1,2－二氯乙烷热裂解生产氯乙烯的方法和装置的制作方法

专利名称：1,2－二氯乙烷热裂解生产氯乙烯的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明的主题涉及一种用于1，2-二氯乙烷(DCE)热裂解生产氯乙烯(单体CYM)的改进方法和改进装置。
DCE生产VCM的所述裂解是一种本身已知用于许多工业场所的方法。在本发明中，本申请人提出对从来自裂解的气态流出物中回收热量的改进。
对于本发明来说，下文首先给出有关所述的DCE裂解方法的一般指标，其次参考所附的

图1和2给出有关这一主题的详细内容，所述的附图分别图示说明在低压(加热炉出口的压力为6-12巴)下操作的DCE裂解方法以及在高压(加热炉出口的压力＞12巴)操作的DCE裂解方法(这些方法在不直接从裂解得到的气态流出物中回收热量的条件下进行)。
在所述的图1和2中，以及在同样附后的和本文中用字母注明的其他图3-7(图3-7说明本发明)中，方法的几个顺序步骤以及它们相关的装置从1到7作了标记，用下标规定所说明的实施方案。
例如，氯乙烯单体(VCM)通过1，2-二氯乙烷(DCE)的热裂解大规模生产，该裂解方法包括以下步骤1、液态DCE通过泵的加压(达到6-30巴)；2、液态DCE的预热；3、经预热的液态DCE的汽化；4、经汽化的DCE的过热；5、根据以下反应，通过在400-500℃下热裂解，DCE部分转化成VCM(转化45-66％)；6、通过VCM和液态DCE混合物的直接注入和/或喷雾这样的混合物，冷却和洗涤裂解气体(含VCM、HCl、DCE)。洗涤裂解气体的目的是除去所述气体中所含的重质产物和颗粒物，从而使下游设备的污垢减到最少。这一操作以后，气体的温度随操作压力变化；7、经洗涤的气体(含VCM、HCl、DCE)的补充冷却，达到由操作压力决定的温度。在这一步骤冷凝的部分VCM+DCE用于前一步骤6的注入/喷雾。
然后将裂解工段中生产的HCl/VCM/DCE混合物通过多步蒸镏分离成各组分(HCl、VCM和DCE)——HCl的回收，它可通过氧氯化用于生产DCE；——DCE的回收(未裂解的)，通过将它作为原料循环；以及——生成的VCM的回收。
下面说明通常用于实施上述方法的七个步骤的设备。在图中所述的设备用ni标记，其中n表示步骤(1-7)，而i表示所说明的实施方案。
例如，步骤2——液态DCE的预热(用泵1加压)——可在三种类型的设备a、b和c中完成，分别标记为2a(见图2)、2b(见图1)和2c(未说明)。这可表示如下2、液态DCE的预热a——低压蒸汽或其他传热流体进料的换热器；b——在冷却/蒸镏工段中用间接物流加热的换热器；c——在裂解炉对流段中的管束(从烟道气中回收热量)。
同样3、经预热的液态DCE的汽化a——水蒸汽或其他传热流体进料的釜式再沸器b——装有水蒸汽或其他传热流体进料的热虹吸式或釜式再沸器的汽化塔，c——裂解炉对流段中的管束，d——独立的加热炉；4、经汽化的DCE的过热a——裂解炉对流段中的管束；b——裂解炉直接(“辐射”)加热段中的管束；5、DCE的部分转化a——裂解炉直接(“辐射”)加热段中的一组或多组管束；通过安装在炉壁或炉底的燃烧器提供反应所需的热量；6、裂解气体的冷却和洗涤
a——液态DCE+VCM物流直接注入分离塔后的热流出物的混合T；b——使用液态DCE+VCM物流的急冷塔；c——与急冷塔结合的混合T；7、经洗涤气体的冷却a——有工艺物流进料的换热器(见2b)，b——水冷却器；c——空气冷却器。
经洗涤气体的低温不能在这一步骤(步骤7)得到相当大的热量回收。大部分所述的热量损失到空气和/或冷却水中。
