專利名稱：由乙烷和乙烯制造氯乙烯并從反應(yīng)器流出物中部分回收hci的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于由乙烷和乙烯生產(chǎn)氯乙烯單體的設(shè)備和方法。特別地，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)氯乙烯單體(VCM)的方法，其中，(1)在輸入物流中將大量的乙烷和乙烯提供給附屬的反應(yīng)器；(2)在乙烯/乙烷-至-乙烯基反應(yīng)步驟或階段之后，從來自第一單元操作的流出物中僅部分地回收反應(yīng)器流出物中的氯化氫；和(3)在再循環(huán)氣體物流中將部分氯化氫剩余物再循環(huán)至此反應(yīng)器。
氯乙烯是現(xiàn)代工業(yè)中一種關(guān)鍵原料，目前大部分采用的方法是由1，2-二氯乙烷(EDC)衍生氯乙烯，其中，EDC首先來源于乙烯；因此，概括來說，使用至少三次操作的綜合系統(tǒng)(主要通過熱裂解由伯烴得到乙烯；由乙烯至EDC；然后由EDC至氯乙烯)。工業(yè)上本身非常需要開發(fā)這樣一種方法更直接更經(jīng)濟(jì)地由伯烴得到氯乙烯，而不需要進(jìn)行首先制造和純化乙烯，而與此主張相關(guān)的固有的經(jīng)濟(jì)效益已成為大量開發(fā)的主旨。
作為第一常規(guī)開發(fā)領(lǐng)域，乙烷-至-乙烯基對于許多從事氯乙烯生產(chǎn)的廠商而言是有用的，且目前可獲得有關(guān)此主題的大量文獻(xiàn)。以下的段落概述了與本說明書的新開發(fā)中所展示的實(shí)施方案相關(guān)的主要工作。
1966年8月17日公布的標(biāo)題為“乙烷至氯乙烯的催化轉(zhuǎn)化”(Catalytic Conversion of Ethane to Vinyl)的英國專利1,039,369描述了多價金屬，包括鑭系的中多價金屬在由乙烷生產(chǎn)氯乙烯中的用途。此專利描述了“以特定控制比率使用蒸汽，可獲得的氯和氧”的條件下的某些催化劑的用途。所述的系統(tǒng)在500-750℃的溫度下操作。所述技術(shù)中的可獲得的氯任選包括1，2-二氯乙烷。
1977年11月23日公布的，John Lynn Barclay的，標(biāo)題為“氯乙烯的生產(chǎn)方法”(Process for Producing Vinyl Chloride)的英國專利1,492,945描述了在銅-基乙烷-至-乙烯基催化劑中使用鑭生產(chǎn)氯乙烯的方法。作者描述了鑭的存在在操作所需的高溫下適宜地改變銅的揮發(fā)性。實(shí)施例顯示了附屬反應(yīng)中的過量氯化氫的優(yōu)點(diǎn)。
1982年9月29日公布的，David Roger Pyke和Robert Reid的，標(biāo)題為“通過氧氯化烷烴而制備一氯化烯烴”(Preparation ofMonochloro-Olefins by Oxychlorination of Alkanes)的英國專利2,095,242描述了“一種生產(chǎn)一氯化烯烴的方法，所述方法包括高溫下使包含烷烴、氯源和分子氧的氣體混合物在包含金屬銀和/或其化合物和一種或多種錳、鈷或鎳的化合物的催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)。作者指出，可以將乙烷和乙烯的混合物加到催化劑中。沒有給出實(shí)施例，且沒有公開乙烷/乙烯混合物的具體優(yōu)點(diǎn)。
1983年1月19日公布的，Robert Reid和David Pyke的，標(biāo)題為“將烷烴氧氯化成單氯化烯烴”(Oxychlorination of Alkanes toMonochlorinated Olefins)的英國專利2,101,596描述了一種“用于生產(chǎn)單氯化烯烴的方法，所述方法包括在高溫下使包含烷烴、氯源和分子氧的氣體混合物在包含銅、鎂和鈦的化合物的的催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)。此方法用于由乙烷生產(chǎn)氯乙烯。”作者還描述“在一個實(shí)施方案中，將反應(yīng)產(chǎn)物分離作此應(yīng)用，或者在另一個實(shí)施方案中，將反應(yīng)產(chǎn)物再循環(huán)至反應(yīng)器……從而提高單氯化烯烴的產(chǎn)率?！弊髡咧赋?，可以將乙烷和乙烯的混合物加到催化劑。沒有給出實(shí)施例，且沒有公開乙烷/乙烯混合物的具體優(yōu)點(diǎn)。
1971年12月21公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“鹵化烴”(Halogenated Hydrocarbons)的美國專利3,629,354描述了一種在氯化氫和氧存在下由乙烷生產(chǎn)氯乙烯和共產(chǎn)物乙烯的方法。優(yōu)選催化劑的載體為銅或鐵。此專利中的實(shí)施例表明在此反應(yīng)中氯化氫(HCL)相對于乙烷過量。將1∶4的乙烷和氯化氫用于生產(chǎn)含有38.4％乙烯(不要求生產(chǎn)HCl)和27.9％氯乙烯(僅要求生產(chǎn)1摩爾HCl每摩爾氯乙烯)的物流。
1972年4月25日公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“通過流化催化劑由乙烷、鹵素和鹵化氫得到乙烯”(Ethylene FromEthane，Halogen and Hydrogen Halide Through Gluidized Catalyst)美國專利3,658,933描述了一種在結(jié)合了氧化脫氫反應(yīng)器、氧化鹵化反應(yīng)器和脫鹵化氫反應(yīng)器的三反應(yīng)器系統(tǒng)中生產(chǎn)乙烯基鹵的方法。作者表明，在某些情況下，加入鹵素和鹵化氫增強(qiáng)乙烷的(氧化)鹵化脫氫。在美國專利3,629,354中，通過常規(guī)的氧化鹵化(氧氯化)和裂解制備的乙烯生產(chǎn)VCM。將在裂解操作中生產(chǎn)的HCl返回到鹵化脫氫反應(yīng)器中。
1972年4月25日公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“通過流化稀土催化劑由乙烷和鹵素生產(chǎn)乙烯”(Ethylene From Ethandand Halogen Through Fluidized Rare Earth Catalyst)的美國專利3,658,934和1972年11月7日公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“鹵化脫氫催化劑”(Halogehydrogenation Catalyst)的美國專利3,702,311均描述了在結(jié)合了氧化脫氫反應(yīng)器、氧化鹵化反應(yīng)器和脫鹵化氫反應(yīng)器的三反應(yīng)器系統(tǒng)中生產(chǎn)乙烯基鹵的方法。作者描述將乙烷鹵化脫氫以生產(chǎn)乙烯，然后通過氧化鹵化(氧氯化)轉(zhuǎn)化為EDC，隨后通過常規(guī)的熱裂解生產(chǎn)VCM。將在此裂解中生產(chǎn)的HCl返回到在3,658,934中的氧化鹵化反應(yīng)器和在3,702,311中的鹵化脫氫反應(yīng)器。在后一專利中，表明過量的作為HCl和Cl2的總氯的優(yōu)點(diǎn)在于增加所述產(chǎn)物的產(chǎn)率。
1972年2月22日公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“乙烷的氧化脫氫”(Oxydehydrogenation of Ethane)的美國專利3,644,561和1973年10月30日公布的，William Q.Beard，Jr.的，標(biāo)題為“乙烷的氧化脫氫”(Oxydehydrogenation of Ethane)與上述十分相關(guān)，并描述了用于在過量的鹵化氫存在下將乙烷氧化脫氫至乙烯的方法。此專利描述了當(dāng)稀土和鹵化銅或鹵化鐵的比率大于1∶1時，用稀土鹵化物半鹵化銅或鹵化鐵催化劑進(jìn)一步穩(wěn)定化。此專利描述了相對于加入的乙烷的摩爾量而言，基本上應(yīng)用相當(dāng)大量的過量的HCl，HCl在此反應(yīng)中被消耗。
1977年9月6日公布的，Ronnie D.Gordon和Charles M.Starks的，標(biāo)題為“生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的方法”(Process for Producing1，2-Dichloroethane)的美國專利4,046,823描述了一種生產(chǎn)EDC的方法，其中，乙烷和氯在含銅的催化劑上，在氣相中發(fā)生反應(yīng)。
1978年7月11日公布的，Angelo JosepH Magistro的，標(biāo)題為“由乙烷制備乙烯和氯乙烯的方法”(Process for Producing1，2-Dichlorothane)的US專利4,100,211描述了再生鐵催化劑以用于使乙烷反應(yīng)成為乙烯和VCM混合物的方法。此專利描述了，氯源以每摩爾乙烷0.1-10摩爾的量存在。通常，當(dāng)氯化氫和乙烷的比率增大時，氯乙烯和其它氯化產(chǎn)物的產(chǎn)率也增大，即使當(dāng)乙烯的產(chǎn)率減小時。
1981年11月10日公布的，Tao P.Li的，標(biāo)題為“氯乙烯的制備”(Preparation of Vinyl Chloride)的美國專利4,300,005建議使用一種銅-基催化劑在過量HCl存在下生產(chǎn)VCM。
1992年3月17日公布的，John E.Stauffer的，標(biāo)題為“乙烷的氯化方法”(Process for the Chlorination of Ethane)的美國專利5,097,083描述了氯化碳作為在乙烷-至-VCM的方法中的氯源。此專利描述了如下的方法其中，可以將氯代烴用于截留HCl，以隨后用于生產(chǎn)乙烯基。
EVC公司一直活躍在乙烷-至-乙烯基技術(shù)中，以下四篇專利是其開發(fā)努力的結(jié)果。
1998年1月14日公布的，Ray Hardman和Ian Michael Clegg的，標(biāo)題為“氧氯化催化劑”(Oxychlorination Catalyst)的EP 667,845描述了具有乙烷-至-乙烯基催化的穩(wěn)定化包裝的銅-基催化劑。該催化劑似乎與以下三篇美國專利中的進(jìn)一步的技術(shù)相關(guān)。
1997年9月2日公布的，Ian Michael Clegg和Ray Hardman的，標(biāo)題為“在氧氯化方法中再循環(huán)的副產(chǎn)物”(By-produc Recycling inOxychlorination Process)的美國專利5,663,465描述了一種用于將乙烷催化氯氧化為VCM的方法在氧氯化反應(yīng)器中將乙烷和氯源與適宜的催化劑混合；再循環(huán)此副產(chǎn)物至氧氯化反應(yīng)器；處理氫化步驟中的不飽和氯代烴副產(chǎn)物至其飽和的對應(yīng)物，并將其返回到反應(yīng)器中；以及將乙烯副產(chǎn)物氯化成為1，2-二氯乙烷以進(jìn)行再循環(huán)。
1998年3月17日公布的，Ian Michael Clegg和Ray Hardman的，標(biāo)題為“氯乙烯生產(chǎn)方法”(Vinyl Chloride Production Process)的美國專利5,728,905討論了在過量HCl存在下，使用銅催化劑進(jìn)行乙烷-至-乙烯基制造。此專利描述了在含銅和堿金屬的催化劑存在下，在乙烷、氧源和氯源之間進(jìn)行乙烷的催化氧氯化。將HCl以超出氯所需的化學(xué)計算量提供給氧氯化反應(yīng)器。
1998年6月9日公布的，Ian Michael Clegg和Ray Hardman的，標(biāo)題為“氧氯化方法”(Oxychlorination Process)的美國專利5,763,710討論了通過以下方法將乙烷催化氧氯化成VCM在氧氯化反應(yīng)器中，在氧氯化催化劑存在下，混合乙烷和氯源(選擇反應(yīng)條件以保持過量的HCl)；分離VCM產(chǎn)物；并將副產(chǎn)物再循環(huán)至反應(yīng)器。
