JPH0246569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、多工程の冷却および反応生成物の蒸
留後処理ならびに分解しなかつた１，２−ジクロ
ルエタンの戻し導入下に、１，２−ジクロルエタ
ンを熱分解して塩化ビニルおよび塩化水素にする
際に生じる反応生成物を後処理する方法に関す
る。

従来の技術 １，２−ジクロルエタンの熱分解および主成分
塩化水素、塩化ビニルおよび分解されなかつた
１，２−ジクロルエタンへの、反応生成物の引続
く蒸留分離により、工業的に塩化ビニルを得るこ
とは公知である。この工程のために、製造される
塩化ビニル100Kgにつき、約0.3〜0.4ギガジユー
ルが適用されねばならない。このエネルギーの大
部分は第一に、分解炉を去る熱分解−生成物の熱
含量として生じ、装置での副生成物形成および腐
蝕損害を抑圧するために、これは再び大部分がで
きるかぎり早く排出されねばならない。

そこで既に、熱分解−生成物中に含有されてい
るエネルギーの少なくとも一部を再び回収する方
法が公知である。

ヨーロツパ特許出願公開第14920号明細書によ
り、分解炉を去る熱分解−生成物を間接冷却によ
り急冷し、冷却媒体に引き渡されたエネルギーを
工程内でさらに使用する。たとえば熱交換媒体と
して蒸留塔の塔底液を使用し、加熱された状態で
塔に戻した。

この実施方法では、不利なことに、相当な圧力
損失を、熱分解生成物の急冷のために備えられた
熱交換器の範囲内で受けねばならない。そこで通
常、全装置の系統圧はHCl塔の塔頂部で保たれ
る。熱分解−装置およびHCl−塔間で生じる、圧
力損失は、それゆえに熱分解装置中に相当するよ
り高い圧力を予め与えることにより均等にされね
ばならない。従つて熱分解装置中で、次の蒸留装
置の作業のためにそれ自体必要であるとされるも
のよりも、より高い圧力−およびまたより高い温
度水準で作業しなければならない。その結果は、
高められた副生成物形成、殊に増加されたコーク
ス形成、熱分解装置中の高められたエネルギー需
要、分解炉系のよりわずかな寿命、その他であ
る。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、１，２−ジクロルエタンの熱
分解のために適用されるエネルギーが少なくとも
部分的に回収される方法を開発することであつ
た。殊に本発明の課題は、より高い圧力損失を避
けるように、後処理のために生じる生成物流を導
き、熱交換を形成することであつた。

問題点を解決するための手段 本発明の対象は、多工程の冷却および反応生成
物の蒸留分離ならびに分解されなかつた１，２−
ジクロルエタンの分解炉への戻し導入を行ないな
がら１，２−ジクロルエタンを熱分解して塩化ビ
ニルおよび塩化水素にする際生じる反応生成物を
後処理する方法に関し、この方法は ａ） 分解炉を出る反応生成物を直接冷却により
急冷し、冷却塔に装入し； ｂ） 塔の内部で生じるガス状生成物流を、凝縮
液の還流を用いて洗浄して、コークス粒子を除
去し、 ｃ） 冷却塔の蒸気を間接冷却により、少なくと
もその露点にし、その際 c1） 分解炉に導かれる１，２−ジクロルエタン
および／または c2） 燃焼空気として分解炉燃焼のために使用さ
れる空気および／または c3） 塩化水素の蒸留後処理のために備えられた
塔の塔底液および／または c4） 液状塩化水素 を熱交換媒体として使用することを特徴とする。

本発明により１，２−ジクロルエタンの分離は
有利に480〜540℃の温度範囲で、10〜25バール
（絶対）の圧力下に実施する。10〜14バール（絶
対）の圧力範囲が有利である。この圧力範囲で熱
分解装置中のジクロルエタンは、穏やかに工業的
に通常使用する高圧水蒸気（約16〜23バール（絶
対）を用いる熱交換により予備蒸発できる。

主成分として塩化水素、塩化ビニルおよび分解
されなかつた１，２−ジクロルエタンを含有す
る、分解炉を去る反応混合物は、次の冷却塔に与
える前に、150〜250℃の温度に直接冷却により急
冷される。“直接冷却”は本発明の枠内で、熱交
換媒体が混合により冷却すべき媒体と直接接触さ
れる、冷却技術を表わす。本発明により直接冷却
は、冷却塔からの塔底液、主にジクロルエタンの
噴射により行なう。塔底液は約145〜165℃の温度
を有する。噴射すべき塔底液の量は達成すべき冷
却効果の割合に応じて配分される。

記載された直接冷却方法により、冷却塔の塔底
液の大部分が蒸発し、そこで150〜250℃の温度で
冷却塔の下部に装入される、熱分解−生成物およ
び塔−塔底液から成る気−液−混合物が得られ
る。塔の内部で生じるガス状生成物流を、ジクロ
ルエタン−分解生成物の他の後処理方法の際生
じ、還流として冷却塔の上部に装入された、凝縮
液の向流中で洗浄し、それにより熱分解−工程の
際副生成物として形成した、コークス粒子を除去
する。この際同時にさらに冷却効果を達成し、そ
こで結局冷却塔の塔頂部で９〜12バール（絶対）
の圧力で、120〜140℃の温度を有する塔の蒸気が
得られる。

