(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二塩化エタンを熱分解して、塩化ビニル、塩化水素及び未分解の二塩化エタンから主としてなり、且つ熱分解副生物を含む熱分解混合物を生成させる熱分解工程、熱分解混合物をクエンチ塔に導入して冷却する冷却工程、冷却された熱分解混合物から塩化水素、塩化ビニル及び二塩化エタンを取得し、これをＨＣｌ塔で蒸留して塔頂から塩化水素を留出させ、塔底から塩化ビニル及び二塩化エタンを主とする液を流出させる塩化水素蒸留工程、及びＨＣｌ塔の塔底から流出した液をＶＣＭ塔で蒸留して、塔頂から塩化ビニルを流出させ、塔底から二塩化エタンを主とする液を流出させ、かつ塔頂から留出した塩化ビニルを脱塩化水素塔で蒸留して塔頂から塩化水素を含む塩化ビニルを留出させてＨＣｌ塔に循環し、塔底から精製された塩化ビニルを流出させる塩化ビニル蒸留工程の各工程を含む塩化ビニルの製造方法において、脱塩化水素塔を６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上の加圧下で操作することを特徴とする方法。
【請求項２】
脱塩化水素塔をＨＣｌ塔よりも高圧で操作し、脱塩化水素塔の塔頂から留出した塩化水素を含む塩化ビニルを、ガス状のままでＨＣｌ塔に循環することを特徴とする請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二塩化エタンを熱分解して塩化ビニルを製造する方法に関するものである。特に本発明は、熱分解混合物から蒸留により取得した塩化ビニル中に微量含まれている塩化水素を、蒸留により除去する方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
二塩化エタンを熱分解して塩化ビニルを製造することは、塩化ビニルの主要な製造法であり、大規模に行われている。この方法では熱分解工程における二塩化エタンの分解率は５０〜６０％程度でありまた種々の副生物が生成するので、熱分解により生成した熱分解混合物から、塩化ビニル、塩化水素及び二塩化エタンを蒸留により回収している。その代表的な１例を図−１に示す。熱分解工程から流出した高温の熱分解混合物は、先ずクエンチ塔（１）に導入して冷却する。クエンチ塔（１）の塔頂から留出する塩化水素、塩化ビニル及び二塩化エタンはＨＣｌ塔（２）に導入する。クエンチ塔（１）の塔底から流出する液は二塩化エタンを主とし、塩化水素、塩化ビニル、高沸点副生物更には不溶物のコークなどを含んでいるので、これから塩化水素及び塩化ビニルを回収してＨＣｌ塔（２）に導入し、残渣は二塩化エタンの精製工程へ送られる。通常は、この液から濾過等によりコークを除き、次いで塩化水素及び塩化ビニルを二塩化エタンの一部と共に回収してＨＣｌ塔（２）に導入する。ＨＣｌ塔（２）の塔頂から留出する塩化水素はオキシクロリネーション工程に送り、エチレン及び酸素と反応させて二塩化エタンとする。ＨＣｌ塔（２）の塔底から流出する塩化ビニル及び二塩化エタンを主とする液はＶＣＭ塔（３）に導入し、塔頂から塩化ビニルを留出させる。この塩化ビニル中には微量の塩化水素が含まれているので、これを脱塩化水素塔（４）で更に蒸留して、塔頂から留出する塩化水素を含む塩化ビニルはＨＣｌ塔（２）に循環し、塔底から流出する塩化ビニルを製品として取得する。ＶＣＭ塔（３）の塔底液は二塩化エタンの精製工程へ送られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した方法における問題点の一つは、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔間において、水分に起因する異常反応や腐蝕などが発生することである。この水分は、熱分解工程に供給される二塩化エタンに随伴したり、種々の工程での洩れ込みなどにより系内に持込まれたものである。
系内に持込まれた水分は、最終的に脱塩化水素塔で塔底から流出する塩化ビニルに同伴して系外に排出される。しかし脱塩化水素塔においては、水分の一部は、塔頂から留出する塩化水素を含む塩化ビニルに同伴される。従って、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔間を濃縮された水分が循環しつつ、その一部が脱塩化水素塔の塔底から流出する塩化ビニルに同伴されて系外に排出されているのが実状である。本発明は脱塩化水素塔において、塔底から流出する塩化ビニルにより多くの水分を同伴させることにより、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔間に蓄積する水分を減少させ、もってこれらの装置における異常反応や腐蝕の発生を減少させようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは脱塩化水素塔における水分の挙動について検討した結果、脱塩化水素塔を６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上の加圧下で操作すると、水分が塔底から流出する塩化ビニルの方により多く配分され、従ってＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔間に蓄積する水分を減少させることができることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいて達成されたもので、本発明によれば、二塩化エタンを熱分解して、塩化ビニル、塩化水素及び未分解の二塩化エタンから主としてなり、且つ熱分解副生物を含む熱分解混合物を生成させる熱分解工程、熱分解混合物をクエンチ塔に導入して冷却する冷却工程、冷却された熱分解混合物から塩化水素、塩化ビニル及び二塩化エタンを取得し、これをＨＣｌ塔で蒸留して塔頂から塩化水素を留出させ、塔底から塩化ビニル及び二塩化エタンを主とする液を流出させる塩化水素蒸留工程、及びＨＣｌ塔の塔底から流出した液をＶＣＭ塔で蒸留して、塔頂から塩化ビニルを留出させ、塔底から二塩化エタンを主とする液を流出させ、かつ塔頂から流出した塩化ビニルを脱塩化水素塔で蒸留して塔頂から塩化水素を含む塩化ビニルを留出させてＨＣｌ塔に循環し、塔底から精製された塩化ビニルを流出させる塩化ビニル蒸留工程の各工程を含む塩化ビニルの製造方法において、脱塩化水素塔を６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上の加圧下で操作することにより、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔における水分に起因する異常反応や腐蝕を減少させることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明方法により二塩化エタンから塩化ビニルを製造するに際しては、二塩化エタンの熱分解〜ＶＣＭ塔における塩化ビニル蒸留分離までの各工程は、常法に従って行うことができる。ＶＣＭ塔で得られた塩化ビニル中には、通常は１０〜１５０ｐｐｍ程度の塩化水素が含まれている。一方、製品として市場に出される塩化ビニル中の塩化水素は、１ｐｐｍ以下、好ましくは０．３ｐｐｍ以下であることが要求されることが多い。従ってＶＣＭ塔で得られた塩化ビニルは、何らかの手段により塩化水素濃度を低下させる必要がある。その方法の一つが、脱塩化水素塔で蒸留して塩化水素を一部の塩化ビニルと一緒に塔頂から留出させて、ＨＣｌ塔に循環する方法である。この方法では、脱塩化水素塔は一般に４ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度の比較的低い加圧下で操作されており、脱塩化水素塔に導入された塩化ビニルの２０％程度が、塔頂のコンデンサーから凝縮液として、ＨＣｌ塔に循環されている。
【０００６】
これに対し本発明では、脱塩化水素塔を６ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以上、好ましくは６〜１５ｋｇ／ｃｍ2 Ｇで操作する。本発明者らの検討によれば、脱塩化水素塔における水分の塔頂留出物と塔底流出物への配分は、脱塩化水素塔の操作圧力に依存する。そして塔底から流出する塩化ビニル中の塩化水素濃度を一定とすると、脱塩化水素塔の操作圧力が高くなるほど、塔底から流出する塩化ビニルにより多くの水分が配分されるようになる。従って脱塩化水素塔を高圧で操作することにより脱塩化水素塔からＨＣｌ塔に循環される水分量が減少し、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔間の水分濃度が低下し、異常反応や装置の腐蝕の発生を抑制することができる。
【０００７】
また、脱塩化水素塔を高圧で操作すると、脱塩化水素塔に供給された塩化ビニルのうち、塔頂から留出してＨＣｌ塔に循環される塩化ビニルの割合を低下させることができる。これによりＨＣｌ塔及びＶＣＭ塔に導入される塩化ビニル量が減少し、ＨＣｌ塔及びＶＣＭ塔において塔底のリボイラーで供給すべき熱量と塔頂のコンデンサーで除去すべき熱量が共に減少する。一方、脱塩化水素塔においては、操作圧力が高くなるにつれて、塔底のリボイラーで供給すべき熱量が増加するが、これらを総合すると、操作圧力を高くして脱塩化水素塔からＨＣｌ塔に循環する塩化ビニル量を減少させることにより、ＨＣｌ塔−ＶＣＭ塔−脱塩化水素塔において塔底のリボイラーで供給すべき熱量を相当量節減することができる。
【０００８】
本発明の好ましい一態様では、脱塩化水素塔の操作圧力をＨＣｌ塔の操作圧力よりも高圧とし、脱塩化水素塔の塔頂から留出した塩化水素を含む塩化ビニルガスをそのままＨＣｌ塔に導入する。この方法によると脱塩化水素塔を４ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ程度で操作して塔頂留出物を凝縮させてＨＣｌ塔に導入する場合に比較して、塔頂留出物を凝縮させてＨＣｌ塔に導入するのに必要な機器類を省略することができる。また塔頂留出物の保有する熱量がそのままＨＣｌ塔に持込まれるので、ＨＣｌ塔の塔底リボイラーで供給すべき熱量を著しく節減することができる。これに伴い、ＨＣｌ塔の塔底リボイラーの熱源を、所望によりより安価なものに転換することも可能となる。
【０００９】
本発明を実施する態様の１例について説明すると、図−１のプロセスにおいて、脱塩化水素塔の塔底から塩化水素０．１ｐｐｍの塩化ビニルを取得する場合について、脱塩化水素塔を４ｋｇ／ｃｍ2 Ｇで操作して塔頂留出物を凝縮させてＨＣｌ塔に供給するケースと、脱塩化水素塔を１３ｋｇ／ｃｍ2 Ｇで操作して塔頂留出物をガス状でＨＣｌ塔に供給するケースとを比較した結果の１例を表−１に示す。なお、水分及び塩化水素の濃度は、それぞれの濃度計により測定した。
【００１０】
【表１】
表−１
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【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するフローシートの１例である。
【符号の説明】
１    クエンチ塔
２    ＨＣｌ塔
３    ＶＣＭ塔
４    脱塩化水素塔
【図１】
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