[go: up one dir, main page]

TWI832422B - 氯乙烯的製備系統與製作方法 - Google Patents

氯乙烯的製備系統與製作方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI832422B
TWI832422B TW111134647A TW111134647A TWI832422B TW I832422 B TWI832422 B TW I832422B TW 111134647 A TW111134647 A TW 111134647A TW 111134647 A TW111134647 A TW 111134647A TW I832422 B TWI832422 B TW I832422B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
unit
raw material
gas
heat recovery
composition
Prior art date
Application number
TW111134647A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202411182A (zh
Inventor
黃文禧
柯聖彥
陳世宏
林俊宥
Original Assignee
臺灣塑膠工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 臺灣塑膠工業股份有限公司 filed Critical 臺灣塑膠工業股份有限公司
Priority to TW111134647A priority Critical patent/TWI832422B/zh
Priority to CN202211197693.9A priority patent/CN117732375A/zh
Priority to US18/343,062 priority patent/US20240083828A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI832422B publication Critical patent/TWI832422B/zh
Publication of TW202411182A publication Critical patent/TW202411182A/zh

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/25Preparation of halogenated hydrocarbons by splitting-off hydrogen halides from halogenated hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/006Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761Details of the reactor
    • B01J2219/00763Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/008Pyrolysis reactions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

本發明有關於一種氯乙烯的製備系統與製作方法。此製備系統具有預熱單元、氣液分離單元、熱回收單元、加熱單元與熱裂解單元,而可有效回收熱裂解產物之熱能。其中,熱回收單元與加熱單元可有效降低系統之能源成本,而有效延長系統之運作周期。

Description

氯乙烯的製備系統與製作方法
本發明係有關一種氯乙烯的製備系統與製作方法,特別是提供一種可有效提升熱裂解爐之運轉壽命且降低能源成本之氯乙烯的製備系統與製作方法。
隨著材料科學之發展,具有易於加工、質輕與良好機械性質的高分子材料係廣為被使用。其中,由於聚氯乙烯具有簡便之製作流程,且其可藉由一般之混煉成型輕易地製作具有各種型態的物件,故聚氯乙烯係常用之高分子材料。
