NO157756B - FremgangsmŸte og apparat for underselse av egenskaper ve d grunnformasjoner som omgir et borehull. - Google Patents

Abstract

Det beskrives et apparat og en fremgangsmåte for borehulls-logging som kan brukes i forbindelse med kabel-logging og som også er egnet for anvendelse ved logging under boring. Elektromagnetisk energi som hovedsake-. lig har en magnetisk transversalmodus-komponent blir ledet langs en rorformet leder i et borehull, og målinger av den magnetiske transversalmodus-komponent kan brukes til å oppnå konduktiviteten og/eller dielektrisitetskonstanten for formasjoner som omgir borehullet.

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av vinylklorid.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av vinylklorid.

Oppfinnelsen har som formål å frem-stille vinylklorid ved å danne en gassbland-

ing inneholdende acetylen, etylen, carbondioxyd, carbonmonoxyd, metan, hydrogen og andre gasser fra hydrocarboner ved høy-temperatur-pyrolyse og ved deretter å omsette gassblandingen med hydrogenklorid og klor for å omdanne bare acetylen og ety-

len i gassblandingen til vinylklorid uten at det er nødvendig å isolere acetylen, ety-

len og carbondioxyd i prosessen.

Det er tidligere kjent at en termisk krakket gassblanding inneholdende acety-

len, etylen, carbondioxyd og andre gasser dannes ved høytemperatur-pyrolyse av hydrocarboner, og blandingen brukes direkte for fremstilling av vinylklorid uten å isolere acetylen og etylen. Det er f.eks. beskrevet i britisk patent nr. 954 791 og U.S. patent nr. 2 858 347 at en fortynnet gassblanding inneholdende acetylen og etylen brukes direkte for fremstilling av vinylklorid.

Videre er i britisk patent nr. 954 791 beskrevet en fremgangsmåte for fremstilling av vinylklorid fra en termisk krakket gassblanding inneholdende acetylen og ety-

len, hvilken fremgangsmåte består i å omsette den acetylen- og etyleninneholdende gassblanding med hydrogenklorid for å omdanne bare acetylen til vinylklorid, og i deretter å separere vinylkloridet fra gass-

blandingen ved absorbsjon og destillasjon,

å omsette den resterende gassblanding med klor for å omdanne etylen til dikloretan, deretter å separere og å rense den omdan-nede dikloretan, å krakke termisk den erholdte dikloretan til vinylklorid og hydrogenklorid og påny å bruke det erholdte hydrogenklorid i den første vinylklorid-dannende reaksjon. Denne prosess er repre-sentert av følgende reaksjonsligninger:

For å oppnå den ovenfor nevnte termisk krakkede gassblanding som kan bru-

kes i den kjente fremgangsmåte, bør man bruke termisk krakking ved direkte kon-takt av høytemperatur-forbrenningsgassen med hydrocarboner. I dette tilfelle er det av varmeøkonomiske årsaker fordelaktig at det som varmekilde brukes brennbar be-standdel i den resterende reaksjonsgass metan, carbonmonoxyd, hydrogen osv.

I dette tilfelle blir carbondioxyd i den termisk krakkede gassblanding vanligvis fjernet før bruken ved hjelp av absorb-sjonsmidler, så som ammoniakk, etanol-amin, kaliumkarbonat og natriumhydro-xyd, og derfor finnes det forholdsvis lite carbondioxyd i den resterende gassblanding som brukes som brensel. Imidlertid trengs en stor mengde av varmeenergi og store anleggsomkostninger for å fjerne carbondioxyd, så at det er økonomisk ønsket at reaksjonen av acetylen med hydrogenklorid, eller reaksjonen av etylen med klor, i denne prosess kan utføres uten å separere carbondioxyd, og at den resterende reaksjonsgass kan brukes som sådan som brensel for dekomponering av hydrocarboner.

Det kan sees av den ovenfor angitte kjemiske reaksjonsligning at det på den annen side er fordelaktig at forholdet av acetylen og etylen i den termisk krakkede gassblanding er ca. 1. For å oppnå en slik termisk krakket gassblanding bør krak-kingen utføres ved en temmelig høy temperatur, og det trengs derfor en stor mengde brensel.

