專利名稱:1,2-二氯乙烷的生產(chǎn)方法
1,2-二氯乙烷的生產(chǎn)方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)1,2-二氯乙垸(DCE)的方法, 一種生產(chǎn)氯 乙烯(VC)的方法以及一種生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)的方法。
迄今為止, 一般使用純度超過99.8%的乙烯生產(chǎn)DCE。這種非常 高純度的乙烯是通過不同石油產(chǎn)品的裂解而獲得,為了從裂解的其他 產(chǎn)品中分離出乙烯并且獲得一種純度非常高的產(chǎn)品,隨后進行多種復 雜和昂貴的分離操作。
考慮到與生產(chǎn)這種高純度的乙烯相關的高成本,己經(jīng)開發(fā)了使用 純度低于99.8%的乙烯來生產(chǎn)DCE的不同方法。這些方法具有減少成 本的優(yōu)點,該優(yōu)點是通過簡化從裂解得到的產(chǎn)品中分離的過程并因此 去掉了對DCE生產(chǎn)無益的復雜的分離而實現(xiàn)。
例如,專利申請WO 00/26164描述了通過簡化的乙烷裂解配合乙 烯的氯化來生產(chǎn)DCE的一種方法。為此, 一個乙烯氯化的步驟在乙烷 裂解過程中得到的雜質的存在下進行。
專利申請WO 03/48088本身描述了一種通過乙垸的脫氫作用生產(chǎn) DCE的方法,使得形成了由乙烷、乙烯和包括氫的雜質組成的一種餾 分,然后使該餾分經(jīng)受氯化和/或氧氯化。
然而所描述的這些方法具有以下缺點,所獲得的乙烯不能用于一 個乙烯氯化/氧氯化過程,因為該乙烯含有雜質,這些雜質在該氧氯化 反應過程中的存在可能引起操作問題,即由于重產(chǎn)物造成的催化劑中 毒和所存在的氫不經(jīng)濟的轉化。這種氫轉化將消耗氧并且釋放出很高 的反應熱。然后這將限制該氧氯化反應器的能力,通常與熱交換能力有關。因此為了保證熱交換面積以及由此由于該混合物中氫的存在引 起的反應器容積,將必須花費非常高的投資。在一個單獨的反應器內 燃燒氫的選擇沒有解決這一困難,因為它需要大量(相對于氫的一個 化學計量)的氧,以及還有一個大的交換表面積來消除該燃燒熱,因 此它大量消耗乙烯并且它還可能有與安全相連的問題。最后,除去所 形成的水導致生產(chǎn)成本的增加。
本發(fā)明本身的一個目的是提供一種使用純度低于99.8%的乙烯的 方法,該方法通過去掉復雜的分離具有減少成本的優(yōu)點,該分離是為
了從對生產(chǎn)DCE無益的裂解的其他產(chǎn)品中分離該乙烯,并且該方法具 有避免上述問題的優(yōu)點。
為此,本發(fā)明涉及從一種烴源開始用于生產(chǎn)DCE的一種方法,根
據(jù)該方法
a) 使該烴源經(jīng)受一個第一裂解步驟,即一個在至少一個裂解爐內 進行的熱解步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的一個混合物;
b) 使所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一系列處理步驟,使之有可能獲 得包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的一個混合物;
c) 使包含乙烯的所述產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一個第一分離步驟Sl,其 包括將所述產(chǎn)物的混合物在一個柱C1內分離成一個富含比乙烯輕的化 合物的且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及一個餾分F1;
d) 使餾分Fl經(jīng)受一個第二分離步驟S2,其包括將餾分Fl在一 個柱C2內分離成一個餾分F2以及一個重餾分(餾分C);
e) 使餾分F2經(jīng)受一個第三分離步驟S3,其包括將餾分F2在一 個柱C3內分離成一個富含乙烯的餾分(餾分B)以及一個主要含乙烷 的餾分F3;
f) 將餾分A傳送至一個氯化反應器并且將餾分B傳送至一個氧氯 化反應器,在這兩個反應器內存在于餾分A和B內的大部分乙烯被轉 化成1,2-二氯乙垸;并且
g) 將得到的該1,2-二氯乙垸從得自該氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品流中分離。
所考慮的烴源可以是任何已知的烴源。優(yōu)選地,經(jīng)受了該第一裂 解步驟(步驟a))的烴源選自下組,其構成為石腦油、瓦斯油、天 然氣液、乙烷、丙烷、丁垸、異丁烷以及它們的混合物。在一個特別 優(yōu)選的方式中,該烴源選自下組,其構成為乙垸、丙烷、丁垸以及 丙烷/丁垸混合物。在一個更加特別優(yōu)選的方式中,該烴源選自下組, 其構成為丙烷、丁垸以及丙烷/丁烷混合物。該丙垸/丁烷混合物可以 照這樣存在或者可以包含丙垸和丁烷的混合物。
為了本發(fā)明的目的,表述"乙烷、丙烷、丁烷以及丙垸/丁烷混合 物"應理解為是指可商購的產(chǎn)品,即主要包括純的產(chǎn)品(乙垸、丙垸、 丁垸或丙垸/丁垸作為一個混合物)并且其次包括其他飽和或不飽和烴, 它們比該純產(chǎn)品本身要輕或重。
表述"第一裂解步驟",即在至少一個裂解爐內進行的一個熱解 步驟(步驟a)),應理解為是指在熱的作用下,烴源在第三化合物, 例如水、氧氣、 一種硫衍生物和/或一種催化劑存在或不存在時的轉化 以引起生成裂解產(chǎn)物的一個混合物。
裂解產(chǎn)物的此混合物有利的是包含氫氣、 一氧化碳、二氧化碳、 氮氣、氧氣、硫化氫、包含至少一個碳原子的有機化合物、以及水。
步驟a)在至少一個裂解爐內進行。步驟a)優(yōu)選地在至少兩個裂 解爐內進行并且特別優(yōu)選在至少三個裂解爐內進行。步驟a)優(yōu)選在最 多五個裂解爐內進行并且特別優(yōu)選在最多四個裂解爐內進行。更特別 有利的是,使用中的這些爐之一當必須進行一個除焦操作時,可用一 個額外的裂解爐來替換。
在一個更加特別優(yōu)選的方式中,步驟a)在三個裂解爐內進行。在一個最特別優(yōu)選的方式中,步驟a)在三個不同的裂解爐內進行,從每
一個爐中得到的裂解產(chǎn)物的混合物在步驟b)之前收集在一起。更特別
有利的是,使用中的這三個裂解爐之一當必須經(jīng)受一個除焦操作時, 可以用一個第四裂解爐來替換。
因此特別有利地是在三個不同的裂解爐內進行步驟a),從每一個 爐中獲得的裂解產(chǎn)物的混合物在步驟b)之前收集在一起并且有一個第 四裂解爐來替換使用中的這三個裂解爐之一。
在這個第一裂解步驟a)之后,使所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一系 列處理,使之有可能獲得包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的一個混合物。
步驟b)有利地是由以下步驟組成這些裂解氣的熱量的熱回收, 可任選的有機消光(可任選地包括用液體中間產(chǎn)物在整個交換器網(wǎng)絡 內的熱回收),水淬滅,這些氣體的壓縮和干燥,以及還有除去大部 分的二氧化碳以及所存在的或添加的大部分的硫化合物(例如,通過 一種堿洗的方式),可任選地氫化不希望的衍生物,例如乙炔并且可 任選地消除一些氫氣和/或甲垸,例如通過一種PSA (變壓吸附)方法 或者通過一種膜法。