根据现有技术，正如上述，DCE的裂解通常在不直接从来自裂解的气态流出物中回收热量的情况下进行。但是，根据所述的现有技术，也建议使用各种类型的设备来回收这样的热量。
所以，专利申请EP-A-014920公开了管式换热器用于冷却裂解气体以及在这一过程中回收的热量用于——直接加热和汽化蒸镏工段的塔底物料；——加热传热流体，以便送入蒸镏工段的再沸器；——产生水蒸汽，以便送入蒸镏工段的再沸器；以及——使DCE进料预热或汽化。
推荐的换热器由安装在圆柱形容器中的盘管形式的单一管束组成。裂解气体在管内流动，而冷却剂在所述的管外即所述的容器内流动。
在GB-A-2179938中公开了这种相同类型的换热器。所用的冷却剂为烟道中流动的气体。通过所述的冷却剂回收的热量用于裂解炉中部分汽化进料。
专利申请EP-A-264065也提出这种类型的换热器用来仅汽化DCE进料。所述的换热器装有进料罐，后者确保经换热器壳程的自然流动以及来自所述换热器的汽/液混合物的分离。
在这些现有技术的专利文献中所推荐的设备不能完全令人满意。用来容纳盘管状管束所需的圆柱形容器的体积很大，从而限制了这类换热器的实际应用。这是因为——如果液体用作冷却剂，那么为了在壳程侧确保适当的传热所需的流速大约为管束内流速的20倍；所需要产生的流速与可得到的物流是不能比较的，后者的流速被工艺固定(要预热的液态DCE)或受到其他限制(传热流体)。所以，该换热器的应用限制了汽化体系(DCE汽化或水蒸汽生成)，在这一体系中壳程侧的传热由体系的有效紊流(沸腾的液体)或安装的循环体系(强制流动或自然流动)提供；——如果按EP-A-264065换热器用作DCE汽化器，那么通过换热器的流动(自然的)由进料罐提供；但是，所述的进料罐仅使整个组件的体积增加，使DCE侧的停留时间达到50分钟左右。这一长的停留时间引起不同程度的热降解，视DCE侧的操作温度(150-250℃，与操作压力有关)而定，以及为了使降解产物的含量保持在可接受的水平，需要较高的排放速率。
US-A-4324932提出从来自裂解的气态流出物中回收热量，而同时使焦炭的生成量最少。该换热器未具体地描述。提及了板式换热器和有单管的管式换热器。准备用于所述的换热器中气态流出物的部分冷凝。事实上，所述的专利US-A-4324932提出快速冷却的应用，该流出物以摄氏度表示的入口温度每秒下降至少1/10。所述的快速冷却可用液态和/或气态冷却剂直接和/或间接进行。最好按几步进行，特别是直接地和间接地进行。提出了所述快速冷却的速率，以便使焦炭的生成量最少。
在US-A-5728906中，象在GB-A-2179938和DE-A-19727659中那样，热交换在裂解炉的预热段和裂解段之间进行。裂解流出物产生的热量使进料至少部分汽化。热交换在双管式换热器中进行。单个实施方案的变通方案是可能的。事实上，在所述的双管式换热器中，在两管的每一管中都可能存在结垢的危险。
在这样的通过DCE裂解生产VCM中，本申请人提出一种新方法——它比上面提到的那些方法更有效和更简便——用于从裂解气态流出物中回收热量。
所以，本发明的第一个目的是一种通过DCE热裂解生产VCM的方法，所述的方法用从裂解的气态流出物中回收热量来进行，其特征是，在所述的方法中——裂解的流出物气体在其质量流速没有重大下降的条件下通过至少一条输送管线(通常使用单一的输送管线，但不完全排除使用几条输送管线。特别是在“低压”法中有两条输送管线是可能的，在该法中使用的裂解炉通常有两组裂解管束。所述的两组管束可连接到单一的输送管线上，但通常所述的两组管束中每一组单独与一条输送管线相连。当然，有可能几条输送管线各连接到裂解炉含有的几组管束的裂解管束上)；以及——所述气态流出物的热量通过在所述的输送管线以及输送管线外的套管之间提供的空间中，在所述的输送管线或所述的输送管线中至少一条管线外流动的至少一种液体冷却剂回收，所述热量的所述回收在这样的条件下进行，其中所述的液体冷却剂仍为液体，而所述的气态流出物基本上仍为气态。
