способ получения винилхлорида

Классы МПК:C07C21/06 винилхлорид 
C07C17/02 к ненасыщенным углеводородам
C07C17/156 ненасыщенных
Автор(ы):, , ,
Патентообладатель(и):Научно-исследовательский институт "Синтез" с конструкторским бюро
Приоритеты:
подача заявки:
1993-05-18
публикация патента:

Использование: винилхлорид - важнейший мономер, идущий главным образом на производство поливинилхлорида. Сущность изобретения: сбалансированным методом из этилена - его каталитическим хлорированием и окислительным каталитическим хлорированием этилена получают 1,2-дихлорэтан, который затем дегидрохлорируют, разделяют продукты дегидрохлорирования на целевой продукт, непрореагировавший 1,2-дихлорэтан и хлорорганические отходы; последние отделяют от смолистых продуктов и направляют на стадию гидрогенолиза с использованием палладиевого катализатора, а продукты реакции стадии гидрогенолиза направляют на стадию окислительного каталитического хлорирования этилена в начало процесса. Данный способ позволяет снизить расход этилена и хлора и уменьшить количество уничтожаемых отходов. 1 табл., 1 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2

Формула изобретения

Способ получения винилхлорида сбалансированным методом из этилена, включающий стадии синтеза 1,2-дихлорэтана прямым жидкофазным каталитическим хлорированием этилена и окислительным каталитическим хлорированием этилена, промывки, осушки и ректификации 1,2-дихлорэтана, газофазного дегидрохлорирования 1,2-дихлорэтана, разделения продуктов дегидрохлорирования 1,2-дихлорэтана, ректификацией на целевой продукт, непрореагировавший 1,2-дихлорэтан и хлорорганические отходы, отличающийся тем, что хлорорганические отходы отделяют от смолистых продуктов и направляют на стадию гидрогенолиза с использованием палладиевого катализатора, а продукты реакции стадии гидрогенолиза направляют на стадию окислительного каталитического хлорирования этилена в начало процесса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения хлорорганических продуктов и может быть использовано в химической промышленности при усовершенствовании производства винилхлорида из этилена.

Винилхлорид является одним из важнейших мономеров, идущих главным образом на производство поливинилхлорида, наиболее многотоннажного вида пластических масс.

Известны способы получения винилхлорида гидрохлорированием ацетилена в паровой фазе на катализаторе, комбинированным методом из ацетилена и этилена, комбинированным методом из прямогонного бензина [1]

Наиболее близким к заявленному способу является сбалансированный процесс получения винилхлорида из этилена [2] состоящий из шести стадий:

1) синтез 1,2-дихлорэтана прямым жидкофазным хлорированием этилена;

2) синтез 1,2-дихлорэтана окислительным каталитическим хлорированием этилена;

3) промывка, осушка и ректификация 1,2-дихлорэтана;

4) термическое объемное дегидрохлорирование 1,2-дихлорэтана;

5) разделение продуктов дегидрохлорирования 1,2-дихлорэтана;

6) ректификация винилхлорида.

Недостатком известного способа является образование большого количества отходов, достигающих 50 110 кг на 1 т винилхлорида. Учитывая, что стандартная мощность производства составляет 250,0 тыс. т в год, то количество отходов в год на одно производство составляет 12,5 27,5 тыс. т в год. В результате образования такого количества отходов в производстве винилхлорида известным способом высокие расходные коэффициенты.

Целью изобретения является уменьшение количества отходов и снижение расходных коэффициентов по этилену и хлору.

Поставленная цель достигается тем, что хлорорганические отходы производства винилхлорида отделяются от смолистых веществ, подвергаются каталитическому гидрогенолизу, а продукты реакции стадии гидрогенолиза направляются на стадию оксихлорирования этилена.

На чертеже приведена блок-схема осуществления предлагаемого способа.

