PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE 1,2-DICLOROETANO.

Procedimiento para la fabricación de 1,2-dicloroetano partiendo de una fuente de hidrocarburos,

según el cual: a) la fuente de hidrocarburos se somete a craqueo, que produce una mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes; b) la mencionada mezcla de productos se separa en una fracción enriquecida en compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A), en una fracción enriquecida en etileno (fracción B), y en una fracción pesada (fracción C); c) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, y la fracción B a un reactor de oxicloración, reactores en los cuales la mayoría del etileno presente en las fracciones A y B es convertido en 1,2-dicloroetano; d) el 1,2-dicloroetano obtenido se separa de las corrientes de productos derivadas de los reactores de cloración y oxicloración

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).

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, 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 separar los productos resultantes del craqueo, y abandonando así separaciones complejas que no son beneficiosas para la fabricación de DCE.

Por ejemplo, la solicitud de patente WO 00/26164 describe un procedimiento para la fabricación de DCE mediante craqueo simplificado de etano, acoplado a la cloración de etileno. Para ello, tiene lugar una etapa de cloración de etileno en presencia de las impurezas obtenidas durante el craqueo del etano.

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 al cual se somete entonces a cloración y/u oxicloración.

Los procedimientos descritos tienen no obstante la desventaja de que el etileno obtenido no se puede usar para un procedimiento de cloración/oxicloración de etileno, dado que el etileno contiene impurezas cuya presencia durante la reacción de oxicloración podría provocar problemas de explotación, a saber, un envenenamiento del catalizador con productos pesados y una conversión no económica del hidrógeno presente. Esta conversión de hidrógeno consumiría oxígeno, y liberaría una gran cantidad de calor de reacción. Esto 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 específica 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 separador no resuelve la dificultad, debido a que requiere una gran cantidad de oxígeno debido a que es estequiométrico con respecto al hidrógeno, y una gran superficie específica para el intercambio, a fin de eliminar este calor de combustión, siendo su consecuencia un consumo significativo de etileno y pudiendo tener problemas relacionados con la seguridad. Finalmente, la eliminación del agua formada provoca un incremento en los costes de producción.

El objetivo de la presente invención, por su parte, es proporcionar un procedimiento que usa etileno con una pureza menor que 99,8%, que tiene la ventaja de reducir los costes abandonando separaciones complejas para aislar el etileno de los otros productos del craqueo que no son beneficiosos para la fabricación de DCE, 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 fuente de hidrocarburos, según el cual:

a) la fuente de hidrocarburos se somete a craqueo, que produce una mezcla de productos que contienen etileno y otros constituyentes;

b) la mencionada mezcla de productos se separa en una fracción enriquecida en compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A), en una fracción enriquecida en etileno (fracción B), y en una fracción pesada (fracción C);

c) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, y la fracción B a un reactor de oxicloración, reactores en los cuales la mayoría del etileno presente en las fracciones A y B se convierte en DCE;

d) el DCE obtenido se separa de las corrientes de productos derivadas de los reactores de cloración y oxicloración.

La fuente de hidrocarburos considerada puede ser cualquier fuente de hidrocarburos conocida. Preferiblemente, la fuente de hidrocarburos sometida a craqueo (etapa a)) se escoge del grupo que consiste en nafta, gasoil, gas natural líquido, etano, propano, butano, isobutano, y sus mezclas. De manera particularmente preferida, la fuente de hidrocarburos se elige del grupo que consiste en etano, propano, y mezclas de propano/butano. Se obtuvieron buenos resultados con una fuente de hidrocarburos elegida del grupo que consiste en propano y mezclas de propano/butano. Las mezclas de propano/butano pueden existir como tales, o pueden consistir en mezclas de propano y butano.

La expresión etano, propano, butano, y mezclas de propano/butano se entiende que significa, para los fines de la presente invención, productos que están comercialmente disponibles, a saber, que consisten principalmente en el producto puro (etano, propano, butano, o propano/butano como mezcla), y en segundo lugar en otros hidrocarburos saturados o insaturados, que son más ligeros o más pesados que el propio producto puro.

La expresión craqueo (etapa a)) se entiende que significa, para los fines de la presente invención, todas las etapas para tratar la fuente de hidrocarburos que conducen a la formación de una mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes que se separarán en las fracciones A, B y C en la etapa b) del procedimiento según la invención.

Tal craqueo se puede llevar a cabo según cualquier técnica conocida, en tanto que permita la producción de una mezcla de productos que contenga etileno y otros constituyentes. Ventajosamente, el craqueo comprende una primera etapa de pirólisis (es decir, una conversión bajo la acción de calor) de la fuente de hidrocarburos en presencia o ausencia de terceros compuestos tales como agua, oxígeno, un derivado de azufre y/o un catalizador. Esta primera etapa es seguida preferiblemente de etapas para la recuperación térmica del calor de los gases craqueados, para separar los productos pesados (por ejemplo, vía enfriamiento orgánico y enfriamiento acuoso), para comprimir y secar los gases, y para eliminar la mayoría del dióxido de carbono y la mayoría de los compuestos de azufre presentes o añadidos (por ejemplo por medio de un lavado alcalino), opcionalmente para hidrogenar los derivados indeseables tales como, por ejemplo, acetileno, y opcionalmente eliminar parte del hidrógeno y/o del metano, por ejemplo vía un proceso de PSA (adsorción por cambio de presión) o vía un proceso de membrana. Las etapas para hidrogenar los derivados indeseables y para eliminar parte del hidrógeno y/o del metano se pueden llevar a cabo durante la etapa b) más abajo (por ejemplo durante la primera etapa para separar la mezcla de productos derivada de la etapa a) o en la fracción A). Preferiblemente, estas etapas se llevan a cabo durante la etapa a) para el craqueo.

