СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНИРОВАННЫХ НЕНАСЫЩЕННЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ЭТИЛЕНОВОГО РЯДА

1. Способ термического расщепления галогенированных алифатических углеводородов до галогенированных ненасыщенных углеводородов этиленового ряда в реакторе, который содержит реакторные трубы, проходящие через конвекционную и радиационную зону, расположенную вниз по потоку реакционных газов, и одну или несколько горелок в радиационной зоне для обогрева реакторных труб, причем предусмотрено расположенное за пределами реактора нагревательное устройство для нагревания галогенированного алифатического углеводорода ("исходный поток"), которое обогревается за счет энергии реакционных газов, выходящих из радиационной зоны, отличающийся тем, что:
a) в реакторные трубы вводят химический активатор термического расщепления и/или в пределах реактора в реакторные трубы в одном или нескольких местах осуществляют локально ограниченный подвод энергии для стимулирования термического расщепления;
b) количество топлива, подаваемого в одну или несколько горелок, уменьшают до тех пор, пока степень превращения при реакции расщепления по сравнению с режимом без применения химического активатора и/или локально ограниченного подвода энергии не изменяется или изменяется на ±20%;
c) температура реакционной смеси, выходящей из реактора, составляет от 400 до 470°C;
d) молярная степень превращения в пересчете на подаваемый галогенированный алифатический углеводород находится в интервале от 50 до 65%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве мероприятия e1) определяют точку росы дымовых газов на выходе из конвекционной зоны или в дымоходе и используют ее в качестве задающего воздействия для регулирования подачи топлива и/или для регулирования вводимого количества химического активатора, и/или для регулирования интенсивности локально ограниченного подвода энергии.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве мероприятия e2) в теплообменнике конденсируют дымовые газы, а отходящее тепло дымовых газов используют для подогрева воздуха, подаваемого в горелки.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что осуществляют теплообмен на выходе дымовых газов из конвекционной зоны.
5. Способ по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что он включает в себя мероприятия e1) и e2).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что локально ограниченный подвод энергии для образования радикалов осуществляют посредством электромагнитного или корпускулярного излучения.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что электромагнитное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет лазера.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве химического активатора применяют элементарный хлор.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что элементарный хлор разбавляют хлористым водородом, причем количество хлористого водорода, применяемого для разбавления, не превышает 5 мол.% от подаваемого потока галогенированного алифатического углеводорода.
10. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что молярная степень превращения в пересчете на подаваемый галогенированный алифатический углеводород находится в интервале от 52 до 57%.
11. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что галогенированный алифатический углеводород представляет собой 1,2-дихлорэтан, а галогенированный ненасыщенный углеводород этиленового ряда представляет собой винилхлорид.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкий галогенированный алифатический углеводород косвенным путем нагревают и испаряют за счет горячего газообразного продукта, содержащего галогенированный ненасыщенный углеводород этиленового ряда и выходящего из реактора, а образующийся газообразный исходный материал подают в реактор, причем жидкий галогенированный алифатический углеводород в первом резервуаре нагревают до кипения за счет газообразного продукта и из него подают во второй резервуар, в котором без последующего нагревания частично испаряют при давлении более низком, чем в первом резервуаре, причем испаренный газообразный исходный материал подают в реактор, а неиспарившийся галогенированный алифатический углеводород возвращают в первый резервуар.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что галогенированный алифатический углеводород перед подачей во второй резервуар нагревают в конвекционной зоне реактора дымовыми газами, образующимися в горелках, обогревающих реактор.
14. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что в одном или нескольких местах измеряют температуру внутренней стенки дымохода и/или температуру внутренней стенки пиролизной печи на выходе дымовых газов из более холодного в отношении дымовых газов участка конвекционной зоны и используют в качестве задающего воздействия для регулирования подачи топлива и/или для регулирования вводимого количества химического активатора, и/или для регулирования интенсивности локально ограниченного подвода энергии.
15. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что используют теплоизолированный дымоход.
16. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что используют дымоход с попутным теплообменом.
17. Способ по любому из пп.1-4 и 6-9, отличающийся тем, что дымовые газы удаляют из пиролизной печи дымососом.
