JP2000297052A - 塩化ビニールモノマーの製造方法 - Google Patents
塩化ビニールモノマーの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 磨耗や腐食に強く、付着の生じないオキソ塩
素化反応容器を与えるＶＣＭを製造する計量された方
法。 【解決手段】 オキシ塩素化でガス状反応物を不活性キ
ャリヤガスと断熱反応区域に供給し、ガスを断熱反応区
域内で形成されたガス状反応生成物の一部と断熱反応区
域上部の冷却反応区域に導き、反応物の残りの変換を行
い、両反応区域が一つの纏まった渦層に付属し、渦層が
ガスから液化され、その中で渦層材料の反応が触媒作用
で行われ、反応生成物とキャリヤガスが渦層から上にガ
ス状に引出され、冷却反応区域が垂直軸でガスを形成す
る冷却棒束から完全に貫通され、冷却棒が互いに等間隔
を有し、冷却反応区域内の渦床の一部が冷却棒の熱を排
出する表面に全空間で曝され、熱排出する冷却棒表面間
のガス内で液化された渦材料とガスが熱を排出し案内す
るＶＣＭを作製方法で、渦層平均ガス気泡直径に対する
通路断面を特徴付ける等価な直径の間の比が値１〜６。
素化反応容器を与えるＶＣＭを製造する計量された方
法。 【解決手段】 オキシ塩素化でガス状反応物を不活性キ
ャリヤガスと断熱反応区域に供給し、ガスを断熱反応区
域内で形成されたガス状反応生成物の一部と断熱反応区
域上部の冷却反応区域に導き、反応物の残りの変換を行
い、両反応区域が一つの纏まった渦層に付属し、渦層が
ガスから液化され、その中で渦層材料の反応が触媒作用
で行われ、反応生成物とキャリヤガスが渦層から上にガ
ス状に引出され、冷却反応区域が垂直軸でガスを形成す
る冷却棒束から完全に貫通され、冷却棒が互いに等間隔
を有し、冷却反応区域内の渦床の一部が冷却棒の熱を排
出する表面に全空間で曝され、熱排出する冷却棒表面間
のガス内で液化された渦材料とガスが熱を排出し案内す
るＶＣＭを作製方法で、渦層平均ガス気泡直径に対する
通路断面を特徴付ける等価な直径の間の比が値１〜６。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は塩化ビニールモノ
マー（ＶＣＭ）を製造する方法に関する。
マー（ＶＣＭ）を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】塩化ビニールモノマーＶＣＭは、変換時
に発生して消費される塩酸ＨＣl に関して計量された収
支となるように、主にエチレンＣ2Ｈ4 と塩素Ｃl2から
作製される。
に発生して消費される塩酸ＨＣl に関して計量された収
支となるように、主にエチレンＣ2Ｈ4 と塩素Ｃl2から
作製される。
【０００３】計量されたＨＣl の収支でＶＣＭを製造す
る方法（以下、簡単に「計量されたＶＣＭ方法」と呼
ぶ）は、 −エチレンＣ2Ｈ4 と塩素Ｃl2から必要な中間製品１，
２−ジクロエタンＥＤＣの一部を発生する直接塩素化、 −エチレン、塩素および酸素Ｏ2 から必要な中間製品
１，２−ジクロエタンＥＤＣの一部を発生するオキシ塩
素化、 −ＥＤＣ中間製品の両方の一部を分溜分から再循環され
た戻しＥＤＣと共に酸化塩素化で形成される、またはＥ
ＤＣ熱分解で形成される副産物から自由になり、熱分解
に使用するのに適した所謂分解ＥＤＣを得るＥＤＣの浄
化、 −分解ＥＤＣを熱分解し、収穫物として実質上分解ガス
中に材料ＶＣＭ，ＨＣlおよび変換していないＥＤＣが
付随するが、未だ付加的な付随材料が分解ガス中に含ま
れているＥＤＣの熱分解、 −製品として望ましい純粋なＶＣＭを分解ガスから分離
し、他の重要な分解ガス成分ＨＣl と変換していないＥ
ＤＣとを材料として個別に回収し、計量されたＶＣＭ方
法で戻りＨＣl あるいは戻りＥＤＣである再利用可能な
ものとして再循環させる分溜、を含む。
る方法（以下、簡単に「計量されたＶＣＭ方法」と呼
ぶ）は、 −エチレンＣ2Ｈ4 と塩素Ｃl2から必要な中間製品１，