有利地,在根據(jù)本發(fā)明的方法中,來自步驟b)的包含乙烯和其他 組分的產(chǎn)物的混合物包含氫氣、甲垸、含有從2至7個碳原子的化合 物、 一氧化碳、氮氣和氧氣。氫氣、甲烷以及含有從2至7個碳原子 的除乙炔之外的化合物,相對于所述產(chǎn)物的混合物的總體積,優(yōu)選以 按體積計至少200ppm的量存在。 一氧化碳、氮氣、氧氣和乙炔,相對 于所述產(chǎn)物的混合物的總體積,能以小于按體積計200ppm的量存在或 者以至少按體積計200卯m的量存在。含有多于7個碳原子的化合物、 二氧化碳、硫化氫以及其他硫化合物以及還有水,相對于所述產(chǎn)物的 混合物的總體積,還能以小于按體積計200ppm的量存在于上述產(chǎn)物的 混合物中。這些氣體的壓縮和干燥可以有利的是在特殊的條件下進行,這樣 那個包含至少6個碳原子的化合物的通過減至最小。可以使用的冷卻 液體有利的是處于一個溫度,該溫度低于來自一個敞開式冷卻塔的水
的溫度。該冷卻液體優(yōu)選處于至少-5。C的溫度,更加優(yōu)選至少0°C。
該冷卻液體最優(yōu)選冰水。
在以上定義的步驟b)之后,使含有乙烯和其他組分的產(chǎn)物的混合
物經(jīng)受步驟c),該步驟是一個第一分離步驟Sl,該分離步驟包括將 所述產(chǎn)物的混合物在一個主柱Cl內分離成一個富含比乙烯輕的化合 物且含有一些乙烯的餾分(餾分A)以及一個餾分F1。
在將其引進柱C1之前,可以使來自步驟b)的產(chǎn)物的混合物經(jīng)受 一個熱調節(jié)步驟。術語"熱調節(jié)步驟"應理解為是指優(yōu)化能量的使用 的一系列熱交換,例如在一套交換器內對該產(chǎn)物的混合物進行逐級冷 卻,首先用未處理的水冷卻,然后用冰水,并且然后用漸冷的液體加 上交叉交換器回收所產(chǎn)生的流的顯熱。
所述產(chǎn)物的混合物可以作為一個單獨的餾分或者作為幾個細分餾 分在步驟S1中引入該柱C1 。優(yōu)選作為幾個細分餾分引入。
柱Cl有利地是包含一個提餾段和/或一個精餾段的柱。如果兩種 段都存在,該精餾段優(yōu)選是位于該提餾段之上。
柱Cl有利的是選自包含前述這兩個段的蒸餾柱以及僅包括這兩 種段之一的柱。優(yōu)選柱C1是一個蒸餾柱。
該蒸餾柱可以選自板式蒸餾柱、不規(guī)則填充的蒸餾柱、規(guī)整填充 的蒸餾柱以及組合兩種或多種前述內部構件的柱。
9因此步驟Sl優(yōu)選是一個蒸餾步驟。
柱Cl有利的是配有關聯(lián)的配件,例如至少一個再沸器以及至少 一個冷凝器。
富含比乙烯輕的化合物且包含一些乙烯的餾分A,有利的是從柱
Cl的頂端離開,而餾分F1,有利的是富含最少的揮發(fā)性化合物,有利 的是從柱C1的底端離開。
上述步驟Sl有利的是在至少5,優(yōu)選至少10并且特別優(yōu)選至少 12巴絕對值的壓力下進行。步驟Sl有利的是在最多40,優(yōu)選最多38 并且特別優(yōu)選最多36巴絕對值的壓力下進行。
步驟Sl進行的溫度在柱Cl的底端有利的為至少0°C,優(yōu)選至少 5°C并且特別優(yōu)選至少10°C。在柱Cl底端有利地為最多80°C,優(yōu)選 最多60°C并且特別優(yōu)選最多40°C。
步驟Sl進行的溫度在柱Cl頂端有利地為至少-70。C,優(yōu)選至少 -60。(^并且特別優(yōu)選至少-55°(:。在柱C1頂端有利地為最多0。C,優(yōu)選 最多-15。C并且特別優(yōu)選最多-25。C。
餾分A富含比乙烯輕的化合物。這些化合物通常是甲垸、氮氣、 氧氣、氫氣和一氧化碳。有利地,餾分A包含按重量計至少70%,優(yōu) 選至少80%并且特別優(yōu)選至少85%的比乙烯輕的化合物,其包含在經(jīng) 受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物中。有利地,餾分A包含按重量計最多 99.99%,優(yōu)選最多99.95%并且特別優(yōu)選最多99.9%的比乙烯輕的化合 物,其包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物中。
有利地,相對于餾分A的總體積,鎦分A包含按體積計至少10%, 優(yōu)選至少20%并且特別優(yōu)選至少25%的甲垸。有利地,相對于餾分A
10的總體積,餾分A包含按體積計最多80%,優(yōu)選最多75%并且特別優(yōu) 選最多70%的甲烷。
有利地,餾分A包含至少90。/。,優(yōu)選至少93%并且特別優(yōu)選至少 95%的甲烷,該甲垸包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物內。
有利地,相對于餾分A的總體積,餾分A包含按體積計至少2M, 優(yōu)選至少4%并且特別優(yōu)選至少3%的氫氣。有利地,相對于餾分A的 總體積,餾分A包含按體積計最多60%,優(yōu)選最多50%并且特別優(yōu)選 最多45%的氫氣。
有利地,餾分A包含至少95y。,優(yōu)選至少97%并且特別優(yōu)選至少 99%的氫氣,該氫氣包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物內。
有利地,餾分A包含至少5%,優(yōu)選至少10%并且特別優(yōu)選至少 15%的乙炔,該乙炔包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物內。有利地, 餾分A包含最多95%,優(yōu)選最多90%并且特別優(yōu)選最多85%的乙炔, 該乙炔包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物內。
當在步驟b)中發(fā)生了乙炔的氫化時,餾分A的特征在于,相對 于餾分A的總體積,乙炔的含量有利的是小于或者等于按體積計 0.01%,優(yōu)選小于或者等于0.005%并且特別優(yōu)選小于或者等于0.001%。
有利地,餾分A包含最多20n/。,優(yōu)選最多12%并且特別優(yōu)選最多 8%的乙垸,該乙烷包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合物內。
餾分A的特征在于,相對于餾分A的總體積,包含至少3個碳原 子的化合物的含量有利的是小于或者等于按體積計0.01%,優(yōu)選小于或 者等于0.005%并且特別優(yōu)選小于或者等于0.001%。餾分A的特征在于,相對于餾分A的總體積,硫化合物的含量有
利的是小于或者等于按體積計0.005%,優(yōu)選小于或者等于0.002%并且 特別優(yōu)選小于或者等于0.001%。
有利地,餾分A包含最多3015/。,優(yōu)選最多20%并且特別優(yōu)選最多 15%的比乙烯輕的化合物,該乙烯包含在經(jīng)受了步驟c)的產(chǎn)物的混合 物內。
餾分F1的特征在于,相對于餾分F1的總體積,甲垸的含量有利 的是小于或者等于按體積計10%,優(yōu)選小于或者等于5%并且特別優(yōu)選 小于或者等于2%。
餾分F1的特征在于,相對于餾分F1的總體積,氫氣的含量有利 的是小于或者等于按體積計5%,優(yōu)選小于或者等于2%并且特別優(yōu)選 小于或者等于1%。
另外餾分F1的特征在于,相對于餾分F1的總體積,乙炔的含量 有利的是小于或者等于按體積計2%,優(yōu)選小于或者等于1.5%并且特別 優(yōu)選小于或者等于1%。