聚氯乙烯可藉由對氯乙烯單體進行加成聚合反應來製得。藉由對1,2-二氯乙烷(ethylene dichloride;EDC)進行熱裂解反應,即可獲得氯乙烯。然而,EDC之熱裂解反應導致系統的能源損耗較高,而急需可有效提升熱裂解產物之熱能回收的單元配置。
有鑑於此,亟須提供一種氯乙烯的製備系統與製作方法,以進一步改善習知氯乙烯的製備系統與製作方法之缺陷。
因此,本發明之一態樣是在提供一種氯乙烯的製備系統,其藉由設置熱回收單元與加熱單元,以有效回收利用熱裂解產物之熱能,並降低熱回收單元之負荷,以延長熱回收單元之使用壽命。
本發明之另一態樣是在提供一種氯乙烯的製作方法,其係利用前述之製備系統來進行熱裂解反應,以有效回收利用氯乙烯產物的熱能。
根據本發明之一態樣,提出一種氯乙烯的製備系統。此製備系統包含熱裂解單元、預熱單元、氣液分離單元、熱回收單元、加熱單元與驟冷單元。熱裂解單元具有裂解對流段與裂解輻射段,其中熱裂解單元係配置以形成裂解氣體,且裂解氣體包括氯乙烯氣體、鹽酸氣體及未裂解1,2-二氯乙烷氣體。預熱單元係配置以加熱原料,以獲得預熱組成,其中原料包含1,2-二氯乙烷,且預熱組成包含高溫液態原料。氣液分離單元連接於裂解對流段與預熱單元之間,其中氣液分離單元係配置以分離氣體與液體,以使氣體可經由管路導入裂解對流段。熱回收單元連接於裂解輻射段與氣液分離單元之間,其中裂解氣體與高溫液態原料之一部份係導入熱回收單元中,以利用裂解氣體來加熱高溫液態原料之此部份,而獲得熱回收組成。其中,熱回收組成包含第一原料蒸氣,且熱回收組成係導入氣液分離單元中。加熱單元連接氣液分離單元,其中高溫液態原料之剩餘部份係導入加熱單元中,以形成高溫組成,高溫組成包含第二原料蒸氣,且高溫組成係導入氣液分離單元中。驟冷單元連接熱回收單元。
依據本發明之一些實施例,前述熱回收單元之底部設有複數個入料管,且高溫液態原料之一部份係經由此些入料管導入熱回收單元中。
依據本發明之一些實施例,前述入料管之每一者的一端設有擋板。
依據本發明之一些實施例,前述擋板之投影面積係大於入料管之管口的投影面積。
依據本發明之一些實施例,前述之熱回收單元包含至少一熱傳管。熱傳管係設於熱回收單元中,且至少一熱傳管之水平高度係大於前述每一個擋板的水平高度。
依據本發明之一些實施例,前述氣液分離單元之設置位置係高於熱回收單元的設置位置。
依據本發明之一些實施例,前述之熱裂解單元之操作壓力為12.1 kg/cm 2G至13.4 kg/cm 2G。
依據本發明之一些實施例,前述裂解氣體之壓力為11.0 kg/cm 2G至11.5 kg/cm 2G。
根據本發明之另一態樣,提出一種氯乙烯的製作方法。此製作方法係利用熱裂解單元來製作氯乙烯。此製作方法係先對原料進行加熱製程,以獲得加熱組成,其中此原料包含1,2-二氯乙烷,且加熱組成高溫液態原料。於進行加熱製程後,對高溫液態原料進行再加熱製程,其中再加熱製程包含:對高溫液態原料之一部份進行第一再加熱操作,以獲得第一再加熱組成,其中第一再加熱操作係利用熱裂解單元之產物來加熱此部份之高溫液態原料,且第一再加熱組成包含第一原料蒸氣;對高溫液態原料之剩餘部份進行第二再加熱操作,以獲得第二再加熱組成,其中第二再加熱操作係利用熱源來加熱高溫液態原料之剩餘部份,且第二再加熱組成包含第二原料蒸氣;以及對第一再加熱組成與第二再加熱組成進行氣液分離製程。於進行再加熱製程後,對第一原料蒸氣與第二原料蒸氣進行熱裂解製程,以形成氯乙烯。
依據本發明之一些實施例,前述熱裂解製程之操作壓力為12.1 kg/cm 2G至13.4 kg/cm 2G。
應用本發明之氯乙烯的製備系統與製作方法,其藉由熱回收單元之設置,以有效回收利用熱裂解產物之熱能,而可降低系統所耗費之能源。其次,製備系統設有加熱單元,以有效降低熱回收單元之負荷,而有效延長製備系統之操作週期。其中,加熱單元亦可於初開車熱回收單元效率尚未達到以及操作後期熱回收效率降低時,有效地對未被熱回收單元汽化之高溫液態原料提供熱能,以維持裂解入料量。另外,熱回收單元之入料口可設置擋板,藉以達到導流效果,以減少底部沉積物的沉積,而有效抑制積垢,並使熱回收單元的內部具有均勻之流場,進而提升熱交換效率。
以下仔細討論本發明實施例之製造和使用。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應用的發明概念,其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論之特定實施例僅供說明,並非用以限定本發明之範圍。