Ventajosamente, en el procedimiento según la invención, la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes derivada de la etapa a) comprende hidrógeno, metano, compuestos que comprenden de 2 a 7 átomos de carbono, monóxido de carbono, nitrógeno y oxígeno. El hidrógeno, el metano y los compuestos que comprenden de 2 a 7 átomos de carbono distintos de acetileno están presentes preferiblemente en una cantidad de al menos 200 ppm en volumen con relación al volumen total de la mencionada mezcla de productos. El monóxido de carbono, el nitrógeno, el oxígeno y el acetileno pueden estar presentes en una cantidad menor que 200 ppm en volumen, o en una cantidad de al menos 200 ppm en volumen, con relación al volumen total de la mencionada mezcla de productos. Los compuestos que contienen más de 7 átomos de carbono, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y otros compuestos azufrados y agua también pueden estar presentes en la mezcla de productos mencionada anteriormente en una cantidad menor que 200 ppm en volumen, con relación al volumen total de la mencionada mezcla de productos.

Tras la etapa a) para el craqueo definida anteriormente, la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes se somete a la etapa b), que comprende ventajosamente un máximo de cuatro,... [Seguir leyendo]

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

a) la fuente de hidrocarburos se somete a craqueo, que produce una mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes;

b) la mencionada mezcla de productos se separa en una fracción enriquecida en compuestos que son más ligeros que etileno, que contiene parte del etileno (fracción A), en una fracción enriquecida en etileno (fracción B), y en una fracción pesada (fracción C);

c) la fracción A es transportada a un reactor de cloración, y la fracción B a un reactor de oxicloración, reactores en los cuales la mayoría del etileno presente en las fracciones A y B es convertido en 1,2-dicloroetano;

d) el 1,2-dicloroetano obtenido se separa de las corrientes de productos derivadas de los reactores de cloración y oxicloración.

2. Procedimientos según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de hidrocarburos se elige del grupo que consiste en nafta, gasoil, gas natural líquido, etano, butano, isobutano, y sus mezclas.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la fuente de hidrocarburos se elige del grupo que consiste en etano, propano, butano, y mezclas de propano/butano.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la mezcla de productos que contiene etileno y otros constituyentes derivada de la etapa a) comprende hidrógeno, metano, compuestos que comprenden de 2 a 7 átomos de carbono, monóxido de carbono, nitrógeno y oxígeno.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la fracción B contiene de 40% a 99,5% en volumen de etileno, con relación al volumen total de la fracción B.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la fracción A contiene un contenido en volumen de etileno de forma que representa de 10% a 90% del contenido en volumen de etileno de la fracción B.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa b) comprende:

- una primera etapa de separación S1, que consiste en la separación de la mencionada mezcla de productos dentro de una columna principal C1 en la fracción A en la parte superior de la columna C1, en la fracción C en la parte inferior de la columna C1, y en la fracción F1 extraída del lateral de la columna C1, y

- una segunda etapa de separación S1', que consiste en la separación de la fracción F1 en una fracción F1', que es transportada a la columna C1, y en la fracción B.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa b) comprende:

- una primera etapa de separación S2, que consiste en la separación de la mencionada mezcla de productos en una columna principal C2 en una fracción F2 en la parte superior de la columna C2, y en la fracción C en la parte inferior de la columna C2,

- una segunda etapa de separación S2', que consiste en la separación de la fracción F2 en la fracción A y en una fracción F2', y

- una tercera etapa de separación S2'', que consiste en la separación de la fracción F2' en la fracción B y en una fracción F2''.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa b) comprende:

- una primera etapa de separación S3, que consiste en la separación de la mencionada mezcla de productos en una columna principal C3 en una fracción F3 en la parte superior de la columna C3, y en la fracción C en la parte inferior de la columna C3, y

- una segunda etapa de separación S3', que consiste en la separación de la fracción F3 en una columna C3' en la fracción A en la parte superior de la columna C3', y en la fracción B en la parte inferior de la columna C3'.

10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la etapa b) comprende:

- una primera etapa de separación S4, que consiste en la separación de la mencionada mezcla de productos en una columna principal C4 en la fracción A en la parte superior de la columna C4, y en una fracción F4 en la parte inferior de la columna C4, y

- una segunda etapa de separación S4', que consiste en la separación de la fracción F4 en una columna C4', y en la fracción B en la parte superior de la columna C4', y en la fracción C en la parte inferior de la columna 5 C4'.

11. Procedimiento para la fabricación de cloruro de vinilo, caracterizado porque el 1,2-dicloroetano obtenido mediante el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 se somete a pirólisis.

12. Procedimiento para la fabricación de policloruro de vinilo mediante polimerización del cloruro de vinilo obtenido mediante el procedimiento según la reivindicación 11.