有利地,相對于餾分F1的總體積,餾分Fl包含按體積計至少85y。, 優(yōu)選至少90%并且特別優(yōu)選至少95%的包含至少2個碳原子的化合物。
有利地,相對于餾分Fl的總體積,餾分Fl包含按體積計最多70%, 優(yōu)選最多60%并且特別優(yōu)選至少50%的具有2個以上碳原子的化合物。
在以上定義的步驟c)之后,餾分F1經(jīng)受一個第二分離步驟S2, 其包括將一個柱C2內的餾分Fl分離成一個餾分F2以及一個重餾分 (餾分C)。在將其引進柱C2之前,可以使來自步驟C)的產(chǎn)物的混合物經(jīng)受 一個熱和/或化學調節(jié)步驟,例如像乙炔的氫化作用。術語"熱調節(jié)步 驟"應理解為是指優(yōu)化能量使用的一系列熱交換,例如在一套交換器 內對該產(chǎn)物的混合物進行的逐級冷卻,首先用未處理的水冷卻,然后 用冰水,以及然后用漸冷的液體加上交叉交換器回收所產(chǎn)生的流的顯 熱。
所述產(chǎn)物的混合物可以作為一個單獨的餾分或者作為幾個細分餾
分在步驟S2中引入柱C2 。優(yōu)選地將它作為幾個細分餾分引入。
柱C2有利地是包含一個提餾段和/或一個精餾段的柱。如果兩種 段都存在,該精餾段優(yōu)選地位于該提餾段之上。
柱C2有利的是選自包含前述這兩個段的蒸餾柱以及僅包括這兩 種段之一的柱。優(yōu)選地,柱C2是一個蒸餾柱。
該蒸餾柱可以選自板式蒸餾柱、不規(guī)則填充的蒸餾柱、規(guī)整填充 的蒸餾柱以及組合兩種或多種前述內部構件的柱。
因此步驟S2優(yōu)選地是一個蒸餾步驟。
柱C2有利的是配有關聯(lián)的配件,例如至少一個再沸器以及至少 一個冷凝器。
有利的是富含最易揮發(fā)的化合物的餾分F2,有利的是從柱C2的 頂端離開,而重餾分C,有利的是富含最不易揮發(fā)的化合物,有利的是 從柱C2的底端離開。
上述步驟S2有利在至少5,優(yōu)選至少8并且特別優(yōu)選至少10巴 絕對值的壓力下進行。步驟S2有利的是在最多40,優(yōu)選最多37并且特別優(yōu)選最多35巴絕對值的壓力下進行。
步驟S2進行的溫度在柱C2的底端有利地為至少0°C,優(yōu)選至少 10°C并且特別優(yōu)選至少15°C。在柱C2的底端有利地為最多90°C,優(yōu) 選最多86°C并且特別優(yōu)選最多83°C。
步驟S2進行的溫度在柱C2頂端有利地為至少-65。C,優(yōu)選至少 -55°0并且特別優(yōu)選至少-50°0。在柱C2頂端有利地為最多5°C,優(yōu)選 最多0°C并且特別優(yōu)選最多-2。C。
餾分C有利的是包含少量的乙烷以及含有至少3個碳原子的化合 物。有利的是,構成餾分C的化合物起源于來自步驟b)的包含乙烯和 其他組分的產(chǎn)物的混合物。餾分C還有利的是包括含有至少3個碳原 子的化合物,這些化合物在步驟c)和d)中通過二次反應而產(chǎn)生。在 包含至少3個碳原子的這些化合物之中,可以提及丙烷、丙烯、丁垸 和它們不飽和的衍生物以及還有所有飽和或不飽和的更重的化合物。
表述"少量的乙烷"應理解為是指餾分C包含最多5%,優(yōu)選最多 3%并且特別優(yōu)選最多2%的包含在經(jīng)受了步驟(1)的產(chǎn)物的混合物中的 乙烷。
相對于餾分C的總重量,餾分C有利的是包含按重量計至少90%, 優(yōu)選至少93%并且特別優(yōu)選至少95%的含有至少3個碳原子的化合物。
相對于餾分C的總重量,餾分C有利的是包含按重量計最多1%, 優(yōu)選最多0.8%并且特別優(yōu)選最多0.5%的乙烯。
在步驟d)中獲得之后,餾分C有利的是經(jīng)受至少一個氫化步驟。 優(yōu)選地,使它經(jīng)受一個或兩個連續(xù)的氫化步驟。例如通過蒸餾分離成 兩種不同餾分的一個步驟,這兩種不同的餾分分別含有包括少于5個碳原子的化合物為餾分之一,以及含有至少5個碳原子的化合物為另 一個餾分,該步驟可以在該氫化步驟之前、之間或之后進行。當這樣 一個分離在一個氫化步驟之前進行時,該氫化有利的是發(fā)生在包含少 于5個碳原子的化合物上。
根據(jù)第一種情況,餾分C有利的是經(jīng)受兩個氫化步驟,優(yōu)選跟隨 有例如通過蒸餾而分離成兩種不同餾分的一個步驟,這兩種不同的餾
分分別含有包括少于5個碳原子的化合物為餾分之一,以及含有至少5
個碳原子的化合物為另一個餾分。此分離步驟特別優(yōu)選隨后將這些包
含少于5個碳原子的化合物循環(huán)至該裂解步驟。在一個特別優(yōu)選的方 式中,這些包含至少5個碳原子的化合物本身燃燒來提供能量或者升 級至無論何種形式。
根據(jù)第二種情況,有利地是進行一個分離步驟,該步驟包括例如 通過蒸餾而將餾分C分離成兩種不同餾分,這兩種不同的餾分分別含 有包括少于5個碳原子的化合物為餾分之一,以及含有至少5個碳原 子的化合物為另一個餾分。然后優(yōu)選使所得到的包含少于5個碳原子 的化合物的餾分在循環(huán)至該裂解步驟之前經(jīng)受兩個氫化步驟。對于包 含至少5個碳原子的化合物,在一個特別優(yōu)選的方式中,它們本身燃 燒來提供能量或者升級至無論任何形式。
根據(jù)第三種情況,餾分C有利的是經(jīng)受一個氫化步驟,優(yōu)選跟隨 例如通過蒸餾而分離成兩種不同餾分的一個步驟,這兩種不同餾分分 別含有包括少于5個碳原子的化合物為餾分之一,以及含有至少5個 碳原子的化合物為另一個餾分。此分離步驟特別優(yōu)選隨后將這些包含 少于5個碳原子的化合物循環(huán)至該裂解步驟。在一個特別優(yōu)選的方式 中,這些包含至少5個碳原子的化合物本身燃燒來提供能量或者升級 至無論任何形式。
根據(jù)第四種情況,有利地是進行一個分離步驟,該步驟包括例如通過蒸餾而將餾分C分離成兩種不同的餾分,這兩種不同的餾分分別 含有包括少于5個碳原子的化合物為餾分之一,以及含有至少5個碳 原子的化合物為另一個餾分。然后有利的是使所得到的包含少于5個 碳原子的化合物的餾分在循環(huán)至該裂解步驟之前經(jīng)受一個氫化步驟。
對于包含至少5個碳原子的化合物,在一個特別優(yōu)選的方式中,它們
本身燃燒來提供能量或者升級至無論任何形式。
上述氫化步驟可以通過任何已知的氫化催化劑進行,例如基于鈀、 鉑、銠、釕或銥的催化劑,該催化劑沉積于一個載體上,例如鋁、硅 石、硅石/鋁、碳、碳酸鈣或硫酸鋇,然而還有基于鎳的催化劑以及那 些基于鈷-鉬絡合物的催化劑。優(yōu)選地,該氫化步驟是通過一種基于鈀 或鉑沉積于氧化鋁或碳上的催化劑進行,在一種基于鎳的催化劑上或 在一種基于鈷-鉬絡合物的催化劑上。在一個特別優(yōu)選的方式中,它是 通過一種基于鎳的催化劑進行。
該氫化步驟進行的溫度有利地是至少5°C,優(yōu)選至少20°C,在一 個特別優(yōu)選的方式下至少50°C。它有利地是最高150°C,優(yōu)選最高 100°C。對于壓力,有利地是高于或者等于1巴,優(yōu)選高于或者等于3 巴。它有利地是低于或者等于40巴,優(yōu)選低于或者等于35巴,在一 個特別優(yōu)選的方式中低于或者等于30巴,在一個最特別優(yōu)選的方式中 低于或者等于25巴并且最有利的是低于或者等于20巴。
優(yōu)選地,該氫化步驟使用大量的氫氣進行以使其完全進行,也就 是說優(yōu)選至少99%。未消耗的過量的氫氣可以從該氫化的餾分中分離 或者可以任選地被傳送到該第一熱解步驟,當是這種情況時。