意想不到的是，现已发现，在裂解炉的出口处(通常在所述的裂解炉出口和注入/喷雾(急冷)体系)之间)在输送管外安装简单的套管，使得构成“双管”类型的一次或多次交换成为可能，其特征是适合使用液体冷却剂，其换热器特别有效，因为——在换热器内由颗粒物沉积引起的结垢问题减至最小a)事实上，只有一条或多条简单的输送管线，不含有干扰的组件例如分叉，以及在所述的输送管外只有简单的套管；b)气态流出物保持在气态。目的是防止气态流出物的任何冷凝以及使它处于其露点温度以上。为此，液体冷却剂最好在裂解气体所述的露点以上的温度(所述液体冷却剂的入口温度)下使用；所述的气态流出物通常保持在250℃以上；c)所述的气态流出物进入所述的输送管线并在质量流速没有重大下降的条件下在其中流动。最好是，所述气态流出物的质量流速保持在(或接近)它从裂解管束中流出时的质量流速。可想象到所述的质量流速增加，但决不使它明显下降(然后人们将观测到焦炭颗粒物在输送管线壁上的必然的沉积，象在现有技术的某些换热器中那样)。正如所述的那样，所述的质量流速最好保持不变；d)冷却剂保持在液态，在冷却剂中没有焦炭生成。
在本发明的方法中，防止了在所用的液体冷却剂中生成任何焦炭，以及使焦炭在流出物输送管中的沉积减到最少。在所述的流出物中存在的焦炭被流出物夹带走。本申请人提出，结垢产物(“焦炭”颗粒物)在裂解流出物中，在换热器内不会显著生成，不管所述换热器中的冷却速率如何——冷却用液体冷却剂以完全受控的方式进行，液体冷却剂保持在液体状态中。
正如这里使用的，术语“管”不限制输送管/所述输送管线外的管的准确几何形状。但是，最好将所述的术语“管”理解为中空圆柱体的一般含义(圆形截面)。
所以，内管一般由输送管组成，它使来自一组或多组裂解管束的流出物汇集在一起。所述内管的流动截面通常对应于相连的裂解管束的整个流动截面；这就确保气体具有足以获得适当传热以及使结垢最少的速度。
所以，外管由套管组成。液体冷却剂在输送管线和套管形成的环状空间(如果为两管)中作为并流或逆流最好是作为逆流(相对于气态流出物)流动。套管的内径由冷却剂的流速和特性决定，以便使传热最佳化。
套管的长度决定可提供的换热表面积，可根据要取出/回收的热量改变。在气体侧，一部分或几部分可串联在一起。就本发明的装置来说，这里应当应刻指出——在裂解气体侧，几部分可通过直管段或弯头连接到一起，法兰用于使几部分连接，使得输送管的机械清洗变得更加容易；——在冷却剂侧，几部分可用与套管大小完全相配的标准管线或弯头或回弯头盒串联或并联连接在一起。
使用几个部分也使用不同的冷却剂或在不同的条件(温度、压力、流速)下使用相同类型的冷却剂。
在本发明中，双管式换热器易受许多供选择的实施方案的影响。
根据本发明，热量可按很简单的方式借助很简单的设备使用任何一种类型的液体冷却剂来回收。为了利用热量，最好将它用于VCM生产工艺中，通常回收所述的热量。为了利用回收的热量，推荐使用这样的冷却剂，例如——锅炉给水；——液态DCE进料；——一种传热流体，例如加压的水或一种商业流体(矿物油、合成油等)。