Суть предложения заявителя заключается в следующем: хлорорганические отходы производства винилхлорида сбалансированным по хлору методом состоят главным образом из 1,2,3-трихлорэтана с примесью 1,2-дихлорэтана и некоторых других веществ, включая смолистые вещества. Перед подачей этих хлорорганических отходов на гидрогенолиз их подвергают осветлению (отделению от смолистых), например, испарением и конденсацией. Осветленные отходы состоящие главным образом из 1,1,2-трихлорэтана и 1,2-дихлорэтана подвергают гидрогенолизу в присутствии водорода при температуре 250 350oС на катализаторе МА-15, представляющим 0,4% Pd на активированной окиси алюминия. В процессе гидрогенолиза из хлорорганических отходов получают смесь газов, состоящую из этилена, этана и хлористого водорода:

2C2H3Cl3+3H2 _способ получения винилхлорида, патент № 2072976 C2H4+C2H6+6HCl

2C2H2Cl2+2H2 _способ получения винилхлорида, патент № 2072976 C2H4+C2H6+4HCl

На стадии оксихлорирования этилена протекают следующие реакции

C2H4+2HCl+1/2O2 _способ получения винилхлорида, патент № 2072976 C2H4Cl2+H2O

Из приведенной реакции следует, что если продукты реакции стадии гидрогенолиза направить на стадию оксихлорирования, то и этилен и хлористый водород в результате являются сырьем для получения дихлорэтана, а затем и винилхлорида. За счет этого в предложенном способе достигается переработка хлорорганических отходов, снижение расходных коэффициентов по сырью.

Пример. Этилен подают в равных количествах в реактор прямого и окислительного хлорирования. Реактор прямого хлорирования этилена заполнен жидким 1,2-дихлорэтаном, содержащим катализатор FeCl3, снабжен рубашкой для отвода тепла реакции и поддержания температуры 60oС. Одновременно с этиленом в реактор подают хлор. Количества подаваемых реагентов приведены в таблице.

Реактор оксихлорирования представляет собой цилиндрический вертикальный аппарат с псевдоожиженным слоем катализатора хлориды меди, нанесенные на носитель (катализатор Дикона). В реактор одновременно с этиленом подают хлористый водород и воздух. Процесс проводят при 220oС.

Отмытый и осушенный дихлорэтан со стадии оксихлорирования и со стадии прямого хлорирования направляют на ректификацию, где отделяют примеси и очищенный дихлорэтан отправляют на пиролиз при температуре 490oС. Конверсия за проход 50%

Полученный винилхлорид выделяют, а непрореагировавший дихлорэтан направляют на ректификацию. Хлорорганические отходы выделяют из куба колонны ректификации дихлорэтана. Отходы имеют следующий усредненный состав, мас. 1,2-дихлорэтан 14; 1,1,2-трихлорэтан 40; перхлорэтилен 18; 1,1,2,2-тетрахлорэтан 7,4; пентахлорэтан 18; гексахлорэтан 2; смолистые вещества 0,6.

В опытах 1-4 кубовые отходы направляют на сжигание. В опытах 5-8 эти кубовые отходы подвергают осветлению простой перегонкой: со смолами отводится 15% отходов. Так как осветление проводят простой перегонкой, то состав кубовых отходов после осветления практически не изменяется и аналогичен приведенному выше без учета смолистых продуктов.

Осветленные отходы испаряют и направляют в реактор гидрогенолиза, заполненный промышленным палладиевым катализатором МА-15, содержащим 0,4% Pd на окиси алюминия. Процесс проводят при температуре 300oС. Подачу водорода осуществляют с 10%-ным избытком.

Продукты реакции процесса гидрогенолиза кроме этилена, этана и хлористого водорода содержат непрореагировавший водород в количестве 10% от поданного на реакцию (0,046 0,088 г/ч соответственно).

Расходы реагентов, количества получаемого винилхлорида, количество получаемых отходов и перерабатываемое количество, а также другие данные представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что переработка хлорорганических отходов производства винилхлорида на стадии гидрогенолиза с подачей газов этой стадии на стадию окисления этилена позволяет снизить расходные коэффициенты по этилену с 459.36-472.72 до 453.64-460.12 кг/т и по хлору с 617.56-677.04 до 604.46-648.23 кг/т (опыты 1-4 и 5-8 соответственно), а также уменьшить на 80-85% количество уничтожаемых отходов. Учитывая, что единичные мощности производств винилхлорида из этилена обычно составляют 250 270 тыс. т в год, экономия сырья составляет несколько тысяч тонн в год.