該氫化步驟有利地是在氣相下或者在液相下進行。優(yōu)選地在液相 下進行。
有利的是通過至少一個外部交換器或者通過液體的部分蒸發(fā)來吸
16收該反應的卡路里。該反應的卡路里優(yōu)選通過至少一個外部交換器來 吸收。該外部交換器可以有利的是被整合進該反應器或者以一個外部 環(huán)路實施。當整合進該反應器時,該外部交換器可以整合進一個區(qū), 該區(qū)組合該熱交換器和該反應(列管式固定床)或者在連續(xù)的熱交換 和反應區(qū)內。該外部交換器優(yōu)選以一個外部環(huán)路實施。該外部環(huán)路可 以有利地是氣體或液體,優(yōu)選液體。
該氫化可以有利地在一個漿體型反應器內、具有一個或多個床層 的一個固定床類型的反應器(優(yōu)選具有一個床層)、或者它們的組合 中進行。優(yōu)選地,該氫化在一個固定床反應器內進行,更加優(yōu)選在一 個僅具有一個床層的固定床反應器內進行。該固定床反應器的特征在 于一個連續(xù)的氣相或者一個連續(xù)的液相,優(yōu)選在于一個連續(xù)的氣相, 更加優(yōu)選在于具有一個從頂端到底端的液體流(滴流床)的一個連續(xù) 的氣相。該氫化反應最優(yōu)選在一個滴流床內進行,該滴流床的一個床 層配有以一個外部環(huán)路實現(xiàn)的一個外部交換器。
相對于餾分F2的總體積,餾分F2有利的是包含按體積計最多 0.01%,優(yōu)選最多0.005%并且特別優(yōu)選最多0.001%的含有至少3個碳
原子的化合物。
另外餾分F2的特征在于,相對于餾分F2的總體積,乙炔的含量 有利的是小于或等于按體積計2%,優(yōu)選小于或等于1.5%并且特別優(yōu)選 小于或等于1%。
餾分F2的特征在于,相對于餾分F2的總體積,硫化合物的含量 有利的是小于或等于按體積計0.005%,優(yōu)選小于或等于0.002%并且特 別優(yōu)選小于或等于0.001%。
餾分F2的特征在于,相對于餾分F2的總體積,乙烯的含量有利 的是大于或等于按體積計50%,優(yōu)選大于或等于60%并且特別優(yōu)選大于或等于65%。
在以上定義的步驟d)之后,使餾分F2經(jīng)受一個第三分離步驟S3, 該步驟包括將餾分F2在一個柱C3內分離成一個富含乙烯的餾分(餾 分B)以及一個主要由乙院組成的餾分F3。
在將其引進柱C3之前,可以使來自步驟d)的產(chǎn)物的混合物經(jīng)受 一個熱和/或化學調節(jié)步驟,例如像乙炔的氫化作用。術語"熱調節(jié)步 驟"應理解為是指優(yōu)化能量使用的一系列熱交換,例如在一套交換器 內對該產(chǎn)物的混合物進行的逐級冷卻,首先用未處理的水冷卻,然后 用冰水,以及然后用漸冷的液體加上交叉交換器回收所產(chǎn)生的流的顯 執(zhí)。
所述產(chǎn)物的混合物可以作為一個單獨的餾分或者作為幾個細分餾 分在步驟S3中引入柱C3 。優(yōu)選將其作為幾個細分餾分引入。
柱C3有利地是包含一個提餾段和/或一個精餾段的柱。如果兩種 段都存在,該精餾段優(yōu)選位于該提餾段之上。
柱C3有利的是選自包含前述這兩個段的蒸餾柱以及僅包括這兩 種段之一的柱。優(yōu)選地,柱C3是一個蒸餾柱。
該蒸餾柱可以選自板式蒸餾柱、不規(guī)則填充的蒸餾柱、規(guī)整填充 的蒸餾柱以及組合兩種或多種前述內部構件的柱。
因此步驟S3優(yōu)選是一個蒸餾步驟。
富含乙烯的餾分B,有利地是從該柱的頂端離開,而主要由乙垸 組成的餾分F3,有利地是從該柱的底端離開。上述步驟S3有利是在至少5,優(yōu)選至少6并且特別優(yōu)選至少7巴 絕對值的壓力下進行。步驟S3有利地是在最多30,優(yōu)選最多25并且 特別優(yōu)選最多22巴絕對值的壓力下進行。
步驟S3進行的溫度在柱C3的底端有利地為至少-50。C,優(yōu)選至少 -45°C并且特別優(yōu)選至少-40。C。在柱C3的底端有利地為最多10°C, 優(yōu)選最多0°C并且特別優(yōu)選最多-5。C。
步驟S3進行的溫度在柱C3頂端有利地為至少-70。C,優(yōu)選至少 -65°C并且特別優(yōu)選至少-60。C。在柱C3頂端有利地為最多-15。C,優(yōu) 選最多-20。C并且特別優(yōu)選最多-25。C。
餾分B的特征在于,相對于餾分B的總體積,氫氣的含量有利的 是小于或等于按體積計2%,優(yōu)選小于或等于0.5%并且特別優(yōu)選小于或 等于0.1%。
餾分B的特征在于,相對于餾分B的總體積,包含至少3個碳原 子的化合物的含量有利的是小于或等于按體積計0.01%,優(yōu)選小于或等 于0.005%并且特別優(yōu)選小于或等于0.001%。
餾分B的特征在于,相對于餾分B的總體積,硫化合物的含量有 利的是小于或等于按體積計0.005%,優(yōu)選小于或等于0.002%并且特別 優(yōu)選小于或等于0.001%。
另外餾分B的特征在于,相對于餾分B的總體積,乙炔的含量有 利的是小于或等于按體積計2%,優(yōu)選小于或等于1.5%并且特別優(yōu)選小 于或等于1%。
餾分F3主要由乙烷組成。術語"主要由......組成"應理解為是指
相對于餾分F3的總體積,它包含按體積計至少90%的乙垸。相對于餾分F3的總體積,它優(yōu)選包含按體積計至少95%,特別優(yōu)選至少97%并 且更加特別優(yōu)選至少98%的乙烷。
另外餾分F3的特征在于,相對于餾分F3的總體積,乙烯的含量 有利的是小于或等于按體積計5%,優(yōu)選小于或等于3%并且特別優(yōu)選 小于或等于1.5%。
餾分F3可以用于任何目的。優(yōu)選地,它被傳送至步驟a)。餾分 F3可以作為一種起始材料或者作為一種燃料被傳送至步驟a)。在一 個特別優(yōu)選的方式中,它作為一種起始材料被傳送至步驟a)。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的方法的分離步驟S1、 S2和S3是蒸餾步驟, 在一個特別優(yōu)選的方式中,這些蒸餾步驟是在蒸餾柱內進行的。
根據(jù)本發(fā)明的方法的分離步驟S1、 S2和S3有利地是熱整合的。該 熱整合優(yōu)選直接進行,或者通過具有或多或少是冷的溫度水平的一個 或多個制冷循環(huán)進行,優(yōu)選通過一個在低溫而另一個在中等溫度的兩 個制冷循環(huán)進行,或者通過它們的組合進行,更優(yōu)選通過它們的組合 進行。
這些制冷循環(huán)有利地是基于包含兩個碳原子的化合物,包含三個 碳原子的化合物或者它們的混合物。在包含兩個碳原子的化合物之中, 可以提及的有乙烯、乙烷和它們的混合物。優(yōu)選乙烯。在包含三個碳 原子的化合物之中,可以舉例有丙烯、丙烷和它們的混合物。優(yōu)選丙 烯。
低溫循環(huán)和中等溫度循環(huán)優(yōu)選是相互關聯(lián)的,這意味著低溫循環(huán) 的熱源是中等溫度循環(huán)的一個冷源,而該中等溫度循環(huán)的熱源是來自 一個敞開式冷卻塔的水。該低溫循環(huán)優(yōu)選使用具有2個碳原子的化合物 并且更加優(yōu)選包含至少95moP/a的乙烯。該中等溫度循環(huán)優(yōu)選使用具有3
20個碳原子的化合物并且更加優(yōu)選包含至少95mol。/。的丙垸或者至少 95mol%的丙烯。更加優(yōu)選地,該中等溫度循環(huán)包含至少95mol%的丙烯。
