201722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-klorid előállítására 1,2-diklór-etán termikus hasításával
HU 201722 B Az 1 szivattyúelőtétből óránként 834 kg 1,2-diklór-etánt szívatunk le, és a 2 szivattyúval 125 °C hőmérsékleten a 32 hőcserélőn és a 33 vezetéken keresztül a 19 elgőzölögtetőbe továbbítjuk. A 32 hőcserélőt óránként 25 kg nagynyomású gőzzel (2,1 MPa nyomás; 215 °C) hevítjük, mely a 34 kazánból a 35 vezetéken keresztül érkezik. A 19 elgőzölögtetőben lévő folyékony 1,2-diklór-etán (LIC) szintmagasságának mint szabályozott jellemzőnek mérésén keresztül a nagynyomású gőznek a hőcserélőhöz történő vezetését szabályozzuk. Az 1,2-diklór-etán a 32 hőcserélőt 161 °C hőmérséklettel hagyja el. A forró, vinil-kloridot tartalmazó gáz 533 "C hőmérséklettel hagyja el a pirolízis-kemence sugárzási zónáját a 36 vezetéken keresztül, áthalad a 21 készüléken és ebből 245 "C hőmérséklettel távozik a 28 vezetéken át. Ezután a vinil-kloridot tartalmazó gázt szokásos módon tovább hűtjük és egy kolonnában hidrogén- kloridot desztillálunk. A kolonna fejénél úgy állítjuk be a nyomást, hogy a vinil-klorid tartalmú gáz a pirolízis-kemence 7 sugárzási zónáját 1,9 MPa nyomással hagyja el. A 20 és 22 vezetékekben - hasonlóan a 2. példában leírtakhoz - folyékony 1,2- diklór-etánt vezetünk körfolyamatban. A gázalakú 1,2- diklór-etánt a 37 vezetéken keresztül a 19 elgőzölögtetőből a pirolízis-kemence 7 sugárzási zónájába tápláljuk be. A 21 készülékből a 23 vezetéken keresztül 30 kg - szilárdanyagoktól mentesített - folyékony 1,2-diklór-etánt viszünk el, és egy másik helyen újra a folyamatba vezetjük. A 8 vezetéken át az előállított vinilklorid 1 kg-jára számítva 0,1074 Nm3 fűtőanyagot (metánt) juttatunk a sugárzási zóna négy egymás fölött lévő égősorához. A pirolízis-kemence 29 konvekciós zónájának felső részében egy tápvíz-előmelegítőben óránként 330 dm3 kazán-tápvizet (nyomás 2,5 MPa) - mely 80 °C hőmérséklettel a 39 vezetéken érkezik oda - 150 “C-ra melegítünk és részben a 40 vezetéken a 34 kazánba tápláljuk, részben a 41 vezetéken a vinil-klorid előállítási eljárás egy másik helyére vezetve újra felhasználjuk. A 34 kazánból a folyadékot a 42 vezetéken a pirolízis-kemence konvekciós zónájának 43 alsó részébe vezetjük, ott felmelegítjük és a 44 vezetéken át a kazánba betápláljuk. A 34 kazánban keletkezett gőz egy részét, amint fentebb már említettük, a 32 hőcserélő hevítéséhez alkalmazzuk. A gőz nagyobb részét, óránként 167 kg-ot, a 45 vezetéken továbbítva, a folyamat más helyén vinil-klorid előállításához alkalmazzuk. Ezzel 1 kg vinil-kloridra számítva 1236,2 kJ energiát nyerünk vissza. Az összes visszanyert energia mennyisége 1 kg vinil-kloridra számítva 1236,2+121-1357,2 kJ, ami 0,038 Nm3/kg vinil-klorid fűtőanyag-(metán)mennyiségnek felel meg. A tényleges fűtőgáz-felhasználás ezzel 0,0694 NnU/kg mennyiségre csökken, ez 5%-kal több, mint amennyire a 2. példa szerint szükség volt. A pirolízis-kemence használati ideje 9 hónap, 330 kg/h vinil-kloridot lehet előállítani, az 1,2-diklór-etán hasítási hozama 65%. Valamennyi példához és összehasonlító kísérlethez technikai 1,2-diklór-etánt használtunk, mely 99,7 tömeg % tiszta 1,2-diklór- etánt tartalmaz, a maradék szokásos melléktermékekből áll, mint a triklór-etán, benzol, 1,1-diklór-etán, tri klór-e ti lén, tetraklór- etilén, kloroform, széntetraklorid, kloroprén. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás vinil-klorid előállítására hidrogén-kloridnak 1.2- diklór-etánból hőhatással történő lehasítása útján, olyan hasítókemencében, amelynek egy konvekciós és egy sugárzási zónája van, a hasítókemencéből kilépő forró, vinil-klorid tartalmú gázelegynek lehűtése és melegének hasznosítása, majd a gázelegy komponenseinek desztillác tóval történő szétválasztása útján, azzal jellemezve, hogy a cseppfolyós 1,2-diklór-etán 170-280 °C-on történő elgőzölögtetése útján kapott, legalább 95 tömeg % 1,2 diklór- etánt tartalmazó gázt egy hőkicserélőben a hasítókemencéből kilépő forró, vinilklorid tartalmú gázeleggyel közvetett hőátadással oly hőmérsékletre melegítjük, amely legalább 50 °C-kal alacsonyabb, mint az a hőmérséklet, amelyen a gázelegy a hasítókemencéből kilép, majd az így felmelegített 1,2- diklóretán-tartalmú gázt tápláljúk be a hasítókemencébe. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább 95 tömeg % 1,2-diklór-etánt tartalmazó gázt részben vagy egészben a hasítókemence konvekciós zónájában állítjuk elő cseppfolyós 1,2-diklór-etánból a füstgázokkal lefolytatott közvetett hőcsere útján. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a legalább 95 tömeg % 1,2-diklór-etánt tartalmazó gázt teljesen vagy részben a pirolíziskemencén kívül, egy elgőzölögtetőben állítjuk elő folyékony 1,2-diklór-etánból. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőhatással történő hasítás után a hasítókemence sugárzási zónájából elvezetett forró, vinil-klorid tartalmú gázelegyet először a legalább 95 tömeg % 1,2-diklór-etánt tartalmazó gáz közvetett hőátadással történő felmelegítésére, majd további közvetett hőátadással a legalább 95 tömeg % 1,2-diklór-etánt tartalmazó gáznak cseppfolyós 1.2- diklór-etánból való előállítására hasznosítjuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 5