Når den resterende gass som inneholder carbondioxyd i den forannevnte til-stand resirkuleres og brukes som brensel, blir det ansamling av carbondioxyd i prosessen, og som følge derav minsker konsentrasjonen av acetylen og etylen, og effekti-viteten av slike operasjoner som reaksjon, destillasjon og absorbsjon som utføres i prosessen minsker, og en stor mengde gass må behandles i prosessen. Dette er forbundet med den ulempe at størrelsen av appa-ratet, f.eks. diameteren og høyden av ab-sorbsjonstårnet, må økes, og at forbruket av varmeenergi øker på grunn av øknin-gen av mengden av oppløsningsmidlet. Da carbondioxyd under reaksjonen mellom acetylen og hydrogenklorid absorberes på en katalysator, avbrytes absorbsjonen av acetylen og hydrogenklorid på katalysatoren, og aktiviteten av katalysatoren minsker betydelig med den følge at mengden av vinylklorid som kan fremstilles med en bestemt katalysatormengde minsker.

Foreliggende oppfinnelse er rettet på en fremgangsmåte for fremstilling av vinylklorid fra hydrocarboner, hvilken fremgangsmåte består av et første trinn hvor pyrolysegass som inneholder acetylen, etylen, carbondioxyd, carbonmonoxyd, metan, hydrogen og andre gasser dannet ved pyrolyse av hydrogencarboner oppnås, et annet trinn hvor carbonholdige og tjæreaktige materialer og høyere umettede hydrocarboner med mere enn 3 carbonatomer fjernes fra pyrolysegassen, et tredje trinn hvor gassen fra det andre trinn omsettes med hydrogenklorid og det således dannede vinylklorid separeres, et fjerde trinn hvor gassen fra hvilken acetylen er fjernet omsettes med klor og det således dannede dikloretan separeres, et femte trinn hvor det separerte dikloretan termisk dekomponeres for å danne vinylklorid og hydrogenklorid, idet det hydrogenklorid som erholdes i det femte trinn resirkuleres og brukes for reaksjonen i det tredje trinn, og den restgass som erholdes i det fjerde trinn resirkuleres og brukes som brensel for pyrolysen av hydrocarboner i det første trinn, og fremgangsmåten er karakterisert ved at separeringen av carbondioxyd i pyrolysegassen ikke gjennomføres, og at i tillegg til den i fjerde trinn erholdte restgass tilsettes hydrogen i et forhold av varmeverdier for hydrogengass og for restgassen fra 0,05 til 1, hvilket hydrogen tjener som brensel og brennes med oxygen for å skaffe en pyrolyse av hydrocarboner, hvorved en ansamling av carbondioxyd i prosessen unngås.

Disse og andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til vedføyede tegninger som viser virkningen av tilsetningen av hydrogengass. Fig. 1 er et diagram som viser virkningen av hydrogen-tilsetningen til den resirkulerte restgass (angitt i forholdet av varmeverdier) på konsentrasjonen av acetylen og etylen og konsentrasjonen av carbondioxyd. Fig. 2 er et diagram som viser virkningen av hydrogen-tilsetningen til den resirkulerte restgass på utbytte av acetylen og etylen fra råmaterial-hydrocarboner. Fig. 3 er et diagram som viser virkningen av hydrogen-tilsetningen til den resirkulerte restgass på innholdet av acetylen og etylen i den termisk krakkede gassblanding. Fig. 4 er et diagram som viser virkningen av hydrogen-tilsetningen til den resirkulerte restgass på utbyttet av aromatiske oljer.

I samsvar med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innføres i det første trinn hydrogengass i et forbrenningskammer sammen med restgassen som inneholder carbondioxydgass fra det fjerde trinn. I dette tilfelle kan vann som dannes som forbrenningsprodukt lett fjernes ved å kjøle den termisk krakkede gassblanding, og det er derfor mulig å unngå de ulemper som er forbundet med ansamlingen av carbondioxyd og med minskingen av konsentrasjonen av acetylen og etylen.

Det er videre ifølge oppfinnelsen over-raskende funnet at det oppnås fordeler ved å begrense forholdet av varmeverdier til det ovenfor nevnte spesielle område.