請參照圖1,其係繪示依照本發明之一些實施例之氯乙烯的製備系統之配置示意圖。系統100包含熱裂解單元110、原料槽120、預熱單元130、氣液分離單元140、熱回收單元150、加熱單元160與驟冷單元170。
熱裂解單元110可例如為一般之熱裂解爐,且根據所欲達成之熱裂解反應,具有通常知識者可調整熱裂解爐之設計與配置。其中,熱裂解爐之設計與配置係所屬技術領域具有通常知識者所熟知,故在此不另贅述。熱裂解單元110可具有裂解對流段與裂解輻射段,其中裂解輻射段係配置於裂解對流段下。藉由於熱裂解單元110中所進行之熱裂解反應,所導入之氣態反應物(1,2-二氯乙烷)可反應為裂解氣體,其中裂解氣體包含氯乙烯氣體、鹽酸氣體及未裂解之1,2-二氯乙烷氣體。
原料槽120係用以存放系統100之原料(1,2-二氯乙烷(ethylene dichloride);以下簡稱為EDC)。為了穩定性之考量,儲放於原料槽120中之EDC係液態的。
預熱單元130連接於原料槽120與氣液分離單元140之間。預熱單元130可用以加熱由原料槽120所輸送出之液態EDC。預熱單元130之加熱方式沒有特別之限制,其僅須可對EDC施加熱能,以提升其溫度即可。在一些具體例中,預熱單元130可利用水蒸氣來加熱EDC。其中,基於所選用之熱源,具有通常知識者可理解預熱單元130之設計,故在此不另贅述。經預熱單元130加熱後,可獲得預熱組成,其中預熱組成包含高溫液態EDC。
氣液分離單元140連接於預熱單元130與熱裂解單元110的裂解對流段之間,且氣液分離單元140之底部透過管路連接熱回收單元150與加熱單元160。經預熱單元130加熱後之預熱組成係導入至氣液分離單元140中。經氣液分離單元140分離出之高溫液態EDC係經由氣液分離單元140之底部管路導入熱回收單元150及加熱單元160中。在一些實施例中,導入熱回收單元150與加熱單元160之高溫液態EDC的比例可利用熱虹吸之原理來調整。舉例而言,藉由調整加熱單元160所使用之蒸氣量,導入加熱單元160之液態EDC的比例可被控制(例如:增加所使用之蒸氣量,導入加熱單元160之液態EDC的量係隨之提升)。其中,此兩者之比例沒有特別之限制,操作人員可根據系統100之設計參數與熱裂解單元110之反應條件來調整。
請同時參照圖1與圖2,其中圖2係繪示依照本發明之一些實施例之熱回收單元150的剖視示意圖。當部份之高溫液態EDC經由管路由氣液分離單元140之底部導入熱回收單元150時,高溫液態EDC可經由熱回收單元150之底部的入料管153,沿入料方向153a導入至熱回收單元150之殼體150a的內部中,而可進一步被加熱,以形成熱回收組成。熱回收組成係進一步經由出料管155,沿出料方向155a經管路被輸送至氣液分離單元140中。於熱回收單元150中,所導入之高溫液態EDC可部份地相變化為氣態之EDC蒸氣,故熱回收組成可包含EDC蒸氣與未相變化為氣態之高溫液態EDC。當熱回收組成導入氣液分離單元140時,熱回收組成中之EDC蒸氣與高溫液態EDC可被分離。
於熱回收單元150中,所施加之熱能係由熱裂解單元110所產出的高溫裂解氣體提供。高溫裂解氣體係由熱裂解單元110之裂解輻射段排出,並經由管路輸送至熱回收單元150。高溫裂解氣體係經由熱傳管151,以方向151a導入殼體150a中,且於熱回收單元150之內部循環後,沿方向151b排出。雖然圖2所繪示之熱傳管151於殼體150a之內部僅具有一次彎折,但本發明不以此為限,熱傳管151可於殼體150a之內部具有多個彎折,以有效提升高溫氯乙烯氣體之熱交換效率。在一些實施例中,如圖2所繪示,高溫裂解氣體於熱回收單元150中之導入位置與導出位置可位於殼體150a之同一側。在其他實施例中,基於熱傳管151之配置、各單元間之配置與熱交換效率之考量,高溫裂解氣體於熱回收單元150中之導入位置與導出位置亦可不位在殼體150a之同一側。由於液態EDC係由熱回收單元150之底部導入,故為達到較佳之熱交換效率,高溫裂解氣體於熱回收單元150中之導入位置係高於液態EDC之導出位置(即入料管153於熱回收單元150之內部的一端)。相對於液態EDC之導入,熱傳管151之配置係採逆流式操作,以提升高溫裂解氣體對於液態EDC之熱交換效率。