２−ジクロエタンＥＤＣの一部を発生する直接塩素化、 −エチレン、塩素および酸素Ｏ2 から必要な中間製品
１，２−ジクロエタンＥＤＣの一部を発生するオキシ塩
素化、 −ＥＤＣ中間製品の両方の一部を分溜分から再循環され
た戻しＥＤＣと共に酸化塩素化で形成される、またはＥ
ＤＣ熱分解で形成される副産物から自由になり、熱分解
に使用するのに適した所謂分解ＥＤＣを得るＥＤＣの浄
化、 −分解ＥＤＣを熱分解し、収穫物として実質上分解ガス
中に材料ＶＣＭ，ＨＣlおよび変換していないＥＤＣが
付随するが、未だ付加的な付随材料が分解ガス中に含ま
れているＥＤＣの熱分解、 −製品として望ましい純粋なＶＣＭを分解ガスから分離
し、他の重要な分解ガス成分ＨＣl と変換していないＥ
ＤＣとを材料として個別に回収し、計量されたＶＣＭ方
法で戻りＨＣl あるいは戻りＥＤＣである再利用可能な
ものとして再循環させる分溜、を含む。
【０００４】計量されたＶＣＭ方法では、主としてエチ
レンのオキシ塩素化が触媒作用の渦層の中で大量生産に
より行われる。雑誌論文 [1]には反応温度を 325℃以上
に上げるべきで、それ以外では、特に副産物の形成も激
増するからであることを説明している。
レンのオキシ塩素化が触媒作用の渦層の中で大量生産に
より行われる。雑誌論文 [1]には反応温度を 325℃以上
に上げるべきで、それ以外では、特に副産物の形成も激
増するからであることを説明している。
【０００５】エチレンのオキシ塩素化は顕著な発熱反応
である。制限すべき反応温度処理のため、発生した反応
熱を直接排出することが必須である。それ故、渦層は通
常この渦層から有効に熱を奪う適当な表面に接触してい
る。
である。制限すべき反応温度処理のため、発生した反応
熱を直接排出することが必須である。それ故、渦層は通
常この渦層から有効に熱を奪う適当な表面に接触してい
る。
【０００６】熱を奪う表面および渦層の材料が当たる他
の表面は渦層の材料のコランダムによる磨耗を受ける。
これ等の表面も腐食の恐れがある。何故なら、渦層内の
ガス状反応体として高温の塩酸が表面に当たるからであ
る。
の表面は渦層の材料のコランダムによる磨耗を受ける。
これ等の表面も腐食の恐れがある。何故なら、渦層内の
ガス状反応体として高温の塩酸が表面に当たるからであ
る。
【０００７】英国特許第 1 100 439号明細書（ハープリ
ング等、Harpring et al.)により、渦層の中のエチレン
のオキシ塩素化にはコランダム（Ａl2Ｏ3 ）の支持体上
の銅触媒を使用することが知られている。渦層内で使用
する触媒のばら積みの品物には約 10 重量％のＣu 含有
量がある。
ング等、Harpring et al.)により、渦層の中のエチレン
のオキシ塩素化にはコランダム（Ａl2Ｏ3 ）の支持体上
の銅触媒を使用することが知られている。渦層内で使用
する触媒のばら積みの品物には約 10 重量％のＣu 含有
量がある。
【０００８】オランダ特許第 65/06985 号明細書には、
触媒活性の銅含浸物をマイクロコランダムの球体に付
け、これにより 10 重量％の銅含有量をマイクロコラン
ダムの球体で調整することが提示されている。このマイ
クロコランダムの球体の粒径は10 μm 〜 200μm の間
のある。
触媒活性の銅含浸物をマイクロコランダムの球体に付
け、これにより 10 重量％の銅含有量をマイクロコラン
ダムの球体で調整することが提示されている。このマイ
クロコランダムの球体の粒径は10 μm 〜 200μm の間
のある。
【０００９】米国特許第 3,488,398号明細書（ハープリ
ング等、Harpring et al.)により、銅ハロゲン化物の形
の触媒活性な銅含浸物であるが、好ましくは銅塩化を使
用することが分かる。銅の含有量が３重量％〜 12 重量
％の範囲で実用的であるが、12重要％以上の銅の含有量
も使用できることが開示されている。しかし、これは合