目前注意到在由乙烯生產(chǎn)氯乙烯的技術(shù)中，大部分用于生產(chǎn)VCM的工業(yè)方法使用乙烯和氯作為主要的原料。在直接氯化反應(yīng)器中使乙烯與含有催化劑的液體1，2-二氯乙烷中的氯接觸。然后在高溫下將1，2-二氯乙烷裂解得到VCM和氯化氫(HCl)。接著將生產(chǎn)的HCl加到氧氯化反應(yīng)器，其中，HCl與乙烯和氧反應(yīng)得到更多的1，2二氯乙烷。還將此1，2-二氯乙烷加入以熱裂解生產(chǎn)VCM。這種方法的描述見于1993年5月11日公布的，Angelo J.Magistro的，標(biāo)題為“用于由乙烷制備乙烯的催化組合物和方法”(CatalystComposition and Process for the Preparation of Ethylene Form Ethane)的美國專利5,210,358。
最近采用的工業(yè)方法中三單元操作(直接氯化、氧氯化和熱裂解)經(jīng)常被組合稱為“平衡的”EDC車間，雖然在一個實(shí)施方案中，還將額外的氯源(HCl)帶到這些延伸的車間系統(tǒng)。此“平衡的”車間的凈化學(xué)計量為
乙烯成本代表了生產(chǎn)VCM的總成本的主要部分，它需要昂貴的資本進(jìn)行生產(chǎn)。乙烷不如乙烯昂貴，因此與主要由純化和分離的乙烯制造VCM的生產(chǎn)成本相比，由乙烷生產(chǎn)VCM合理地降低了VCM的生產(chǎn)成本。
通常將乙烯、氧和氯化氫至1，2二氯乙烷的轉(zhuǎn)化稱為氧氯化。通過氧氯化乙烯而生產(chǎn)1，2-二氯乙烷的催化劑共有諸多共同的特征。能夠進(jìn)行這種化學(xué)過程的催化劑已被歸類為改性的Deacon催化劑[Olah，G.A.，Molnar，A.，Hydrocarbon Chemistry，John Wiley &Sons(New York，1995)，第226頁]。Deacon化學(xué)過程指Deacon反應(yīng)，即將HCl氧化得到基本的氯和水。其它作者已提議，氧氯化是使用HCl進(jìn)行氯化，并通過Deacon方法將Cl氧化轉(zhuǎn)化為Cl2[Selective Oxychlorination of HydrocarbonsA Critical Analysis，Catalytica Associates，Inc.，Study 4164A，October 1982，第1頁]。如此定義氧氯化催化劑的生產(chǎn)自由氯(Cl2)的能力。實(shí)際上，烷烴的氧氯化與此系統(tǒng)中自由氯的產(chǎn)量有關(guān)[Selective Oxychlorination ofHydrocarbonsA Critical Analysis，Catalytical Associates，Inc.，Study4164A，October 1982，第21頁及其所引用的內(nèi)容]。這些催化劑使用能夠得到一種以上穩(wěn)定的氧化態(tài)的被承載的金屬，如銅和鐵。在常規(guī)技術(shù)中，氧氯化是將來自Cl或其它還原的氯源的兩個氯原子氧化加成到乙烯上。
只要存在能夠生產(chǎn)自由氯的催化劑，便可以通過氧氯化由乙烷生產(chǎn)乙烯基。這些催化劑在低溫下將乙烯轉(zhuǎn)化成1，2-二氯乙烷。高溫下，將1，2二氯乙烷處理至熱裂解，得到HCl和氯乙烯。氧氯催化劑將烯屬原料氯化成更高級的烴。因此，如同將乙烯轉(zhuǎn)化成1，2-二氯乙烷一樣，將氯乙烯轉(zhuǎn)化成1，1，2-三氯乙烷。使用氧氯化催化劑方法本身生產(chǎn)更高級的氯化副產(chǎn)物。這在EVC的專利(EP 667,845、US 5,663,465、US 5,728,905和US 5,763,710)中進(jìn)行更為細(xì)致地考察，這些專利表明使用氧氯化催化劑生產(chǎn)出高濃度的多氯化副產(chǎn)物?？紤]到上述，先前已清楚地描述了許多關(guān)于使用乙烷生產(chǎn)VCM方面的構(gòu)思。最常用的催化劑是在高于進(jìn)行乙烯氧氯化所需溫度(＜275℃)的足夠高的溫度下(＞400℃)操作的改性的Deacon催化劑。通常將用于乙烷-至-VCM制造的催化劑穩(wěn)定化，以防止第一列過渡金屬的遷移，這些描述和評論見于英國專利1,492,945；英國專利2,101,596；美國專利3,644,561、美國專利4,300,005和美國專利5,728,905。
以下文獻(xiàn)公開了在乙烷-至-VCM方法中將氯化碳用作氯源英國專利1,039,369、英國專利2,101,596、美國專利5,097,083、美國專利5,663,465和美國專利5,763,710。英國專利1,039,369要求將水加到反應(yīng)器系統(tǒng)中。英國專利2,101,596針對銅催化劑。美國專利5,663,465描述了一種方法，其使用直接氯化步驟將乙烯轉(zhuǎn)化成EDC后將其加回到VCM反應(yīng)器。
盡管在英國專利2,095,242中存在相當(dāng)數(shù)量的引述，在2000年10月3日在美國受理局提交的，快信郵件號為EL636832801US的，Mark E.Jones、Michael M.Olken和Daniel A.Hickman的，標(biāo)題為“一種將乙烯轉(zhuǎn)化成氯乙烯的方法，和用于此方法的新的催化劑組合物”(A Process for the Conversion of Ethylene to VinylChloride，and Novel Catalyst Compositions Useful for Such Process)的Dow案號44649中描述了另一種乙烯-至-乙烯基方法的最新研究。此申請中的催化劑證明用于將大量的乙烷和乙烯反應(yīng)成為氯乙烯單體，從而開啟了通向制造氯乙烯的新途徑的大門。但是，該催化劑反應(yīng)在反應(yīng)產(chǎn)物中產(chǎn)生氯化氫。在這點(diǎn)上，當(dāng)使用能夠?qū)⒁彝楹鸵蚁┺D(zhuǎn)化成氯乙烯單體的催化劑系統(tǒng)時，要解決的主要問題是對此方法中的氯化氫(和附帶的氫氯酸)的控制。在氯乙烯設(shè)備結(jié)構(gòu)中，還需要使以前的設(shè)備盡可能地有用，其中某些現(xiàn)存的設(shè)備能夠處理氯化氫，而其它現(xiàn)存的設(shè)備不能處理氯化氫。本發(fā)明提供了滿足這些要求的實(shí)施方案，所述實(shí)施方案通過提供一種用于處理從乙烷/乙烯-至-乙烯基反應(yīng)器中產(chǎn)生的氯化氫的設(shè)備和方法，所述容器和方法通過在乙烷/乙烯至-乙烯基反應(yīng)步驟或階段之后從第一單元操作的反應(yīng)器流出物中基本上完全回收氯化氫。
本發(fā)明提供了用于制造氯乙烯的方法，采用步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流，和具有第一部分的氯化氫的輕組分物流；和再循環(huán)所述輕組分物流，以與所述產(chǎn)生步驟中的所述乙烷、乙烯、氧和氯源一起催化反應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流和具有第一部分的氯化氫的輕組分物流；再循環(huán)所述輕組分物流，以與所述產(chǎn)生步驟中的所述乙烷、乙烯、氧和氯源一起催化反應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；
合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流和具有所述第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；和再循環(huán)所述輕組分物流至所述反應(yīng)器的裝置。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器的裝置。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流的裝置；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流的裝置；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器的裝置；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器的裝置。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流的裝置；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流的裝置；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流的裝置；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器的裝置；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器的裝置。
本發(fā)明還提供一種采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流，和具有所述第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；再循環(huán)所述輕組分物流，以與所述產(chǎn)生步驟中的所述乙烷、乙烯、氧和氯源一起催化反應(yīng)。
本發(fā)明還提供一種采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；
將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器。
本發(fā)明還提供一種采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
本發(fā)明還提供一種采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
通過閱讀優(yōu)選的實(shí)施方案和附圖的詳細(xì)說明，更為充分明顯地看出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1顯示了對考慮的乙烷-至-氯乙烯的方法進(jìn)行表征，此方法使用能夠?qū)⒁彝檗D(zhuǎn)化為VCM的催化劑，這些表征可以從前述的出版物中最好地理解。
圖2顯示了一種乙烷/乙烯-至-氯乙烯的方法，此方法使用能夠通過氧化脫氫-氯化而將乙烷和乙烯轉(zhuǎn)化成VCM的催化劑。
圖3改變了圖2的氧化脫氫-氯化方法，表明進(jìn)一步將順式-二氯乙烯和反式-二氯乙烯物流氫化成1，2-二氯乙烷。
從本說明書的背景技術(shù)討論中注意到，通常將兩個來自HCl或其它還原的氯源的氯原子加成到乙烯上的氧化加成反應(yīng)稱為氧氯化。能夠進(jìn)行這種化學(xué)過程的催化劑已被歸類為改性的Deacon催化劑[Olah，G.A.，Molnar，A.，烴化學(xué)(Hydrocarbon Chemistry)，JohnWiley & Sons(New York，1995)，第226頁]。Deacon化學(xué)過程指Deacon反應(yīng)，將HCl氧化得到元素氯和水。
與氧氯化不同，本文所述的優(yōu)選的方法優(yōu)選在高選擇性地將含乙烷和含乙烯的物流轉(zhuǎn)化為VCM中使用氧化脫氫-氯化。氧化脫氫-氯化使用氧和氯源將烴轉(zhuǎn)化為氯代烴，其中，碳保持其最初的化合價或化合價態(tài)降低(即，Sp3碳保持Sp3或者轉(zhuǎn)化成sp2，而sp2碳保持sp2或者轉(zhuǎn)化成sp)。這不同于氧氯化的常規(guī)定義，由此使用氧和氯源將乙烯轉(zhuǎn)化成1，2二氯乙烷，其中，碳化合價態(tài)凈增長(即，sp2碳轉(zhuǎn)化為Sp3碳)。如果催化劑具有將乙烯轉(zhuǎn)化成氯乙烯的能力，則宜于將氧化脫氫-氯化反應(yīng)中產(chǎn)生的乙烯再循環(huán)回到反應(yīng)器。在氧化脫氫-氯化反應(yīng)器中生產(chǎn)的副產(chǎn)物包括氯乙烷、1，2-二氯乙烷、順式-1，2二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯。氧化脫氫-氯化催化劑還是一種用于從飽和氯代烴中除去HCl的催化劑。在某些情況下，在氯乙烯的生產(chǎn)中宜于進(jìn)行氯乙烷和1，2-二氯乙烷的再循環(huán)。剩余的主要氯化有機(jī)副產(chǎn)物為二氯乙烯。在一個實(shí)施方案中，這些原料氫化得到1，2-二氯乙烷。1，2-二氯乙烷是一種大容積的化學(xué)物質(zhì)，將其出售或再循環(huán)。在另一個實(shí)施方案中，將EDC完全氫化得到乙烷和HCl。中間產(chǎn)物嚴(yán)格氫化得到1，2-二氯乙烷、乙烷、氯乙烷和HCl的混合物；這些混合物還適于再循環(huán)至氧化脫氫-氯化反應(yīng)器。
