BE620123A - - Google Patents

Description

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  Procédé de préparation de chlorure de vinyle épartïr de gaz de cracking contenant de   l'acétylène.   
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  Grâce à de nouveaux procédés de craokjng dlbydrocer- bures, on peut obtenir toute une série d'olé.aaa .ntrsa-  santés qui, en tant que matières de base, ont une grande importance dans l'industrie des matières synthétiques. Par      
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 exemple, on peut préparer des mélanges d'acétylène, d'Óth3- lent, de propylène et autres oléfines par cracking à haute température à partir   d'huile   légère, d'essence ou de méthane. 



  En   règle   générale, on sépare les composants importants, en particulier l'acétylène,   l'éthylène   et le propylèneconte- 
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 nue dana le mélange dans des quantités de 4-'80% den volume par rectification à basse température,par adsorption ou 
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 par extraction de 8ovantsi ensuite, on les soumet à un traitement ultérieur sous forme de produits pure. Toutefois cette séparation et cette préparation à l'état pur impliquent ; 

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 des frais élevés, car les points   d'ébullition   des produite sont très bas; de même, leur solubilité n'est pas trop bonne par suite des grandes quantités   d'hydrogène   et de méthane (jusqu'à 50 et 205 en volume),que les mélanges contiennent. 



   On a alors naturellement envisagé d'éviter cette séparation coûteuse et d'amener tout le mélange à une réaction, pour obtenir des produits pouvant être séparés plus facilement et meilleur marché. Par exemple, on a essayé de faire réagir la fraction d'acétylène avec de l'acide   chlor-   hydrique et de séparer,du mélange,le chlorure de vinyle formé, dont le point d'ébullition et la solubilité sont supérieurs à ceux de   l'acétylène.   Cette réaction est   possi-   ble mais, jusqu'à présent, elle n'a pas trouvé d'application dans la technique, car les matières de contact, qui   cataly-   sent la réaction, sont usées en peu de temps. 



   En ce qui concerne la réaction   d'acétylène   dilué aveo de l'acide   ohlorhydrique,   pour obtenir du chlorure de vinyle, on en déduira les.remarques suivantes
La réaction de l'acétylène avec HC1 est exothermique et se déroule, au point de vue de la transformation totale, en 2 secondes à une température de 150 C Dans ce cas, il se produit encore une réduction de volume, qui facilite la réaction sur la matière de contact. La chaleur réactonnelle doit alors être éliminée par un refroidissement intensif. 



  On parvient à établir une limite de température relativement précise. Toutes les matières de contact de la réaction  acétylène + acide chlorhydrique * chlorure de vinyle" contiennent du chlorure de   mercure   II sous   l'une   ou l'autre forme. Ce dernier a une haute pression de sublimation qui, à 150 , est de 2,6 mm de colonne de mercure.   Majoré   cette haute tension de vapeur, il ne se produit cependant qu'une migration   négligeable.     ;

  ou   forces d'adsorption du support, en règle générale du charbon actif, sont relativement   impor-   

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   tantes*     Etant   donné que les   limitée   de   température     cent   étroites   (en   règle générale,   elles   n'atteignent pas plus 
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 de 10 cru) et que. dans la zone réactionnelle, 11 règne une importante turbulence, en particulier soutenue par la réduction de volume, une grande partie des molécules sublimées de 148CI2 aont rdadaorbéea sur la matière de contact chaude, On obtient alors un équilibre d'adaorpt3Qx-dear,t,cn, ans- .4rua l'équilibre de diffusion.

   Une partie subit une aublimation, soutenue par la turbulence, dans una zone plue froide, avant la zone   réactionnelles   tandis que le reste subit une   sublimation   dans la zone froide située après la zone   réactionnelle  où   Ion     molécules   de chlorure de mercure 
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 II sont adaorbésh et ensuite, lorsque le front réactionnel avance, elle* agissent comme   catalyseur     fraie.   La durée   d'utilisation     d'un   litre do catalyseur   est,   en   moyenne,   
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 de 1750-2000 Heures ou 600 la de chlorure de vinyle " 170 kg de   chlorure   de   vicyle/1   de   matière   de contact,,

  
Par   contre,   la   durée   d'utilisation d'un catalyseur dans de   l'acétylène   dilué est très faible et   l'on   n'a pas pu obtenir   plus   de 5 kg de chlorure de   vinyle/1   de matière de contact.   Cas     causée   sont les suivantesdans le cas  @   
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 d'un mélange gazeux contenant 109d d' acétylène, soit z4 de gaz inerte pour ce   procède,     on   atteint une turbulence beaucoup plus faible dans la zone   réactionnelle,   car la 
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 réduction de volume est inférieure à 10%, Il se forme un courant gazeux uniforme, dans lequel le mélange réactionnel ne représente qu'une petite partie.

   la réactivitd et la vitesse réactionnelle sont cell-3a d'un mélange d'acétylène et de ROI ayant réagi à 90%, ce qui signifie que la quantité de chaleur développée est plus faible. -De la sorte, inter- valle de température ne déploie et atteint de 70 cm à 1 m. 



