PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE 1,2-DICLOROETANO.

Procedimiento para la fabricación de 1,2-dicloroetano partiendo de una corriente de etano,

según el cual: a) la corriente de etano se somete a oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios; b) dicha mezcla gaseosa se lava opcionalmente y se seca, produciendo de este modo una mezcla gaseosa seca; c) tras una etapa de purificación adicional opcional, dicha mezcla gaseosa seca se somete a una absorción A1 que consiste en separar dicha mezcla gaseosa en una fracción enriquecida con los compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A), y en una fracción F1; d) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, en el que la mayoría del etileno presente en la fracción A se convierte en 1,2-dicloroetano, y opcionalmente el 1,2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de cloración; e) opcionalmente, la corriente de productos derivada del reactor de cloración, de la que se ha extraído opcionalmente el 1,2-dicloroetano, se somete a una absorción A2 que consiste en separar dicha corriente en una fracción enriquecida con etano F2, la cual se transporta entonces de nuevo a la fracción F1, y en una fracción enriquecida con compuestos que son más ligeros que el etano F2'; f) la fracción F1, que contiene opcionalmente la fracción F2 recuperada en la etapa e) de la absorción A2, se somete a una desorción D que consiste en separar la fracción F1 en una fracción enriquecida con etileno (fracción B) y en una fracción F3, que contiene opcionalmente el 1,2-dicloroetano formado en el reactor de cloración que se extrae entonces si no ha sido extraído previamente, que se recicla a al menos una de las etapas de absorción, opcionalmente después de un tratamiento adicional destinado a reducir la concentración de compuestos que son más pesados que el etano en la fracción F3; g) la fracción B es transportada a un reactor de oxicloración en el que la mayoría del etileno presente en la fracción B se convierte en 1,2-dicloroetano, el 1,2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración y se añade opcionalmente al 1,2-dicloroetano formado en el reactor de cloración; y h) la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración, de la que se ha extraído el 1,2-dicloroetano, que contiene opcionalmente una corriente adicional de etano introducida previamente en una de las etapas b) a g), se recicla a la etapa a)

Procedimiento para la fabricación de 1, 2-dicloroetano La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de 1, 2-dicloroetano (DCE) , a un procedimiento para la fabricación de cloruro de vinilo (VC) , y a un procedimiento para la fabricación de policloruro de vinilo (PVC) .

El DCE se prepara habitualmente mediante oxicloración de etileno usando cloruro de hidrógeno (HCl) y una fuente de oxígeno, o mediante cloración de etileno usando cloro. La deshidrocloración de DCE mediante pirólisis da como resultado de este modo la producción de VC con liberación de HCl. La oxicloración y cloración se llevan a cabo generalmente en paralelo, y el HCl producido en la pirólisis se usa en la oxicloración.

Hasta la fecha, el etileno que es más de 99, 8% puro se usa normalmente para la fabricación de DCE. Este etileno de pureza muy elevada se obtiene vía el craqueo de diversos productos del petróleo, seguido de numerosas operaciones de separación complejas y caras, a fin de aislar el etileno de los otros productos del craqueo y obtener un producto de pureza muy elevada.

Dado el coste elevado ligado a la producción de etileno de tal pureza elevada, y también la ventaja que podría haber desarrollando un procedimiento para la fabricación de VC mediante DCE en regiones favorables que carecen de capacidades de etileno accesibles, se han desarrollado diversos procedimientos para la fabricación de DCE usando etileno que tiene una pureza menor que 99, 8%. Estos procedimientos tienen la ventaja de reducir los costes simplificando el curso de la separación de los productos resultantes del craqueo de productos del petróleo, y abandonando así separaciones complejas que no son beneficiosas para la fabricación de DCE.

De este modo, se han concebido diversos procedimientos para la fabricación de DCE partiendo de etileno que tiene una pureza menor que 99, 8% producido mediante craqueo simplificado de etano.

Por ejemplo, la solicitud de patente WO 00/26164 describe un procedimiento para la fabricación de DCE mediante cloración de etileno obtenido mediante craqueo simplificado de etano, teniendo lugar la cloración en presencia de impurezas obtenidas durante el craqueo del etano sin ninguna otra purificación.

La solicitud de patente WO 03/48088 describe, por su parte, un procedimiento para la fabricación de DCE mediante deshidrogenación de etano, dando lugar a la formación de una fracción que comprende etano, etileno e impurezas que incluyen hidrógeno, fracción la cual se somete entonces a cloración y/u oxicloración.

