催化裂化幹氣稀乙烯直接氯化生產二氯乙烷的製作方法
2023-10-11 13:03:59
專利名稱：催化裂化幹氣稀乙烯直接氯化生產二氯乙烷的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用催化裂化幹氣中的稀乙烯生產二氯乙烷的方法。
重質油催化裂化的主要目的是生產汽油和柴油，兼產部分液化氣，另外還有約4％的幹氣。實際上幹氣中含有極為寶貴的乙烯資源，體積含量約15％～20％，乙烯總收率佔催化進料的1％左右。由於各種客觀原因，目前催化幹氣一直作為瓦斯燃料或直接點火炬，這一方面是一種資源浪費，另一方面也容易造成環境汙染。
近十幾年來人們作了大量工作，力圖利用好催化裂化幹氣中的稀乙烯。例如中科院大連化學物理研究所等開發了催化幹氣中稀乙烯直接烴化生產乙苯的技術。但是，到目前為止這些研究沒有取得令人滿意的結果。
本發明提供了一種利用現有催化裂化副產幹氣中的稀乙烯合成重要的石油化工原料二氯乙烷的途徑。
本發明是直接利用催化幹氣中的乙烯與氯氣反應合成二氯乙烷，由於幹氣中還含有丙烯和丁烯等活性烯烴，它們也要與氯氣反應生成二氯化物，另外幹氣中還有大量的氫氣、甲烷、乙烷等惰性氣體，這些氣體可以作為瓦斯燃料。所以本發明的方法除合成之外還包括液體產物與惰性氣體的分離，液體產物的精餾等分離方法。與現有技術的其他工藝比較，本發明的方法具有以下特點①適應性強，包括三個方面1.對原料乙烯的濃度適應範圍寬，乙烯體積濃度可以是5％～30％。
2.對催化幹氣的雜質要求不苛刻，只需簡單脫水脫硫即可。
3.對裝置規模適應性強，催化裂化裝置小到3萬噸，大到百萬噸級均可採用本發明工藝方法。
②產品容易集中處理，發展前景好。
產品二氯乙烷集中到5萬噸以上，便可以裂解制氯乙烯，最終合成聚氯乙烯PVC。裂解的氯化氫又可以和空氣反應製備液氯。不存在副產氯化氫不好處理的問題。
③工藝簡單，不需複雜設備。
反應器結構簡單，不需高壓設備和壓縮機。合成反應器的結構既可以是管式，塔式，釜式和普通容器形式。
④反應條件溫和，不需加熱和冷凍，壓力從常壓到20大氣壓均可，不需要加熱爐，精餾塔再沸器用低壓蒸汽加熱即可。
⑤投資省，原料便宜，產品附加值高，經濟效益好。
⑥操作簡單，不需特殊材質，碳鋼即可。
本發明可以用附圖
中的工藝流程圖進一步說明。
在附圖I中，1是液氯罐 2.淨化器 3.液氯泵 4.反應器5.換熱器 6.高溫壓力分離器 7.節流閥 8.低溫低壓分離器9.產品精餾塔 10.再沸器 11.流量指示控制單元 12.液面控制單元 13.壓力指示控制單元 14.流量指示控制單元①催化幹氣 ②液氯 ③未反應燃料氣 ④產品二氯乙烷⑤高沸物在流程圖中，從催化裂化裝置來的幹氣①，經過淨化器2脫水脫硫化氫後，再經壓力調節和流量調節後進入反應器4底部。來自液氯儲罐1的液氯②經計量泵3打入反應器4底部與幹氣混合，並在反應器中進行反應。反應後的物流經過換熱器5冷卻後進入高溫壓力分離器6進行第一次氣液分離；氣相部分經節流閥7卸壓後，進入低溫常壓分離器8進行第二次氣液分離。氣體部分經5換熱後得到燃料氣③出裝置。兩次分離得到的液體產物與反應器底部的液體產物混合後進入產品精餾塔9，經精餾得到產品二氯乙烷④和高沸物⑤。
本發明以催化裂化幹氣為原料，經過淨化器脫水脫硫化氫後與氯氣混合進入反應器，其中氯氣與乙烯的分子比為0.5-3.0。反應器中裝有液體二氯乙烷，二氯乙烷中也可以加入三氯化鐵作催化劑。反應器壓力控制在0～30大氣壓，溫度控制在-10℃～250℃。反應後的氣體中含有二氯乙烷，經冷卻二氯乙烷凝結成液體，與未反應惰性氣體分離後再與反應器中的液體產物混合，進入蒸餾塔。精餾後得到產品二氯乙烷和高沸物(二氯乙烷，二氯丙烷，二氯丁烷的混合物)。
下面通過具體實施例進一步說明本發明實施例1催化幹氣(含乙烯16％v，丙烯5％v，丁烯1％v)以200毫升/分的流速經過淨化器，然後與30毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為85℃，壓力為常壓。