於熱回收單元150所獲得之熱回收組成中,EDC蒸氣與未相變化為氣態之高溫液態EDC之比例沒有特別之限制,其可根據系統100與/或熱回收單元150之設計參數來調整。在一些實施例中,氣液分離單元140之設置位置係高於熱回收單元150之設置位置。當氣液分離單元140係高於熱回收單元150時,液態EDC可較易導入熱回收單元150中,而可增加流入熱回收單元150中之循環量,進而降低熱回收單元150之蒸發比(即熱回收組成中,EDC蒸氣之比例)。
請同時參照圖2、圖3A與圖3B,其中圖3A係繪示依照本發明之一些實施例之圖2的虛線區域A之放大剖視示意圖,而圖3B係繪示依照本發明之一些實施例之入料管的擋板之立體示意圖。於區域A中,入料管153於熱回收單元150之內部的一端設有擋板157,其中擋板157可藉由支架157a固定於入料管153之管口。如圖3B所示,支架157a可為設於擋板157之底面的十字型結構,其中支架157a之高度沒有特別之限制,其僅須使擋板157之底面與入料管153的管口具有適當之間距,以確保液態EDC可導入熱回收單元150中即可。當入料管153之管口設有擋板157時,藉由擋板157之導流,導入之液態EDC可於入料管153之管口附近形成適當之流場,而減少熱回收單元150之底部的沉積物,進而抑制積垢形成,因此可延長熱回收單元150之使用壽命。其次,擋板157亦可有助於優化熱回收單元150之內部流場,而提升其熱交換效率。支架157a與入料管153之管口的結合可採用焊接、卡固、鎖固、其他適當之固定方法,或上述方法之任意組合。
在一些實施例中,擋板157之投影面積係不小於入料管153之管口的投影面積。其中,擋板157之投影面積係大於入料管153之管口的投影面積,以獲得較佳之導流效果。在此些實施例中,擋板157之圓心係對準入料管153之軸心,以進一步提升擋板157之導流效果,並使殼體150a內部之流場更為均勻。在其他實施例中,擋板157亦不限於圓板,其可具有其他之構型。
請參照圖3C,其係繪示依照本發明之一些實施例之圖2的虛線區域A之放大剖視示意圖。在一些實施例中,入料管153之管口可齊平於殼體150a之內壁,故支架157a可與入料管153之管口及/或殼體150a之內壁相結合。其中,由於入料管153之管口係齊平於殼體150a之內壁,故擋板157對於熱回收單元之底部可提供更佳之導流效果。
擋板157之支架157a並不限於圖3B所繪示之結構,如圖3D所示,支架157a亦可係由殼體150a之內壁朝上延伸之柱狀結構,以支撐並固定擋板157。在其他實施例中,擋板157之底面亦可具有導流結構,以提升擋板157之導流效果。
請參照圖1。由氣液分離單元140之底部所排出之高溫液態EDC係部份地如前所述地導入熱回收單元150中,而剩餘部份係導入加熱單元160中。當高溫液態EDC導入加熱單元160時,其可被進一步加熱,以形成高溫組成,而可再次被導入氣液分離單元140中。在一些實施例中,加熱單元160係藉由水蒸氣及/或其他高溫媒介來加熱,或者利用其他加熱手段來加熱。較佳地,經加熱單元160處理後,高溫液態EDC係部份地轉換為蒸氣,故經加熱單元160處理所形成之高溫組成包含EDC蒸氣與高溫液態EDC。藉由熱回收單元150與加熱單元160之設置,從氣液分離單元140底部輸送出之液態EDC可利用熱回收單元150與加熱單元160來加熱,而提升再加熱之效率,以有效延長系統100之使用週期。另外,當系統100試運轉或於運轉初期時,由於缺乏熱裂解單元110所產出之高溫裂解氣體,故氣液分離單元140之底部輸送出之高溫液態EDC可先導入加熱單元160中,並隨著系統100之運轉,逐步增加高溫液態EDC導入熱回收單元150之比例。
前述經熱回收單元150與加熱單元160處理後之熱回收組成與高溫組成係獨立地導入氣液分離單元140中,以分離熱回收組成與高溫組成中之EDC蒸氣與高溫液態EDC,並將所分離出之EDC蒸氣導入熱裂解單元110中,以進行熱裂解反應。相同地,經氣液分離單元140分離後,熱回收組成與高溫組成中之高溫液態EDC係如前述之說明進一步地由氣液分離單元140之底部導入熱回收單元150與加熱單元160中。經熱裂解反應後,所形成之高溫裂解氣體係導入熱回收單元150中,以藉由熱交換之方式加熱導入熱回收單元150中之部份液態EDC,而形成熱回收組成中之EDC蒸氣。經熱回收單元150之熱交換後,裂解氣體係進一步被導入驟冷單元170與其他單元中,以形成氯乙烯液體。
