202175. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vinil-klorid előállítására 1,2-diklór-etán hőhatással történő hasítása útján, és berendezés az eljáráshoz
HU 2021750 ső tartálynak nem feltétlenül szükséges pontosan az 1 alsó tartály felett lennie, és az sem feltétlenül szükséges, hogy a 2 f első tartály az alsónál kisebb legyen. A felső tartályon célszerűen egy 11 dóm van elrendezve, felül a 6 nyílással. A felfelé vezető 4 csövek és az 5 összekötőcsövek célszerűen nagyjából egyenletesen vannak a két tartály hosszában elrendezve, mimellett a felfelé vezető 4 csövek előnyösen nagyobb keresztmetszetűek, mint az 5 összekötőcsövek. £ kétféle csövek számát és keresztmetszetét a két 1,2 tartály hosszának, valamint a két tartályban keringtetett folyékony 1,2-diklór-etán mennyiségének megfelelően szabjuk meg (az utóbbinak a kiszámítási módját fentebb ismertettük). Az sem feltétlenül szükséges, hogy az 5 összekötőcsövek páronként egymással szemben legyenek elrendezve. Az egy vagy több felfelé vezető 4 cső felső végét célszerűen egy 10 sapkával fedjük le olyan módon, hogy a csővég és a sapka között egy gyűrűalakú nyílás maradjon szabadon. Ez megkönnyíti a 2 felső tartályban a folyadéknak a gázalakú fázistól való elválasztását. A 2 felső tartályon egy vagy több 9 nyílás lehet, melyektől csövek vezetnek ugyanennek a tartálynak az alsó részébe. A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakjánál csak egy ilyen nyílást alkalmazunk, amelyből egy cső vezet a tartály alsó részébe, mimellett ennek a csőnek a végénél egy vízszintesen fekvő zárt 12 csőlant van elrendezve, amelynek hosszában egyenletesen elosztva nyílások vannak. Amint ezt fentebb már említettük, a találmány szerinti új eljárás lehetővé teszi a hasító kemencét elhagyó vinilklorid-tartalmú gázok melegének újbóli hasznosítását és ezzel energiamegtakarítást eredményez. Az eljárás olyan berendezésben folytatható le, amely nem tartalmaz üzemzavarokra hajlamos részeket (mint szivattyút és szűrőt a forró 1,2-diklór-etán továbbítására illetőleg szűrésére). Az előnyös szabályozási lehetőségek folytán az új eljárás rugalmasan alkalmazkodhat a termelés ingadozásaihoz; hasonló hasítókemencei üzemidő mellett számottevően nagyobb hasítási teljesítmény érhető el, mint az ismert hasonló eljárásoknál. Az alábbi példák a találmány szerinti eljárás gyakorlati kiviteli módjait szemléltetik közelebbről; megjegyzendő azonban, hogy a találmány nincs e konkrét példák tartalmára korlátozva. Összehasonlításul először egy olyan eljárást mutatunk be, amelyet jelenleg nagyüzemi méretekben alkalmaznak vinil-kloridnak az 1,2-diklór-etán hőhatással történő hasítása útján történő előállítására; ennek az eljárásnak a menetét vázlatosan a 2. ábra szemlélteti. Egy 21 előtét-edényből óránként 902 kg 130 *C hőmérsékletű 1,2-diklór-etánt szívatunk le és ezt a 22 szivattyú segítségével 3,0 MPa nyomáson 125 "C hőmérsékleten továbbítjuk a 23+24 hasító kemence 23 konvekciós zónájába. Ebben a zónában az 1,2-diklór-etánt forráspontig melegítjük, elpárologtatjuk és 270 "C hőmérsékleten a 23+24 hasító kemence 24 sugárzási zónájába vezetjük tovább. A 24 sugárzási