实际上，以下操作可进行——借助传热流体(见上述)的“间接”热回收/利用。(VCM生产装置中各种热消耗设备(液态DCE预热器、蒸镏工段的再沸器、DCE进料汽化器)在100-210℃范围内(“低压”装置的情况下)和在100-260℃范围内(在“高压装置的情况下)。能在低压(0-2巴)和150-350℃下操作的商业传热流体的应用适合于冷却裂化气体，并使吸收的热量输送到在100-260℃范围操作的用户，因此可复盖“低压”法和“高压”法)；——借助工艺流体(来自VCM生产工艺的流体(例如液态DCE进料)或来自附近使用的其他工艺的流体(例如锅炉给水))的“直接”热回收/利用。
在本发明的方法中，最好(通过传热液体)间接地回收热量。
正如上述，采取各种配置方案来确保冷却剂的温度超过裂化气体的露点最小，以便防止在少量冷凝液体中可能存在的固体颗粒浓缩。
现在一般地描述本发明的第二个目的，即与第一个目的有关的设备——一种通过DCE裂解生产VCM的装置。这样的装置包括——按压力和温度调制液态DCE进料的设备；——使所述的经调理的DCE裂解的裂解炉，所述的裂解炉有至少一组裂解管束；——用于来自所述的裂解炉的气态流出物洗涤、冷却和冷凝的设备；一方是所述的调理设备和裂解炉以及另一是所述的洗涤、冷却和冷凝设备通过适用于将处理过的进料输送的管线连接在一起；以及——从来自所述裂解炉的气态流出物中回收热量的设备特征是，在这样的装置中——回收所述热量的所述设备包括输送管线的或至少一条所述的输送来自所述裂解炉的气态流出物的管线的单一套管；所述的套管最好构成“双管”式换热器；以及使液体冷却剂在所述的输送管线和在其周围的套管之间提供的空间内流动的设备。——在所述的输送管线中出现的用于输送来自所述的裂解炉的气态流出物的加套的每一输送管具有这样的所述气态流出物流动截面，它小于或等于所述的裂解炉裂解管束的总流动截面。
当然，关于所涉及的加套管的输送管线的流动截面所需的条件涉及保持气态流出物的质量流速的问题，以便使结垢颗粒物的沉积最少。
最好是每一加套管的输送管线(内管)在外侧有纵向翅片，以便提高冷却剂侧的传热。
由上述看出，所述输送管的加套管的长度可产生按不同方式排列的一个或多个部分。
优选的是，根据本发明，用来从裂解气态流出物中回收热量的特定设备以回路排列，用来回收和输送所述的热量，所述的回路建在VCM生产装置中。在这一优选的实施方案中，所述的回路可用来输送回收的热量到液态DCE进料调制设备中。而且，根据一优选的实施方案，所述的回路包含补充供热设备(例如加热炉)和/或补充取热设备(例如空气冷却器)。这类设备的应用使该工艺实施的灵活性提高。
加热炉或任何其他同等的供热设备的应用使它有可能提高该回路的生产能力超过在该工艺中回收的热量以及满足VCM生产装置所有的热量需要。这也证明可用于使开工操作更容易/更快。
冷却器或空气冷却器或任何其他同等取冷设备的应用使开工、停了和除焦操作过程中体系的灵活性提高。
顺便说一下，在这里应当指出，根据本发明回收的热量也可通过适合的回路输送给其他装置。
顺便说一下，在这里还应当指出，本发明在上面已对单一输送管线或几条输送管线的应用进行描述，并在所述的输送管线或所述的几条输送管线中至少一条上实施。为了使热量回收达到最优化，后者显然在所述的几条输送管线中每一条管线上进行。当至少两条输送管线使用时，这就对应于最合理和最有利的实施方法。
现参考附图就本发明的两个方面——方法和装置——来描述本发明。
所述的附图为这样一些图。
图1和2说明现有技术。图1说明低压裂解法，而图2说明高压裂解法。图1和2已在本发明的前言中说明。
图3A至3D以非限定方式图示说明各种类型的加套管，根据本发明，它们可放置在用于输送来自裂解的流出物的管线外。
图4以一般方式说明本发明。