Ved å utføre prosessen ifølge oppfinnelsen ved å variere betingelsene er det funnet et forhold vist på fig. 1 mellom varmeverdien og konsentrasjonen av acetylen og etylen og henholdsvis konsentrasjonen av carbondioxyd. De oppnådde resultater viser at konsentrasjonen av acetylen og etylen øker når varmeverdien av hydrogengassen øker og at konsentrasjonen av carbondioxyd minsker. I tillegg dertil er det oppnådd følgende fordeler: For det før-ste øker utbyttet betydelig av acetylen og etylen fra de som råmateriale brukte hydrocarboner, og mengden av termisk krakket gass kan minskes betydelig som vist på fig. 2. For det annet øker utbyttet hurtig av aromatiske stoffer som inneholder i ho-vedsaken benzen dannet som biprodukt som vist på fig. 4, og mengden av carbon og tjære som blir revet med av den termisk krakkede gass minsker, og carbon og tjæren lar seg lett separere på grunn av deres karakter. F.eks., som vist på fig. 2 og 4, når hydrogengassen ikke tilsettes (nemlig når varmeverdiforholdet er lik null) er det totale utbytte av acetylen og etylen i forhold til de som råmateriale brukte hydrocarboner 48 %, og utbyttet av aromatisk olje er 3,5 %, mens når varmeverdiforholdet er 0,16 er disse utbytter meget høyere og utgjør 54 %, henholdsvis 10,8 %. Fig. 3 viser hvordan konsentrasjonene av acetylen og etylen øker i den termisk krakkede gass ved tilsetning av hydrogen fra et annet synspunkt.

Ved å ta i betraktning det totale utbytte av acetylen og etylen og utbyttet av aromatiske hydrocarboner kan det sees at den tilsatte mengde av hydrogen bør svare til et varmeverdiforhold på 1 til 0,05. Når varmeverdiforholdet er lavere enn 0,05 kan det ikke ventes noen økning av utbyttet av acetylen og etylen, og når varmeverdiforholdet er høyere enn 1 minsker virkningen gradvis av foreliggende oppfinnelse.

I praksis foretrekkes det at forholdet mellom den teoretiske oxygenmengde for brenselen som består av hydrogen og re-sirkulert restgass fra det fjerde trinn og den leverte oxygenmengde (som i det følg-ende vil betegnes som «teoretisk oxygenforhold») er over 1. Ved å bruke et slikt teoretisk oxygenforhold er det mulig å øke utbytter av acetylen, etylen og aromatiske hydrocarboner, og å minske mengden av det dannede carbondioxyd.

Oppfinnelsen blir illustrert ved hjelp av følgende eksempler og et sammenlig-ningseksempel.

Eksempel 1

1590 mVtime hydrogengass, 1841 m<3>/ time av den i det følgende nevnte resterende reaksjonsgass (varmeverdiforhold 0,645), og 1670:1/time av oxygengass (teoretisk oxygenforhold 1,205), ble forbrent sammen og temperaturen av forbrenningsproduktet ble holdt ved 2000—2500° C og 2770 kg/time av petroleumnafta ble inn-sprøytet i forbrenningsproduktet, og termisk krakket. Etter at gassen som ble dannet ved termisk krakking ble avkjølt med vannstråler, ble gassen vasket med vann og petroleum for å separere og å fjerne 0,3 g/m<3> av sot og tjære fra gassen. Den termisk krakkede gass fra hvilken soten og tjæren var fjernet ble vasket med dikloretan for å fjerne høyere umettede hydrocarboner med mere enn 3 carbonatomer fra gassen. Den således rensede termisk krakkede gass var 5666 m<3>/time og inne-holdt 9,90 % acetylen, 10,66 % etylen og 8,75 % carbondioxyd, og volumforholdet mellom den termisk krakkede gass og acetylen og etylen i den krakkede gass var 4,86 m3/m3. Utbyttet av acetylen og etylen fra naftaen var 53,7 % og utbyttet av aromatiske hydrocarboner var 10,7 %.