現(xiàn)在開始考慮關(guān)于乙烷-至-乙烯基轉(zhuǎn)化的圖1，從前面的出版物中很好理解它，乙烷至VCM方法100顯示了所考慮的使用能夠?qū)⒁彝檗D(zhuǎn)化成VCM的催化劑的乙烷-至-氯乙烯方法的特征；在這一點(diǎn)上，此方法并沒有將來自再循環(huán)物流或進(jìn)料物流中的大量乙烯輸入到乙烷-VCM反應(yīng)器(乙烷反應(yīng)器102)。還應(yīng)指出，根據(jù)發(fā)明者的最終認(rèn)識，由于尚未構(gòu)建適宜的正常制造規(guī)模的乙烷-至-乙烯基制造系統(tǒng)，建議的方法是前面概述的實(shí)施方案的唯一來源。在這一點(diǎn)上，將方法100統(tǒng)一并簡化為接近在許多關(guān)于EVC公司的研究和開發(fā)的出版物中共同評述的方法氯乙烯/二氯乙烯94/95-5(1996年8月；Chemical Systems，Inc.；Tarrytown，New York)、EP667,845、美國專利5,663,465、美國專利5,728,905和美國專利5,763,710。
考慮圖1所示的細(xì)節(jié)，乙烷反應(yīng)器102將流體物流輸出到淬滅塔106，在此，HCl從反應(yīng)器輸出流出物中淬滅。淬滅塔106將粗的濃HCl含水物流推向相分離子系統(tǒng)108。相分離子系統(tǒng)108將流體物流輸出到無水HCl回收子系統(tǒng)110，其中含水氯化氫(鹽酸)、無水HCl和水從粗的濃HCl含水物流中分離。
無水HCl回收子系統(tǒng)110將物流130輸出，以再循環(huán)無水氯化氫至乙烷反應(yīng)器102，且無水HCl回收子系統(tǒng)110并輸出水(以作隨后的應(yīng)用或廢物回收)。無水HCl回收子系統(tǒng)110將相對稀釋的含水HCl物流(鹽酸)通過物流128返回到淬滅塔106。淬滅塔106還將流體物流輸出到輕組分塔114上，再從反應(yīng)器流出物產(chǎn)物物流上除去含有乙烯的輕組分物流。
輕組分塔114將輕組分物流輸出到直接氯化反應(yīng)器112，在此，加入氯(物流126)將輕組分物流中的乙烯直接氯化成EDC(1，2-二氯乙烷)。在EDC回收塔116上回收EDC以再循環(huán)至乙烷反應(yīng)器102，并將一定量的剩余輕組分氣體體作為物流134再循環(huán)至乙烷反應(yīng)器102，此反應(yīng)器具有CO(一氧化碳)組分測試設(shè)備，此設(shè)備提供測量(未顯示)，用于控制系統(tǒng)(未顯示)測定適宜部分的剩余輕組分氣體，以通過排出氧化單元118進(jìn)行處理產(chǎn)生排出物流，從而從此系統(tǒng)中除去CO、CO2和其它雜質(zhì)。
未經(jīng)過直接氯化反應(yīng)器112的來自輕組分塔114的流出物(a)首先進(jìn)入干燥子系統(tǒng)120以除去水；(b)再進(jìn)入VCM純化塔122以分離VCM(氯乙烯單體)產(chǎn)物；然后再進(jìn)入重組分塔124以除去重組分并產(chǎn)生物流132。物流132是一種順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2二氯乙烯、1，2-二氯乙烷、氯乙烷和其它氯化有機(jī)物的摻混的流體。在另一個建立在文獻(xiàn)考慮基礎(chǔ)上的實(shí)施方案中，干燥子系統(tǒng)120除去輕組分塔114之前的水，而來自輕組分塔114的攜帶VCM的流出物(a)首先前述至VCM純化塔122以分離VCM(氯乙烯單體)產(chǎn)物，然后(b)再進(jìn)入重組分塔124以除去重組分和產(chǎn)生物流132。
最后，物流132進(jìn)入RCl(氯化有機(jī)物)氫化反應(yīng)器104，在此，加入氫使再循環(huán)物流進(jìn)入乙烷反應(yīng)器102。
現(xiàn)在開始考慮圖2，根據(jù)本說明的優(yōu)選的實(shí)施方案，乙烷至VCM氧化脫氫-氯化方法200表現(xiàn)為使用能夠通過氧化脫氫-氯化而將乙烷和乙烯轉(zhuǎn)化為VCM的催化劑的乙烷/乙烯-至-氯乙烯方法；在這一點(diǎn)上，此方法將來自再循環(huán)物流或進(jìn)料物流中的大量乙烷和乙烯輸入到反應(yīng)器(乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202)。乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202接受以下物流的輸入(a)進(jìn)料物流乙烷進(jìn)料物流222、HCl進(jìn)料物流224、氧進(jìn)料物流226和氯進(jìn)料物流228，和(b)再循環(huán)物流氯乙烷物流230、氯化氫(HCl)物流266和輕再循環(huán)物流248和部分EDC物流262，這時EDC宜于根據(jù)市場和操作的條件，用于在制造的特定階段進(jìn)行再循環(huán)。
如在2000年10月3日在美國受理局提交的，快信郵件號EL636832801US的，Mark E.Jones、Michael M.Olken和Daniel A.Hickman的，標(biāo)題為“一種將乙烯轉(zhuǎn)化為氯乙烯的方法，和用于此方法的新催化劑組合物”(A Process for the Conversion of Ethyleneto Vinyl Chloride，and Novel Catalyst Compositions Useful for SuchProcess)的Dow案號44649所指出，用于乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202的催化劑包括至少一種稀土材料。這些稀土元素為由鈧(原子序數(shù))、釔(原子序數(shù)39)和鑭系元素(原子序數(shù)57-71)組成的17族元素。[James B.Hedrick，U.S.GeologicalSurvey-Minerals Information-1997，″Rare-Earth Metals″]。催化劑可作為多孔、松散的原料或可以承載于適宜的載體上。優(yōu)選的稀土材料是那些基于以下的物質(zhì)的材料鑭、鈰、釹、鐠、鏑、釤、釔、釓、鉺、鐿、鈥、鋱、銪、銩和镥。用于上述VCM方法的最優(yōu)選的稀土材料基于那些通常被認(rèn)為是單化合價物質(zhì)的稀土元素。多化合價物質(zhì)的催化性能似乎不如單化合價物質(zhì)理想。例如，已知鈰是一種具有3+和4+穩(wěn)定的氧化態(tài)的氧化還原催化劑。因此，如果稀土材料基于鈰，則該催化劑還包括至少一種除了鈰之外的稀土金屬元素。優(yōu)選如果在催化劑中所用的一種稀土為鈰，則提供的鈰的摩爾比小于催化劑中存在的其它稀土的總量。但是，更優(yōu)選在催化劑中基本上沒有鈰存在?！盎旧蠜]有鈰”指鈰的數(shù)量小于稀土組分的33個原子百分?jǐn)?shù)，優(yōu)選小于20個原子百分?jǐn)?shù)，最優(yōu)選小于10個原子百分?jǐn)?shù)。
用于催化劑的稀土材料更優(yōu)選基于鑭、釹、鐠或其混合物。最優(yōu)選，在催化劑中使用的至少一種稀土元素為鑭。而且，對于本發(fā)明的含乙烯的進(jìn)料至VCM方法而言，該催化劑基本上不含有鐵和銅。一般來說，能夠氧化還原的原料的存在對催化劑不利。優(yōu)選催化劑還基本上不含其它具有一個以上穩(wěn)定的氧狀態(tài)的過渡金屬。例如，鎂是另一種優(yōu)選從催化劑中排除的過渡金屬?！盎旧喜缓敝复呋瘎┲邢⊥猎嘏c氧化還原金屬的原子比率大于1，優(yōu)選大于10，更優(yōu)選大于15，最優(yōu)選大于50。
如上述，還可以將催化劑沉積于惰性載體上。優(yōu)選的隋性載體包括氧化鋁、硅膠、二氧化硅-氧化鋁、二氧化硅-氧化鎂、鋁土礦、氧化鎂、碳化硅、氧化鈦、氧化鋯、硅酸鋯和它們的組合。但是，在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，載體不為沸石。當(dāng)采用惰性載體時，催化劑的稀土材料組分一般占催化劑和載體總重的3％重量數(shù)(wt％)-85wt％。可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法將催化劑承載在載體上。
多孔、松散的原料和承載形式的催化劑內(nèi)還適宜包括其它元素。例如，優(yōu)選的元素添加劑包括堿土、硼、亞磷、硫、硅、鍺、鈦、鋯、鉿、鋁及其組合。這些元素的存在可以改變組合物的催化性能或改進(jìn)原料的機(jī)械性能(如抗摩擦性)。
對于本發(fā)明VCM方法實(shí)施方案，在反應(yīng)器中混合含乙烯的進(jìn)料、氧源和氯源之前，優(yōu)選使催化劑組合物包含至少一種稀土元素的鹽，條件為催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步的條件為，當(dāng)使用鈰時，該催化劑進(jìn)一步包含至少一種除了鈰之外的另一種稀土元素。至少一種稀土元素的鹽優(yōu)選選自稀土氯氧化物、稀土氯化物、稀土氧化物及其組合，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步的條件為當(dāng)使用鈰時，該催化劑還包含至少一種除了鈰以外的另一種稀土元素。更優(yōu)選的是，所述的鹽包括式MOCl的稀土氯氧化物，其中，M為至少一種選自以下的稀土元素鑭、鈰、釹、鐠、鏑、釤、釔、釓、鉺、鐿、鈥、鋱、銪、銩、镥或其混合物，條件為，當(dāng)存在鈰時，還存在至少一種除了鈰之外的稀土元素。更優(yōu)選，所述鹽為多孔、松散的氯氧化鑭(LaOCl)原料。如上述，當(dāng)在此方法中進(jìn)行現(xiàn)場氯化時，這些原料優(yōu)選不發(fā)生總量變化(例如，壓裂)，并在使用一段時間以后改善水溶性(最初LaOCl不溶于水)，因此，如果需要從流化床、固化床反應(yīng)器或其它工藝設(shè)備或容器中除去消耗的催化劑，這可以在未采用水力清理或常規(guī)勞動密集型機(jī)械技術(shù)的情況下，通過用水簡單地沖洗所述反應(yīng)器中消耗的催化劑而進(jìn)行。
通常，當(dāng)鹽為稀土氯氧化物(MOCl)時，它的BET表面積至少為12m2/g，優(yōu)選至少15m2/g，更優(yōu)選至少20m2/g，最優(yōu)選至少30m2/g。一般來說，BET表面積小于200m2/g。為進(jìn)行以上的測定，在77K下測定氮原子吸收等溫線，并利用BET法由等溫線數(shù)據(jù)計算表面積(Brunauer，S.、Emmett，P.H.和Teller，E.的J.Am.Chem.Soc.，60，309(1938))。此外，注意到MOCl相具有不同于MCl3相的特征性粉末X-射線衍射(XRD)圖。
如在先前的許多實(shí)例中所指出的，MOCl組合物內(nèi)還可能含有稀土(″M″)混合物。例如，M可以是至少兩種選自以下的稀土的混合物鑭、鈰、釹、鐠、鏑、釤、釔、釓、鉺、鐿、鈥、鋱、銪、銩和镥。類似地，還有可能含有不同MOCl組合物的混合物，其中，混合物中的各MOCl′s組合物之間的M是不同的。
一旦在反應(yīng)器中混合含乙烯的進(jìn)料、氧源和氯源，則由至少一種稀土元素現(xiàn)場形成催化劑。在這一點(diǎn)上，認(rèn)為現(xiàn)場形成的催化劑包含稀土組分的氯化物。這種氯化物的實(shí)例為MCl3，其中，M為選自以下的稀土組分鑭、鈰、釹、鐠、鏑、釤、釔、釓、鉺、鐿、鈥、鋱、銪、銩、镥和其混合物，條件為，當(dāng)存在鈰時，該催化劑還包含至少一種除了鈰以外的稀土元素。通常，當(dāng)鹽為稀土氯化物(MCl3)時，其BET表面積至少為5m2/g，優(yōu)選至少10m2/g，更優(yōu)選至少15m2/g，更優(yōu)選至少20m2/g，和最優(yōu)選至少30m2/g。
根據(jù)本文的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將確信得知制備有用催化劑組合物的可替代方法。目前認(rèn)為優(yōu)選的形成包含稀土氯氧化物(MOCl)的組合物的方法包括以下步驟(a)在包含水、醇或其混合物的溶劑中制備稀土元素的氯化物鹽溶液；(b)加入含氮堿以形成沉淀；和(c)收集、干燥和煅燒沉淀以形成MOCl原料。通常，含氮堿選自氫氧化銨、烷基銨、芳基胺、芳基烷基胺、烷基銨氫氧化物、芳基銨氫氧化物、芳基烷基銨氫氧化物及其混合物。還可以提供作為含氮堿和其它不含氮堿的混合物的含氮堿。優(yōu)選地，含氮堿為四烷基銨氫氧化物。步驟(a)中的溶劑優(yōu)選為水。可以以任何方式干燥催化用組合物，包括噴霧干燥、凈化烘箱干燥和其它已知方法。對于目前優(yōu)選的流化床模式操作而言，優(yōu)選噴霧干燥的催化劑。
目前認(rèn)為優(yōu)選的形成包含稀土氯化物(MCl3)的方法包括以下步驟(a)在包含水、醇或其混合物的溶劑中制備稀土元素的氯化物鹽溶液；(b)加入含氮堿以形成沉淀；和(c)收集、干燥和煅燒沉淀；和(d)使煅燒的沉淀與氯源接觸。例如，這種方法的一種應(yīng)用(例如，使用La)是用含氮堿沉淀LaCl3溶液，干燥，將其加到反應(yīng)器，在反應(yīng)器中加熱至400℃以進(jìn)行煅燒，然后使煅燒的沉淀與氯源接觸以在反應(yīng)器中現(xiàn)場形成催化劑組合物。本說明書隨后部分所示的實(shí)施例，進(jìn)一步闡明了優(yōu)選使用的催化劑。
乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202使乙烷、乙烯、氯化氫、氧和氯一起與至少一種再循環(huán)物流催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流232；特別注意到來自所有的乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202的進(jìn)料的乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50(注意到在任何時候，通過操作過程的狀態(tài)確定特定的操作比)，同時不會長期損害催化劑的功能。根據(jù)制造時的特定市場和操作條件，將乙烯通過乙烯物流289加到反應(yīng)器202。在這一點(diǎn)上，來自進(jìn)入乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202的進(jìn)料中的乙烷與乙烯的更優(yōu)選的摩爾比0.1-10。如果市場和操作條件(在制造的特定時間)允許，最優(yōu)選的模式是使乙烯物流289的流動為零，而來自進(jìn)入乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202的進(jìn)料中的乙烷與乙烯的摩爾比為0.3-4，這里的差異取決于局部工藝條件和催化劑周期的考慮。即使當(dāng)通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或飽和氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)產(chǎn)生反應(yīng)器202流出物物流(物流232)時，仍注意到將這些物流轉(zhuǎn)化為VCM的催化劑的選擇性首先得利于用元素氯調(diào)節(jié)基于鑭系元素的催化劑。在使用基于鑭系元素的催化劑將這些物流轉(zhuǎn)化為VCM中，催化劑的選擇性在將元素氯(物流228)作為一部分氯源包括作為到反應(yīng)器202的一部分時而得益。還應(yīng)該認(rèn)識到，在可選擇的實(shí)施方案中，任何其它表現(xiàn)出將乙烷和乙烯轉(zhuǎn)化為VCM的能力的催化劑系統(tǒng)，還優(yōu)選與本文所公開的VCM方法和設(shè)備一起使用。
氯源(選自氯化氫、氯和氯代烴)HCl進(jìn)料物流224、氯進(jìn)料物流228、選擇用于再循環(huán)的任意部分的EDC物流262和任何其它再循環(huán)的或粗原料進(jìn)料物流，此物流非限制性地包含至少一種氯代甲烷或氯代乙烷(例如，非限制性地，四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷)共同為氧化脫氫-氯化反應(yīng)提供氯；這些物流各自隨實(shí)時操作的時間而變化，以為VCM轉(zhuǎn)化提供所需的化學(xué)計量的氯。關(guān)于來自EDC物流262的EDC，影響直接銷售時機(jī)的市場條件作用在于決定再循環(huán)至反應(yīng)器202或直接銷售的適宜數(shù)量。進(jìn)一步的關(guān)于使用部分EDC物流262的選擇取決于特定的設(shè)備，它是原料至VCM轉(zhuǎn)化加熱爐。在這一點(diǎn)，方法200的操作可選擇進(jìn)行，以使(a)將在反應(yīng)器202中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供銷售，(b)將在反應(yīng)器202中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至反應(yīng)器202，和/或(c)將在反應(yīng)器202中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化用于在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。還要注意的是，EDC還在某些時候有利地購得用作氯源。
乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202輸出反應(yīng)器流出物物流232至進(jìn)料冷卻濃縮器204。冷卻濃縮器204處理反應(yīng)器流出物物流232以提供(a)具有第一部氯化氫的粗產(chǎn)物(蒸汽)物流和(b)具有從反應(yīng)器202排出的剩余氯化氫的粗冷卻的(含水)氯化氫物流；此粗產(chǎn)物(蒸汽)物流為物流240。
將物流234運(yùn)輸?shù)较喾蛛x子系統(tǒng)206以從粗冷卻的HCl中除去剩余的有機(jī)化合物。在另外的實(shí)施方案中，相分離子系統(tǒng)206是一個潷析器、汽提塔或潷析器與汽提塔的組合。從相分離子系統(tǒng)206上將除去的有機(jī)原料(基本上在液相)通過物流242運(yùn)輸?shù)捷p組分塔210，而分離的粗冷卻的(基本上含水液體)HCl作為物流236運(yùn)輸至無水HCl回收子系統(tǒng)208。無水HCl回收子系統(tǒng)208從排出氧化單元214(一種用于將排出物流純化至可接受的環(huán)境組合物的熱氧化或其它氧化的單元)接受(含水)物流274、來自輕HCl吸收單元276的物流278(含水)和(含水)物流236，并產(chǎn)生輸出物流266作為無水HCl再循環(huán)到乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202。物流268從無水HCl回收子系統(tǒng)208中輸出水以作隨后的應(yīng)用或廢物回收?？傊?，無水HCl回收子系統(tǒng)208提供了從方法200的粗冷卻的氯化氫物流和其它含水HCl物流中回收無水氯化氫物流的功能。無水HCl回收子系統(tǒng)208還再循環(huán)無水氯化氫(蒸汽)物流到反應(yīng)器。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該看出，存在其它用于從水和HCl的混合的中分離無水HCl的方法。
冷卻濃縮器204還輸出物流240(蒸汽)至輕組分塔210，在此，還從反應(yīng)器流出物產(chǎn)物物流中除去含乙烯的輕組分物流(蒸汽物流244)。注意，與圖1中討論的系統(tǒng)不同，由輕組分塔210出來的乙烯大多數(shù)再循環(huán)到乙烷/乙烯至VCM氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202而不轉(zhuǎn)化為EDC。
在從反應(yīng)器流出物中分離HCl和輕組分物流(物流244)之后，輕組分塔210推動物流252以分離水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流(物流254)、氯乙烷物流(物流230)、順式-1，2二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流(物流260)、1，2-二氯乙烷物流(物流262)和重組分物流(物流264)。進(jìn)行這些最終分離的方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，并可以在各種結(jié)構(gòu)配置基本數(shù)量的經(jīng)典采用的方法單元以實(shí)現(xiàn)這些分離。因此，干燥子系統(tǒng)216、VCM純化塔218和重組分塔220適于描述一般的分離系統(tǒng)(而且，因此將術(shù)語“塔”解釋為“虛擬塔”，它代表至少一種物理塔，雖然在一個考慮的實(shí)施方案中，各塔可以僅僅是單物理塔)，用于分離水物流256、VCM產(chǎn)物物流254、氯乙烷物流230、順/反式-1，2-二氯乙烯物流260和EDC物流262，和作為有機(jī)原料的重組分物流264以在廢物有機(jī)燃燒爐上進(jìn)行破壞或用于適宜的產(chǎn)物，其中重組分物流264的一般性質(zhì)是可接受的。在另外考慮的實(shí)施方案中，干燥子系統(tǒng)216在輕組分塔210之前除去水，輕組分塔210的流出物進(jìn)入VCM純化塔218。再次注意到，關(guān)于來自EDC物流262的EDC(1，2-二氯乙烷)，影響直接銷售時機(jī)的市場條件決定再循環(huán)至反應(yīng)器202或直接銷售的適宜數(shù)量。在這一點(diǎn)上，VCM塔218和重組分塔220的操作可選擇進(jìn)行以使(a)將1，2-二氯乙烷純化以供銷售，(b)將1，2二氯乙烷純化以再循環(huán)至反應(yīng)器202，和/或(c)將1，2-二氯乙烷純化用于在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
現(xiàn)在回到從輕組分塔210排出的物流244，物流244被分成直接在物流248中進(jìn)入乙烷/乙烯至氧化脫氫-氯化反應(yīng)器202的第一物流部分，和首先進(jìn)入輕HCl吸收單元276，然后進(jìn)入C2吸收和汽提塔212的第二物流。輕HCl吸收單元276將含水HCl作為物流278輸出到無水HCl回收子系統(tǒng)208。C2吸收和汽提塔212從前進(jìn)的第二物流部分物流244吸收和汽提C2原料(乙烷和乙烯)，并確保C2原料通過C2循環(huán)物流246再循環(huán)至反應(yīng)器，此C2循環(huán)物流246與來自物流244的第一物流部分一起形成物流248。C2吸收和汽提塔212還輸出清洗物流至排出氧化單元214，此單元將排出物流250輸出到大氣，還將物流274(含水)輸出到無水HCl回收子系統(tǒng)208。CO(一氧化碳)組成測試設(shè)備(沒有顯示)提供的測定用于控制系統(tǒng)(沒有顯示)測定適宜部分的剩余輕組分氣體，以通過C2吸收和汽提塔212和排出氧化單元214進(jìn)行處理，以產(chǎn)生排出物流250，從而使CO不在此方法中蓄積到不可接受的水平。
考慮表1對用于乙烷至VCM氧化脫氫氯化方法200的模擬相對物流和物流組合物進(jìn)行評價。表1(質(zhì)量單位/時間單位)數(shù)據(jù)采用來自實(shí)驗室的于400攝氏度和基本外周壓下的用于氯氧化鑭的催化劑性能測量；從關(guān)于“一種用于將乙烯轉(zhuǎn)化成氯乙烯的方法，用于此方法的新催化劑組合物”(A Process for the Conversion ofEthlyene to Vinyl Chloride，and Novel Catalyst Compositions Usefulfor Such Process)的研究中評價優(yōu)選的催化劑的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。表1顯示了產(chǎn)生數(shù)據(jù)在本文中假設(shè)為零的某些流動，但這種數(shù)值并不意指總的流動不存在或不存在物流的要求。表1沒有顯示乙烯進(jìn)料物流289；在這一點(diǎn)上，重復(fù)較早的觀點(diǎn)，當(dāng)制造的特定時間的市場和操作條件允許的話，最優(yōu)選的模式是乙烯物流289的流動為零。但是，在某些條件下，乙烯物流289確實(shí)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)而有益的流動。