图5、6和7说明本发明的特定实施方案图5表示本发明对图1(低压工艺)所示的现有技术的改进(使用传热流体作为冷却剂)；图6表示本发明对图1(低压工艺)所示的现有技术的另一改进(使用DCE进料作为冷却剂)；图7表示本发明对现有技术的高压工艺(在装置中作的改变与图2所示的不同)的改进(使用传热流体作为冷却剂)。
所述的图5、6和7在下文分别在实施例1、2和3中说明。
在所有的附图——图1-7中，相同的逻辑用于各参考号数。
现详细说明图3A至3D和图4。
在本发明中，图3A以特征方式图示表示可使用的基本设备。套管11a(单一的直管段)放置在输送来自裂解的气态流出物G的管线外——单一直管段形式的输送管外。在所示的实施方案中，液体冷却剂L在所述的输送管和所述的套管11a之间提供的环形空间中作为逆流流动。
图3B至3D表示这样的设备更完善的实施方案。同样，气态流出物G和液剂冷却剂C按逆流方式流动。
在图3A和3B中，参考号数20代表膨胀补偿器。在图3B和3C中，加套管的长度分别由几部分构成——通过直管段(套管11b)连接在一起；——通过弯管(套管11c)连接在一起。
图3D表示由8段(套管11d)构成的换热器，它提供两个冷却剂L的通道。
图4图示表示在本发明内基于在VCM装置中使用商业传热流体的热回收和输送回路(用黑体线表示的回路)的组合。
各种“生产单元”和“消费单元”按它们各自的操作温度串联在一起，但其他结构也是可能的。
在所述的图4中(以及在图5-7中)，参考号数也为ni类型，其中n表示步骤1-7中的一个，正如在本发明的前言中规定的，以及i表示这样的设备中各种实施方案中的一个(通常i为a、b或c)。
此外，本发明有特征的设备或步骤，即11——在以下设备中的一个或多个中传热流体的加热a、输送管线上的换热器11′、裂解炉对流区中的管束；12——传热流体降至其初始温度的冷却，其热量传送给以下设备中一个或多个a、用来使部分或全部DCE进料汽化的再沸器b、DCE进料预热器c、在蒸镏工段中的一个或多个再沸器d、加热其他流体(锅炉给水、加热水等)的一个或多个换热器，取决于它们要靠近该VCM生产装置；13——由以下设备构成回路a、膨胀罐b、循环泵；以及14——最好包括a、提供不足热量的独立加热炉
b、取出过量热量的(空气)冷却器。
上述设备12d在图4中未示出。
现在描述本发明的三个代表性实施例。
实施例1(图5)低压法；传热流体作为冷却剂；传热回路接合到现存的装置中，如图1所示。
开始的装置(在图5中)与图1所示的相同。正如已参考所述的图1所示的，它包含以下设备2、——液态DCE的预热b、在冷却工段中用中间物流加热的换热器；3、——DCE的汽化b、有水蒸汽进料的热虹吸式再沸器36′的汽化塔；4、——汽化的DCE的过热a、在回收裂解炉烟道气热量的炉段中的管束；5、——DCE的部分转化a、放置在裂解炉的直接(“辐射”)加热段中的两组管束(Di＝154毫米)；6、——裂解气体的冷却和洗涤c、混合T6a与急冷塔6b结合；7、——经洗涤的气体的冷却a、有工艺物流进料的换热器(见2b)b、水冷却器。
下面给出主要的操作参数流速 DCE进料 35660公斤/小时汽化塔DCE排放825公斤/小时VCM产品 12550公斤/小时温度 DCE，预热器入口 30℃DCE，预热器出口 110℃DCE，汽化塔出口 195℃裂解气体，裂解炉出口 485℃
裂解气体，急冷T入口 485℃压力 裂解炉出口 10巴水蒸汽消耗——DCE汽化再沸器7240公斤/小时DCE停留时间——液态DCE在汽化体系(塔+再沸器+连接管网)中的停留时间(计算的)为10分钟。
如图5中所示，所述的初始装置(如图1所示)被改造，以致加入有以下设备的简单传热回路11b、输送管线上的换热器12a、汽化一部分DCE进料的再沸器13a、膨胀罐13b、循环泵。