理的でない。何故なら、これにより反応の収支が上昇し
ないし、触媒作用の渦層の材料がオキシ塩素化反応容器
で焼き付きの形成を増大させる傾向があるからである。
ング等、Harpring et al.)により、銅ハロゲン化物の形
の触媒活性な銅含浸物であるが、好ましくは銅塩化を使
用することが分かる。銅の含有量が３重量％〜 12 重量
％の範囲で実用的であるが、12重要％以上の銅の含有量
も使用できることが開示されている。しかし、これは合
理的でない。何故なら、これにより反応の収支が上昇し
ないし、触媒作用の渦層の材料がオキシ塩素化反応容器
で焼き付きの形成を増大させる傾向があるからである。
【００１０】その間、計量されたＶＣＭ方法が提唱され
て以来、多数の提案が知られている。例えば、オキシ塩
素化反応で不利な副産物の発生をできる限り防止し、同
時にこの反応容器を確実に、しかも詰まりを発生する触
媒の焼き付きなしに運転でき、その場合、同時に運転に
よる磨耗および／または運転による腐食が我慢できる程
度に制限されている。
て以来、多数の提案が知られている。例えば、オキシ塩
素化反応で不利な副産物の発生をできる限り防止し、同
時にこの反応容器を確実に、しかも詰まりを発生する触
媒の焼き付きなしに運転でき、その場合、同時に運転に
よる磨耗および／または運転による腐食が我慢できる程
度に制限されている。
【００１１】国際公開明細書ＷＯ 96/26003 （クルムベ
ック；Krumboeck)には、オキシ塩素化の反応容器が報告
されている。この反応容器では反応物のガス流が上向き
の液化ガス流とは反対に渦層に供給される。渦層内のガ
スの案内の上記実施態様により、特に磨耗が全くない
か、もしくは著しく低減して生じることが生じる。
ック；Krumboeck)には、オキシ塩素化の反応容器が報告
されている。この反応容器では反応物のガス流が上向き
の液化ガス流とは反対に渦層に供給される。渦層内のガ
スの案内の上記実施態様により、特に磨耗が全くない
か、もしくは著しく低減して生じることが生じる。
【００１２】計量されたＶＣＭ方法で動作するＶＣＭ設
備の経営者は、運転により、しかも乱れによる操業休止
を十分防止して長期間にわたって生産できるようにこれ
等の設備を設計することを望んでいる。オキシ塩素化反
応容器に要求されることは、この反応容器が渦層内の長
期間の運転で安定な温度管理が可能で、若干の運転期間
の後にマイクロコランダム球か成る渦層の材料が磨耗の
ために粒径スペクトルを低い値に移動させる時でもこの
温度管理が未だ保証されることにある。
備の経営者は、運転により、しかも乱れによる操業休止
を十分防止して長期間にわたって生産できるようにこれ
等の設備を設計することを望んでいる。オキシ塩素化反
応容器に要求されることは、この反応容器が渦層内の長
期間の運転で安定な温度管理が可能で、若干の運転期間
の後にマイクロコランダム球か成る渦層の材料が磨耗の
ために粒径スペクトルを低い値に移動させる時でもこの
温度管理が未だ保証されることにある。
【００１３】新しく使用される渦層の材料はマイクロ球
の平均直径が 50 〜 60 μm である。運転使用で生じる
磨耗により徐々に渦層の材料の平均粒径が 30 〜 40 μ
m になる。
の平均直径が 50 〜 60 μm である。運転使用で生じる
磨耗により徐々に渦層の材料の平均粒径が 30 〜 40 μ
m になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】それ故、この発明の課
題は、磨耗や腐食に強く、付着の生じないオキソ塩素化
反応容器をもたらすＶＣＭを製造するための計量された
方法を提供することにある。
題は、磨耗や腐食に強く、付着の生じないオキソ塩素化
反応容器をもたらすＶＣＭを製造するための計量された
方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、オキシ塩素化でガス状の反応物を不活性なキャ