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率84％，丙烯轉化率90％，丁烯轉化率90％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例2催化幹氣(含乙烯19％v，丙烯4％v，丁烯1％v)以200毫升/分的流速經過淨化器，然後與40毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為15℃，壓力為10kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率88％，丙烯轉化率92％，丁烯轉化率95％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例3催化幹氣(含乙烯10％v，丙烯6％v，丁烯2％v)以200毫升/分的流速經過淨化器，然後與30毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為40℃，壓力為5kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率83％，丙烯轉化率89％，丁烯轉化率91％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例4催化幹氣(含乙烯8％v，丙烯3％v，丁烯1％v)以200毫升/分的流速經過淨化器，然後與30毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為58℃，壓力為2kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率83％，丙烯轉化率93％，丁烯轉化率92％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例5催化幹氣(含乙烯22％v，丙烯4％v，丁烯0.5％v)以180毫升/分的流速經過淨化器，然後與60毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為0℃，壓力為20kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率98％，丙烯轉化率99％，丁烯轉化率99％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例6催化幹氣(含乙烯13％v，丙烯2％v，丁烯1％v)以250毫升/分的流速經過淨化器，然後與45毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為175℃，壓力為15kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率95％，丙烯轉化率98％，丁烯轉化率99％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。實施例7催化幹氣(含乙烯7％v，丙烯5％v，丁烯2％v)以220毫升/分的流速經過淨化器，然後與30毫升/分的氯氣在反應器中混合，反應器溫度為127℃，壓力為25kg/cm2。反應後氣體經色譜分析，乙烯轉化率99％，丙烯轉化率99％，丁烯轉化率99％。乙烯轉化成1，2-二氯乙烷的選擇性為99％。
權利要求
1.一種生產二氯乙烷的方法，該方法以催化裂化幹氣中的乙烯為原料，在淨化器中將幹氣脫水脫硫化氫後，將其在裝有液體二氯乙烷的反應器中與氯氣混合，反應器壓力控制在0～30大氣壓，溫度控制在-10℃～250℃，反應後的氣體經冷卻將其中的二氯乙烷凝結成液體以便與未反應惰性氣體分離，再與反應器中的液體混合，混合物在蒸餾塔中經精餾後得到產品二氯乙烷。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於反應混合物中氯氣與乙烯的分子比為0.5-3.0。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於反應溫度為0-100℃。
4.根據權利要求1的方法，其特徵在於反應壓力為常壓-20大氣壓。
5.根據權利要求1的方法，其特徵在於反應中使用三氯化鐵作為催化劑。
全文摘要
本發明涉及一種生產二氯乙烷的方法,該方法以催化裂化幹氣中的乙烯為原料,在淨化器中將幹氣脫水脫硫化氫後,將其在裝有液體二氯乙烷的反應器中與氯氣混合,反應器壓力控制在0～30大氣壓,溫度控制在－10℃～250℃,反應後的氣體經冷卻將其中的二氯乙烷凝結成液體以便與未反應惰性氣體分離,再與反應器中的液體混合,混合物在蒸餾塔中經精餾後得到產品二氯乙烷。
文檔編號C07C19/00GK1171387SQ9610912
公開日1998年1月28日 申請日期1996年7月23日 優先權日1996年7月23日
發明者劉江波, 苗承武, 趙鴻貴, 曹堅 申請人:中國石油天然氣總公司規劃設計總院