蒸気を間接冷却により少なくともその露点まで
冷却し、結局塔に塩化水素の分離のために供給す
る。有利にその際常に凝縮液の一部、主に１，２
−ジクロルエタンを、直接熱分解装置からの生成
物流を冷却塔中で洗浄し、コークス粒子を除去す
るために、還流として冷却塔に戻す。間接冷却
は、冷却媒体および冷却すべき媒体を、混合が行
なわれることなしに、間接的に熱交換面を介して
のみ接触させる方法を表わす。

本発明により塔の蒸気は、種々の熱交換媒体が
供給されていてよい、熱交換器少なくとも１種、
有利に少なくとも３種を通して導かれる。熱交換
媒体として、塩化水素の分離のために備えられた
塔の塔底液；加熱された状態で熱分解装置に供給
される液状１，２−ジクロルエタン；分解炉燃焼
のための燃焼空気として必要な、空気；および液
状塩化水素が重要である。

たいていは、本発明による方法中で使用されな
い熱を排出するために、全熱収支の均衡のために
使用する他の熱交換器が備えられる。この熱交換
器は、たとえば熱交換媒体として水を供給されて
よい。

１，２−ジクロルエタンの熱分解により得た、
熱い分解ガスからの熱回収は、従つて方法内で使
用するような媒体を用いる間接熱交換により行な
う。この枠内で、塩化水素をさらに使用する際生
じる生成物流を除くために、工程で生じる大量の
塩化水素の一部を自体公知の技術的理由から、液
状状態で中間貯蔵しなければならないので、その
際ガス状状態に移行する、液状塩化水素を用いる
熱交換も含まれる。

記載された実施方法の際重要な圧力損失が生じ
ないので、本発明による方法は、直ちに現在ある
装置中で相当する熱交換器の中間接続により実施
できる。方法の経済性は、前述のc1）〜c3）に挙
げられた方法の少なくとも１つを行なう場合、既
にまた与えられる。方法c1）〜c3）を組合せて行
なうのが有利である。

構造種類および大きさに関する熱交換器の注釈
は、当業者により可能である。たとえば冷却塔の
塔頂部で生じる蒸気の総量を、c1）〜c3）で表わ
された熱交換媒体が供給されている熱交換器を通
して導くことができる。特に蒸気流を分配し、そ
の際蒸気の約30〜50容量％をHCl塔の塔底液を用
いる熱交換により、20〜40容量％を熱分解装置中
へ供給すべき１，２−ジクロルエタンを用いる熱
交換によりおよび10〜20容量％を分解炉燃焼のた
めの燃焼空気として必要とされる、空気を用いる
熱交換より少なくともその露点に冷却する。

本発明による方法により、１，２−ジクロルエ
タンの熱分解の際調達すべきエネルギーの大部分
を、これを工程中でさらに使用するために、回収
することに成功する。たとえば塩化水素塔の操作
のために必要とされるエネルギーは完全に、分解
ガスを用いる相当する熱交換により得られる。

次の実施例につき本発明を詳述する： 実施例 例 １ １，２−ジクロルエタン75t／ｈが12.5バール
（絶対）および512℃の温度（炉出口で測定）で、
60％の分解割合で塩化ビニルおよび塩化水素に熱
分解された。熱分解炉は導管３１を介して去る反
応混合物は、冷却塔１からの、導管３２を介す
る、塔底液120t／ｈの噴射により160℃に急冷さ
れた。この種の直接冷却により得られた気−液混
合物は、11バール（絶対）の圧力下にあつた、冷
却塔１の下部に導かれた。塔内で生じる混合物
は、向流中、導管８を介して塔の上部に装入され
る、凝縮液集液器２からの還流（40t／ｈ）を用
いて洗浄され、それによりコークス粒子が除去さ
れた。その際還流は、４で100℃の温度で塔中へ
ポンプで入れられる、凝縮液集液器３からの冷却
塔蒸気凝縮液30.4t／ｈと一緒に蒸発された。そ
れにより冷却塔の頭頂部で得られた蒸気はなお
124℃の温度を有した。

この冷却塔蒸気−部分流を45℃に冷却すること
により、冷却塔蒸気の15容量％は導管を介して水
冷却された凝縮器６に導かれた。その際粒子凝縮
が生じた。集液器２中で凝縮された成分は、ガス
状成分から分離された。ガス状成分は導管３３を
介してHCl−塔７の上部に流入した。凝縮された
相の20％は導管８を介して冷却塔１の還流として
装入され、一方80％は導管３４を介してHCl−塔
７に導かれた。

導管９および１０を介して、冷却塔蒸気の25重
量％が、１，２−ジクロルエタン75t／ｈが冷却
塔蒸気を用いて30〜80℃に予熱されおよび導管１
５を介して分解炉の対流域に導かれた、熱交換器
１４に流入した。その際熱交換器１４中で冷却塔
蒸気を部分的な凝縮下に80℃に冷却した。