表1-用于方法200的乙烷/乙烯至氯乙烯質(zhì)量平衡
現(xiàn)在考慮圖3，采用順/反再循環(huán)方法300的乙烷至VCM氧化脫氫氯化采用DCE(二氯乙烯)氫化單元280改變乙烷至VCM氧化脫氫氯化方法200，以使(a)從順/反式-1，2-二氯乙烯物流260中氫化順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯；和(b)再循環(huán)輸出物流至反應(yīng)器202。在另外的實(shí)施方案中，在重組分塔220中將物流230、260和262分離成單一摻混的物流，并將此單一摻混的物流再循環(huán)至DCE氫化單元280。
表2表示了在圖中標(biāo)識的組成的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
表2-組成細(xì)節(jié)
實(shí)施例討論以下的實(shí)施例，進(jìn)一步闡明催化劑的具體實(shí)例，這些實(shí)施例僅用于例舉。實(shí)施例1為了證明由包含乙烯的物流生產(chǎn)氯乙烯，制備包含鑭的多孔、耐火組合物。通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自J.T.BakerChemical Company)溶于8份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊滴加氫氧化銨(購自Fisher Scientific，認(rèn)證的ACS說明)到中性pH(通過常規(guī)的試紙)，造成凝膠的形成。離心分離混合物，將溶液從固體中潷析出來。加入大約150ml的去離子水，并劇烈攪拌凝膠至分散固體。離心所得溶液并將溶液潷析出來。再重復(fù)此洗滌步驟兩次。將收集的、洗滌的凝膠在120攝氏度下干燥2小時，然后在550攝氏度下在空氣中煅燒4小時。壓碎所得固體并過篩得到適于附加試驗的顆粒。此方法產(chǎn)生與LaOCl的X-射線粉末散射圖相配的固體。
將顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。將此反應(yīng)器設(shè)定成可以將乙烯、乙烷、HCl、O2和惰性氣體(He和Ar的混合物)加到此反應(yīng)器中。氬的作是作為通過氣相色譜分析反應(yīng)器進(jìn)料和流出物的內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。計算間隔時間為催化劑的體積除以常規(guī)條件下的流速。流速為摩爾比率。立即往反應(yīng)器系統(tǒng)中加入具有化學(xué)計量的一份乙烷、一份HCl和一份氧的含乙烷的物流。如此提供用于由乙烯生產(chǎn)VCM的平衡的化學(xué)計量。
下表3闡明了使用此組合物的反應(yīng)器試驗的結(jié)果。
表3第1列表示當(dāng)在HCl存在下，在氧化條件下將乙烯加到催化劑系統(tǒng)時，對氯乙烯的高選擇性。此組合物含有氦以模擬一種與作為氧化氣體的空氣一起操作的反應(yīng)器。
表3第2列表示在HCl存在下，在氧化條件下將乙烯加到催化劑系統(tǒng)時，對氯乙烯的高選擇性。此時此組合物富含燃料以避免由于可燃性而帶來的缺點(diǎn)，不含氦。
表3第3列表示在HCl存在下，在氧化條件下將乙烷加到催化劑系統(tǒng)時，對氯乙烯和乙烯的高選擇性。此組合物含有氦以模擬一種與作為氧化氣體的空氣一起操作的反應(yīng)器。在進(jìn)料中不存在乙烯。反應(yīng)器中存在的乙烯為乙烷部分氧化的產(chǎn)物。
表3-6
操作形成的組合物以在400攝氏度下加入乙烯、氯源和氧而生產(chǎn)氯乙烯。下表顯示了在82-163小時之間，在采用不同氯源的物流上得到的數(shù)據(jù)。提供氯為HCl、四氯化碳和1，2-二氯乙烷。VCM表示氯乙烯。間隔時間計算為催化劑的體積除以標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下的流速。此反應(yīng)器在反應(yīng)器出口處于環(huán)境壓力下操作。乙烯和1，2-二氯乙烷均稱為C2類。
表4
這些數(shù)據(jù)表明多種氯源可以用于乙烯基氧化生產(chǎn)。使用四氯化碳、1，2-二氯乙烷和HCl都可以生產(chǎn)氯乙烯作為主要產(chǎn)物。實(shí)施例3通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Avocado ResearchChemicals Ltd.)溶于6.67份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠并產(chǎn)生最終的pH為8.85。過濾混合物以收集固體。將收集的物質(zhì)在550攝氏度下煅燒4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。
表5顯示的數(shù)據(jù)中，調(diào)節(jié)反應(yīng)器進(jìn)料以使進(jìn)入反應(yīng)器的乙烯熔劑(摩爾/分)和排出反應(yīng)器的乙烯熔劑基本上相等。類似地調(diào)節(jié)反應(yīng)器進(jìn)料以使進(jìn)入和排出反應(yīng)器的HCl熔劑基本止相等。將氧轉(zhuǎn)化設(shè)定在稍小于完全轉(zhuǎn)化以能夠監(jiān)測催化劑活性。以這種方式操作，消耗的進(jìn)料為乙烷、氧和氯。乙烯和HCl均表現(xiàn)為既未產(chǎn)生也未被消耗。間隔時間計算為催化劑的體積除以標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下的流速。實(shí)施例進(jìn)一步例舉了在生產(chǎn)氯乙烯中使用氯氣作為氯源。
表5
與本文的所有實(shí)施例相同的是，VCM表示氯乙烯。C2H4Cl2僅僅是1，2-二氯乙烷。COX為CO和CO2的組合。實(shí)施例4至實(shí)施例11實(shí)施例4至實(shí)施例11例舉了多種稀土組合物的制備，各種組合物僅含有一種稀土材料。表6中闡明了這些組合物的性能。實(shí)施例4通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Aldrich ChemicalCompany)溶于6.67份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。將溶液從凝膠上潷析出來并棄去。將凝膠懸浮在6.66份去離子水中。離心分離以收集凝膠。在120攝氏度下干燥收集的凝膠，然后在550攝氏度下在空氣中干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、HCl、乙烷、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。粉末X射線散射表明此物質(zhì)為LaOCl。測得BET表面積為42.06m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例5通過將1份商購得到的水合氯化釹(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備NdCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集的凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。粉末X射線散射表明此物質(zhì)為NdOCl。測得BET表面積為22.71m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例6通過將1份商購得到的水合氯化鐠(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備PrCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集的凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。粉末X射線散射表明此物質(zhì)為PrOCl。測得BET表面積為21.37m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例7通過將1份商購得到的水合氯化釤(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備SmCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。粉末X射線散射表明此物質(zhì)為SmOCl。測得BET表面積為30.09m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例8通過將1份商購得到的水合氯化鈥(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備HoCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為20.92m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例9通過將1份商購得到的水合氯化鉺(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備ErCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為19.80m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例10通過將1份商購得到的水合氯化鐿(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備YbCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為2.23m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例11通過將1份商購得到的水合氯化釔(Alfa Aesar)溶于6.67份去離子水而制備YCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。過濾混合物以收集固體。在120攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為29.72m2/g。以下在表6中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。
表6使用稀土氯氧化物組合物以生產(chǎn)氯乙烯