リヤガスと共に断熱反応区域に供給し、そのガスを断熱
反応区域内で形成されたガス状の反応生成物の一部と共
に断熱反応区域の上部に配置されている冷却された反応
区域に導き、この区域内で反応物の残りの変換を行い、
両方の反応区域が一つの纏まった渦層に付属し、この渦
層がガスから液化され、その中で渦層の材料の反応が触
媒作用で行われ、反応生成物とキャリヤガスが渦層から
上にガス状に引き出され、冷却された反応区域が垂直軸
でガスを形成する冷却棒の束から完全に貫通され、冷却
棒が互いにほぼ等間隔を有し、冷却された反応区域内に
配置さている渦床の一部が冷却棒の熱を排出する表面に
ほぼ全空間で曝されていて、熱を排出する冷却棒の表面
の間のガス内で液化された渦の材料とガスが熱を排出し
て案内される、ＶＣＭを作製する方法にあって、渦層の
平均ガス気泡直径に対する通路断面を特徴付ける等価な
直径の間の比が値１〜６であることによって解決されて
いる。
により、オキシ塩素化でガス状の反応物を不活性なキャ
リヤガスと共に断熱反応区域に供給し、そのガスを断熱
反応区域内で形成されたガス状の反応生成物の一部と共
に断熱反応区域の上部に配置されている冷却された反応
区域に導き、この区域内で反応物の残りの変換を行い、
両方の反応区域が一つの纏まった渦層に付属し、この渦
層がガスから液化され、その中で渦層の材料の反応が触
媒作用で行われ、反応生成物とキャリヤガスが渦層から
上にガス状に引き出され、冷却された反応区域が垂直軸
でガスを形成する冷却棒の束から完全に貫通され、冷却
棒が互いにほぼ等間隔を有し、冷却された反応区域内に
配置さている渦床の一部が冷却棒の熱を排出する表面に
ほぼ全空間で曝されていて、熱を排出する冷却棒の表面
の間のガス内で液化された渦の材料とガスが熱を排出し
て案内される、ＶＣＭを作製する方法にあって、渦層の
平均ガス気泡直径に対する通路断面を特徴付ける等価な
直径の間の比が値１〜６であることによって解決されて
いる。
【００１６】この発明による他の有利な実施態様は従属
請求項に記載されている。
請求項に記載されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】冷却棒は冷却棒の束にして長方形
の区分にも三角形の 60 °区分にも配置できる。
の区分にも三角形の 60 °区分にも配置できる。
【００１８】渦層の材料やガスにより負荷の加わる冷却
棒の束のガス断面は区分のシステムラインにより取り囲
まれている。システムラインの描く上記の正方形または
三角形の中には冷却棒の横断面も入っている。渦層の材
料やガスの通過する通路には多角形の境界の面がある。
棒の束のガス断面は区分のシステムラインにより取り囲
まれている。システムラインの描く上記の正方形または
三角形の中には冷却棒の横断面も入っている。渦層の材
料やガスの通過する通路には多角形の境界の面がある。
【００１９】円形の面に似たこのような多角形の面をた
だ一つの寸法数字で特徴付けるため（円形の面ではこの
寸法数字は円の直径である），ここではその代わりに面
に関して等価な寸法数字、つまり所謂「等価直径」が定
義される。この等価直径はガスの自由横断面の４倍と自
由面の周囲の間の商として形成される。
だ一つの寸法数字で特徴付けるため（円形の面ではこの
寸法数字は円の直径である），ここではその代わりに面
に関して等価な寸法数字、つまり所謂「等価直径」が定
義される。この等価直径はガスの自由横断面の４倍と自
由面の周囲の間の商として形成される。
【００２０】渦層の平均ガス気泡直径は渦層の特性を決
める製造技術的な量から数値計算により求まる。これに
は、J. Wertherにより記載され、百科事典 [3]に開示さ
れている寄稿論文中に述べてあるモデルと関係指揮を使
用する。
める製造技術的な量から数値計算により求まる。これに
は、J. Wertherにより記載され、百科事典 [3]に開示さ
れている寄稿論文中に述べてあるモデルと関係指揮を使