Estos procedimientos tienen la desventaja de que el etileno obtenido no se puede usar para un procedimiento de cloración/oxicloración de etileno combinado, dado que el etileno contiene impurezas cuya presencia durante la reacción de oxicloración podría provocar problemas de operación, a saber, un envenenamiento del catalizador con productos pesados y una conversión no económica del hidrógeno presente. Esta conversión de hidrógeno consumiría oxígeno de gran pureza, que de este modo se sacrificaría para una reacción indeseada y liberaría una gran cantidad de calor de reacción durante la conversión de hidrógeno en agua. Esta conversión limitaría entonces la capacidad del reactor de oxicloración, que está generalmente ligada a la capacidad de intercambio de calor. Por lo tanto, se debe hacer una inversión inusualmente elevada a fin de asegurar la superficie de intercambio de calor, y de ese modo el volumen del reactor, inducida por la presencia de hidrógeno en la mezcla.

La opción adoptada de quemar el hidrógeno en un reactor separado, descrita en la solicitud WO 03/48088, no resuelve la dificultad, debido a que requiere una gran cantidad de oxígeno, una cantidad estequiométrica con respecto al hidrógeno, y también una gran superficie específica para el intercambio, a fin de eliminar este calor de combustión. Consiguientemente, tiene un consumo significativo de etileno, y puede tener problemas relacionados con la seguridad. Finalmente, la eliminación del agua formada provoca un incremento en los costes de producción.

También son conocidos los procedimientos en los que se obtiene VC mediante oxicloración de etano, y no de etileno. Tales procedimientos no han encontrado una aplicación industrial hasta ahora, puesto que, como se llevan a cabo a temperaturas elevadas, dan como resultado una selectividad mediocre, con pérdida de los agentes reaccionantes usados, y costes para separar y destruir los subproductos, y también se caracterizan por problemas de comportamiento del material en un medio de oxicloración corrosivo. Finalmente, habitualmente se encuentran problemas relacionados con el comportamiento de los catalizadores usados, debido a la vaporización gradual de sus constituyentes, y también relacionados con la deposición de estos constituyentes sobre la superficie fría del haz intercambiador.

Un objeto de la presente invención, por su parte, es proporcionar un procedimiento que usa etileno que tiene una pureza menor que 99, 8%, que tiene la ventaja de reducir los costes relacionados con la producción de etileno de mayor pureza, y que tiene la ventaja de evitar los problemas mencionados anteriormente.

Para ello, la invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de DCE partiendo de una corriente de etano,

según el cual:

a) la corriente de etano se somete a oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios;

b) la mencionada mezcla gaseosa se lava opcionalmente y se seca, produciendo de este modo una mezcla gaseosa seca;

c) tras una etapa de purificación adicional opcional, dicha mezcla gaseosa seca se somete a una absorción A1 que consiste en separar dicha mezcla gaseosa en una fracción enriquecida con los compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A) , y en una fracción F1;

d) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, en el que la mayoría del etileno presente en la fracción A se convierte en 1, 2-dicloroetano, y opcionalmente el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de cloración;

e) opcionalmente, la corriente de productos derivada del reactor de cloración, de la que se ha extraído opcionalmente el 1, 2-dicloroetano, se somete a una absorción A2 que consiste en separar dicha corriente en una fracción enriquecida con etano F2, la cual se transporta entonces de nuevo a la fracción F1, y en una fracción enriquecida con compuestos que son más ligeros que el etano F2';

f) la fracción F1, que contiene opcionalmente la fracción F2 recuperada en la etapa e) de la absorción A2, se somete a una desorción D que consiste en separar la fracción F1 en una fracción enriquecida con etileno (fracción B) y en una fracción F3, que contiene opcionalmente el 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración que se extrae entonces si no ha sido extraído previamente, que se recicla a al menos una de las etapas de absorción, opcionalmente después de un tratamiento adicional destinado a reducir la concentración de compuestos que son más pesados que el etano en la fracción F3;

g) la fracción B es transportada a un reactor de oxicloración en el que la mayoría del etileno presente en la fracción B se convierte en 1, 2-dicloroetano, el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración y se añade opcionalmente al 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración; y la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración, de la que se ha extraído el 1, 2-dicloroetano, que contiene opcionalmente una corriente adicional de etano introducida previamente en una de las etapas b) a g) , se recicla opcionalmente a la etapa a) después de haber sido purgada opcionalmente de gases y/o después de un tratamiento adicional a fin de eliminar los productos clorados contenidos en ella.

