Brevet FR2156496A1 — publié le 19730601

L'invention a pour objet un procédé de séparation du chlorure de vinyle des gaz inertesnon-condensés, généralement obtenus dans le procédé d'hydrochloruration de l t acetylene ou du dégazage des autoclaves de polymérisation. On sait qu'au cours de la liquéfaction du chlorure de vinyle gazeux contenant une certaine quantité de gaz inerte, ce dernier reste non-condensé et contient une quantité notable de chlorure de vinyle gazeux en fonction de la température de refroidissement et de la pression utilisée. On connaît un procédé de séparation du chlorure de vinyle des gaz inertes par absorbtion dans différents solvants, comme par exemple le dichloréthane, le tétrachlorure de carbone, le perchloroéthylène, etc., suivie de la distillation du chlorure de vinyle de ces solvants. Le procédé ci-dessus mentionné présente l'inconvénient de ne pas aboutir à une séparation totale du chlorure de vinyle des gaz inertes, de nécessiter une installation entrainant des investissements élevés, d'entraîner une grande consommation de solvants et d'évacuer des gaz qui polluent l'atmosphère avec le chlorure de vinyle non absorbé et le solvant entraîné. Le procédé selon l'invention écarte les inconvénients ci-dessus men tionnés grâce au fait que, pour séparer le chlorure de vinyle des gaz inertes, on l'adsorbe sur une couche de charbon actif refroidie par un serpantin placé dans la couche d'adsorbtion. Le chlorure de vinyle adsorbé sur le charbon actif est désorbé par chauffage de la couche ou par introduction de vapeur directement dans ladite couche. Dans ce qui suit, on donne deux exemples non limitatifs de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement l'installation utilisez pour l'adsorbtion du chlorure de vinyle. Exemple 1 L'installaton se compose de deux adsorbeurs 1A et 1B montés en parallèle, pourvus d'éléments d'échange de chaleur (chauffage ou refroidissement) 2A et 2B placés dans la couche adsorbante, d'un contrôleur de pression 3, d'un enregistreur de température 4, d'un refroidisseur 5, d'un séparateur de gouttelettes 6, d'un débitmètre 7 et de deux manomètres 8. Les adsorbeurs fonctionnent alternativement, l'un étant dans la phase d'adsorption et l'autre dans la phase de désorption et de régénération de la couche. Dans les adsorbeurs 1A et 1B, on place une couche de charbon actif granulé dont la granulation est comprise entre 1 et 6 mm, de préférence entre 2 et 3 mm. Les gaz inertes contenant le chlorure de vinyle dont la concentration varie entre 2 et 50 % en volume, sont introduits dans l'adsorbeur 1A par un tuyau 9. Au cours du passage des gaz au travers de la couche de charbon actif se produit la rétention totale du chlorure de vinyle contenu dans lesdits gaz. Durant la phase d'adsorption, la couche de charbon actif est refroidie par l'eau ou par une saumure amenée par un tuyau 10. Le chlorure de vinyle contenu dans le gaz est adsorbé de cette manière sur le charbon actif et les gaz inertes ayant traversé la couche sont évacués dans l'atmosphère à l'aide du contrôleur de pression 3. Le contrôleur de pression 3 maintient dans le système la pression nécessaire pendant les phases antérieures. Quand la couche commence à être saturée par le chlorure de vinyle retenu, on peut constater la fin de la période d'adsorption par une brusque augmentation de la température des gaz à la sortie de la couche, la température étant enregistrée par l'enregistreur de température 4. A ce moment, on introduit les gaz dans le deuxième adsorbeur. Le chlorure de vinyle retenu sur le charbon actif est désorbé en amenant par un tuyau 12, directement dans la couche de charbon actif, de la vapeur dont la température est comprise entre 100" et 2000C, de préférence entre 1300 et 1500C et en chauffant simultanément la couche à l'aide du serpentin 2A alimenté par un tuyau 11 en vapeur sous 2 à 13 atmosphère et de préférence sous 5 à 6 atmosphère. Le chlorure de vinyle gazeux désorbé du charbon traverse ensuite le refroidisseur 5 pour permettre la condensation des vapeurs d'eau. L'eau condensée est séparée dans le séparateur de gouttelettes 6 et éliminée périodiquement. Après avoir terminé la désorbtion, quand le débit indiqué par le dé bitmètre 7 tend vers zéro, la couche de charbon est séchée par le passage d'un courant de gaz inerte amené par un tuyau 13, tandis que le chauffage par serpentin est maintenu. Lorsque le séchage de la couche est terminé, on la refroidit pour le recyclage. On constate que la quantité de chlorure de vinyle adsorbée sur le charbon actif est fonction de la température de refroidissement et de la pression partielle du chlorure de vinyle comme le montre le tableau ci-dessous, la pression du gaz inerte n'étant pas prise en considération. Pression partielle Quantité de chlorure de vinyle du chlorure de adsorbée sur le charbon actif en vinyle fonction de la température. nm Hg Kg C.V/î00 Kg de charbon actif - 100C 50C 200C 350C 120 34 32 29 24 167 41 38 34 29 700 54 50 45 39 1370 - 61 55 48 En particulier, la capacité d'adsorption du charbon actif n'est pas af fectée dans le cas où les gaz inertes sont constitués d'azote et d'hydrogène. Exemple 2 On charge l'installation de l'exemple 1 avec une couche de charbon actif im- prégnée d'hydroquinone (entre 0,1 et 2 % en poids). On utilise un charbon actif comme dans l'exemple 1 -L'imprégnation est réalisée habituellement par la dissolution de 0,1 à 2 Kg. d'hydroquinone dans 200 - 500 1 d'eau auxquels on ajoute les 100 Kg de charbon actif, le mélange étant ensuite agité pendant une heure. Le charbon actif imprégné avec la solution ci-dessus mentionnée est séché dans un séchoir ou directement dans l'adsorbeur, puis on procède comme dans l'exemple 1. Le charbon actif ainsi imprégné, retient dans la même mesure le chlorure de vinyle des gaz. La capacité d'adsorption du charbon actif imprégné est maintenue longtemps, le charbon actif imprégné est utilisé en particulier dans le cas où le gaz inerte contient aussi de l'oxygène. Le procédé selon l'invention présente les avantages Suivants - il permet de réaliser une séparation totale du chlorure de vinyle contenu dans les gaz inertes, - il utilise une installation simple, dont les couts d'investissement et d'opération sont réduits, - il est facile à conduire,en toute sécurité, - il a une consommation réduite d'utilités, - il ne consomme pas d'énergie, - le charbon actif a une longue durée d'utilisation, - l'imprégnation par hydroquinone augmente la durée d'utilisation. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la séparation du chlorure de vinyle des gaz inertes, carac térisé en ce que les gaz contenant le chlorure de vinyle traversent une couche adsorbante de charbon actif refroidie à des températures comprises entre -100C et +35"C par un serpentin alimenté en eau ou en saumure, le chlorure de vinyle retenu étant ensuite désorbé en introduisant de la vapeur directement dans la couche et en chauffant simultanément celle-ci par serpentin. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse adsorbante de charbon actif est imprégnée par de l'hydroquinone jusqu a une teneur de 2 Z en poids.