用する。
【００２１】以下、等価な気泡直径を求めることのでき
る等式を説明する。 Ａ）気泡の成長と気泡の崩壊は微粒渦層（ゲルドアルト
（Geldart)群Ａ）内で医以下の微分方程式 [5]で記載で
きる。つまり、
る等式を説明する。 Ａ）気泡の成長と気泡の崩壊は微粒渦層（ゲルドアルト
（Geldart)群Ａ）内で医以下の微分方程式 [5]で記載で
きる。つまり、
【００２２】
【外１】
【００２３】
【外２】
【００２４】Ｂ）ラムダλ（二つの崩壊過程の間の平均
気泡寿命）は [5]により、
気泡寿命）は [5]により、
【００２５】
【外３】
【００２６】と予測される。この場合ｕmf [m/s]は最小
液化速度で、ｇ [9.81 m/s2]は地球の加速度である。 Ｃ）レイノルズ数とこれに関連する最小液化時のガス速
度もウェン [Wen]とユー[Yu] [6] により予測された。
液化速度で、ｇ [9.81 m/s2]は地球の加速度である。 Ｃ）レイノルズ数とこれに関連する最小液化時のガス速
度もウェン [Wen]とユー[Yu] [6] により予測された。
【００２７】
【外４】
【００２８】（Ａr ＝渦層内のその時の平均粒径に対す
るアルキメデス数）
るアルキメデス数）
【００２９】
【外５】
【００３０】ｄp ＝ 38.3 μm ； 35.3 μm ； 40.3 μ
m （連続して反応容器のところで測定して）に対して、
ｕmf＝ 0.0012 m/s ； 0.001 m/s； 0.0013 m/s とな
る。 Ｄ）渦層の気泡容積成分は [5]により計算される。
m （連続して反応容器のところで測定して）に対して、
ｕmf＝ 0.0012 m/s ； 0.001 m/s； 0.0013 m/s とな
る。 Ｄ）渦層の気泡容積成分は [5]により計算される。
【００３１】
【外６】
【００３２】ここで、 Ｖb ≒ 0.8 (ｕ−ｕmf） ｕ ＝重畳ガス速度＝ガスの全容積／反応容器の自由横
断面 [m/s]：ここでは 0.369 m/s Ｖb ＝ガス気泡容積流（反応容器の自由横断面に対する
速度として表す） ｕmf＝最小液化時のガス速度 および
断面 [m/s]：ここでは 0.369 m/s Ｖb ＝ガス気泡容積流（反応容器の自由横断面に対する
速度として表す） ｕmf＝最小液化時のガス速度 および
【００３３】
【外７】
【００３４】ｕb ＝気泡の上昇速度 である。
【００３５】微粒渦層（ゲルドアルト（Geldart)群Ａ）
に対して、
に対して、
【００３６】
【外８】
【００３７】が成立する。ｄt は反応容器の流水直径
[m]で、反応容器の内径と冷却棒の束の積算された表面
とで与えられる。
[m]で、反応容器の内径と冷却棒の束の積算された表面
とで与えられる。
【００３８】
【００３９】上記の等式から平衡気泡直径を反復で求め
ることができる。
ることができる。
【００４０】これに対して図１にこの発明により設計さ
れたオキシ塩素化反応容器を示す。この装置の縦断面が
示してある。反応容器の下半分には冷却された反応区域
の領域が中心としてハッチングを付けた参照面で示して
ある。この領域では、反応容器の内部に破線で冷却棒の
束の冷却棒の中心軸が示してある。
れたオキシ塩素化反応容器を示す。この装置の縦断面が
示してある。反応容器の下半分には冷却された反応区域
の領域が中心としてハッチングを付けた参照面で示して
ある。この領域では、反応容器の内部に破線で冷却棒の
束の冷却棒の中心軸が示してある。
【００４１】冷却された反応区域の下には反応容器の断
熱反応区域が配置されている。この断熱反応区域は流入
ノズルを備えて曲がっている反応容器の底部の上に、し
かも冷却棒の束の下部水平境界面の下にある。
熱反応区域が配置されている。この断熱反応区域は流入
ノズルを備えて曲がっている反応容器の底部の上に、し
かも冷却棒の束の下部水平境界面の下にある。
【００４２】反応容器を運転すると、渦層は二つの区域
を通過する。
