷进料至裂解炉中，在裂解炉中裂解为氯乙烯和氯化氢。1,2
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二氯乙烷在离开第二容器时的温度为220℃至280℃。在裂解炉中，其中热裂解1,2
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二氯乙烷的管道通过化石燃料被加热。将气态1,2
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二氯乙烷在裂解炉的辐射区中加热至525℃或533℃。
[0006]EP 264 065 A1还提及了可以使用温度控制介质来预热液态的新鲜1,2
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二氯乙烷，该温度控制介质进而在裂解炉的对流区中用加热裂解炉的燃烧器产生的烟气加热。加热的高沸点液体，如矿物油、硅油或熔融联苯适合作为温度控制介质。然而，以这种方式仅进行预热至150℃至220℃的温度，而热解甚至在约530℃的温度下才发生。因此，在该已知方法中，没有提供在300℃至400℃的温度下进行热解并且对于待进行的所有必要热量供应需要借助于液态或气态传热介质。
[0007]通常，用于制备氯乙烯的装置复合体包括
[0008]‑
用于由乙烯和氯制备1,2
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二氯乙烷(“直接氯化”)的装置，
[0009]‑
用于由乙烯、氯化氢和氧气制备1,2
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二氯乙烷(“氧氯化”)的装置，
[0010]‑
用于通过蒸馏纯化1,2
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二氯乙烷的装置，
[0011]‑
用于将蒸馏纯化的1,2
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二氯乙烷热裂解为氯乙烯和氯化氢的装置，以及
[0012]‑
用于蒸馏分离氯化氢和未转化的1,2
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二氯乙烷以及纯化氯乙烯的装置。
[0013]通过1,2
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二氯乙烷的热裂解得到的氯化氢可以返回氧氯化装置，在该装置中可以再次与乙烯和氧气反应形成1,2
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二氯乙烷。
[0014]在DE 102 52 891 A1中描述的用于将1,2
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二氯乙烷裂解为氯乙烯和氯化氢的方法中，使用催化剂，该催化剂允许在吸热裂解过程中降低操作温度。然而，在该方法中，管式
反应器也用初级能源如油或气体燃烧，其中炉分为辐射区和对流区。在辐射区，热解所需的热量主要通过燃烧器加热的炉壁辐射传递至反应管。在对流区，从辐射区排出的热烟道气的能量含量通过对流传热使用，由此作为热解反应原料的1,2
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二氯乙烷可以被预热、蒸发或过热。
[0015]从现有技术中已知用于在用于制备1,2
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二氯乙烷的装置中节省能量和/或热回收的各种措施。这些措施导致显著降低操作成本，从而对装置的盈利能力和降低装置的CO2排放量做出重大贡献。例如，这些措施使用来自放热反应步骤的反应热来加热过程中的散热片。WO 2014/108159 A1列举了用于制备氯乙烯的装置中热回收的各种已知措施并命名相应的参考文献。
[0016]EP 0 002 021 A描述了将1,2
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二氯乙烷催化脱卤化氢生成氯乙烯的方法，其中使用用路易斯酸处理过的沸石催化剂。当使用此类催化剂时，可以在升高的压力和200℃至400℃的温度下进行反应，因此比1,2
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二氯乙烷的常规热解温度明显低。
[0017]本专利技术的目的是提供通过1,2
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二氯乙烷的热裂解制备氯乙烯的改善方法，其中实现操作成本降低、显著减少CO2排放和提供电力控制电源。
[0018]上述问题的解决方案是通过具有权利要求1的特征的上述类型的通过催化热裂解1,2
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二氯乙烷制备氯乙烯的方法提供的。
[0019]纯热(未在热解炉中催化)或热催化EDC裂解(使用催化剂时提供热量)的方法通常包括以下子步骤：
[0020]‑
在给定压力下将液态1,2
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二氯乙烷预热至蒸发温度
[0021]‑
蒸发预热的1,2
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二氯乙烷
[0022]‑
必要时，将气态1,2
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二氯乙烷过热至反应温度范围(如果先前的蒸发未在反应温度范围内发生)
[0023]‑
在提供的热量下进行裂解反应(纯热或使用催化剂的热)。
[0024]本专利技术的主题是一种方法，除了通过液体或冷凝传热介质加热催化热裂解反应外，还能够使1,2
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二氯乙烷的上游预热、蒸发或过热以通过这种传热介质加热。并非所有这些步骤都必须通过传热介质加热。根据本专利技术的方法包括至少一个至上述子步骤的任意组合的加热，其中可以将各个子步骤依次细分(就装置而言)为单个步骤。
[0025]在根据本专利技术的方法的上下文中，“加热”是指通过传热介质将热量传递至原料1,2
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二氯乙烷和/或反应混合物。原料1,2
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二氯乙烷可以被加热、蒸发或过热。可以向反应器中的反应混合物提供恒定温度水平的热量(等温反应程序)。反应混合物还可以进一步加热，其中加热提供的热量部分用于满足反应所需的热量，部分用于进一步加热反应混合物。最后，可以通过加热来调节反应混合物的热量供应，使得反应混合物的显热含量至少部分用于满足反应热需求，并且与反应器入口温度相比，反应混合物在反应器中冷却。通过液体传热介质同时冷却传热介质或降低其显热含量和/或通过冷凝先前通过加热装置蒸发的冷凝传热介质进行加热以及将热量传递至原料1,2
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二氯乙烷。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种通过1,2
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二氯乙烷的催化热裂解制备氯乙烯的方法，其中热裂解所需的热量通过液态传热介质或冷凝传热介质提供，其特征在于传热介质(4)至少暂时地和/或至少部分地或完全地被电加热。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应所需的热量至少暂时地仅通过电加热传热介质来提供。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于1,2
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二氯乙烷通过传热介质(4)被预热和/或蒸发和/或过热。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于传热介质至少暂时地和/或至少部分地通过至少一种燃料的燃烧以及部分地通过电加热而加热。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于至少一个通过燃烧至少一种燃料操作的第一加热装置(6)和另外至少一个电操作的第二加热装置(7)被用于加热液态传热介质。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于传热介质(4)在回路中被传导，并且至少一个第一加热装置(6)和至少一个电操作的第二加热装置(7)被整合至该回路中。7.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其特征在于至少一个第一加热装置(6)和至少一个电操作的第二加热装置(7)在回路中被串联连接或并联连接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于传热介质(4)在整合有反应器(1)的回路中被传导，其中进行1,2
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二氯乙烷的催化热裂解，其中在反应器(1)的反应介质和传热介质之间发生热交换。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于传热介质(4)在回路中被传导，在所述回路中除了其中进行催化热裂解1,2
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二氯乙烷的反应器(1)之外，还整合有用于预热和/或蒸发和/或过热的装置(8)，其中在反应介质和传热介质之间发生热交换。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于传热介质(4)在回路中以与反应介质通过反...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯工业解决方案股份公司韦恩诺利特两合公司，
类型：发明
国别省市：