  Etant donné toutefois que la température doit être maintenue au degré npt,bu, le catalyseur est dans un intervalle de 1 m d en.i.r4x 110-150*. 'Le plus faible dégagement de cha- 

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 leur est souvent tel que la réaction doit être stabilisée avec de l'eau chaude. Il faut alors attendre très longtemps avant que le courant gazeux ne soit refroidi et les fractions de HgC12, qui y sont contenues, sont à nouveau pré-   cipitées.   Etant donné que le volume de gaz est déjà 10 fois plus grand que dans le procédé d'acétylène pur, la teneur en HgC12 entraîne, calculée sur le chlorure de vinyle, est également 10 fois plus élevée.

   Etant donné que le débit est souvent très élevé pour pouvoir compenser la dilution du gaz qui, dans d'autres conditions, nécessiterait des dimen-   sions   excessives au point de vue appareillage ou qui   entraî-     nerait   un trop faible rendement horaire, on évite, par le courant gazeux rapide, une réadsorption qui pourrait encore se produire dans le cas d'un lent courant gazeux. Tous ces phénomènes conduisent à la conclusion que l'on ne peut atteindre une durée d'utilisation suffisante pour un catalyseur. 



     A   présent, on a trouvé un procédé permettant   d'évi-   ter tous les inconvénients décrits ci-dessus.   -De   la sorte, on peut obtenir une longue durée d'utilisation pour la ma-   tière   de contact ainsi qu'un procédé favorable au point de vue économique. 



   Après une purification préalable, le gaz de cracking est comprimé, par un compresseur d'acétylène, t   10-20   et il parcourt toutes les étapes suivantes sous cette pression. 



  Après une purification poussée, on ajoute l'acide   chlorhydri-   que. Le gaz inerte mixte arrive dans le réacteur, où il réagit on chlorure de vinyle. L'excès d'acide chlorhydrique est séparé dans un dispositif de lavage à pression   hydrau-   lique Dans les sécheurs suivants, on sèche le gaz, qui passe alors par une extraction à pression de   uolvant,   où l'on extrait sélectivement le chlorure de vinyle avec un solvant, comme par exemple du dichloréthane,du toluène ou autres. La pression utilisée au début du procédé est alors 

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 employa dans l'extraction sous pression. 



   En conduisant la réaction de la   sorte,     on   réduit la vitesse des gaz et il se   produit   un important dégagement de chaleur qui, par   refroidissement intensif,  conduit à   nouveau lA.   une étroite zone ayant une limite de température précise, La   turbulence,   qui n'est pas   très     fortes $et   compensée par l'élévation de   pression   qui, de i son   côté@   supprime la sublimation du HgC12.

   Le   succès   de cette   hypothèse   n'était pas certain   d'avance*   car l'acéty- lène sous pression pouvait   réagir   différemment ou la réac- tion   elle-même   pouvait devenir   dangereuse,     Toutefois,     coma    on s'y attendait, il ne   s'est   formé que du chlorure de vi- nyle comme produit réactionnel et non, par exemple, également du dichloréthane par fixation d'une autre molécule de HC1. 



   Le danger de l'acétylène   sous   pression a été évité par la dilution avec d'autres gaz. 



   Le schéma de la   réaction   peut être modifié dans   la'   
Mesure où, après l'extraction, le gaz résiduel peut être   soumis   à une autre réaction. Par exemple, on peut faire réa- gir l'éthylène contenu dans le gaz résiduaire avec du   chlorée   pour obtenir du 1,2-dichloréthane, puis transformer   également   ce produit en chlorure de vinyle par   séparation   de   BOIS   Dans ce   cas,   il   n'est   plus nécessaire de   séparer   l'excès de HC1 par lavage   après   le réacteur de synthèse de chlorure de vinyle. De la   sortes   le séchage est supprimé.

   L'excès de 
HC1   est     entra!lui   dans le procédé suivante   Exemple -    
On a comprime, à 10 atu,   un   gaz de cracking   d'essence,   oyant la composition suivante : 
48% en   volume   de H2
9% en volume d'acétylène
11% en volume   d'éthylène  
22% en volume de méthane   5% en   volume de propylène + butylène   5% en   volume de gaz inerte + ce 
Après avoir introduit 10% en   volume   de HC1, on l'a fait passer sur une matière de   contact,   constituée de 12% 

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 de HgC12 sur du oharbon actif.

     Apre    un préchauffage, la température est montée $ 150  et   elle *   été maintenue à ce niveau par   refroidissement.     On   n'a plus   remarqua   d'acétylène dans lee gaz réactionnels. La teneur en chlorure de vinyle correspondait à une transformation à peu près complète et elle n'élevait à   8,5 -   9%.   On   n'a remarqué du dichloréthane qu'à l'état de traces. 



    REVENDICATIONS   
1/ Procédé de préparation de   ohlorure   de vinyle par réaction de gaz contenant de l'acétylène avec du HCl sur des catalyseurs contenant du chlorure   merourique,   caractérisé en ce qu'on fait réagir les gaz   noue   pression, de pré-   férence   jusqu'à 20 atmosphère..

Claims (1)

1. 2/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en oe qu'on utilise la pression établie pour une extrac- tion sous pression.

   3/ Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise la pression établie pour une séparation à banne température.

   4/ Prooédé suivant'la revendication 1, caractérisé en ci% qu'on utilise la pression établie pour une séparation par hypersorption ou une séparation par adsorption nous pression.