這些數(shù)據(jù)表明含松散的稀土材料的組合物用于將含乙烯的物流轉(zhuǎn)化為氯乙烯。實(shí)施例12至實(shí)施例16實(shí)施例12至實(shí)施例16例舉了多種稀土組合物的制備，各種組合物含有稀土材料的混合物。在表7中闡明了表示這些數(shù)據(jù)的性能的數(shù)據(jù)。實(shí)施例12通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)和0.67份商購得到的水合氯化釹(Alfa Aesar)溶于13.33份去離子水而制備LaCl3和NdCl3的水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠，測得最終pH為8.96。離心分離混合物以收集固體。從此凝膠中潷析出溶液并棄去。在80攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為21.40m2/g。以下在表7中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例13通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)和0.67份商購得到的水合氯化釤(Alfa Aesar)溶于13.33份去離子水而制備LaCl3和SmCl3的水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠，測得最終pH為8.96。離心分離混合物以收集固體。從此凝膠中潷析出溶液并棄去。在80攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為21.01m2/g。以下在表7中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例14通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)和0.52份商購得到的水合氯化釔(Alfa Aesar)溶于13.33份去離子水而制備LaCl3和YCl3的水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠，測得最終pH為8.96。離心分離混合物以收集固體。從此凝膠中潷析出溶液并棄去。在80攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為20.98m2/g。以下在表7中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例15通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)和1份商購得到的水合氯化鈥(Alfa Aesar)溶于13.33份去離子水而制備LaCl3和HoCl3的水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠，測得最終pH為8.64。離心分離混合物以收集固體。從此凝膠中潷析出溶液并棄去。在80攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為19.68m2/g。以下在表7中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例16通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)和0.75份商購得到的水合氯化鐿(Alfa Aesar)溶于13.33份去離子水而制備LaCl3和YtCl3的水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠，測得最終pH為9.10。離心分離混合物以收集固體。從此凝膠中潷析出溶液并棄去。在80攝氏度下干燥收集凝膠，然后在550攝氏度下干燥4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器中。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為20.98m2/g。以下在表7中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。
表7含有兩種稀土材料的組合物的性能
這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步表明含有稀土材料的混合物的含松散的稀土材料的組合物用于將含乙烯的物流轉(zhuǎn)化為氯乙烯的應(yīng)用。實(shí)施例17至實(shí)施例24實(shí)施例17至實(shí)施例24為含有稀土材料和其它存在的添加劑的組合物。實(shí)施例17通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Aldrich ChemicalCompany)溶于6.67份去離子水而制備LaCl3水溶液。將0.48份氫氧化銨(Fisher Scientific)加到0.35份工業(yè)制備的CeO2粉末(Rhone-Poulenc)。攪拌下共同加入含鑭和鈰的混合物以形成凝膠。過濾所得的含凝膠混合物，并將收集的固體在空氣中于550攝氏度下煅燒4小時。壓碎所得固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和和氬混合物)加到反應(yīng)器。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例18用研缽和搗棒將采用實(shí)施例5的方法制備的含鑭組合物磨碎以形成細(xì)粉。將1份磨碎的粉末與0.43份BaCl2粉末混合，并進(jìn)一步用研缽和搗棒磨碎以形成密實(shí)的混合物。重壓含鑭和鋇的混合物以形成厚塊。將此厚塊在800攝氏度下在空氣中煅燒4小時。將所得的物質(zhì)置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。配置反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例19將干燥的Grace Davisont等級57二氧化硅于120攝氏度下干燥2小時。使用商購得到的水合氯化鑭形成在水中的飽和LaCl3溶液。用LaCl3溶液填充干燥的二氧化硅至開始潮濕的程度。使填充的二氧化硅在室溫下風(fēng)干2天。再于120攝氏度下干燥1小時。將所得的物質(zhì)置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。配置反應(yīng)器可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例20通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)溶于6.67份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。從凝膠上潷析出溶液并棄去。將凝膠再次懸浮在12.5份的丙酮(Fisher Scientific)，離心，潷析液體并棄去。采用8.3份的丙酮再重復(fù)丙酮洗滌步驟4次。將凝膠再次懸浮在12.5份丙酮，加入1.15份六甲基二硅氨烷(hexamethyldisilizane)(購自Aldrich Chemical Company)，并將溶液攪拌1小時。離心分離混合物以收集凝膠。室溫下風(fēng)干收集的凝膠，然后在550攝氏度下在空氣中煅燒4小時。壓碎所得的固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。離心反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。測得BET表面積為58.82m2/g。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例21通過將1份商購得到的水合氯化鑭(Alfa Aesar)和0.043份的商購得到HfCl4(購自Acros Organics)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。從凝膠中潷析出溶液并棄去。80攝氏度下干燥收集凝膠過夜，然后在550攝氏度下煅燒4小時。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例22通過將1份商購得到的水合氯化鑭(Alfa Aesar)和0.086份的商購得到HfCl4(購自Acros Organics)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。從凝膠中潷析出溶液并棄去。80攝氏度下干燥收集凝膠過夜，然后在550攝氏度下煅燒4小時。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例23通過將1份商購得到的水合氯化鑭(Alfa Aesar)和0.043份的商購得到ZrOCl2(購自Acros Organics)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自Fisher Scientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。從凝膠中潷析出溶液并棄去。在550攝氏度下煅燒收集的凝膠4小時。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。實(shí)施例24通過將1份商購得到的水合氯化鑭(Alfa Aesar)溶于去離子水得到2.16M溶液而制備LaCl3水溶液。350攝氏度下將工業(yè)生產(chǎn)的氧化鋯(購自Engelhard)干燥過夜。使一份氧鋯填充0.4份LaCl3溶液。室溫下干燥樣品，然后在空氣中于550攝氏度下煅燒4小時。壓碎所得的固體并過篩。將過篩的顆粒置于純鎳(合金200)反應(yīng)器。離心反應(yīng)器以可以將乙烯、乙烷、HCl、氧和惰性物(氦和氬混合物)加到反應(yīng)器。以下在表8中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。
表8具有添加組分的稀土組合物
這些數(shù)據(jù)顯示了采用含有或承載有其它成分的鑭-基催化劑，由含乙烯的物流生產(chǎn)氯乙烯。實(shí)施例25到實(shí)施例30
實(shí)施例25到實(shí)施例30顯示了改變有用稀土組合物制備的一些可能的變化。實(shí)施例25通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。從凝膠上潷析出溶液并棄去。制備在去離子水中的0.61份氯化芐基三乙基銨(購自Aldrich Chemical Company)。將溶液加到凝膠并攪拌。550攝氏度下煅燒所收集的凝膠4小時。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例例舉了使用加入銨鹽改變稀土組合物的制備。實(shí)施例26通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。將1份冰醋酸加到凝膠，凝膠再次溶解。將溶液加到26份丙酮導(dǎo)致沉淀形成。潷析出溶液并在550攝氏度下煅燒固體4小時。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例顯示了通過分解含氯稀土組合物的羧酸加合物而制備有用的鑭組合物。實(shí)施例27通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Spectrum QualityProducts)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。邊攪拌邊快速加入6M氫氧化銨水溶液(稀釋的標(biāo)準(zhǔn)ACS試劑，購自FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物以收集固體。將收集的凝膠再懸浮在3.33份的去離子水中。隨后0.0311份磷酸試劑(購自FisherScientific)的加入并沒有在懸浮凝膠中產(chǎn)生可視變化。再次離心分離混合物并從含磷凝膠中潷析掉溶液。550攝氏度下煅燒收集的凝膠4小時。煅燒的固體的BET表面積為33.05m2/g。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例顯示了還含有磷如磷酸鹽的稀土組合物的制備。實(shí)施例28通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Acros Organics)溶于6.66份去離子水而制備LaCl3水溶液。混合0.95份商購得到的DABCO，或溶于2.6份去離子水中的1，4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷(購自ICN PHarmaceuticals)而形成一種溶液。快速攪拌混合兩種溶液，造成凝膠形成。離心分離混合物以收集固體。將收集的凝膠再次懸浮在6.67份去離子水中。再次離心分離混合物并從凝膠中潷析出溶液。550攝氏度下煅燒收集的凝膠4小時。煅燒的固體的BET表面積為38.77m2/g。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例顯示了烷基胺在有用稀土組合物的制備中的應(yīng)用。實(shí)施例29通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Acros Organics)溶于10份去離子水而制備LaCl3水溶液。往此溶液，邊攪拌邊快速加入2.9份商購得到的氫氧化四甲基銨(購自Aldrich ChemicalCompany)，形成凝膠。離心分離混合物并從凝膠中潷析出溶液。550攝氏度下煅燒收集的凝膠4小時。煅燒的固體的BET表面積為80.35m2/g。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例顯示了烷基胺氫氧化物在有用稀土組合物的制備中的應(yīng)用。實(shí)施例30通過將1份商購得到的水合氯化鑭(購自Avocado ResearchChemicals Ltd.)溶于6.67份去離子水而制備LaCl3水溶液。往此溶液中邊攪拌邊快速加入1.63份商購得到的5N NaOH溶液(FisherScientific)，形成凝膠。離心分離混合物并潷析出溶液。550攝氏度下煅燒收集的凝膠4小時。煅燒的固體的BET表面積為16.23m2/g。以下在表9中給出了關(guān)于該實(shí)施例的具體性能數(shù)據(jù)。此實(shí)施例顯示了不含氮的堿用于形成有用催化物質(zhì)的應(yīng)用。雖然受試的物質(zhì)的潛在功能似乎劣于采用含氮堿生產(chǎn)的物質(zhì)。