藉由系統100之單元配置,熱裂解單元110之產物熱能可有效被回收利用,且具有良好之熱裂解效能。在一些實施例中,系統100中液態EDC、EDC蒸氣與氯乙烯氣體之輸送可藉由各單元間之壓差來誘發,而不須額外設置泵浦及/或其他可用以輸送物質之單元。在一些具體例中,系統100之熱裂解單元110的操作壓力可例如為12.1 kg/cm 2G至13.4 kg/cm 2G。在一些具體例中,經熱裂解單元110處理後之高溫裂解氣體的壓力可例如為11.0 kg/cm 2G至11.5 kg/cm 2G,且其溫度可為470℃至480℃。其中,經熱回收單元150之熱交換後,裂解氣體之壓力係降低為9.5 kg/cm 2G,且其溫度為290℃。
請同時參照圖1與圖4,其中圖4係繪示依照本發明之一些實施例之氯乙烯的製作方法之流程示意圖。方法200係先進行加熱製程,以獲得加熱組成,如操作211所示。加熱製程係利用預熱單元130進行加熱操作,以提高從原料槽120輸送出之原料的溫度。其中,原料包含1,2-二氯乙烷,且加熱組成可包含高溫液態原料。於進行操作211後,將所形成之加熱組成導入氣液分離單元140中。於氣液分離單元140中,由於加熱組成僅包含高溫液態原料,故高溫液態原料係由氣液分離單元140之底部輸送至熱回收單元150與加熱單元160中,以接續進行再加熱製程220。
於進行再加熱製程220時,高溫液態原料係被區分為二部份,其中一部份係導入熱回收單元150中,以進行第一再加熱操作(如操作221所示),而另一部份係導入加熱單元160中,以進行第二再加熱操作(如操作223所示)。由於熱回收單元150與加熱單元160之單元本體與其連接管路均係獨立之單元,故可理解,雖然圖4所繪示之操作221係先於操作223進行,但在一些實施例中,操作223亦可先於操作221進行,或者操作221與操作223係同時進行。
於操作221中,未被汽化之高溫液態原料係被導入熱回收單元150中,以藉由熱裂解單元110之高溫產物來加熱,而可獲得第一再加熱組成。於熱回收單元150中,較高溫之熱裂解氣體係與較低溫(相對於熱裂解氣體)之液態原料進行熱交換,而可使部份之液態原料相變化為EDC蒸氣,故第一再加熱組成包含EDC蒸氣與高溫液態原料。經熱回收單元150處理後,第一再加熱組成係導入氣液分離單元140中,以接續進行後述之氣液分離製程。
於操作223中,未被汽化之高溫液態原料係被導入加熱單元160中,以進一步提升原料之溫度。於進行操作223時,部份之液態原料相變化為EDC蒸氣,故第二再加熱組成包含EDC蒸氣與液態之高溫液態原料。在一些具體例中,操作223可利用水蒸氣及/或其他高溫媒介來加熱液態原料,以獲得第二再加熱組成。
進行操作221及操作223時,藉由調整操作223所使用之高溫媒介的用量,導入加熱單元160之高溫液態原料的量可隨之被控制,進而調整熱回收單元150及加熱單元160之處理量。舉例而言,藉由熱虹吸原理,前述處理量之比例可被調控,以滿足方法200之需求。
於進行操作221及操作223後,所形成之第一再加熱組成與第二再加熱組成係獨立地導入氣液分離單元140中,以進行氣液分離製程,如操作225所示。於進行操作225時,第一再加熱組成與第二再加熱組成中之EDC蒸氣與高溫液態原料可被分離,且所分離出之EDC蒸氣可由氣液分離單元140之頂部導入至熱裂解單元110中,以進行後述之熱裂解反應,而所分離出之高溫液態原料可由氣液分離單元140之底部導入熱回收單元150及加熱單元160中,以再次進行如前所述之第一再加熱操作與第二再加熱操作。據此,藉由再加熱製程,熱裂解氣體之熱能可有效被回收利用,進而有助於大幅減少方法200所需之能源成本。另外,藉由第二再加熱操作之進行,再加熱製程可更彈性地進行,而有助於熱裂解反應之初期,利用加熱單元160來解決熱回收單元150缺乏熱裂解氣體之缺陷,以有效提升再加熱製程220之效能。可理解的,於進行操作225時,除第一再加熱組成與第二再加熱組成導入氣液分離單元140外,經預熱單元130加熱所獲得之另一加熱組成(即加熱製程之產物)亦會導入氣液分離單元140中。據此,由於方法200係連續地進行,故進行操作225時,氣液分離單元140係用以分離第一再加熱組成、第二再加熱組成與加熱組成中之EDC蒸氣與高溫液態原料。