Den termisk krakkede gass ble deretter forvarmet til 130° C og sendt til en reaktor som var fylt med aktivt carbon som inneholder kvikksølvklorid, sammen med hydrogenklorid-gass som var dannet i det femte trinn av den termiske krakking av dikloretan som vil omtales senere, i et omtrent like stort molforhold som acetylen i den termisk krakkede gass, og det fant sted en reaksjon ved en temperatur på 180° C og under et trykk av 5 kg/cm<2> for å omdanne bare acetylen i den termisk krakkede gass til vinylklorid, og vinylkloridet ble absor-bert i dikloretan, separert og fjernet fra den termisk krakkede gass. Reaksjonen ble gjennomført kvantitativt, og utbyttet av vinylklorid fra acetylen var over 98 %.

Den termisk krakkede gass fra hvilken acetylen ble fjernet som vinylklorid, inne-holdt etylen, metan, carbonmonoxyd, hydrogen, carbondioxyd osv., og denne gass og klorgass ble separat innført i flytende dikloretan. Reaksjonen mellom etylen i gassen og kloret ble utført i flytende dikloretan-fase ved en temperatur på 30— 80° C. Forholdet mellom etylen i gassen og kloret ble holdt ved 1,0—1,1 for å unngå korrosjon. Etylen i den termisk krakkede gass ble derved separert som dikloretan, og mengden av den resterende reaksjonsgass fra hvilken etylen ble separert var 5000 m<3>/time, og dens sammensetning var som følger:

Den dannede dikloretan ble opphetet

til 500° C for å spaltes termisk til vinylklo-

rid og hydrogenklorid, og det dannede hydrogenklorid ble separert fra vinylklorid og deretter brukt for omsetning med acetylen i den krakkede gass. I dette tilfelle var ut-

byttet av vinylklorid 93 %, basert på ety-

len i den krakkede gass. Selv om en del av den resterende reaksjonsgass fra hvilken acetylen og etylen var fjernet ble brukt for den termiske dekomponering av hydrocar-

boner, som beskrevet ovenfor, ble den andre del brukt som varmekilde for termisk dekomponering av dikloretan, eller som en del av de varmekilder som var nødvendige for destillasjon og andre formål.

Eksempel 2 og 3 og sammen-ligningseksempel.

Eksemplene 2 og 3 er tilleggseksempler

som ble utført ved hjelp av en prosess lig-

nende eksempel 1. De oppnådde resultater er vist i den følgende tabell. Sammenligningseksemplet hvor hydrogen ikke ble til-

satt til den resirkulerte restgass er vist på

samme tabell. Det kan sees at prosessen ifølge eksempel 2 og 3 gir bedre resultater enn sammenligningseksemplet når det gjel-

der utbyttet av acetylen, etylen og aroma-

tiske stoffer.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av vi-

   nylklorid fra hydrocarboner bestående av et første trinn hvor pyrolysegass som inneholder acetylen, etylen, carbondioxyd, carbonmonoxyd, metan, hydrogen og andre gasser dannet ved pyrolyse av hydrocarboner oppnås, et annet trinn hvor carbonholdige og tjæreaktige materialer og høyere umettede hydrocarboner med mere enn 3 carbonatomer fjernes fra pyrolysegassen, et tredje trinn hvor gassen fra det andre trinn omsettes med hydrogenklorid og det således dannede vinylklorid separeres, et fjerde trinn hvor gassen fra hvilken acetylen er fjernet omsettes med klor og det således dannede dikloretan separeres, et femte trinn hvor det separerte dikloretan termisk dekomponeres for å danne vinylklorid og hydrogenklorid, idet det hydrogenklorid som erholdes i det femte trinn resirkuleres og brukes for reaksjon i det tredje trinn, og den restgass som erholdes i det fjerde trinn resirkuleres og brukes som brensel for pyrolysen av hydrocarboner i det første trinn, karakterisert ved at separeringen av carbondioxyd i pyrolysegassen ikke gjennomføres, og at i tillegg til den i fjerde trinn erholdte restgass tilsettes hydrogen i et forhold av varmeverdier for hydrogengass og for restgassen fra 0,05 til 1, hvilket hydrogen tjener som brensel og brennes med oxygen for å skaffe en pyrolyse av hydrocarboner hvorved en ansamling av carbondioxyd i prosessen unngås.