172764. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid előállításánál fellépő acetilénveszteség csökkentésére
5 172764 6 Azt tapasztaltuk, hogy ha a vinil-klorid előállításánál képződő véggázt - a fentiekben ismertetett megoldásoktól eltérően— nem a hidroklórozó reaktorba, hanem az acetiléngyártó blokkba vezetjük vissza, akkor nem okoz technológiai nehézséget sem a véggáz inertgáz-tartalma, sem vinil-kloridtartalma. A véggáz acetiléntartalma ugyanakkor az acetiléngyártó blokkban kinyerhető és a hidroklórozási reakcióhoz visszavezethető. A fentiek alapján találmányunk tárgya eljárás vinilklorid iparilag tiszta, azaz legalább 99%-os acetilénből és sósavgázból kiinduló előállításánál képződő véggázok acetiléntartalmának visszanyerésére. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a véggáz teljes térfogatát visszavezetjük az acetiléngyártó blokk koncentráló egységébe. Az „acetiléngyártó blokk” kifejezés alatt pirolizáló berendezés és acetilént kinyerő, illetve koncentráló berendezés együttesét értjük. A találmány szerinti eljárásban pirolizáló berendezésként Miller, S. A. „Acetylene” cimű, Londonban 1965-ben megjelent szakkönyvének 5. fejezetében, továbbá Antonov, B. N. és Lapidusz, A. C. „Proizvodsztva acetilena” című, Moszkvában 1970-ben megjelent szakkönyvének 3—5. fejezetében ismertetett berendezéseket használhatjuk. Tapasztalataink szerint előnyös pirolizáló berendezésként a Montecatini olasz cég által kidolgozott parciális oxidációs pirolízis megvalósítására szolgáló berendezést alkalmazni. Ezt a berendezést Miller könyve 5. fejezetének 4. oldalán, míg Antonov és Lapidusz könyvük 5. fejezetében a 209-211. oldalakon, illetve a 2 848 305 számú amerikai egyesült államokbeli, valamint az 578 006 számú olasz szabadalmi leírásokban ismertetik. Acetilént kinyerő, illetve koncentráló egységként Miller könyve 5. fejezetének, 6. pontjában, illetve Antonov és Lapidusz könyvének 6. fejezetében ismertetett berendezéseket használhatunk. Ezekben a berendezésekben — a pirolízisgáz előtisztítása nélkül vagy előtisztítását követően — az acetilént 10-25 at nyomás alatt abszorpciós kolonnákban, szelektív oldószerekben 0 C° és —70 C° közötti hőmérsékleten abszorbeáltatják. A szelektiv oldószerből ezután expanzióval és felmelegítéssel szabadítják fel az acetilént. Szelektív oldószerként például acetont, metanolt, dimetil-formamidot, hexametil-foszforsavamidot, butirolaktont, glikolétereket, etanolt és különösen N-metil-pirrolidont használhatnak. Az utóbbi abszorbens alkalmazása esetén 0 C° fölött is dolgozhatunk. Az abszorbeáltatás a fent megadott hőmérséklet- és nyomáshatárokon kívül is végezhető olyan speciális oldószerek alkalmazása esetében, mint például a víz vagy a cseppfolyós ammónia. Előnyösnek találtuk szelektív oldószerként a metanol használatát. Ilyen abszorpciós módszert ismertetnek Antonov és Lapidusz könyvük 266-268. oldalain, illetve az 546 411 számú olasz és a 2 894 602 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban. Az acetilént kinyerő egységgel kapcsolatos kikötés a találmány szerinti eljárás esetében az, hogy az egység képes legyen ipari szempontból tiszta, vagyis legalább 99%-os acetilén szolgáltatására. A találmány szerinti eljárás tehát nem alkalmazható a korábbiakban már ismertetett híggázas technológiáknál. A találmány szerinti eljárás előnyei az alábbiak: a) A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi a vinil-klorid előállításánál jelentkező acetilénveszteség lényeges csökkentését. Amíg ismereteink szerint a napjainkban legjobb hatásfokkal működő üzemeknél - külön véggázkezelés nélkül - az acetilénveszteség eléri az 1,4 súlyzót a felhasznált acetilén mennyiségére vonatkoztatva, addig a találmány szerinti eljárással ez a veszteség 0,1—0,3 súly%-ra csökkenthető. Külön véggáz-kezeléssel a veszteség ugyan csökkenthető, de — mint ahogyan a korábbiakban leírtuk — ez a megoldás külön berendezést és folyamatos anyag- és energiafelhasználást igényel. b) A találmány szerinti eljárás alkalmazása nem igényel semminemű beruházást, továbbá mérhető anyag- és energiatöbbletfelhasználást, mivel a már meglevő acetilént kinyerő egységet hasznosítjuk. c) A véggázban mindig megtalálható vinil-klorid lefúvatása szükségtelenné válik, ami környezetszennyezési szempontból rendkívül előnyös. Emellett a vinil-klorid egy kis része az acetilént kinyerő egységen áthaladva az acetilénvonalon újra a hidroklórozó reaktorba kerül és ott egyesül a reaktorban képződő termékkel. A vinil-klorid másik, nagyobb része a pirolízisgáz tisztítása során kimosódik, és zárt rendszerben haladva az acetiléngyártó blokk hulladékgázaival együtt elégetésre kerül. A keringtetett véggázban megtalálható vinil-klorid az acetilént kinyerő egységben semminemű zavart nem okoz. A találmányt közelebbről az alábbi kiviteli példákkal kívánjuk megvilágítani : 1. példa (Ellenpélda) Ebben a példában az eddig alkalmazott technológia szerint a véggázt közvetlenül lefúvatjuk az atmoszférába. Egy órára vonatkoztatva az anyagforgalom (reális gázokra számítva): Belépő acetilén (99,8 tf%-os tisztaságú): 2100 Nm3 (vagyis 2,46 tonna 100%-os acetilén) Belépő sósavgáz (95 tf%-os tisztaságú): 2300 Nm3 (vagyis 3,58 tonna 100%-os sósav) Optimális üzemmenet esetén a hidroklórozási reakció eredményeképpen 5,66 tonna vinil-klorid képződik. A véggáz térfogata 149 Nm3. A véggáz 26,2 kg acetilént és 21,3 kg vinilkloridot tartalmaz. A vinil-klorid termékre vonatkoztatva az acetilénfogyasztás 435 kg/tonna. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