於進行再加熱製程220後,所形成之EDC蒸氣(包含前述第一再加熱組成與第二再加熱組成中之EDC蒸氣)係導入至熱裂解單元110中,以進行熱裂解製程,以形成含有氯乙烯氣體之熱裂解氣體,如操作230與操作240所示。可理解的,於進行再加熱製程220後,由氣液分離單元140分離出之高溫液態原料(包含前述第一再加熱組成與第二再加熱組成中之高溫液態原料,以及經預熱單元130加熱後之另一加熱組成)係導入至熱回收單元150與加熱單元160中,以接續進行如前所述之再加熱製程220。在一些具體例中,熱裂解製程之操作壓力為12.1 kg/cm 2G至13.4 kg/cm 2G,且經熱裂解反應後,熱裂解氣體的壓力與溫度可為11.0 kg/cm 2G至11.5 kg/cm 2G和470℃至480℃。可理解的,熱裂解製程所形成之高溫裂解氣體係導入熱回收單元150中,以進行前述之第一再加熱操作,而有效利用高溫裂解氣體之熱能。
因此,於本發明氯乙烯的製備系統與製作方法中,藉由熱回收單元與加熱單元之設置,所進行的第一再加熱操作與第二再加熱操作可有效回收利用熱裂解產物之熱能,並可有效降低熱回收單元之負荷,以延長製備系統之使用壽命。其次,熱回收單元之入料管的一端可設置擋板,以減少熱回收單元之底部沉積物,而有效抑制積垢的形成,並藉由擋板之導流效果,使熱回收單元之內部形成均勻流場,進而提升熱交換效率。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:系統 110:熱裂解單元 120:原料槽 130:預熱單元 140:氣液分離單元 150:熱回收單元 150a:殼體 151:熱傳管 151a,151b,153a,155a:方向 153:入料管 155:出料管 157:擋板 157a:支架 160:加熱單元 170:驟冷單元 200:方法 211,221,223,225,230,240:操作 220:再加熱製程 A:區域
為了對本發明之實施例及其優點有更完整之理解,現請參照以下之說明並配合相應之圖式。必須強調的是,各種特徵並非依比例描繪且僅係為了圖解目的。相關圖式內容說明如下: 圖1係繪示依照本發明之一些實施例之氯乙烯的製備系統之配置示意圖。 圖2係繪示依照本發明之一些實施例之熱回收單元的剖視示意圖。 圖3A係繪示依照本發明之一些實施例之圖2的虛線區域A之放大剖視示意圖。 圖3B係繪示依照本發明之一些實施例之入料管的擋板之立體示意圖。 圖3C與圖3D係繪示依照本發明之一些實施例之圖2的虛線區域A之放大剖視示意圖。 圖4係繪示依照本發明之一些實施例之氯乙烯的製作方法之流程示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:系統
110:熱裂解單元
120:原料槽
130:預熱單元
140:氣液分離單元
150:熱回收單元
160:加熱單元
170:驟冷單元

Claims (10)

  1. 一種氯乙烯的製備系統,包含一熱裂解單元、一預熱單元、一氣液分離單元、一熱回收單元、一加熱單元與一驟冷單元;該熱裂解單元係配置以形成含有氯乙烯氣體之一裂解氣體;該預熱單元係配置以加熱含有1,2-二氯乙烷之一原料,以獲得含有一高溫液態原料之一預熱組成;該驟冷單元連接該熱回收單元;其特徵在於:該氣液分離單元連接於該熱裂解單元之一裂解對流段與該預熱單元之間,該熱回收單元連接於該熱裂解單元之一裂解輻射段與該氣液分離單元之間,且該加熱單元連接該氣液分離單元;其中該氣液分離單元係配置以分離一氣體與一液體,以使該氣體經由一管路導入該裂解對流段;其中該裂解氣體與該高溫液態原料之一部份係導入該熱回收單元中,以利用該裂解氣體加熱該高溫液態原料之該部份,而獲得一熱回收組成,該熱回收組成包含一第一原料蒸氣,且該熱回收組成係導入該氣液分離單元;其中該高溫液態原料之一剩餘部份係導入該加熱單元,以形成一高溫組成,該高溫組成包含一第二原料蒸氣,且該高溫組成係導入該氣液分離單元。
  2. 如請求項1所述之氯乙烯的製備系統,其中該熱回收單元之一底部設有複數個入料管,且該高溫液態 原料之該部份係經由該些入料管導入該熱回收單元中。
  3. 如請求項2所述之氯乙烯的製備系統,其中該些入料管之每一者之一端設有一擋板。
  4. 如請求項3所述之氯乙烯的製備系統,其中該擋板之一投影面積係大於該入料管之一管口之一投影面積。