Существенными признаками предлагаемого способа получения винилхлорида является введение в сбалансированный по хлору процесс стадии гидрогенолиза хлорорганических отходов с передачей продуктов реакции этой стадии на стадию оксихлорирования.

Класс C07C21/06 винилхлорид 

способ получения винилхлорида пиролизом 1,2-дихлорэтана -  патент 2506252 (10.02.2014)
каталитический способ переработки метана -  патент 2394805 (20.07.2010)
способ и устройство для получения винилхлорида -  патент 2394014 (10.07.2010)
способ получения винилхлорида и каталитическая система для его осуществления -  патент 2338736 (20.11.2008)
способ производства винилхлорида посредством термического крекинга 1,2-дихлорэтана -  патент 2323199 (27.04.2008)
способ получения ненасыщенных галогенсодержащих углеводородов, а также пригодное для этого устройство -  патент 2316533 (10.02.2008)
способ получения винилхлорида -  патент 2292328 (27.01.2007)
способ получения хлорированных производных этилена -  патент 2288909 (10.12.2006)
способ конверсии этилена в винилхлорид и новые каталитические композиции, полезные для указанного способа -  патент 2265006 (27.11.2005)
способ производства винилхлорида из этана и этилена (варианты) -  патент 2259990 (10.09.2005)

Класс C07C17/02 к ненасыщенным углеводородам

способ извлечения хлора из отходов в производстве хлора и винилхлорида -  патент 2498937 (20.11.2013)
способ работы дистилляционной колонны для очистки 1,2-дихлорэтана и для совмещенного выпаривания раствора едкого натра -  патент 2455274 (10.07.2012)
способ и устройство для использования теплоты реакции, выделяющейся при получении 1,2-дихлорэтана -  патент 2437869 (27.12.2011)
способ получения 1,1,2-трихлорэтана -  патент 2397972 (27.08.2010)
реактор для хлорирования природного газа -  патент 2396111 (10.08.2010)
способ получения 1,2-дихлорэтана высокой степени чистоты прямым хлорированием и устройство для его осуществления -  патент 2386610 (20.04.2010)
способ и устройство для получения 1,2-дихлорэтана прямым хлорированием -  патент 2384556 (20.03.2010)
реактор для получения хлористого аллила -  патент 2306174 (20.09.2007)
вакуумный реактор жидкофазного хлорирования этилена -  патент 2303483 (27.07.2007)
способ получения 1,2-дихлорэтана под вакуумом -  патент 2301793 (27.06.2007)

Класс C07C17/156 ненасыщенных

способ использования теплоты реакции, получаемой в процессе производства 1,2-дихлорэтана из этилена в реакторе с псевдоожиженным слоем -  патент 2481320 (10.05.2013)
каталитические композиции и процесс оксихлорирования -  патент 2387479 (27.04.2010)
способ получения 1,2-дихлорэтана и устройство для его осуществления -  патент 2304136 (10.08.2007)
катализатор оксихлорирования этилена до 1,2-дихлорэтана -  патент 2281806 (20.08.2006)
способ получения 1,2-дихлорэтана -  патент 2280637 (27.07.2006)
способ конверсии этилена в винилхлорид и новые каталитические композиции, полезные для указанного способа -  патент 2265006 (27.11.2005)
способ производства винилхлорида из этана и этилена (варианты) -  патент 2259990 (10.09.2005)
способ производства винилхлорида из этана и этилена (варианты) -  патент 2259989 (10.09.2005)
способ получения 1,2-дихлорэтана и устройство для осуществления способа -  патент 2233828 (10.08.2004)
катализатор, способ его получения и его применение в синтезе 1,2-дихлорэтана -  патент 2220000 (27.12.2003)
Наверх