zónában történik a gázalakú diklór-etán túlhevítése és részleges hasítása vinü-kloriddá és hidrogén-kloriddá, 533 ‘C-ig 7 menő hőmérsékleten. A 24 sugárzási zónában négy egymás felett elrendezett 25 égősor van, amelyek közül azonban csak a három alsó sorban vezetünk tüzelőanyagot. A koromképződésnek az 1,2-diklóretán elgőzölögtetése során való csökkentése érdekében a negyedik, legfelső égősor üzemen kívül marad. A hasító kemencét a 26 csővezetéken keresztül elhagyó hasítási gázokat 1,6 MPa nyomáson egy ezt követő hűtő-zónában hirtelen 100 'C alatti hőmérsékletre hűtjük. További hűtő-fokozatokban történik azután a hidrogén-kloridnak a hőhatással kapott elegyből való leválasztása, egy 1,3 MPa nyomáson és -24 *C oszlopfej-hőmérsékleten üzemelő oszlopban. A 23 konvekciós zónában a csövekben vezetett 1.2- diklór-etán és a csövek körül áramoltatott füstgáz közötti hőcsere következtében a füstgáz mintegy 350 ’C hőmérsékletre hűl le. Egy 27 előmelegítőben a füstgázt tovább hűtjük, mintegy 150 *C hőmérsékletre, miközben a gáz melegét forró ví^ termelésére hasznosítjuk. így óránként 480 dm kazántápvizet melegítünk 2,5 MPa nyomáson 80 *C- ról 150 ”C-ra. Az így felmelegített kazántápvizet a 28 csővezetéken keresztül vezetjük a gőztermelőbe; az így kapott vízgőzt más helyen hasznosítjuk a vinil-klorid előállítási eljárásban. íly módon óránként 312,5 kg vinü-kloridot termelünk, a hasítási teljesítmény 55%, a hasító kemence maximális üzemeltetési ideje 6 hónap. 1 kg termelt vinü-kloridra számítva 0,115 Nm3 tüzelőanyag (metán) kerül felhasználásra, A füstgázokból forróvíz-termelés révén visszanyert energia 1 kg vinü-kloridra számítva 448,2 kJ, ami 1 kg vinü-kloridra számítva 0,0126 Nm3 tüzelőanyag-mennyiségnek felel meg. így a tényleges tüzelőanyag-fdhasználás 1 kg vinü-kloridra számítva 0,1024 Nm - ra csökken. A betáplált 1,2-diklór-etán tisztasága 99,7311%, a többi rész meüéktermékekből áü. Ebben az összehasonlító kísérletben, valamint az alábbi példák szerinti kísérletekben ugyanüyen tisztaságú 1,2-diklór-etánt alkalmazunk, amelyben a csekély mennyiségű meüéktermékek összetétele ésfajtája szintén a fentivel egyező. 1. példa A 3. ábrán szemléltetett folyamat-vázlat szerint dolgozunk. Egy 31 előtét-edényből óránként 834 kg 130 *C hőmérsékletű 1,2-diklór-etánt továbbítunk a 32 szivattyú segítségével, 4,0 MPa nyomáson és 125 *C hőmérsékleten a 33+41 hasító kemence 33 konvekciós zónájának alsó részébe. A hasító kemence 41 sugárzási zónájából távozó füstgázok felhasználásával a cseppfolyós 1,2-diklór-etánt 220 'C-ra melegítjük, miközben a füstgázok 930 *C- ról710*C-ra hűlnek le. A 34 hőkicserélőben megy végbe az energia-kiegyenlítődés a cseppfolyós 1,2- dildór-etánnak energiát leadó 33 tartomány és az 1.2- diklór-etánnak a 40 első tartályban történő elgőzölögtetéséhez szükséges energiafelvétel között. Ebből a célból a 35 második tartályba a cséppfolyós 1.2- diklór-etán folyadékszintjét egy szokásos (LIQ berendezéssel mérjük és a mért értéket szabályozóértékként felhasználva tápláljuk be a 2,5 MPa nyomás alatt áüó kazántápvíz szükséges mennyiségét 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