在以上定義的步驟之后,將餾分A傳送至一個氯化反應器并且餾 分B傳送至一個氧氯化反應器,在這兩個反應器內存在于餾分A和B 中的大部分乙烯被轉化為1,2-二氯乙焼。
根據(jù)本發(fā)明的方法,將餾分A傳送至一個氯化反應器并且將餾分 B傳送至一個氧氯化反應器,優(yōu)選在用回收的能量膨脹之后。
根據(jù)本發(fā)明的方法,為了表征餾分B和餾分A在下面確定的數(shù)量 是在它們分別進入該氧氯化反應器和氯化反應器之前的量。
相對于餾分B的總體積,餾分B有利的是包含按體積計從40%至 99.65%的乙烯。相對于餾分B的總體積,餾分B有利的是包含按體積 計至少40%,優(yōu)選至少50%并且特別優(yōu)選至少60%的乙烯。相對于餾 分B的總體積,餾分B有利的是包含按體積計最多99.8%,優(yōu)選最多 99.7%并且特別優(yōu)選最多99.65%的乙烯。
餾分A有利地是包含一個乙烯體積含量,使得它代表從10%至 95%的餾分B中乙烯的體積含量。餾分A有利地是包^T一個乙烯體積 含量,使得它小于或等于98%,優(yōu)選小于或等于96%并且特別優(yōu)選小 于或等于95。/。的餾分B中乙烯的體積含量。餾分A有利地是包含一個 乙烯體積含量,使得它是至少5%,優(yōu)選至少8%并且特別優(yōu)選至少10% 的餾分B中的乙烯體積含量。
根據(jù)本發(fā)明的方法的第一變體,考慮到DCE的生產(chǎn)方法有利地是 被平衡的(也就是說通過乙烯的氯化和氧氯化以及所形成的1,2-二氯乙 垸(DCE)的熱解的生產(chǎn)方法使之有可能產(chǎn)生該方法必需的HC1的量), 餾分A和B各自的乙烯處理量的重量分數(shù)有利的是在所產(chǎn)生的乙烯總量(餾分A+餾分B)的45%和55%之間。優(yōu)選地,在餾分A中的乙烯 處理量的重量分數(shù)大約為所產(chǎn)生的總量的55。/。并且在餾分B內的乙烯 處理量的重量分數(shù)大約為45%。在一個特別優(yōu)選的方式中,在餾分A 中的乙烯處理量的重量分數(shù)大約為所產(chǎn)生的總量的52.5%并且在餾分 B內的乙烯處理量的重量分數(shù)大約為47.5%。
根據(jù)本發(fā)明的方法的第二變體,考慮到DCE的生產(chǎn)方法有利地是 不平衡的(也就是說,例如一個外部HC1源使之有可能為該氧氯化提 供部分的HC1供給或者所產(chǎn)生的DCE的一個餾分不經(jīng)受熱解),在餾 分A和B中各自的乙烯處理量的重量分數(shù)有利的是在所產(chǎn)生的乙烯的 總量(餾分A+餾分B)的20%和80%之間。優(yōu)選地,在餾分A中的乙 烯處理量的重量分數(shù)在所產(chǎn)生的乙烯的總量(餾分A+餾分B)的25% 和75%之間。
根據(jù)本發(fā)明方法的第二變體的第一實施方案,考慮到DCE的生產(chǎn) 方法有利地是通過一種外部HC1源而不平衡,在餾分A內的乙烯處理 量的摩爾分數(shù)有利的是在乙烯(該乙烯包含在經(jīng)受了步驟b)的產(chǎn)物的 混合物內)的摩爾總量和來自該外部源的HC1摩爾量的差的45%和55% 之間,優(yōu)選在50%和54%之間并且特別優(yōu)選大約52.5%。
根據(jù)本發(fā)明方法的第二變體的第二實施方案,考慮到DCE的生產(chǎn) 方法有利地是通過DCE的共同生產(chǎn)而不平衡(因此一些DCE不經(jīng)受 熱解),在餾分B內的乙烯處理量的摩爾分數(shù)有利的是乙烯(該乙烯 包含在經(jīng)受了步驟b)的產(chǎn)物的混合物中)的摩爾總量和共同產(chǎn)生的 DCE的摩爾量的差的45%和55%之間,優(yōu)選在46%和50%之間并且特 別優(yōu)選大約47.5%。
該氯化反應有利地是在一個液相(優(yōu)選主要是DCE)內進行,該 液相包含一種溶解的催化劑,例如FeCl3或另一種路易斯酸。有可能有 利的是將這種催化劑與一些助催化劑結合,例如堿金屬氯化物。給出良好結果的一個配對是FeCl3與LiCl的絡合物(四氯高鐵酸鋰(lithium tetrachloroferrate)-如在專利申請NL 6901398中所描述)。
所使用的FeCl3的量有利地為每千克液體母料大約1至30g的 FeCl3。 FeCl3與LiCl的摩爾比有利地為0.5至2的級別。
另外,該氯化過程優(yōu)選在一種氯化的有機液體介質內進行。更加
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要包含DCE。
根據(jù)本發(fā)明的氯化過程有利的是在30。C和150。C之間的溫度下進 行。不管壓力如何,在低于沸點(過冷卻下的氯化)和在沸點本身時 (在沸點下的氯化)的溫度下都得到了良好的結果。
當根據(jù)本發(fā)明的氯化過程是一種過冷卻條件下的氯化過程時,通 過在以下溫度和氣相中的一個壓力下操作得到了良好的結果,該溫度 有利的是高于或者等于50°C并且優(yōu)選高于或者等于60°C,但是有利的 是低于或者等于80°C并且優(yōu)選低于或者等于70°C,以及該壓力有利的 是高于或者等于1并且優(yōu)選高于或者等于1.1巴絕對值,但是有利的是 低于或者等于20,優(yōu)選低于或者等于10并且特別優(yōu)選低于或者等于6 巴絕對值。
在沸點下的一個氯化過程可以優(yōu)選有效地回收該反應熱。在這種 情況下,該反應有利的是在高于或者等于60。C的溫度下發(fā)生,優(yōu)選高 于或者等于70°C并且特別優(yōu)選高于或者等于85°C,但是有利的是低于 或者等于150。C并且優(yōu)選低于或者等于135。C,并且在該氣相中的壓力 有利的是高于或者等于0.2,優(yōu)選高于或者等于0.5,特別優(yōu)選高于或 者等于1.1并且最特別優(yōu)選高于或者等于1.3巴絕對值,但是有利的是 低于或者等于10并且優(yōu)選低于或者等于6巴絕對值。該氯化過程也可以是一種在沸點下的混合回路冷卻(hybrid loop-cooled)的氯化過程。表述"在沸點下的混合回路冷卻的氯化過程" 應理解為是指一個過程,其中例如通過浸入在該反應介質內的一個交 換器或者通過在一個交換器內循環(huán)的一個回路對該反應介質進行冷 卻,同時在該氣相中產(chǎn)生至少為所形成的量的DCE。有利地,調節(jié)該 反應溫度和壓力來使所產(chǎn)生的DCE離開該氣相并且通過交換表面面積 除去來自該反應介質的剩余熱量。
可以用任何已知的設備一起或單獨地將含有乙烯以及還有氯(本 身純凈或被稀釋)的餾分A引入該反應介質。為了增加其分壓并且為 了促進其溶解(通常構成本過程的一個限制步驟),單獨引入餾分A 可能是有利的。
氯以足夠的量加入來轉化大部分乙烯,并且不要求添加過量的未 轉化的氯。所用的氯/乙烯的比例優(yōu)選在1.2至0.8mol/mol之間,并且 特別優(yōu)選在1.05至0.95 mol/mo1之間。
得到的氯化產(chǎn)物主要含有DCE以及還有少量副產(chǎn)物,例如1,1,2-三氯乙烷或少量乙院或甲垸氯化產(chǎn)物。從得自該氯化反應器的產(chǎn)品流 中分離所獲得的DCE根據(jù)已知的方式進行并且一般來說使之有可能利 用該氯化反應的熱。
然后有利地是使未轉化的產(chǎn)物(甲烷、 一氧化碳、氮氣、氧氣和 氫氣)經(jīng)受比分離起始于該最初混合物的純乙烯所必需的更容易的一 個分離。