を通過する。
【００４３】この反応容器の上部には微粒ダスト分離部
と微粒ダスト戻し管が配置されている。こうして、渦床
の材料の微粒ダスト成分は反応容器の上端で出るガスと
共に排出されることから保護される。
と微粒ダスト戻し管が配置されている。こうして、渦床
の材料の微粒ダスト成分は反応容器の上端で出るガスと
共に排出されることから保護される。
【００４４】図２（ａ）は 90 °区分にして配置されて
いる冷却棒の束の円管状の冷却棒を備えた反応容器の左
半分の断面を示す。図２（ｂ）は使用する 90 °区分の
フィールド 90 °Ｔを示す。
いる冷却棒の束の円管状の冷却棒を備えた反応容器の左
半分の断面を示す。図２（ｂ）は使用する 90 °区分の
フィールド 90 °Ｔを示す。
【００４５】図３（ａ）は 60 °区分にして配置されて
いる冷却棒の束の円管状の冷却棒を備えた反応容器の右
半分の断面を示す。図３（ｂ）は使用する 60 °区分の
フィールド 60 °Ｔを示す。
いる冷却棒の束の円管状の冷却棒を備えた反応容器の右
半分の断面を示す。図３（ｂ）は使用する 60 °区分の
フィールド 60 °Ｔを示す。
【００４６】図２（ａ）の冷却棒の円管直径は図３
（ａ）のものより大きい。
（ａ）のものより大きい。
【００４７】次に、この発明の例示的な二つの構成に付
属する寸法と製造技術的な量を対峙させる。
属する寸法と製造技術的な量を対峙させる。
【００４８】この発明で冷却棒の束に熱運搬媒質を印加
することは熱運搬油に限定されていないことが当然分か
る。同様に、熱運搬媒質の流れの管理は束の中の個々の
冷却棒の主に直列接続にも、また冷却棒の主に並列接続
にも限定されていない。混合形も採用できる。例えば、
少なくとも二つの冷却棒を一つのグループに部分的に直
列接続し、多数のグループを並列接続して熱運搬媒質を
印加する。そのような配置は、例えば熱交換機で所謂入
れ換えフィールド円管と称されている。
することは熱運搬油に限定されていないことが当然分か
る。同様に、熱運搬媒質の流れの管理は束の中の個々の
冷却棒の主に直列接続にも、また冷却棒の主に並列接続
にも限定されていない。混合形も採用できる。例えば、
少なくとも二つの冷却棒を一つのグループに部分的に直
列接続し、多数のグループを並列接続して熱運搬媒質を
印加する。そのような配置は、例えば熱交換機で所謂入
れ換えフィールド円管と称されている。
【００４９】この発明は例示された二つの実施態様に限
定されるものでないことも当然分かる。ここで、寸法と
製造技術的な量の以下の表には第一の左欄に 90 °区分
のデータが、また第二の右欄に 60 °区分のデータが掲
げてある。
定されるものでないことも当然分かる。ここで、寸法と
製造技術的な量の以下の表には第一の左欄に 90 °区分
のデータが、また第二の右欄に 60 °区分のデータが掲
げてある。
【００５０】
【外９】
【００５１】異なった冷却管の幾何学形状とそれに伴う
反応容器の異なる直径は気泡の大きさに余り影響を与え
ないことが分かる。
反応容器の異なる直径は気泡の大きさに余り影響を与え
ないことが分かる。
【００５２】冷却棒の束の構造上異なった構成で熱運搬
の比較は、驚くことにこの発明が反応容器の構造設計の
広いスペクトルを覆っていることを示している。
の比較は、驚くことにこの発明が反応容器の構造設計の
広いスペクトルを覆っていることを示している。
【００５３】クニー（Kunii)とレーベンスピール (Leve
nspiel) により提案されている計算式 [7]により 90 °
区分に予測される熱運搬係数に対する 60 °区分に予測
される熱伝導係数の比は
nspiel) により提案されている計算式 [7]により 90 °
区分に予測される熱運搬係数に対する 60 °区分に予測
される熱伝導係数の比は
【００５４】
【外１０】
【００５５】と書ける。ここで、
【００５６】
【外１１】
【００５７】ここで、乳濁相の熱伝導度と懸濁相の多孔