18. Способ по п.3, отличающийся тем, что дымовые газы после выхода из конвекционной зоны удаляют дымососом и подают в один или несколько теплообменников, в которых происходит их конденсация, отходящее тепло используют для нагревания воздуха, подаваемого в горелки, образующийся конденсат при необходимости обрабатывают и выводят из технологического процесса, а оставшиеся газообразные компоненты дымовых газов при необходимости очищают и выбрасывают в атмосферу.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что дымовые газы, охлаждаемые ниже точки росы, входят сверху в нисходящем направлении в теплообменник, предусмотренный с этой целью, и после охлаждения выходят в восходящем направлении из теплообменника, а образующийся конденсат может самотеком вытекать из теплообменника и, таким образом, полностью отделяться от потока дымовых газов.
20. Устройство для термического расщепления галогенированных алифатических углеводородов до галогенированных ненасыщенных углеводородов этиленового ряда, включающее в себя реактор, который содержит реакторные трубы, проходящие через конвекционную и радиационную зону, расположенную далее по направлению потока реакционных газов, причем в радиационной зоне предусмотрена одна или несколько горелок для обогрева реакторных труб, и расположенное за пределами реактора нагревательное устройство для нагревания галогенированного алифатического углеводорода, которое обогревается за счет энергии реакционных газов, выходящих из радиационной зоны, причем устройство включает следующие элементы:
A) средства для подачи в реакторные трубы химических активаторов термического расщепления и/или средства для локально ограниченного подвода в одном или нескольких местах реакторных труб энергии для стимулирования термического расщепления;
B) средства для подачи топлива в одну или несколько горелок;
C) средства для определения точки росы дымовых газов на выходе из конвекционной зоны или в дымоходе или средства для определения молярной степени превращения при реакции расщепления;
D) средства для регулирования подачи топлива и/или для регулирования вводимого количества химического активатора, и/или для регулирования интенсивности локально ограниченного подвода энергии, причем точку росы дымовых газов на выходе из конвекционной зоны или в дымоходе или молярную степень превращения при реакции расщепления используют в качестве задающего воздействия при регулировании.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что в качестве последующего элемента E) предусмотрен по меньшей мере один теплообменник для рекуперации отходящего тепла, выделяющегося при конденсации дымовых газов, для подогрева воздуха, подаваемого в зону горения.
22. Устройство по п.20 или 21, отличающееся тем, что средство для определения молярной степени превращения при реакции расщепления установлено по ходу потока после выхода пиролизных газов из нагревательного устройства для нагрева галогенированных алифатических углеводородов или в верхней части закалочной колонны.
23. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что средства для подачи химических активаторов для термического расщепления совместно с галогенированными алифатическими углеводородами в реакторные трубы в радиационной зоне представляют собой подводящие линии, позволяющие вводить заданное количество химических активаторов в исходный газовый поток.
24. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что средства для подачи химических активаторов термического расщепления в реакторные трубы в одном или нескольких местах радиационной зоны представляют собой подводящие линии, позволяющие вводить заданное количество химических активаторов в реакторные трубы на уровне радиационной зоны, предпочтительно подводящие линии, имеющие на концах со стороны реактора сопла, и более предпочтительно подводящие линии, входящие в трубопроводы в направлении потока реакционных газов предпочтительно в первой трети радиационной зоны.
25. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что средства для локально ограниченного подвода в реакторные трубы в одном или нескольких местах радиационной зоны энергии для образования радикалов представляют собой подводящие линии, предпочтительно имеющие на концах со стороны реактора сопла, через которые вводят равновесную или неравновесную плазму в реакторные трубы на уровне радиационной зоны, или окна, через которые вводят электромагнитное или корпускулярное излучение в реакторные трубы на уровне радиационной зоны, и более предпочтительно подводящие линии или окна, входящие в трубопроводы или смонтированные на них в направлении потока реакционных газов предпочтительно в первой трети радиационной зоны.
26. Устройство по п.20, отличающееся тем, что расположенное за пределами реактора нагревательное устройство для нагревания галогенированного алифатического углеводорода содержит первый и второй резервуары, причем жидкий галогенированный алифатический углеводород в первом резервуаре нагревают до кипения за счет газообразного продукта и из него подают во второй резервуар, в котором без последующего нагревания частично испаряют при давлении более низком, чем в первом резервуаре, причем испаренный газообразный исходный материал подают в реактор, а неиспарившийся галогенированный алифатический углеводород возвращают в первый резервуар.
27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что галогенированный алифатический углеводород перед подачей во второй резервуар подают в трубопровод, идущий через конвекционную зону реактора, для нагревания дымовыми газами, образующимися в горелках, обогревающих реактор.
28. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что оно содержит теплоизолированный дымоход.
29. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что оно содержит дымоход с попутным теплообменом.
30. Устройство по любому из пп.20-21, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один дымосос для удаления дымовых газов из пиролизной печи.