該氧氯化反應有利的是在包含活性元素的一種催化劑的存在下進 行,該活性元素包括銅,沉積于一種惰性載體上。該惰性載體有利的 是選自氧化鋁、硅膠、混合氧化物、粘土以及其他天然來源的載體。 氧化鋁構成一種優(yōu)選的惰性載體。優(yōu)選的是包含活性元素的催化劑,該活性元素的數(shù)目有利地為2, 其中之一是銅。在除了銅以外的這些活性元素中,可以提及堿金屬、 堿土金屬、稀土金屬以及選自構成如下的組的金屬,該組包括釕、銠、 鈀、鋨、銥、鉑和金。包含下列活性元素的催化劑是特別有利的銅/ 鎂/鉀,銅/鎂/鈉;銅/鎂/鋰,銅/鎂/銫,銅/鎂/鈉/鋰,銅/鎂/鉀/鋰和銅/ 鎂/銫/鋰,銅/鎂/鈉/鉀,銅/鎂/鈉/銫和銅/鎂/鉀/銫。最特別優(yōu)選在專利 申請EP-A 255 156、 EP國A 494 474、 EP-A 657 212和EP-A 657 213中 所描述的催化劑,這些專利申請通過引用結合在此。
銅的含量,以金屬形式計算,有利的是在該催化劑的30和卯g/kg 之間,優(yōu)選在40和80 g/kg之間并且特別優(yōu)選在50和70 g/kg之間。
鎂的含量,以金屬形式計算,有利的是在該催化劑的10和30g/kg 之間,優(yōu)選在12和25 g/kg之間并且特別優(yōu)選在15和20 g/kg之間。
堿金屬的含量,以金屬形式計算,有利的是在該催化劑的0.1和 30 g/kg之間,優(yōu)選在0.5和20 g/kg之間并且特別優(yōu)選在1和15 g/kg 之間。
銅/鎂/堿金屬(類)的原子比有利地是1/0.1-2/0.05-2,優(yōu)選 1/0.2-1.5/0.1-1.5并且特別優(yōu)選1/0.5-1/0.15-1。
具有根據(jù)BET方法以氮測得的比表面積有利的是在25m2/g和 300 mVg之間,優(yōu)選在50和200 m"g之間并且特別優(yōu)選在75和175 m2/g 之間的催化劑是特別有利的。
該催化劑可以用于一個固定床或一個流動床內。優(yōu)選第二種選擇。 該氧氯化過程在此反應通常建議的條件范圍內操作。該溫度有利的是 在150和300°C之間,優(yōu)選在200和275°C之間并且最優(yōu)選從215到255°C。壓力有利的是大于大氣壓。在2和10巴絕對值之間的值已經(jīng) 得到良好的結果。優(yōu)選在4和7巴絕對值的范圍。該壓力可以被有效 地調節(jié)以得到該反應器內的一個最佳滯留時間,并保持不同操作速度 的恒定通過率。通常的滯留時間范圍是1至60秒,并且優(yōu)選10至40秒。此氧氯化作用的氧源可以是空氣、純氧或它們的一種混合物,優(yōu) 選純氧。優(yōu)選后者的溶液,它使得容易回收未轉化的反應物。這些反應物可以通過任何己知的裝置引入該床層。 一般為了安全 因素,將氧氣與其他反應物分開引入是有利的。這些安全因素還要求 保持離開或再循環(huán)至該反應器的氣體混合物在所討論的壓力和溫度下 在可燃性的限度之外。優(yōu)選保持一種所謂的富集混合物,即相對于引 燃該燃料含有過少的氧氣。在這方面,在這種化合物具有寬的可燃性 范圍的條件下,氫(>2 vol%,優(yōu)選〉5voP/。)的充足存在將構成一個 缺點。所用的氯化氫/氧的比例有利的是在3和6 mol/mo1之間。該乙烯/ 氯化氫的比例有利的是在0.4和0.6 mol/mo1之間。所得到的氯化產(chǎn)物主要包含DCE以及還有少量副產(chǎn)物,例如1,1,2-三氯乙烷。從來自該氧氯化反應器的產(chǎn)品流中分離得到的DCE根據(jù)已 知的方式進行。該氧氯化反應的熱一般在蒸汽態(tài)回收,它可以用于分 離或其它目的。這些未轉化的產(chǎn)品,例如甲垸和乙烷,然后經(jīng)受一個比分離起始 于該最初混合物的純乙烯所必需的分離更加容易的分離。通過乙烯的氯化和氧氯化得到的DCE然后可以轉化為VC。因此本發(fā)明還涉及生產(chǎn)VC的一種方法。為此,本發(fā)明涉及一種 生產(chǎn)VC的方法,根據(jù)該方法a) 使一種烴源經(jīng)受一個第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進 行的一個熱解步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的一個混合物;b) 使所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一系列處理步驟,使之有可能獲 得包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的一個混合物;c) 使包含乙烯的所述產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一個第一分離步驟Sl,其 包括將所述產(chǎn)物的混合物在一個柱C1內分離成一個富含比乙烯輕的化 合物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及一個餾分F1;d) 使餾分Fl經(jīng)受一個第二分離步驟S2,其包括將餾分Fl在一 個柱C2內分離成一個餾分F2以及一個重餾分(餾分C);e) 使餾分F2經(jīng)受一個第三分離步驟S3,其包括將餾分F2在一 個柱C3內分離成一個富含乙烯的餾分(餾分B)以及一個主要含乙烷 的餾分F3;f) 將餾分A傳送至一個氯化反應器并且將餾分B傳送至一個氧氯 化反應器,在這兩個反應器內存在于餾分A和B內的大部分乙烯被轉 化成1,2-二氯乙垸;g) 將得到的1,2-二氯乙烷從得自該氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品流 中分離;并且h) 使獲得的1,2-二氯乙烷經(jīng)受熱解,由此產(chǎn)生VC。根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)DCE的方法所定義的具的條件和優(yōu)選事項適用 于根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)VC方法??梢赃M行該熱解的條件對于本領域的技術人員是已知的。該熱解 有利的是在一個管式爐內通過一個在氣相內的反應而實現(xiàn)。通常的熱 解溫度延伸至400和600°C之間,優(yōu)選在480°C和540°C之間的范圍。 滯留時間有利的是在1和60秒之間,優(yōu)選從5至25秒的范圍。為了 限制副產(chǎn)物的形成以及爐管道的污垢,該DCE的轉化率有利的是限制 在45%至75%。隨后的步驟使之有可能使用任何已知的設備優(yōu)選在該氧氯化過程中收集有待被升級的純化的VC以及氯化氫。提純之后,有 利地是將未轉化的DCE送回該熱解爐。此外,本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)PVC的方法。