Según la etapa a) del procedimiento según la invención, la corriente de etano se somete a una oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios.

La corriente de etano sometida a la oxideshidrogenación catalítica puede ser químicamente pura o no. La corriente de etano usada puede contener hasta 70% en volumen de otros gases tales como metano, hidrógeno, etileno, oxígeno,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la fabricación de 1, 2-dicloroetano partiendo de una corriente de etano, según el cual:

a) la corriente de etano se somete a oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios;

b) dicha mezcla gaseosa se lava opcionalmente y se seca, produciendo de este modo una mezcla gaseosa seca;

c) tras una etapa de purificación adicional opcional, dicha mezcla gaseosa seca se somete a una absorción A1 que consiste en separar dicha mezcla gaseosa en una fracción enriquecida con los compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A) , y en una fracción F1;

d) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, en el que la mayoría del etileno presente en la fracción A se convierte en 1, 2-dicloroetano, y opcionalmente el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de cloración;

e) opcionalmente, la corriente de productos derivada del reactor de cloración, de la que se ha extraído opcionalmente el 1, 2-dicloroetano, se somete a una absorción A2 que consiste en separar dicha corriente en una fracción enriquecida con etano F2, la cual se transporta entonces de nuevo a la fracción F1, y en una fracción enriquecida con compuestos que son más ligeros que el etano F2';

f) la fracción F1, que contiene opcionalmente la fracción F2 recuperada en la etapa e) de la absorción A2, se somete a una desorción D que consiste en separar la fracción F1 en una fracción enriquecida con etileno (fracción B) y en una fracción F3, que contiene opcionalmente el 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración que se extrae entonces si no ha sido extraído previamente, que se recicla a al menos una de las etapas de absorción, opcionalmente después de un tratamiento adicional destinado a reducir la concentración de compuestos que son más pesados que el etano en la fracción F3;

g) la fracción B es transportada a un reactor de oxicloración en el que la mayoría del etileno presente en la fracción B se convierte en 1, 2-dicloroetano, el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración y se añade opcionalmente al 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración; y h) la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración, de la que se ha extraído el 1, 2-dicloroetano, que contiene opcionalmente una corriente adicional de etano introducida previamente en una de las etapas b) a g) , se recicla a la etapa a) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de etano contiene al menos 80% en volumen de etano.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de etano contiene al menos 98% en volumen de etano.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la oxideshidrogenación catalítica de la etapa a) tiene lugar a una temperatura menor o igual a 650ºC.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, durante la etapa b) , dicha mezcla gaseosa se lava y después se seca, produciendo así una mezcla gaseosa seca.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, durante la etapa c) de absorción A1, la mezcla gaseosa seca se pone en contacto con un agente de lavado que contiene 1, 2-dicloroetano.

7. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fracción A contiene al menos 70% en peso de los compuestos que son más ligeros que el etileno contenido en la mezcla gaseosa seca.

8. Procedimiento según la reivindicación 1, según el cual la fracción B se caracteriza por un contenido de etileno mayor o igual a 2% en volumen con relación al volumen de la fracción B.

9. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa e) no tiene lugar.

10. Procedimiento para fabricar cloruro de vinilo, según el cual:

a) una corriente de etano se somete a una oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios;

b) dicha mezcla gaseosa se lava opcionalmente y se seca, produciendo de este modo una mezcla gaseosa 20

seca;

c) tras una etapa de purificación adicional opcional, dicha mezcla gaseosa seca se somete a una absorción A1 que consiste en separar dicha mezcla gaseosa en una fracción enriquecida con los compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A) , y en una fracción F1;

d) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, en el que la mayoría del etileno presente en la fracción A se convierte en 1, 2-dicloroetano, y opcionalmente el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de cloración;

e) opcionalmente, la corriente de productos derivada del reactor de cloración, de la que se ha extraído opcionalmente el 1, 2-dicloroetano, se somete a una absorción A2 que consiste en separar dicha corriente en una fracción enriquecida con etano F2, la cual se transporta entonces de nuevo a la fracción F1, y en una fracción enriquecida con compuestos que son más ligeros que el etano F2';

f) la fracción F1, que contiene opcionalmente la fracción F2 recuperada en la etapa e) de absorción A2, se somete a una desorción D que consiste en separar la fracción F1 en una fracción enriquecida con etileno (fracción B) y en una fracción F3, que contiene opcionalmente el 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración que se extrae entonces si no ha sido extraído previamente, que se recicla a al menos una de las etapas de absorción, opcionalmente después de un tratamiento adicional destinado a reducir la concentración de compuestos que son más pesados que el etano en la fracción F3;