表9含鑭組合物的其它制備方法
本發(fā)明以例舉的方式進(jìn)行了描述。在這一點(diǎn)上，顯然一旦給予本領(lǐng)域技術(shù)人員前述公開的優(yōu)點(diǎn)，則現(xiàn)在他可以在不背離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下對本文所述的具體實(shí)施方案進(jìn)行修改。認(rèn)為這些修改落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，而本發(fā)明的保護(hù)范圍僅由所附的權(quán)利要求的范圍和精神來限定。
權(quán)利要求
1.一種制造氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流和具有所述第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；再循環(huán)所述輕組分物流，以與所述產(chǎn)生步驟中的所述乙烷、乙烯、氧和氯源一起催化反應(yīng)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
4.權(quán)利要求3的方法，其中，該稀土材料組分為鑭。
5.權(quán)利要求1的方法，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
6.權(quán)利要求1的方法，其中，所述的摩爾比為0.3-4。
7.權(quán)利要求1的方法，其中，一種所述的氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
8.權(quán)利要求1的方法，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
9.權(quán)利要求1的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
10.權(quán)利要求1的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
11.權(quán)利要求1的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
12.一種制造氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器。
13.權(quán)利要求12的方法，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
14.權(quán)利要求13的方法，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
15.權(quán)利要求14的方法，其中，該稀土材料組分為鑭。
16.權(quán)利要求12的方法，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
17.權(quán)利要求12的方法，其中，所述摩爾比為0.3-4。
18.權(quán)利要求12的方法，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
19.權(quán)利要求12的方法，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
20.權(quán)利要求12的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
21.權(quán)利要求12的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
22.權(quán)利要求12的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
23.一種制造氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
24.權(quán)利要求23的方法，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
25.權(quán)利要求24的方法，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
26.權(quán)利要求25的方法，其中，該稀土材料組分為鑭。
27.權(quán)利要求23的方法，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
28.權(quán)利要求23的方法，其中，所述摩爾比為0.3-4。
29.權(quán)利要求23的方法，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
30.權(quán)利要求23的方法，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
31.權(quán)利要求23的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
32.權(quán)利要求23的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
33.權(quán)利要求23的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
34.一種制造氯乙烯的方法，所述方法包括步驟通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
35.權(quán)利要求34的方法，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
36.權(quán)利要求35的方法，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
37.權(quán)利要求36的方法，其中，該稀土材料組分為鑭。
38.權(quán)利要求34的方法，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
39.權(quán)利要求34的方法，其中，所述摩爾比為0.3-4。
40.權(quán)利要求34的方法，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
41.權(quán)利要求34的方法，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
42.權(quán)利要求34的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
43.權(quán)利要求34的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
44.權(quán)利要求34的方法，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
45.一種用于制造氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；和再循環(huán)所述輕組分物流至所述反應(yīng)器的裝置。
46.權(quán)利要求45的設(shè)備，其中，所述的反應(yīng)器使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
47.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
48.權(quán)利要求47的設(shè)備，其中，該稀土材料組分為鑭。
49.權(quán)利要求45的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
50.權(quán)利要求45的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.3-4。
51.權(quán)利要求45的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
52.權(quán)利要求45的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
53.一種用于制造氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器的裝置。
54.權(quán)利要求53的設(shè)備，其中，所述的反應(yīng)器使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
55.權(quán)利要求54的設(shè)備，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
56.權(quán)利要求55的設(shè)備，其中，該稀土材料組分為鑭。
57.權(quán)利要求53的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
58.權(quán)利要求53的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.3-4。
59.權(quán)利要求53的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
60.權(quán)利要求53的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
61.一種制造氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流的裝置；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流的裝置；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器的裝置；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器的裝置。
62.權(quán)利要求61的設(shè)備，其中，所述反應(yīng)器使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
63.權(quán)利要求62的設(shè)備，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
64.權(quán)利要求63的設(shè)備，其中，該稀土材料組分為鑭。
65.權(quán)利要求61的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
66.權(quán)利要求61的設(shè)備，其中，所述摩爾比為0.3-4。