為此,本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)PVC的方法,根據(jù)該方法a) 使一種烴源經(jīng)受一個第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進 行的一個熱解步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的一個混合物;b) 使所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一系列處理步驟,使之有可能獲 得包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的一個混合物;c) 使包含乙烯的所述產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一個第一分離步驟Sl,其 包括將所述產(chǎn)物混合物在一個柱C1內分離成一個富含比乙烯輕的化合 物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及一個餾分F1;d) 使餾分Fl經(jīng)受一個第二分離步驟S2,其包括將餾分Fl在一 個柱C2內分離成一個餾分F2以及一個重餾分(餾分C);e) 使餾分F2經(jīng)受一個第三分離步驟S3,其包括將餾分F2在一 個柱C3內分離成一個富含乙烯的餾分(餾分B)以及一個主要含乙垸 的餾分F3;f) 將餾分A傳送至一個氯化反應器并且將餾分B傳送至一個氧氯 化反應器,在這兩個反應器內存在于餾分A和B內的大部分乙烯被轉 化成1,2-二氯乙烷;g) 將得到的1,2-二氯乙烷從得自該氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品流 中分離;h) 使獲得的1,2-二氯乙垸經(jīng)受熱解,由此產(chǎn)生VC;并且i) 使該VC聚合以產(chǎn)生PVC。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)DCE的方法以及生產(chǎn)VC的方法所定義的具體條 件和優(yōu)選事項適用于根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)PVC的方法。該生產(chǎn)PVC的方法可以是一種本體、溶液或水性分散系聚合法, 優(yōu)選是一種水性分散系聚合法。表述"水性分散系聚合"應理解為是指在水性混懸液中的自由基 聚合以及還有在水性乳液中的自由基聚合以及在水性微混懸液中的聚表述"在水性混懸液中的自由基聚合"應理解為是指在分散劑和 油溶性自由基引發(fā)劑的存在下在水性介質中進行的任何自由基聚合過 程。表述"在水性乳液中的自由基聚合"應理解為是指在乳化劑和水 溶性自由基引發(fā)劑存在下在水性介質中進行的任何自由基聚合過程。表述"在水性微混懸液中的聚合",也稱為在均勻化的水性分散 系中的聚合,理解為任何自由基聚合過程,其中使用了油溶性引發(fā)劑, 并且由于強大的機械攪拌以及乳化劑的存在制備了單體液滴的一種乳 液。根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)DCE的方法具有以下優(yōu)點,它使用兩種不同的乙 烯餾分,這兩種乙烯餾分分別很恰當?shù)赜糜谠撀然磻驮撗趼然?應。特別是,根據(jù)本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點,它使用了一個乙烯餾 分,該乙烯餾分被用于該氧氯化反應的氫氣輕微地污染并且這不是非 常高的一個成本。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點是,它使之有可能在同一工業(yè)地 點擁有一個完整的綜合工藝,該綜合工藝是從烴來源(即乙垸)直到 起始于所生產(chǎn)的單體而獲得的聚合物。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)點是,通過改變如下定義的餾分分 離條件,使之有可能應對一些情況,在此情況下有利地是開發(fā)源自另 一個生產(chǎn)(例如像一個生產(chǎn)異氰酸酯類的單元)的一種外部氯化氫源。相反,有可能遇到一種情況,其中氯化氫有一個有利的市場,其導致 與該氯化相關的氧氯化部分的減少。另外根據(jù)本發(fā)明的方法是有利的,因為它使之有可能通過餾分c 來分離包含至少3個碳原子的化合物,這些化合物對該DCE的熱解過 程中的某種抑制作用負責。該抑制作用是由于一些衍生物例如1,2-二氯丙烷和單氯丙烯類的形成。這些衍生物很難完全從DCE分離。它們形 成穩(wěn)定的烯丙基自由基的傾向解釋了它們對DCE的熱解(該熱解通過 一個自由基路線進行)的強大的抑制效果。這些含有3個碳原子的副 產(chǎn)物或者更重的副產(chǎn)物的生成此外構成了在該氧氯化和在該氯化中的 反應物的不必要的消耗,或者將產(chǎn)生將它們破壞的成本。此外,這些 重化合物造成這些柱和蒸發(fā)器的污損。與起始于一個類似烴源的生產(chǎn)DCE的方法相關,該方法將提供兩 個而并非三個分離步驟,根據(jù)本發(fā)明的包括一個額外的分離步驟的方 法,其特征在于在第一分離步驟中比乙烯輕的化合物的一個更好的分 離以及一個更好的熱整合。它使得能夠更好地分離乙烷,該分離可以 被升級并且具有允許在每個分離步驟中有更低的回流速率的優(yōu)點。根 據(jù)本發(fā)明的方法使之有可能將比乙烯重的化合物分離成一個主要包含 乙垸的餾分F3的事實,也具有當使餾分C經(jīng)受氫化時使其沸點提高的 優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)DCE的方法現(xiàn)在參考本說明所附的圖進行說 明。該圖包括附
圖1,其示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)DCE的方 法的一個實施方案。來自一個烴源(該烴源選自構成如下的組丙烷、丁垸以及丙烷/ 丁烷混合物)的裂解的包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的混合物1被引進 柱2,該柱是一個配有一個底部再沸器和一個頂端冷凝器的蒸餾柱,其 中它被分離成2種不同的餾分,即在柱2頂端的餾分3和在柱2底端的餾分4。
餾分3,富含比乙烯輕的化合物,特別是甲烷、氫氣、氮氣、氧氣
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然后餾分4被傳送至一個配有一個底部再沸器和一個頂端冷凝器 的蒸餾柱5。
在進入柱5之后,餾分4被分離成從柱5的頂端離開的餾分6以 及從柱5的底端離開的餾分7。
然后餾分6被傳送至一個配有一個底端再沸器和一個頂端冷凝器 的蒸餾柱8。
在進入柱8之后,該餾分6被分離成從柱8的頂端離開的餾分9 以及主要由乙垸組成的餾分10。
餾分9,其特征在于一個非常低的氫氣含量,被傳送至該乙烯氧氯 化單元。
3權利要求
