背景技術：
：：0、現(xiàn)有技術1、例如，ep?0?264?065?a1描述了一種通過1,2-二氯乙烷的無催化劑熱裂解生產(chǎn)氯乙烯的方法，其中1,2-二氯乙烷在第一容器中加熱，然后通過在比第一容器中更低的壓強下蒸發(fā)1,2-二氯乙烷而不進一步加熱來將1,2-二氯乙烷轉(zhuǎn)移到第二容器中，并將氣態(tài)1,2-二氯乙烷進料到裂解爐中，在裂解爐中裂解成氯乙烯和氯化氫。離開第二容器時的1,2-二氯乙烷的溫度為220℃至280℃。在裂解爐中，在其中1,2-二氯乙烷經(jīng)歷熱裂解的管是通過化石燃料的方式加熱的。在裂解爐的輻射區(qū)中，將氣態(tài)1,2-二氯乙烷分別加熱至525℃和533℃。2、ep?0?264?065?a1還提到，為了預熱液體、新鮮的1,2-二氯乙烷，可以使用溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)，該溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)反過來在裂解爐的對流區(qū)中被由加熱裂解爐的燃燒器產(chǎn)生的煙氣加熱。經(jīng)加熱的高沸點液體(例如礦物油、硅油或熔融的聯(lián)苯)適合作為溫度調(diào)節(jié)介質(zhì)。然而，這僅實現(xiàn)預熱至150℃至220℃的溫度，而熱解本身在約530℃的溫度下進行。因此，這種已知的方法不能在200-400℃的溫度范圍內(nèi)進行熱解，也不能在此處所必需的液體傳熱介質(zhì)的輔助下進行所有加熱。3、用于生產(chǎn)氯乙烯的裝置復合體通常由以下組成：4、-用于從乙烯和氯生產(chǎn)1,2-二氯乙烷(“直接氯化”)的裝置，或5、-用于從乙烯、氯化氫和氧氣生產(chǎn)1,2-二氯乙烷(“氧氯化”)的裝置，6、-用于蒸餾純化1,2-二氯乙烷的裝置，7、-用于將經(jīng)蒸餾純化的1,2-二氯乙烷熱裂解成氯乙烯和氯化氫的裝置，以及8、-用于蒸餾除去氯化氫和未反應的1,2-二氯乙烷以及用于純化氯乙烯的裝置。9、通過熱裂解1,2-二氯乙烷獲得的氯化氫可以返回到氧氯化裝置，在氧氯化裝置氯化氫可以再次與乙烯和氧氣反應以形成1,2-二氯乙烷。10、上述裝置復合體可以額外地包括用于焚燒液態(tài)和/或氣態(tài)氯化烴的裝置。這些是在氯乙烯生產(chǎn)過程中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的，并且主要是在1,2-二氯乙烷的蒸餾純化中除去的。在焚燒這些物質(zhì)過程中形成的氯化氫要么作為鹽酸水溶液供應到其他生產(chǎn)過程，要么同樣地返回到氧氯化裝置。焚燒產(chǎn)生的廢熱被用于現(xiàn)有的蒸汽產(chǎn)生過程。11、在de?102?52?891a1中描述的用于將1,2-二氯乙烷裂解成氯乙烯和氯化氫的方法中，使用了能夠降低吸熱裂解中的操作溫度的催化劑。然而，在該方法中，管式反應器同樣被初級能量載體(例如油或氣體)燃燒，爐被分成輻射區(qū)和對流區(qū)。在輻射區(qū)中，熱解所需的熱量主要通過來自燃燒器加熱的爐壁的輻射來傳遞到反應管。在對流區(qū)中，通過對流熱傳遞來利用離開輻射區(qū)的熱煙氣的能量含量，導致1,2-二氯乙烷可以作為熱解反應中的反應物被預熱、蒸發(fā)或過熱。12、用于生產(chǎn)1,2-二氯乙烷的設備中的節(jié)能和/或熱回收的各種措施是現(xiàn)有技術中已知的。這些措施導致運行成本的顯著降低，從而顯著提高了裝置的經(jīng)濟效益并減少了裝置的co2排放。這些措施例如是利用放熱反應步驟的反應熱來加熱工藝中的散熱器。wo?2014/108159?a1詳述了用于生產(chǎn)氯乙烯的裝置中的熱回收的各種已知措施，引用了相應的參考文獻。13、ep?0?225?617?a1描述了一種通過1,2-二氯乙烷的熱裂解生產(chǎn)氯乙烯的方法，其中提到該方法的進行在一些情況下使得經(jīng)由產(chǎn)生蒸汽來回收來自經(jīng)燃燒的裂解爐的煙氣的廢熱。然而，相對較低的煙氣溫度意味著這種方式不是很經(jīng)濟。在該方法中，1,2-二氯乙烷的熱裂解也發(fā)生在相對較高的溫度下。首先，將反應物預熱至約243℃，然后部分地通過壓力釋放和部分地通過用蒸汽加壓來蒸發(fā)反應物，然后在不使用催化劑的情況下在裂解爐中在435℃至497℃之間的溫度下使反應物熱裂解。沒有描述通過導熱油進行加熱，并且在這些溫度下也是不可能通過導熱油進行加熱的。14、ep?0?002?021?a1描述了使用經(jīng)路易斯酸處理的沸石催化劑將1,2-二氯乙烷催化脫氫鹵化成氯乙烯的方法。