  5. 如請求項3所述之氯乙烯的製備系統,其中該熱回收單元包含:至少一熱傳管,設於該熱回收單元中,且該至少一熱傳管之一水平高度係大於該些擋板之每一者的一水平高度。
  6. 如請求項1所述之氯乙烯的製備系統,其中該氣液分離單元之一設置位置係高於該熱回收單元之一設置位置。
  7. 如請求項1所述之氯乙烯的製備系統,其中該熱裂解單元之一操作壓力為12.1kg/cm2G至13.4kg/cm2G。
  8. 如請求項1所述之氯乙烯的製備系統,其中該裂解氣體之一壓力為11.0kg/cm2G至11.5 kg/cm2G。
  9. 一種氯乙烯的製作方法,其中該製作方法係利用一熱裂解單元來製作該氯乙烯,且該製作方法包含:對一原料進行一加熱製程,以獲得一加熱組成,其中該原料包含1,2-二氯乙烷,且該加熱組成包含一高溫液態原料;進行該加熱製程後,對該高溫液態原料進行一再加熱製程,其中該再加熱製程包含:對該高溫液態原料之一部份進行一第一再加熱操作,以獲得一第一再加熱組成,其中該第一再加熱操作係利用該熱裂解單元之一產物來加熱該高溫液態原料之該部份,且該第一再加熱組成包含一第一原料蒸氣;對該高溫液態原料之一剩餘部份進行一第二再加熱操作,以獲得一第二再加熱組成,其中該第二再加熱操作係利用一熱源來加熱該高溫液態原料之該剩餘部份,且該第二再加熱組成包含一第二原料蒸氣;以及對該第一再加熱組成與該第二再加熱組成進行一氣液分離製程;進行該再加熱製程後,對該第一原料蒸氣與該第二原料蒸氣進行一熱裂解製程,以形成該氯乙烯。
  10. 如請求項9所述之氯乙烯的製作方法,其中該熱裂解製程之一操作壓力為12.1kg/cm2G至13.4 kg/cm2G。
TW111134647A 2022-09-14 2022-09-14 氯乙烯的製備系統與製作方法 TWI832422B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111134647A TWI832422B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 氯乙烯的製備系統與製作方法
CN202211197693.9A CN117732375A (zh) 2022-09-14 2022-09-29 氯乙烯的制备系统与制作方法
US18/343,062 US20240083828A1 (en) 2022-09-14 2023-06-28 System and method for producing vinyl chloride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111134647A TWI832422B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 氯乙烯的製備系統與製作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI832422B true TWI832422B (zh) 2024-02-11
TW202411182A TW202411182A (zh) 2024-03-16

Family

ID=90142690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111134647A TWI832422B (zh) 2022-09-14 2022-09-14 氯乙烯的製備系統與製作方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240083828A1 (zh)
CN (1) CN117732375A (zh)
TW (1) TWI832422B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4788357A (en) * 1984-11-07 1988-11-29 Wacker-Chemie Gmbh Vinyl chloride production
JPH0629328B2 (ja) * 1987-10-08 1994-04-20 加川 敦子 超微粒子状複合材料の製造方法
TW316894B (zh) * 1993-12-09 1997-10-01 Hoechst Ag