1. 從烴源起始生產(chǎn)1,2-二氯乙烷的方法,根據(jù)該方法a)使所述烴源經(jīng)歷第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進行的熱解步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的混合物;b)將所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)歷一系列處理步驟,使得有可能獲得包含乙烯和其它組分的產(chǎn)物混合物;c)將所述包含乙烯的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷第一分離步驟S1,該第一分離步驟S1包括將所述產(chǎn)物混合物在柱C1內分離成富含比乙烯輕的化合物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及分離成餾分F1;d)將餾分F1經(jīng)歷第二分離步驟S2,該第二分離步驟S2包括將餾分F1在柱C2內分離成餾分F2以及分離成重餾分(餾分C);e)將餾分F2經(jīng)歷第三分離步驟S3,該第三分離步驟S3包括將餾分F2在柱C3內分離成富含乙烯的餾分(餾分B)以及分離成主要含乙烷的餾分F3;f)將餾分A傳送至氯化反應器,和將餾分B傳送至氧氯化反應器,在這兩個反應器中,存在于餾分A和B中的大部分乙烯被轉化成1,2-二氯乙烷;和g)將得到的1,2-二氯乙烷從來自所述氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品流中分離。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于所述烴源選自石腦油、 瓦斯油、氣體汽油、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷以及它們的混合物。
3. 根據(jù)權利要求1和2中任一項所述的方法,其特征在于所述烴 源選自乙烷、丙烷、丁烷以及丙垸/丁垸混合物。
4. 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的方法,其特征在于步驟a) 在三個不同的裂解爐內進行,從每一個爐中獲得的裂解產(chǎn)物的混合物 在步驟b)之前被收集在一起,并且使第四裂解爐可供用于替換使用中的這三個裂解爐中的一個。
5. 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的方法,其特征在于來自步驟b)的包含乙烯和其它組分的產(chǎn)物混合物包含氫氣、甲烷、含有2至 7個碳原子的化合物、 一氧化碳、氮氣和氧氣。
6. 根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于所述分離步驟Sl、 S2 和S3是蒸餾步驟。
7. 根據(jù)權利要求l所述的方法,其特征在于,相對于餾分B的總 體積,餾分B包含按體積計從40%至99.65%的乙烯。
8. 根據(jù)權利要求l所述的方法,其特征在于餾分A包含的乙烯體 積含量,使得它代表從10%至95%的餾分B的乙烯體積含量。
9. 生產(chǎn)氯乙烯的方法,根據(jù)該方法a) 將烴源經(jīng)歷第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進行的熱解 步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的混合物;b) 將所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)歷一系列處理步驟,使得有可能獲 得包含乙烯和其它組分的產(chǎn)物混合物;c) 將所述包含乙烯的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷第一分離步驟Sl,該第一分 離步驟Sl包括將所述產(chǎn)物混合物在柱Cl內分離成富含比乙烯輕的化 合物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及分離成餾分F1;d) 將餾分Fl經(jīng)歷第二分離步驟S2,該第二分離步驟S2包括將 餾分F1在柱C2內分離成餾分F2以及分離成重餾分(餾分C);e) 將餾分F2經(jīng)歷第三分離步驟S3,該第三分離步驟S3包括將 餾分F2在柱C3內分離成富含乙烯的餾分(餾分B)以及分離成主要 含乙垸的餾分F3;f) 將餾分A傳送至氯化反應器,和將餾分B傳送至氧氯化反應器, 在這兩個反應器中,存在于餾分A和B中的大部分乙烯被轉化成1,2-二氯乙焼;g) 將得到的1,2-二氯乙烷從來自所述氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品 流中分離;和h) 將得到的1,2-二氯乙烷經(jīng)歷熱解,由此產(chǎn)生VC。
10.生產(chǎn)聚氯乙烯的方法,根據(jù)該方法a) 將烴源經(jīng)歷第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進行的熱解 步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的混合物;b) 將所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)歷一系列處理步驟,使得有可能獲 得包含乙烯和其它組分的產(chǎn)物混合物;c) 將所述包含乙烯的產(chǎn)物混合物經(jīng)歷第一分離步驟Sl,該第一分 離步驟Sl包括將所述產(chǎn)物的混合物在柱Cl內分離成富含比乙烯輕的 化合物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及分離成餾分F1;d) 將餾分Fl經(jīng)歷第二分離步驟S2,該第二分離步驟S2包括將 餾分F1在柱C2內分離成餾分F2以及分離成重餾分(餾分C);e) 將餾分F2經(jīng)歷第三分離步驟S3,該第三分離步驟S3包括將 餾分F2在柱C3內分離成富含乙烯的餾分(熘分B)以及分離成主要 含乙垸的餾分F3;f) 將餾分A傳送至氯化反應器,和將餾分B傳送至氧氯化反應器, 在這兩個反應器中,存在于餾分A和B內的大部分乙烯被轉化成1,2-一氯乙院;g) 將得到的1,2-二氯乙烷從來自所述氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品 流中分離;h) 將得到的1,2-二氯乙垸經(jīng)歷熱解,由此產(chǎn)生VC;和i) 將所述VC聚合以產(chǎn)生PVC。
全文摘要
從一種烴源開始用于生產(chǎn)DCE的方法,根據(jù)該方法a)使該烴源經(jīng)受一個第一裂解步驟,即在至少一個裂解爐內進行的一個熱解步驟,由此產(chǎn)生裂解產(chǎn)物的一個混合物;b)使所述裂解產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一系列處理步驟,使之有可能獲得包含乙烯和其他組分的產(chǎn)物的一個混合物;c)使包含乙烯的所述產(chǎn)物的混合物經(jīng)受一個第一分離步驟S1,其包括將所述產(chǎn)物的混合物在一個柱C1內分離成一個富含比乙烯輕的化合物且包含一些乙烯的餾分(餾分A)以及一個餾分F1;d)使餾分F1經(jīng)受一個第二分離步驟S2,其包括將餾分F1在一個柱C2內分離成一個餾分F2以及一個重餾分(餾分C);e)使餾分F2經(jīng)受一個第三分離步驟S3,其包括將餾分F2在一個柱C3內分離成一個富含乙烯的餾分(餾分B)以及一個主要含乙烷的餾分F3;f)將餾分A傳送至一個氯化反應器并且將餾分B傳送至一個氧氯化反應器,在這兩個反應器內存在于餾分A和B內的大部分乙烯被轉化成1,2-二氯乙烷;并且g)將得到的1,2-二氯乙烷從得自該氯化和氧氯化反應器的產(chǎn)品流中分離。
文檔編號C07C17/02GK101547879SQ200780030268
公開日2009年9月30日 申請日期2007年6月21日 優(yōu)先權日2006年6月23日
發(fā)明者多米尼克·巴爾薩爾特, 米歇爾·施特雷貝勒, 米歇爾·朗珀勒 申請人:索維公司