172764. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinilklorid előállításánál fellépő acetilénveszteség csökkentésére
3 172764 4 például Prchlik, J.: Chem, Prum., 21, 8. 415-421 (1971). A lefúvatás azonban káros a környezetre és nem gazdaságos, hiszen értékes vegyianyagok vesznek kárba. Az alábbi szabadalmakban a véggáz hasznosítására a következő eljárásokat alkalmazzák: A 2 816 148 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a vinil-klorid elkülönítése után visszamaradó véggázokat közvetlenül, zárt rendszerben visszavezetik a hidroklórozó reaktorba. A leírás azonban nem tartalmaz semmiféle felvilágosítást arra, hogy a zárt rendszerben végzett műveletek" során szükségszerűen feldúsuló inert komponensekkel mi történik. Nem említik ugyan, hogy az acetilén és sósav inert komponenseket tartalmaz, viszont az iparban inertmentes acetilén és sósavgáz gazdasági okokból nem alkalmazható. Egy utalást tartalmaz a leírás a nem kondenzálódó gázokra vonatkozóan: „ha szükséges, a nem kondenzált gázokat a 14 kondenzátorból vissza lehet vezetni a 21 vezetéken a 3 reaktorba”. Ezzel közvetve elismerik, hogy folyamatos visszavezetés nem valósítható meg. Becslésünk szerint a lefúvatott acetilén mennyisége a belépő mennyiségre vonatkoztatva legalább 1 súly%. Az 1 254 143 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalom acetilén és sósav reakciójából képződő nyers, inertgázokat is tartalmazó vinil-klorid gáz feldolgozására vonatkozik. A nem kondenzálódó inertgáz, az acetilén és a vinilklorid gőz visszanyerésére klórozott szénhidrogén oldószerrel nyomás alatt működő mosókolonnát alkalmaznak. A hűtés és mosás következtében a vinil-klorid és az acetilén jól oldódik, és a mosókolonnából túlnyomórészt inertgáz kerül lefúvatásra. Ez az eljárás megoldja ugyan az inertgáz elválasztását a véggáz többi komponenseitől, de külön berendezéseket és hidegenergiát igényel. Az 1 222 039 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás a reaktor hőfokának szabályozása céljából a reaktorokból távozó gázhalmazállapotú reakciótermékek részleges visszavezetését ismerteti. A gázok többi részét a vinil-klorid kondenzálása után -25 C°-ra lehűtik, majd az így kapott folyadékfázissal ellenáramban mossák a véggázt. A -25 C°-on végrehajtott abszorpció után a véggáz összesen 500—700 ppm acetilént és sósavat, valamint 20,5 súly% vinil-ldoridot tartalmaz. A véggáz mennyisége 1 tonna vinil-kloridra vonatkoztatva közel 11 kg. A mosófolyadékból deszorpció révén az acetilén és sósav felszabadítható és a reaktorok elé visszavezethető. Az eljárás tehát ugyancsak megoldja az acetilén és vinil-klorid visszanyerését, de drága hűtő- és mosóberendezéseket, valamint jelentős mennyiségű hidegenergiát igényel. A 2 730 555 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban közölt módszer szerint a vinil-klondot nem hidroklórozási reakcióban, hanem acetilén és diklóretán reagáltatása útján állítják elő. Eszerint acetilén és diklóretán 1 :1,8 mólarányú keverékét olyan reaktoron vezetik át, amely katalizátort tartalmaz és ez a katalizátor közel 85 s% higanykloridból és 15 s% káliumkloridból áll. Ilyen aránynál a kontaktidő 20—50_másodperc között van, a reakciózónában 95—230 C°-on megy végbe a vinil-klorid képződése, 4 at-nál kisebb nyomáson. A reakció után el kell távolítani a reakciózónából a vinil-klorid tartalmú terméket, majd szét kell választani gáz- és folyadék fázisra. A kapott gázfázis legnagyobb részét visszavezetik a reakciózónába, a folyadékfázist pedig desztillálják. A desztillációval a vinil-kloridot kinyerik, a kapott maradékfrakciót (amely katalizátort, diklóretánt, polietiléneket és klórozott poliacetiléneket tartalmaz) pedig visszavezetik a reakciózónába. A leírásban szerepel az a kitétel, hogy a gázfázisnak csak a legnagyobb részét vezetik vissza a reakciózónába, vagyis ebben az esetben is elkerülhetetlen a véggáz egy részének lefúvatása. Az acetilén ínertgáz-tartaimát 0,5 térfogat%-nak és a diklór-etánét 0,2 térfogatinak véve a lefúvatott acetilén mennyisége becslésünk szerint a belépő mennyiség 0,6—1 tf%-a. Emellett kis mennyiségű vinil-klorid és diklóretán is lefúvatásra kerül, a környezetet szennyezve. Klark, L. N. és Szmirnov, N. S. [Him. Prom., 7, 545-546 (1972)] is ismertetnek egy hulladékhasznosítási eljárást. Eszerint a vinil-klorid előállításánál kapott véggázt abszorbeálják, mégpedig az abszorpcióhoz diklór-etánt, metanolt, illetve metil-pirrolidont használnak. Az abszorpciós művelet után kapott gázt ammóniaszintézisre hasznosítják, az oldószerben oldott gázokat pedig 60—70 C -on deszorbeáltatják és az így kapott — vinil-kloridból és acetilénből álló - gázelegyet a vinil-klorid szintéziséhez visszavezetik. Ez az eljárás is a már felsoroltakhoz hasonlóan berendezésigényes, továbbá nagy mennyiségű oldószer alkalmazását teszi szükségessé. Az ismert módszerek egy másik csoportja olyan véggázok hasznosításával foglalkozik, amelyek acetilén-etilén elegyek hidroklórozásánál véggázként jelentkeznek. Ilyen véggázok hasznosítására ismertet eljárást Költő László „A vinilklorid gyártás fejlődése” című szakcikké [Magyar Kémikusok Lapja, 12, 639-654 (1966)]. Az ebben a cikkben ismertetett híggázas vinil-klorid előállításnál kiindulási anyagként híg, pirolízissel előállított acetilén-etilén keveréket, valamint sósavgázt használnak, majd a vinil-klorid elválasztása után kapott etiléntartalmú maradékgázt klórozzák diklór-etánban, vas(III)-klorid katalizátor jelenlétében. A klórozás után visszamaradó véggázt a pirolíziskemencék fűtésére használják. Hasonló megoldást javasol a véggáz hasznosítására Washimi, K. és Akasura, M. [Chem. Engineering, 1966. okt. 24-iszám, 133-138. o.] Módszerük szerint a vinil-klorid elválasztása után kapott gázelegyet (amely acetilént és etilént is tartalmaz) klórozzák, majd a klórozott termékek elválasztása után kapott maradékgázt a diklór-etán pirolízis kemencék fűtésére használják. Mindkét eljárásnál az acetilént klórozott szénhidrogénekké alakítják át, illetve eltüzelik. Jellege miatt mindkét eljárás eltérő a találmány szerintitől és külön berendezést igényel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