g) la fracción B es transportada a un reactor de oxicloración en el que la mayoría del etileno presente en la fracción B se convierte en 1, 2-dicloroetano, el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración y se añade opcionalmente al 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración;

h) la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración, de la que se ha extraído el 1, 2-dicloroetano, que contiene opcionalmente una corriente adicional de etano introducida previamente en una de las etapas b) a g) , se recicla a la etapa a) ; y i) el 1, 2-dicloroetano obtenido se somete a una pirólisis, produciendo así cloruro de vinilo.

11. Procedimiento para la fabricación de policloruro de vinilo según el cual:

a) una corriente de etano se somete a una oxideshidrogenación catalítica, que produce una mezcla gaseosa que contiene etileno, etano sin convertir, agua y constituyentes secundarios;

b) dicha mezcla gaseosa se lava opcionalmente y se seca, produciendo de este modo una mezcla gaseosa seca;

c) tras una etapa de purificación adicional opcional, dicha mezcla gaseosa seca se somete a una absorción A1 que consiste en separar dicha mezcla gaseosa en una fracción enriquecida con los compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A) , y en una fracción F1;

d) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, en el que la mayoría del etileno presente en la fracción A se convierte en 1, 2-dicloroetano, y opcionalmente el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de cloración;

e) opcionalmente, la corriente de productos derivada del reactor de cloración, de la que se ha extraído opcionalmente el 1, 2-dicloroetano, se somete a una absorción A2 que consiste en separar dicha corriente en una fracción enriquecida con etano F2, la cual se transporta entonces de nuevo a la fracción F1, y en una fracción enriquecida con compuestos que son más ligeros que el etano F2';

f) la fracción F1, que contiene opcionalmente la fracción F2 recuperada en la etapa e) de absorción A2, se somete a una desorción D que consiste en separar la fracción F1 en una fracción enriquecida con etileno (fracción B) y en una fracción F3, que contiene opcionalmente el 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración que se extrae entonces si no ha sido extraído previamente, que se recicla a al menos una de las etapas de absorción, opcionalmente después de un tratamiento adicional destinado a reducir la concentración de compuestos que son más pesados que el etano en la fracción F3;

g) la fracción B es transportada a un reactor de oxicloración en el que la mayoría del etileno presente en la fracción B se convierte en 1, 2-dicloroetano, el 1, 2-dicloroetano obtenido se separa de la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración y se añade opcionalmente al 1, 2-dicloroetano formado en el reactor de cloración;

h) la corriente de productos derivada del reactor de oxicloración, de la que se ha extraído el 1, 2-dicloroetano,

que contiene opcionalmente una corriente adicional de etano introducida previamente en una de las etapas b) a g) , se recicla opcionalmente a la etapa a) ;

i) el 1, 2-dicloroetano obtenido se somete a una pirólisis, produciendo así cloruro de vinilo; y j) el cloruro de vinilo se polimeriza para producir PVC.

12. Procedimiento según las reivindicaciones 1 a 11, según el cual se usan óxidos mixtos que contienen tanto Mo como V, W como V, o Mo, W y V, como sistemas catalíticos para llevar a cabo la oxideshidrogenación catalítica.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, según el cual, entre aquellos que contienen Mo, W y V, se puede hacer mención de Mo-W-V-Ta-Te-Ti-P-Ni-Ce-O, Mo-W-V-Ta-Te-Ti-P-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-Ce-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-Ni-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-O, Mo-W-V-Te-Ti-O, Mo-W-V-Te-P-O, Mo-W-V-Te-O, Mo-W-V-Ta-Te-Ti-P-Ni-Ce-O, Mo-W-V-Ta

Te-Ti-P-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-Ce-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-Ni-O, Mo-W-V-Te-Ti-P-O, Mo-W-V-Te-Ti-O, Mo-W-V-Te-P-O, Mo-W-V-Te-O, Mo-W-V-Nb-O, Mo-WV-Sb-O, Mo-W-V-Ti-Sb-Bi-O, Mo-W-V-Ti-Sb-O, Mo-W-V-Sb-Bi-O, Mo-W-V-Zr-O, Mo-W-V-Nb-Ta-O, Mo-W-V-Nb-O y Mo-W-V-O.