CN101356139A (zh) * 2005-11-15 2009-01-28 Lg化学株式会社 用乙烷和1,2-二氯乙烷制备氯乙烯的方法和设备
CN102779203A (zh) * 2012-06-11 2012-11-14 华东理工大学 工业装置二氯乙烷裂解炉耦合建模方法及应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4788357A (en) * 1984-11-07 1988-11-29 Wacker-Chemie Gmbh Vinyl chloride production
JPH0629328B2 (ja) * 1987-10-08 1994-04-20 加川 敦子 超微粒子状複合材料の製造方法
TW316894B (zh) * 1993-12-09 1997-10-01 Hoechst Ag
CN101356139A (zh) * 2005-11-15 2009-01-28 Lg化学株式会社 用乙烷和1,2-二氯乙烷制备氯乙烯的方法和设备
CN102779203A (zh) * 2012-06-11 2012-11-14 华东理工大学 工业装置二氯乙烷裂解炉耦合建模方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
TW202411182A (zh) 2024-03-16
US20240083828A1 (en) 2024-03-14
CN117732375A (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101289624B (zh) 两段串联连续加压热聚生产中温改质沥青的方法
CN110918018A (zh) 一种釜式淤浆聚乙烯反应器组合撤热方法
CN107418640A (zh) 一种有效回收低品位余热的甲烷化工艺
CN105482839A (zh) 煤热解反应器-循环流化床锅炉联用系统及其应用
SU1621812A3 (ru) Способ получени этилена
TWI832422B (zh) 氯乙烯的製備系統與製作方法
EP4359491A1 (en) Olefins production process
RU2237676C2 (ru) Устройство для предварительного нагревания раствора полимера и способ предварительного нагревания такого раствора
CN100338182C (zh) 一种单程变径炉管的裂解炉
CN118949905A (zh) 一种折叠式反应器生产异佛尔酮的方法及生产装置
CN216785729U (zh) 一种硫磺气化装置
US12024685B2 (en) High pressure ethane cracking with small diameter furnace tubes
CN108854867B (zh) 一种用于费托合成反应器的传热系统
CN113710640A (zh) 二酯基材料生产单元和包含其的二酯基材料生产系统
TW202005941A (zh) 糖類利用電阻加熱的熱解分裂
KR20110076967A (ko) 에틸렌성 불포화 할로겐화 탄화수소를 제조하기 위한 방법 및 장치
CN111659329B (zh) 缩合反应装置
JPH06219706A (ja) 断熱リホーマー反応器
CN107540508A (zh) 一种乙苯催化脱氢生产苯乙烯的方法及其设备
EP1295930A1 (en) Pyrolysis furnace with new type radiant tubes arrangement and method of its operation and usage
CN219308679U (zh) 一种等温合成甲胺装置
CN214094991U (zh) 用于甲醇制丙烯系统的反应热回收系统
CN212375196U (zh) 一种du型炉管轻质原料乙烯裂解炉
CN1017971B (zh) 在有外部中间调温的多级反应区中进行加压化学反应的方法和设备
CN217997058U (zh) 醚后碳四制备甲基叔丁基醚装置