氯乙烯的制备系统与制作方法与流程

本发明有关一种氯乙烯的制备系统与制作方法，特别是提供一种可有效提升热裂解炉的运转寿命且降低能源成本的氯乙烯的制备系统与制作方法。

背景技术：

1、随着材料科学的发展，具有易于加工、质轻与良好机械性质的高分子材料广为被使用。其中，由于聚氯乙烯具有简便的制作流程，且其可通过一般的混炼成型轻易地制作具有各种型态的对象，故聚氯乙烯常用的高分子材料。

2、聚氯乙烯可通过对氯乙烯单体进行加成聚合反应来制得。通过对1,2-二氯乙烷(ethylene dichloride；edc)进行热裂解反应，即可获得氯乙烯。然而，edc的热裂解反应导致系统的能源损耗较高，而急需可有效提升热裂解产物的热能回收的单元配置。

3、有鉴于此，亟须提供一种氯乙烯的制备系统与制作方法，以进一步改善现有氯乙烯的制备系统与制作方法的缺陷。

技术实现思路

1、因此，本发明的一态样是在提供一种氯乙烯的制备系统，其通过设置热回收单元与加热单元，以有效回收利用热裂解产物的热能，并降低热回收单元的负荷，以延长热回收单元的使用寿命。

2、本发明的另一态样是在提供一种氯乙烯的制作方法，其利用前述的制备系统来进行热裂解反应，以有效回收利用氯乙烯产物的热能。

3、根据本发明的一态样，提出一种氯乙烯的制备系统。此制备系统包含热裂解单元、预热单元、气液分离单元、热回收单元、加热单元与骤冷单元。热裂解单元具有裂解对流段与裂解辐射段，其中热裂解单元配置以形成裂解气体，且裂解气体包括氯乙烯气体、盐酸气体及未裂解1,2-二氯乙烷气体。预热单元配置以加热原料，以获得预热组成，其中原料包含1,2-二氯乙烷，且预热组成包含高温液态原料。气液分离单元连接于裂解对流段与预热单元之间，其中气液分离单元配置以分离气体与液体，以使气体可经由管路导入裂解对流段。热回收单元连接于裂解辐射段与气液分离单元之间，其中裂解气体与高温液态原料的一部分导入热回收单元中，以利用裂解气体来加热高温液态原料的此部分，而获得热回收组成。其中，热回收组成包含第一原料蒸气，且热回收组成导入气液分离单元中。加热单元连接气液分离单元，其中高温液态原料的剩余部分导入加热单元中，以形成高温组成，高温组成包含第二原料蒸气，且高温组成导入气液分离单元中。骤冷单元连接热回收单元。

4、依据本发明的一些实施例，前述热回收单元的底部设有多个入料管，且高温液态原料的部分经由此些入料管导入热回收单元中。

5、依据本发明的一些实施例，前述入料管的每一者的一端设有挡板。

6、依据本发明的一些实施例，前述挡板的投影面积大于入料管的管口的投影面积。

7、依据本发明的一些实施例，前述的热回收单元包含至少一热传管。热传管设于热回收单元中，且至少一热传管的水平高度大于前述每一个挡板的水平高度。

8、依据本发明的一些实施例，前述气液分离单元的设置位置高于热回收单元的设置位置。

9、依据本发明的一些实施例，前述的热裂解单元的操作压力为12.1kg/cm2g至13.4kg/cm2g。

10、依据本发明的一些实施例，前述裂解气体的压力为11.0kg/cm2g至11.5kg/cm2g。

11、根据本发明的另一态样，提出一种氯乙烯的制作方法。此制作方法利用热裂解单元来制作氯乙烯。此制作方法先对原料进行加热工艺，以获得加热组成，其中此原料包含1,2-二氯乙烷，且加热组成高温液态原料。于进行加热工艺后，对高温液态原料进行再加热工艺，其中再加热工艺包含：对高温液态原料的部分进行第一再加热操作，以获得第一再加热组成，其中第一再加热操作利用热裂解单元的产物来加热此部分的高温液态原料，且第一再加热组成包含第一原料蒸气；对高温液态原料的剩余部分进行第二再加热操作，以获得第二再加热组成，其中第二再加热操作利用热源来加热高温液态原料的剩余部分，且第二再加热组成包含第二原料蒸气；以及对第一再加热组成与第二再加热组成进行气液分离工艺。于进行再加热工艺后，对第一原料蒸气与第二原料蒸气进行热裂解工艺，以形成氯乙烯。

12、依据本发明的一些实施例，前述热裂解工艺的操作压力为12.1kg/cm2g至13.4kg/cm2g。

13、应用本发明的氯乙烯的制备系统与制作方法，其通过热回收单元的设置，以有效回收利用热裂解产物的热能，而可降低系统所耗费的能源。其次，制备系统设有加热单元，以有效降低热回收单元的负荷，而有效延长制备系统的操作周期。其中，加热单元亦可于初开车热回收单元效率尚未达到以及操作后期热回收效率降低时，有效地对未被热回收单元汽化的高温液态原料提供热能，以维持裂解入料量。另外，热回收单元的入料口可设置挡板，借以达到导流效果，以减少底部沉积物的沉积，而有效抑制积垢，并使热回收单元的内部具有均匀的流场，进而提升热交换效率。

技术特征：

1.一种氯乙烯的制备系统，其特征在于，该制备系统包含：

2.根据权利要求1所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该热回收单元的底部设有多个入料管，且该高温液态原料的该部分经由所述多个入料管导入该热回收单元中。

3.根据权利要求2所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，所述多个入料管的每一者的一端设有挡板。

4.根据权利要求3所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该挡板的投影面积大于该入料管的管口的投影面积。

5.根据权利要求3所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该热回收单元包含：

6.根据权利要求1所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该气液分离单元的设置位置高于该热回收单元的设置位置。

7.根据权利要求1所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该热裂解单元的操作压力为12.1kg/cm2g至13.4kg/cm2g。

8.根据权利要求1所述的氯乙烯的制备系统，其特征在于，该裂解气体的压力为11.0kg/cm2g至11.5kg/cm2g。

9.一种氯乙烯的制作方法，其特征在于，该制作方法利用热裂解单元来制作该氯乙烯，且该制作方法包含：

10.根据权利要求9所述的氯乙烯的制作方法，其特征在于，该热裂解工艺的操作压力为12.1kg/cm2g至13.4kg/cm2g。

技术总结
本发明有关于一种氯乙烯的制备系统与制作方法。此制备系统具有预热单元、气液分离单元、热回收单元、加热单元与热裂解单元，而可有效回收热裂解产物的热能。其中，热回收单元与加热单元可有效降低系统的能源成本，而有效延长系统的运作周期。

技术研发人员：黄文禧,柯圣彦,陈世宏,林俊宥
受保护的技术使用者：台湾塑胶工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24