传热流体通过输送管线中的换热器11b，从而使裂解气体冷却；然后将流体吸收的热量在另一再沸器12a中用于使一部分DCE进料汽化，从而减少在再沸器3b′中用水蒸汽交换的热量(负荷)。
通过在输送管线(D外＝219毫米；D内＝202毫米)周围安装由总长度为70米的几段组成的套管(Di＝255毫米)在输送管线中提供换热器。环形空间送入(二次通过)148000公斤/小时220℃的“合成油”类型的传热流体。
体系的控制仍简单和灵活——送入裂解炉的汽化DCE流通过进入现存的再沸器3b′中的水蒸汽的流量来控制；——用另一再沸器12a上的旁路来保持传热回路的温度。
关于与初始条件相同的生产条件(进料速率、转化率)，观测到以下几点——通过输送管线中的换热器11b，裂解气体的温度下降185℃；——通过相同的换热器11b，传热流体的温度升高22℃；——原来的再沸器3b′的水蒸汽消耗量从7240公斤/小时下降到3195公斤/小时，即下降4045公斤/小时；——由于另外的再沸器12a和连接管线的体积，液态DCE在汽化体系中的停留时间(计算的)稍微加长(12分钟，与原来的10分钟相比)。
为了所有有用的目的，在这里可规定——本发明采用的气态流出物冷却速率为59℃/秒(即所述流出物入口温度(485℃)的1/8)；——所述的速率降到35℃/秒(即所述入口温度的1/14)未观测到结垢速率变化，冷却剂的入口温度升至340℃使所述的速率下降。
实施例2(图6)(低压法；工艺流体作为冷却剂(DCE进料预热和汽化)；传热回路接合到现存装置中，如图1。
原装置(图6)与图1中所示的相同。它按以前所述的操作。下面给出主要的操作参数流速 DCE进料 35660公斤/小时汽化塔DCE排放 825公斤/小时VCM产品 12550公斤/小时温度 DCE，预热器入口 30℃DCE，预热器出口 110℃DCE，汽化塔出口 195℃裂解气体，裂解炉出口 485℃裂解气体，急冷T入口 485℃压力 裂解炉出口10巴水蒸汽消耗——DCE汽化再沸器 7240公斤/小时DCE停留时间——在汽化体系(塔+再沸器+连接管线)中液态DCE的停留时间(计算的)为10分钟。
如图6中所述的原装置(如图1)通过加入由以下设备组成的液态DCE加热回路被改变11b、在输送管线上的换热器
15a、DCE循环泵。
冷却剂由冷DCE流和来自汽化塔3b的循环DCE流组成。流混合物在稍高于汽化塔3b中的压力下通过输送管线中的换热器11b，以便使流体保持在液态。此后，流体在塔3b的入口处膨胀；由于膨胀的作用，一部分DCE汽化。DCE吸收的热量直接用来减少水蒸汽提供的再沸器3b′中交换的热量(负荷)。
通过在输送管线(D外＝219毫米，D内＝202毫米)周围安装由总长为70米的几段组成的套管(Di＝255毫米)，在输送管线中制成换热器11b。环形空间用压力为15巴的129000公斤/小时液态DCE进料(二次通过)；在换热器入口处水蒸汽的温度为172℃。
体系的控制仍简单——汽化DCE送入裂解炉的流速通过水蒸汽进入现存的再沸器3b′的流量来控制；——循环DCE的流速仍不变，其温度不需控制。
关于与原条件相同的生产条件(进料速率、转化率)，观测到以下几点——通过输送管线中的换热器11b，裂解气体的温度下降185℃；——通过相同的换热器11b，DCE的温度升高37℃；在塔3b入口处膨胀后，由于一部分DCE(大约10％——计算数值)的汽化作用，温度降回到195℃；——原再沸器3b′的水蒸汽耗量从7240公斤/小时下降到3195公斤/小时，即下降4045公斤/小时；——由于输送管线中换热器11b和连接管线的体积，液态DCE在汽化体系中的停留时间稍微加长(计算的)(12分钟，与原来的10分钟相比)。