度が変化しないと仮定する。気泡の直径は反応容器の直
径より小さいので、気泡は反応容器の横断面にわたりラ
ンダムに分布して上昇すると仮定できる。この場合、熱
交換機の表面に当てはまる体ｆw とεbwを局部的な気泡
周期ｆと局部的な気泡容積成分εb で置き換えることが
できる。
度が変化しないと仮定する。気泡の直径は反応容器の直
径より小さいので、気泡は反応容器の横断面にわたりラ
ンダムに分布して上昇すると仮定できる。この場合、熱
交換機の表面に当てはまる体ｆw とεbwを局部的な気泡
周期ｆと局部的な気泡容積成分εb で置き換えることが
できる。
【００５８】
【外１２】
【００５９】気泡周期に対して、
【００６０】
【外１３】
【００６１】と書ける。式（９）は局部的な気泡周期を
局部的な気泡の大きさ、上昇速度および気泡容積の成分
に結び付ける。式（８）に式（９）を代入すると、
局部的な気泡の大きさ、上昇速度および気泡容積の成分
に結び付ける。式（８）に式（９）を代入すると、
【００６２】
【外１４】
【００６３】となる。
【００６４】熱交換機の束の中心と、
【００６５】
【外１５】
【００６６】に対してそれぞれ計算された数値的に求め
た値を用いて、
た値を用いて、
【００６７】
【外１６】
【００６８】となる。即ち、60°区分の熱伝導係数は 9
0 °区分のものより僅かに良くなっている。これにより
この発明は冷却棒の束の狭い場所を節約した区分も、冷
却棒の比較的通過しやすい区分を設けることも可能にす
ることが分かる。
0 °区分のものより僅かに良くなっている。これにより
この発明は冷却棒の束の狭い場所を節約した区分も、冷
却棒の比較的通過しやすい区分を設けることも可能にす
ることが分かる。
【００６９】これにより、この反応容器の組込の設計者
には多数のパラメータで決まる特性グラフを利用でき、
その中で設計者は必要に応じて小さな付着傾向に、ある
いは小さい磨耗に、あるいは少ない触媒活性損失に向け
て触媒特性を最適に選択することができる。これはこの
発明の重要で驚くべき利点と見なせる。
には多数のパラメータで決まる特性グラフを利用でき、
その中で設計者は必要に応じて小さな付着傾向に、ある
いは小さい磨耗に、あるいは少ない触媒活性損失に向け
て触媒特性を最適に選択することができる。これはこの
発明の重要で驚くべき利点と見なせる。
【００７０】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明による
ＶＣＭ製造方法により磨耗や腐食に強く、付着の生じな
いオキソ塩素化反応容器を提示できる。
ＶＣＭ製造方法により磨耗や腐食に強く、付着の生じな
いオキソ塩素化反応容器を提示できる。
【図１】 この発明によるオキソ塩素化反応容器の縦断
面図、
面図、
【図２】 冷却棒の束の 90 °区分にして配置された冷
却棒を備えた反応容器の左半分の横断面図（ａ）と 90
°区分の配置の平面図（ｂ），
却棒を備えた反応容器の左半分の横断面図（ａ）と 90
°区分の配置の平面図（ｂ），
【図３】 冷却棒の束の 60 °区分にして配置された冷
却棒を備えた反応容器の右半分の横断面図（ａ）と 60
°区分の配置の平面図（ｂ）である。
却棒を備えた反応容器の右半分の横断面図（ａ）と 60
°区分の配置の平面図（ｂ）である。
[1] McPherson, R. W. et al., "Vinyl Chloride Mono
mer ... What YouShould Know", Hydrocarbon Processi
ng, Vol. 58，March, 1979, pp. 75-88. [2] J.S. Nyworski, E.S. Velez, "Oxychlorination o
f Ethylene", AppliedIndustrial Catalyses, Vol. I,
1983, Academie Press Inc., IBSN:0-12-440201-1, pp.