67.權(quán)利要求61的設(shè)備，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
68.權(quán)利要求61的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
69.一種制造氯乙烯的設(shè)備，所述設(shè)備包括通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流的反應(yīng)器，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流的裝置；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流的裝置；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物的裝置；將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流的裝置；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流的裝置；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流的裝置；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流的裝置；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器的裝置；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器的裝置。
70.權(quán)利要求69的設(shè)備，其中，所述反應(yīng)器使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
71.權(quán)利要求70的設(shè)備，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
72.權(quán)利要求71的設(shè)備，其中，該稀土材料組分為鑭。
73.權(quán)利要求69的設(shè)備，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
74.權(quán)利要求69的設(shè)備，其中，所述摩爾比為0.3-4。
75.權(quán)利要求69的設(shè)備，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
76.權(quán)利要求69的設(shè)備，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
77.采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體產(chǎn)物物流，和具有所述第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；再循環(huán)所述輕組分物流，以與所述產(chǎn)生步驟中的所述乙烷、乙烯、氧和氯源一起催化反應(yīng)。
78.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
79.權(quán)利要求78的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
80.權(quán)利要求79的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分為鑭。
81.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
82.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述的摩爾比為0.3-4。
83.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述的氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
84.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
85.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
86.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
87.權(quán)利要求77的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
88.采用包括以下步驟的方法制造的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和再循環(huán)所述的輕組分物流至所述的反應(yīng)器。
89.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
90.權(quán)利要求89的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
91.權(quán)利要求90的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分為鑭。
92.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
93.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述摩爾比為0.3-4。
94.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
95.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
96.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
97.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
98.權(quán)利要求88的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
99.采用包括以下步驟的方法生產(chǎn)的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
100.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
101.權(quán)利要求100的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
102.權(quán)利要求101的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分為鑭。
103.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
104.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述摩爾比為0.3-4。
105.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
106.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
107.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
108.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
109.權(quán)利要求99的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
110.采用包括以下步驟的方法生產(chǎn)的氯乙烯通過乙烷、乙烯、氧和至少一種氯化氫、氯或氯代烴的氯源的共同催化反應(yīng)，從反應(yīng)器中產(chǎn)生反應(yīng)器流出物物流，其中，所述乙烷與乙烯的摩爾比為0.02-50；冷卻并濃縮所述反應(yīng)器流出物物流得到含有第一部分的所述氯化氫的粗產(chǎn)物物流和含有第二部分的所述氯化氫的粗冷卻的氯化氫物流；將所述粗產(chǎn)物物流分離成水產(chǎn)物物流、氯乙烯單體產(chǎn)物物流、氯乙烷物流、順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流、1，2-二氯乙烷物流、重組分物流和具有第一部分的所述氯化氫的輕組分物流；從所述的粗冷卻的氯化氫物流中回收無水氯化氫物流；再循環(huán)所述的無水氯化氫物流至所述的反應(yīng)器作為氯化氫反應(yīng)物；和將所述輕組分物流分離成清洗物流和再循環(huán)氣體物流；從清洗物流中吸收氯化氫以分離含水氯化氫物流；合并所述的含水氯化氫物流與所述的粗冷卻的氯化氫物流；氫化所述的順式-1，2-二氯乙烯和反式-1，2-二氯乙烯摻混的物流以向所述的反應(yīng)器提供再循環(huán)物流；從所述的清洗物流中吸收和再循環(huán)C2物流至所述的反應(yīng)器；和再循環(huán)所述的再循環(huán)氣體物流至所述反應(yīng)器中。
111.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述催化反應(yīng)步驟使用包含稀土材料組分的催化劑，條件為該催化劑基本上不含有鐵和銅，進(jìn)一步條件為當(dāng)稀土材料組分為鈰時，該催化劑還包含至少一種除鈰以外的稀土材料組分。
112.權(quán)利要求111的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分選自鑭、釹、鐠及其混合物。
113.權(quán)利要求112的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，該稀土材料組分為鑭。
114.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述的摩爾比為0.1-10。
115.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，所述摩爾比為0.3-4。
116.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述氯源選自至少一種氯代甲烷和氯代乙烷。
117.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，一種所述的氯源選自至少一種由四氯化碳、1，2-二氯乙烷、氯乙烷、1，1-二氯乙烷和1，1，2-三氯乙烷組成的氯化有機(jī)化合物。
118.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以供出售。
119.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以再循環(huán)至所述的反應(yīng)器。
120.權(quán)利要求110的方法生產(chǎn)的氯乙烯，其中，將在所述的反應(yīng)步驟中產(chǎn)生的1，2-二氯乙烷純化以在乙烯基加熱爐中進(jìn)行裂解。
全文摘要
一種由乙烯和乙烷生產(chǎn)氯乙烯單體的方法，所述方法包括將輸入物流中的大量乙烷和乙烯輸入到附屬反應(yīng)器，其中，在乙烯/乙烷－至－乙烯基反應(yīng)步驟或階段之后，從來自第一單元操作的反應(yīng)器流出物中僅部分地回收反應(yīng)器流出物中的氯化氫。反應(yīng)步驟包括乙烷、乙烯、氯化氫、氧和氯的氧化脫氫－氯化催化反應(yīng)；冷卻和濃縮反應(yīng)器流出物物流；以及將濃縮的粗產(chǎn)物物流分離成氯乙烯單體和反應(yīng)器再循環(huán)物流。
文檔編號B01J27/138GK1391547SQ00815970
公開日2003年1月15日 申請日期2000年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者J·P·亨利, M·E·瓊斯, D·A·希克曼, K·A·馬歇爾, D·J·里德, W·D·克拉克, M·M·奧爾肯, L·E·瓦爾科 申請人:陶氏化學(xué)公司