实施例3(图7)高压法；传热流体作为冷却剂；传热回路在新装置中。
新装置在图7中表示，在DCE侧包括以下设备2、液态DCE的预热a、有低压水蒸汽进料的换热器；3、DCE的汽化b、有传热流体进料的热虹吸式再沸器的汽化塔；4、汽化DCE的过热a、回收裂解炉烟道气热量的裂解炉段中的管束；5、DCE的部分转化a、放置在裂解炉直接(“辐射”)加热段中的管束(Di＝162毫米)，11c、输送管线中的换热器；6、裂解气体的冷却和洗涤c、混合T6a与急冷塔6b的结合；7、经洗涤气体的冷却b、水冷却器。
本发明的传热回路包括以下设备11c、在输送管线中的换热器；11′、在裂解炉的对流段中的管束；14a、选择供给热量的独立加热炉；12a、汽化所有DCE进料的再沸器；14b、除去任何过量热量的空气冷却器；13a、膨胀罐；13b、循环泵。
主要的操作条件如下流速 DCE进料 55500公斤/小时汽化塔，DCE排放 2100公斤/小时VCM产品 18550公斤/小时温度 DCE，预热器入口 30℃DCE，预热器出口 145℃DCE，汽化塔出口 250℃DCE，对流管束出口 300℃裂解气，裂解炉出口485℃裂解气，急冷T入口 350℃压力 裂解炉出口 21巴DCE停留时间——液态DCE在汽化体系(塔+再沸器+连接管线)中的停留时间(计算的)为10分钟。
传热流体在输送管线的换热器11c中从300℃再加热到315℃，从而使裂解气体冷却；然后在裂解炉的对流段11′中再加热到335℃。然后流体吸收的热量用于汽化塔3b的再沸器12a中使所有的DCE进料汽化。
通过在输送管线(D外＝194毫米；D内＝162毫米)安装由总长为100米的几段组成的套管(Di＝255毫米)，在输送管线中构成换热器11c。环形空间用220000公斤/小时“合成油”类型的传热流体在300℃下进料(二次通过)。
对于所有有用的目的，在这里可规定，本发明采用的气态流出物的冷却速率为32℃/秒(即所述流出物的入口温度(485℃)的1/15。
在正常操作中，体系的热聚集通过调节进入汽化塔3b的液态DCE的温度来平衡。补充加热炉14a不操作，空气冷却器加旁路；在正常操作中它们的存在仅用于使装置开工和停工操作更容易/更快。
与高压下操作的“传统”装置相比(象在图2中图示的装置)，有以下的进展——通过使用传热回路，可使用有再沸器12a的汽化塔3b；降解的产物(特别是固体)可从体系中排出，而不需象在传统的体系中那样通过所有的对流管束和辐射管束。结垢的减少使操作时间延长，并达到更高的裂解程度；——比相同的VCM生产能力的传统装置节能(就燃料消耗来说)约4650000千卡/小时。与输送管线中安装换热器直接有关的节能为2300000千卡/小时(在使用补充加热炉代替换热器的基础上计算的)，其余部分的节能来自传热回路的安装(更高的裂解程度，对流段可提供的热量的更好利用)。
为了不增加下文权利要求书的篇幅，与各实施方案i相对应的设备有相同的参考号数n，而不是不同的ni。
权利要求
1.一种通过回收来自裂解的气态流出物(G)的热量来进行的1，2-二氯乙烷(DCE)热裂解生产氯乙烯(单体VCM)的方法，其特征在于，来自裂解的所述气态流出物在其质量流速没有重大下降的条件下通过至少一输送管线输送，以及所述的热量在所述的输送管线和放置在这一(这些)输送管线周围的套管之间提供的空间中，被至少一种在所述的输送管线或所述输送管线中至少一条管线周围流动的液体冷却剂回收，所述热量的所述回收在这样的条件下进行，其中所述的液体冷却剂(L)仍为液体，而所述的气态流出物(G)仍主要为气体。