239-273. [3] "Ullmanns Enzyklopaedie der technischen Chem
i", Vol. 4, (1975), No. 9, p. 448, Fig. 16. [4] D. Kunii and O. Levenspiel, "Fluidization Eng
ineering", Butterworth-Heinemann 1991, p. 329. [5] "Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistr
y", VCH, Weinheim,1992, Vol. B4, p. 248. [6] C.Y. Wen and Y.H. Yu, AICHE J. 4 (1958), P. 1
5. [7] D. Kunii and O. Levenspiel, "Fluidization Eng
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5. [7] D. Kunii and O. Levenspiel, "Fluidization Eng
ineering", Butterworth-Heinemann 1991, p. 329.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 17/02 Ｃ０７Ｃ 17/02 17/25 17/25 21/06 21/06 // Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ Ｃ０７Ｂ 61/00 ３００ (72)発明者 トマース・シユーボッツ ドイツ連邦共和国、65812 バート・ゾー デン、オッフエンバッハヴエーク、６ (72)発明者 ハルトムート・シエーン ドイツ連邦共和国、61440 オーバーウル ゼル、ブリューダー− グリム− ストラ ーセ、２アー
Claims (8)
- 【請求項１】 オキシ塩素化でガス状の反応物を不活性
なキャリヤガスと共に断熱反応区域に供給し、そのガス
を断熱反応区域内で形成されたガス状の反応生成物の一
部と共に断熱反応区域の上部に配置されている冷却され
た反応区域に導き、この区域内で反応物の残りの変換を
行い、両方の反応区域が一つの纏まった渦層に付属し、
この渦層がガスから液化され、その中で渦層の材料の反
応が触媒作用で行われ、反応生成物とキャリヤガスが渦
層からガス状に上に引き出され、冷却された反応区域が
垂直軸でガスを形成する冷却棒の束から完全に貫通さ
れ、冷却棒が互いにほぼ等間隔を有し、冷却された反応
区域内に配置さている渦床の一部が冷却棒の熱を排出す
る表面にほぼ全空間で曝されていて、熱を排出する冷却
棒の表面の間のガス内で液化された渦の材料とガスが熱
を排出して案内される、塩化ビニールモノマーを作製す
る方法において、 渦層の平均ガス気泡直径に対する通路断面を特徴付ける
等価な直径の間の比が値１〜６であることを特徴とする
方法。 - 【請求項２】 冷却棒の束の中の冷却棒は長方形（90
°) および／または三角形 (60°) の区分にして配置さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 熱運搬媒質としては熱運搬油とこの熱運
搬油で貫通される管ホースが使用され、これ等のホース
の壁の相互の間隔および／または反応容器の壁との間隔
は触媒床を貫通するガスの平均平衡気泡直径に少なくと
も一致することを特徴とする請求項１または２に記載の
方法。 - 【請求項４】 反応容器の熱の排出は検知可能な熱によ
り行われることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項
に記載の方法。 - 【請求項５】 詰まりや付着を起こさない触媒顆粒を使
用することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記
載の方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１項に記載の方法
を実施する設備において、 エチレン、酸素およびＨＣl から１，２−ジクロールエ
タンと水に変換する銅を含む触媒を使用する場合、使用
する冷却管の外径が 25 〜 100 mm の範囲にあり、管壁
の間隔は 30 〜 90 mmの範囲にあることを特徴とする設
備。 - 【請求項７】 請求項１〜５の何れか１項に記載の方法
を実施する設備において、 薄い冷却管は反応容器の中に三角形区分で配置されてい
ることを特徴とする設備。 - 【請求項８】 請求項１〜５の何れか１項に記載の方法
を実施する設備において、 蛇管当たりの管の個数は５〜 20 の間にあることを特徴
とする設備。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19911078:6 | 1999-03-12 | ||
| DE19911078A DE19911078A1 (de) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Verfahren zur Herstellung von VCM |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297052A true JP2000297052A (ja) | 2000-10-24 |
| JP2000297052A5 JP2000297052A5 (ja) | 2007-04-26 |
| JP4849704B2 JP4849704B2 (ja) | 2012-01-11 |
Family
ID=7900760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000065054A Expired - Lifetime JP4849704B2 (ja) | 1999-03-12 | 2000-03-09 | 塩化ビニールモノマーの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6437204B1 (ja) |
| EP (1) | EP1034837B1 (ja) |
| JP (1) | JP4849704B2 (ja) |
| DE (2) | DE19911078A1 (ja) |
| NO (1) | NO324733B1 (ja) |
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- 2000-01-22 DE DE50005951T patent/DE50005951D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-01-22 EP EP00101325A patent/EP1034837B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-03-06 NO NO20001134A patent/NO324733B1/no not_active IP Right Cessation
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- 2000-03-13 US US09/524,658 patent/US6437204B1/en not_active Expired - Lifetime
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