[发明专利]制备氯乙烯的方法

说明书

一种生产氯乙烯的方法，其包括步骤：在足以进行二氯乙烷的脱氯化氢来生产氯乙烯的温度，其可以是150‑350℃，使包含二氯乙烷(EDC)的进料流经过包含脱氯化氢催化剂和氢氯化催化剂的催化剂体系。

本发明涉及氯乙烯(氯乙烯，H₂C＝CHCl)的生产，特别是通过热或催化裂化二氯乙烷来生产。

氯乙烯是一种在商业上重要的化学原料，其主要作为单体用于生产聚氯乙烯(PVC)。它经常被称作氯乙烯单体(VCM)。VCM可以通过不同的方法来制造的。一种商业方法包括1,2-二氯乙烷(EDC)的脱氯化氢。脱氯化氢可以通过热“裂化”来实现，其中EDC在高温，通常高于500℃，和在高压，例如约12巴表压反应，来形成VCM、HCl和副产物包括乙炔、焦炭和更重的产物。这种方法是吸热的，所以是能量密集的。转化率典型地是约55％，因此它通常以显著的再循环来操作，需要另外的能量输入。一种替代的方法包括催化裂化EDC来形成VCM。这种方法在至少250℃的温度，将EDC和氢气进料到包含在碳载体上的钯的催化剂上来形成VCM、HCl和一些乙炔和乙烯。在95％的选择率实现至多约60％的转化率。这种方法描述在WO00/29359中，其解释了存在氢气来将任何乙炔副产物原位转化成乙烯，其可以再循环来形成EDC。乙炔的转化避免了减少催化剂寿命的焦炭的积累。催化裂化也不如热裂化能量密集。本发明的一个目标是提供一种生产VCM的替代方法。

根据本发明，一种生产氯乙烯的方法包括步骤：在足以进行二氯乙烷的脱氯化氢来生产氯乙烯的温度，使包含二氯乙烷(EDC)的进料流经过包含脱氯化氢催化剂和氢氯化催化剂的催化剂体系。

虽然进料流中可以存在氢气，但是本发明方法的一个具体优点是不需要存在氢气。以前已知的包括EDC的热裂化或催化裂化的方法都需要氢气进料来将不想要的乙炔转化成乙烯。在本发明的一个实施方案中，进料流包含摩尔比小于1EDC:0.1H₂(即1EDC:0.1H₂)，特别是小于1:0.001(即1EDC:0.001H₂)的EDC和氢气。在另一实施方案中，进料流基本上不含氢气。在这个实施方案中，不将氢气添加到进料流中。“基本上没有氢气”表示不将氢气添加到进料流中，但是可以作为杂质以低含量存在。

作为本文使用的，EDC表示1,1-二氯乙烷和/或1,2-二氯乙烷。作为进料流用于制造VCM的方法的二氯乙烷可以通过乙烯与氯和/或氯化氢(HCl)在氯化或氧氯化方法中反应来制造。这样的方法是已知的，商业上广泛实践的，并且不直接包括在本发明方法中。通过这样的方法生产的EDC主要是1,2-二氯乙烷(1,2-EDC)。1,2-EDC是用于由EDC来制造VCM的最常用的原料。1,1-EDC可以存在于本发明方法的进料流中。1,1-EDC可以作为氢氯化方法中由乙炔来制造VCM的方法中的副产物而形成。在一种基于乙炔的VCM方法中，典型的重质副产物流由约90％的1,1-EDC和约10％的其他氯化烃组成。本发明方法的进料流可以包含这种副产物流的至少一部分。本发明方法的进料流可以包含产物流的至少一部分，其含有在乙炔的氢氯化方法中形成的EDC。重质流的脱氯化氢可以产生VCM，和可以再循环到氢氯化方法的HCl。可以清除重质流的一部分来防止不可转化的重质物在方法中积累。不能转化的重质物可以例如送到热或催化氧化器来加以破坏。将本发明方法整合到由乙炔来制造VCM的方法中增加了这种方法的VCM的产率。

进料流可以包含稀释剂或惰性化合物例如氮气。进料流可以包含其他化合物，其包括产物流中存在的化合物，例如乙炔、乙烯、氯化氢或VCM。进料流可以包含少量(通常小于1wt％)的杂质例如HCl、O₂、乙烯、Cl₂、CO₂、VCM、氯乙烷、氯丁二烯、氯仿、四氯化碳、苯、三氯乙烯、三氯乙烷和更重的氯化烃。典型地，处理进料流来除去这些化合物的至少一部分。