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述的液体冷却剂(L)与气态流出物(G)成逆流流动。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述的回收热量用于所述的VCM生产工艺。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于，所述的液体冷却剂(L)为一种传热流体，特别是选自加压的水和一种油型商业传热流体中的一个。
5.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于，所述的液体冷却剂(L)为一种工艺流体，特别是选自锅炉给水和液态DCE进料中的一个。
6.根据权利要求3-5中任一项的方法，其特征在于，所述的回收热量用于，优选仅部分加热和汽化液态DCE进料。
7.一种通过1，2-二氯乙烷(DCE)热裂解来生产氯乙烯(单体VCM)的装置，它包括根据压力和温度调制液态DCE进料的设备(1、2、3、4)；裂解所述的经调制的DCE的裂解炉(5)，所述的裂解炉有至少一裂解管束；洗涤、冷却和冷凝来自所述的裂解炉(5)的气态流出物的设备(6、7)；一方面是所述的调制设备(1、2、3、4)和所述的裂解炉(5)和另一方面是所述的洗涤、冷却和冷凝设备(6、7)通过适用于输送工艺进料的管线连接在一起；以及从来自所述的裂解炉(5)的气态流出物中回收热量的设备；其特征在于回收所述热量的所述设备包括用于输送来自所述的裂解炉(5)的气态流出物的输送管线的或至少一个所述的管线的单一套管(11)；所述的套管最好构成“双管”类型的换热器；以及使液体冷却剂(L)在所述的输送管线和放置在它周围的套管(11)之间提供的空间内流动的设备(13b、15a)；以及特征在于，在所述的输送管线中出现的用于输送来自所述的裂解炉(5)的气态流出物的每一加套管线有这样一所述气态流出物的流动截面，它小于或等于所述裂解炉(5)的裂解管束的总流动截面。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于，所述的加套输送管线包含翅片。
9.根据权利要求7或8的装置，其特征在于，所述的输送管线的加套长度由一段或多段组成。
10.根据权利要求7-9中任一项的装置，其特征在于，回收所述热量的所述设备配置在联合到所述的VCM生产装置中的热回收和输送回路中。
11.根据权利要求10的装置，其特征在于，所述的回路适用于将回收的热量输送到调制液态DCE进料的设备(1、2、3、4)中。
12.根据权利要求10或11的装置，其特征在于，所述的回路包含供热设备(14a)和/或取热设备(14b)。
全文摘要
本发明涉及一种通过1,2－二氯乙烷(DCE)热裂解生产氯乙烯(单体:VCM)的改进方法和改进装置。所述的改进方法用回收裂解产生的气态流出物(G)的热量来实现。该法的特征在于,裂解产生的所述气态流出物(G)在不减少其质量流速的条件下通过至少一条输送管线输送,而所述的热量通过在输送管线周围和在裂解产生的气态流出物的所述输送管线中至少一条的周围,在所述的输送管线和配置在输送管线周围的套管(11)之间提供的空间中循环的至少一种流体冷却剂(L)回收。所述的热量回收在这样的条件下进行,其中液体冷却剂(L)仍为液体,而所述的气态流出物(G)仍基本上呈气态。
文档编号C07C17/25GK1349483SQ0080682
公开日2002年5月15日 申请日期2000年3月17日 优先权日1999年3月19日
发明者B·玛希阿诺, R·威斯特林克 申请人:泰克尼普法国公司