[發明專利]制備乙烯基不飽和鹵代烴的方法和裝置

無效

• 申請號: 200980137542.0
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN102177114A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: M·本耶;P·卡莫豪夫;K·克萊希;R·卡姆普什爾特;H·格魯曼
• 申請（專利權）人: 猶德有限公司;溫諾利特兩合公司
• 主分類號: C07C17/25
• 分類號: C07C17/25;C07C21/06;B01D3/06;B01J19/12;B01J19/24
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳冀

本發明涉及通過鹵代脂肪族烴的熱裂解用于制備乙烯基不飽和鹵化合物的特別經濟的方法和適合于此方法的裝置，特別是通過1，2-二氯乙烷的熱裂解制備氯乙烯。本發明涉及節省用于進行該裂解反應的裂解爐中的燃料。

本發明下文示例性描述了通過1，2-二氯乙烷(以下稱為EDC)的熱裂解生產氯乙烯(以下稱為VCM)，但是其也可以用于制備其它乙烯基不飽和鹵化合物。

VCM目前特別是通過EDC的熱裂解來制備，其中反應根據方程式：

C₂H₄Cl₂+71kJ→C₂H₃Cl+HCl

工業上在反應管中進行，所述反應管就自身而言設置在氣體加熱或油加熱的爐中的。

通常使得反應進行至直至55-65％的轉化率，基于所使用的EDC(以下稱為進料-EDC)。在此，離開爐子的反應混合物的溫度(以下稱為爐子出口溫度)為約480-520℃。所述反應在加壓下進行，在目前的方法中，在爐子進口處典型的壓力為約13-30巴絕對壓力。

在較高的轉化率及由此引起在反應混合物中較高的VCM分壓的情況下，在反應條件下VCM越來越多地轉化為伴隨產物如乙炔和苯，它們是積炭的前驅產物(前體)。積炭的形成使得必需定期關閉和清潔反應器。在此背景下，在實踐中證明，基于所使用的EDC?55％的轉化率是特別有利的。

迄今使用的大多數方法用方形爐實施，其中反應器管在中間呈蛇管設置，所述蛇管由彼此垂直重疊設置的水平管構成，其中所述蛇管可以是單頭或雙頭暢通的。在單頭設置的情況下，所述管是對齊設置或者是有偏移的。爐子的加熱通過燃燒器進行，其成行設置在爐壁上。到反應管上的熱傳遞主要通過壁輻射和氣體輻射進行，但是也通過在由燃燒器加熱時產生的煙氣的對流來進行。有時，EDC-裂解還在具有反應管和燃燒器的不同設置的其它爐子類型中進行。

其中設置有燃燒器和反應管并發生裂解反應的爐子的部分，稱為輻射區。在自身的反應管上方以及從反應混合物的流動方向看去在輻射區前通常還設有由水平的鄰接設置的管組成的無尾翼(unberippte)管系列，其很大程度上屏蔽了位于其上的裝配(有尾翼的對流區的換熱器管)免于直接的燃燒室輻射，并且此外通過構造優化的對流熱傳遞提高了反應區的熱效率。對于這些管或管系列在技術慣用語中通常為″激波管″或″激波區″。

本發明原則上可用于所有爐子類型和燃燒器設置以及其它反應加熱領域。

典型的用于EDC-裂解的管式反應器包括爐子以及反應管。通常，這種用天然能量載體如用油或氣體點火的爐子分成所謂的輻射區和對流區。

在輻射區中裂解所需要的熱主要通過燃燒器加熱的爐壁的輻射和熱煙氣的輻射傳遞到反應管。

在對流區，通過對流熱傳遞來利用離開輻射區的熱煙氣的能量。例如可以將裂解反應的原料例如EDC預熱、氣化或過熱。同樣，可能的是產生水蒸汽和/或預熱燃燒用空氣。

在典型的設置中，例如在EP?264,065?A1中描述了，將液態EDC首先在裂解爐的對流區預熱并隨后在裂解爐外的特殊氣化器中氣化。然后將蒸汽狀的EDC再次輸入對流區并在那里過熱，優選在激波管中，其中裂解反應可以已經開始。在進行了過熱之后，EDC進入輻射區，其中發生了轉化為氯乙烯和氯化氫。

燃燒器通常以彼此重疊的列設置在爐子的長面和正面，其中力求通過燃燒器的類型和設置達到沿著反應管周圍盡可能均勻的熱輻射分布。

其中設置有燃燒器和反應管并且其中發生裂解反應的主要轉化的爐子部分，稱為輻射區。在輻射區的開端和自身的反應管上方通常還有管系列，其管優選水平鄰接設置。在此是上文描述的激波管。

作為“反應區”在本發明的意義上理解為在反應氣體的流動方向上位于緊鄰激波區的反應器管，所述反應器管優選垂直對齊或有偏移地彼此重疊地設置。在此所使用的絕大部分的EDC轉化為VCM。

實際的裂解反應以氣態聚集態發生。在進入反應區之前，將EDC首先預熱，然后氣化并最終進行過熱。最后，氣態EDC進入反應器，其中通常在激波管進一步加熱并最后進入反應區，其中在溫度高于約400℃時，熱裂解反應發生。

EDC的氣化在現代化的工廠中在裂解爐外于特別的裝置EDC-氣化器中發生。該裝置在某些方法中借助蒸汽進行加熱。用離開爐子的反應混合物的顯熱加熱是經濟的。在舊工廠中，將液態EDC輸入爐子的預熱區中，然后在爐內氣化。

本發明涉及包括將進料-EDC在裂解爐外借助特別的設備進行氣化的方法。