冷却塔蒸気のさらに15重量％が導管９および１
２を介して、分解炉燃焼のための燃焼空気32.400
Kg／ｈが100℃への冷却および冷却塔蒸気の部分
凝縮下に20〜110℃に予熱された、熱交換器１６
に達した。予熱された空気は引続き導管１７を介
して分解炉のバーナーに導かれた。

熱交換器１４および１６中で生じる冷却凝縮液
は集液器１８中で凝縮されなかつた成分から分離
された。凝縮された成分は導管１９を介して、凝
縮器６に入る前に冷却塔蒸気導管５中へ達した。
凝縮しなかつた成分は集液器１８から導管２０を
介して同様に凝縮器６に入る前に冷却塔蒸気導管
５中へ流入した。生成物流は結局凝縮器６中45℃
の温度に冷却された。

冷却塔蒸気の５重量％が導管９および１１を介
して、液状塩化水素2.2t／ｈが導管３５を介し
て、中間貯蔵容器２３から供給された、熱交換器
２１に達した。液状塩化水素は、フリゲン
（Frigen）Ｒ○ （Hoechst AG社製；塩素または臭
素を含有していてよい、フツ化炭化水素類）を用
いて作業する凝縮器２２で凝縮し、導管３６を介
して容器２３に供給する、HCl−塔７の部分塔頂
液として得られた。熱交換器２１中で蒸発する塩
化水素は、導管２４を介して凝縮器２２中で凝縮
しなかつた塩化水素流と一つにされた。冷却塔蒸
気は熱交換器２１中で50℃の温度に冷却され、集
液器２５中で凝縮されたおよび凝縮されなかつた
成分に分離された。分離された成分は引続き別々
に、導管２７ないし２６を介して冷却塔蒸気導管
５に導かれ、最後に凝縮器６中で45℃に冷却され
た。

冷却塔蒸気の40重量％は導管９および１３を介
して、冷却塔蒸気を用いる熱交換によりHCl−塔
７の塔内容物が加熱された、熱交換器２８に供給
された。冷却塔蒸気はその際100℃に冷却し、そ
の際部分凝縮が生じた。凝縮液は集液器３および
導管２９を介して４で冷却塔１の下部にポンプで
入れられ、そこで導管３１から出る分解ガス混合
物を用いる熱交換により蒸発された。凝縮されな
かつた成分は導管３０を介して冷却塔蒸気導管５
および最後に凝縮器６に達した。

熱交換器としてジヤケツトで覆われた管が使用
された。熱交換器１４中で、冷却塔蒸気は管の回
りを流れ、加熱すべき１，２−ジクロルエタンは
管中に存在した。熱交換器１６では冷却塔蒸気は
ひれ付け管を通つて流れ、一方空気はジヤケツト
側で装入された。熱交換器２１はジヤケツト側で
冷却塔蒸気を供給され、一方塩化水素は管を通し
て導かれた。熱交換器２８では管中にHCl−塔７
の塔底液が存在し、一方冷却塔蒸気は熱交換器を
ジヤケツト側で流過した。

発明の効果 17.6ギガジユール／ｈの冷却熱が回収される。
１年間の作業実施後ですら、４つの熱交換器で熱
交換面の汚染は確定されなかつた。

冷却塔蒸気加熱系を通つて調節する天然の圧力
損失は0.3バール（絶対）のみであり、そこでこ
の側で分解系による全流量の限定は与えられなか
つた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による有利な１実施例のフローシ
ートを表わす。 １…冷却塔、２，３…集液器、６…凝縮器、７
…Hcl−塔、１４，１６…熱交換器、１８…集液
器、２１…熱交換器、２２…凝縮器、２３…容
器、２５…集液器、２８…熱交換器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多工程の冷却および反応生成物の蒸留分離な
   らびに分離しなかつた１，２−ジクロルエタンの
   分解炉への戻し導入を行ないながら、１，２−ジ
   クロルエタンを熱分解して塩化ビニルおよび塩化
   水素にする際に生じる反応生成物の後処理を行な
   う方法において、 ａ） 分解炉を出る反応生成物を直接冷却により
   急冷し、冷却塔に装入し； ｂ） 塔の内部で生じるガス状生成物流を、凝縮
   液の還流を用いて洗浄して、コークス粒子を除
   去し、 b′） 結局、ａ）による生成物を冷却塔の蒸気と
   して得、 ｃ） 冷却塔の蒸気を、間接冷却により少なくと
   もその露点にし、その際、 c1） 分解炉に導かれる、１，２−ジクロルエタ
   ンおよび／または c2） 分解炉燃焼のための燃焼空気として使用さ
   れる空気および／または c3） 塩化水素の蒸留後処理のために備えられた
   塔の塔底液および／または c4） 液状塩化水素 を熱交換媒体として使用することを特徴とする、
   反応生成物を後処理する方法。