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，其中通过液体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，其中热裂解所需的热量通过液体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在反应器中由传热介质加热反应介质的第一加热装置。
[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。

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加热需要借助于液体传热介质。
[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，或
[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]此外，上述装置复合体可包括用于燃烧液态和/或气态氯化烃的装置。后者作为氯乙烯制备过程中的副产物出现，其主要在蒸馏提纯中从1,2
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二氯乙烷中分离出来。在这些物质燃烧过程中产生的氯化氢或者作为盐酸水溶液排放至其他制备过程中，或者还返回氧
氯化装置。现有方法利用燃烧的废热产生蒸气。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]EP 0 225 617 A1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，其中提及当进行该方法时，在一些情况下，从裂解炉燃烧的烟道气中回收废热提供有水蒸气的产生。然而，由于烟气温度相对较低，这种方法不是很经济。在该方法中，1,2
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二氯乙烷的热裂解也在相对较高的温度下发生。首先，将原料预热至约243℃，然后部分通过再松弛和部分通过施加蒸气蒸发，然后在裂解炉中在不使用催化剂的情况下在435℃至497℃的温度下进行热裂解。不提供通过传热油的加热，并且在这些温度下也不可能提供。
[0018]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。
[0019]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，其中实现降低操作成本。
[0020]上述问题的解决方案是通过具有权利要求1的特征的通过催化热裂解1,2
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二氯乙烷制备氯乙烯的方法提供的。
[0021]根据本专利技术，液体或冷凝传热介质至少暂时地和/或至少部分地或完全地通过来自用于焚烧化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热加热。这产生至少暂时地由廉价废热提供热裂解所需的热量的可能性。使用用于热裂解1,2
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二氯乙烷的催化剂可以将发生反应的温度范围转移至较低的温度，特别是约200℃至约400℃的范围，从而可以使反应器通过传热介质加热，而不是像以前那样用化石燃料直接燃烧加热。代替裂解管式炉，例如，管束热交换器可用作反应器，在该热交换器中，管填充有催化剂并且传热介质优选在回路中流动经过夹套空间。
[0022]根据本专利技术方法的优选进一步发展，反应所需的热量至少暂时地和/或至少部分地通过利用来自化学装置的废热加热传热介质来提供。该方法的优选变化方案提供了反应所需的热量通常可通过例如由化石燃料加热的第一加热装置获得，但存在通过可至少暂时使用废热操作的第二加热装置。在这些情况下，第一加热装置可以被节流，或者可能完全关闭一段时间，或者可以引导传热介质，使得它在流动方面绕过第一本文档来自技高网...

【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通过来自用于焚化来自化学装置的液体和/或气体残余物的装置的废热加热。2.根据权利要求1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)进行预热和/或蒸发和/或过热。3.根据权利要求1或2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和部分地通过对其加热的废热而加热。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于通过燃烧至少一种燃料操作的至少一个第一加热装置(6)和另外通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)被用于加热液体传热介质。5.根据权利要求4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)和通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)被整合至该回路中。6.根据权利要求4或5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)和通过废热操作的至少一个第二加热装置(7)在回路中被串联连接。7.根据权利要求1至6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。8.根据权利要求7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应器(1)的流动逆流的方式输送。9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于通过废热操作的第二加热装置(7)至少暂时地通过由来自用于制备氯乙烯的装置的废热获得的能量操作。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于1,2
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二氯乙烷的热裂解在200℃至400℃的温度下进行。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
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：