當使用這樣的催化劑時，反應可以在200℃至400℃范圍內(nèi)的高溫高壓下進行，因此在比1,2-二氯乙烷的常規(guī)熱解顯著更低的溫度下進行。15、本發(fā)明的目的是提供一種通過1,2-二氯乙烷的熱裂解來生產(chǎn)氯乙烯的改進方法，其中實現(xiàn)了操作成本的降低。本發(fā)明的另一個目的是改進用于生產(chǎn)氯乙烯的生產(chǎn)方法的co2平衡。16、通過一種具有開篇提到的性質(zhì)并具有權利要求1的特征的1,2-二氯乙烷的催化熱裂解來生產(chǎn)氯乙烯的方法，實現(xiàn)了上述目的。17、根據(jù)本發(fā)明，液體或冷凝傳熱介質(zhì)至少暫時地、至少部分地通過氫氣、氨或氨氣-氫混合物的氧化中產(chǎn)生的熱能來被加熱。這種操作模式是co2-中性的。使用用于1,2-二氯乙烷熱裂解的催化劑使得可以將反應充分進行的溫度范圍移位到較低的溫度，更特別地移位到約200℃至約400℃的范圍，使得反應器可以借助于傳熱介質(zhì)的方式來加熱，而不是用現(xiàn)有方法中所使用的化石燃料直接燒制。作為管式裂解爐的代替，可以采用例如管殼式熱交換器作為反應器，其中管中填充有催化劑床并且傳熱介質(zhì)優(yōu)選地在回路中流動穿過殼空間。18、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，至少一些或全部的待被氧化的氫氣是在上游電解單元中產(chǎn)生的。電解單元可以優(yōu)選地被設置用于進行氯-堿電解。所產(chǎn)生的氯氣可以用于氯乙烯生產(chǎn)過程中的直接氯化目的。或者，電解單元也可以設置用于水電解。在這種情況下，所產(chǎn)生的氧氣可以用于氧氯化。最后，電解單元也可以設置用于氯化氫電解。優(yōu)選地，在1,2-二氯乙烷的熱裂解中產(chǎn)生的氯化氫經(jīng)歷電化學裂解和/或所形成的氯氣在生產(chǎn)過程中重復使用用于乙烯的氯化。19、此外，有利的是，反應所需的熱量是至少暫時地部分地經(jīng)由通過氫氣和/或氨的燃燒對傳熱介質(zhì)進行加熱來獲得的。這里，反應所需的熱量可以完全經(jīng)由氫氣和/或氨的氧化來獲得。20、傳熱介質(zhì)也可以部分地通過經(jīng)由氫氣和/或氨的氧化產(chǎn)生的熱能的方式來至少暫時地加熱，以及部分地通過與這些燃料不同的燃料的燃燒來至少暫時地加熱。在該方法的該優(yōu)選變型方案中，反應所需的熱量主要經(jīng)由可借助于氫氣和/或氨加熱(heatable)的第一加熱器械來提供，但是提供了借助于與上述燃料不同的燃料的方式操作的至少一個第二加熱器械并且可以至少暫時地使用該第二加熱器械。在這些情況下，第一加熱器械可以被節(jié)流，或者如果需要，完全關閉一段時間，或者以這樣的方式引導傳熱介質(zhì)，使得其流動繞過第一加熱器械。21、例如，該至少一個第二加熱器械可以被設計為焚燒裝置，用于焚燒液體和/或氣態(tài)氯化烴，例如在氯乙烯生產(chǎn)裝置中作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的那些。22、使用液體傳熱介質(zhì)或冷凝傳熱介質(zhì)來提供1,2-二氯乙烷熱解裂解所需的全部反應熱可以通過在合適的催化劑存在下進行反應來實現(xiàn)，與沒有催化作用的傳統(tǒng)方法相比，所述合適的催化劑允許顯著降低反應溫度。當使用此類催化劑時，反應溫度可以被降低，例如從傳統(tǒng)方法中通常的約430℃至約530℃的溫度量級降低至特別是約200℃至400℃的溫度。加熱到該范圍內(nèi)的溫度是可能的，例如當使用導熱油或任選地使用熔融鹽時。合適的催化劑包括例如上文提到的ep?0?002?021?a1中描述的那些物質(zhì)。23、用于純熱(在熱解爐中未催化)或熱催化edc裂解(供應熱量并使用催化劑)的方法通常由以下子步驟組成：24、-在給定壓強下將液體1,2-二氯乙烷預熱至蒸發(fā)溫度，25、-蒸發(fā)經(jīng)預熱的1,2-二氯乙烷，26、-任選地將1,2-二氯乙烷蒸氣過熱至反應溫度的范圍(如果先前的蒸發(fā)未在反應溫度的范圍內(nèi)發(fā)生)，27、-在供應熱量的情況下進行裂解反應(純熱裂解或在使用催化劑的情況下熱裂解)。28、本發(fā)明提供一種方法，該方法除了通過液體傳熱介質(zhì)或冷凝傳熱介質(zhì)的方式加熱用于催化熱裂解反應之外，還能夠通過所述傳熱介質(zhì)的方式加熱用于對1,2-二氯乙烷進行上游預熱、汽化或過熱。并非所有這些步驟都必須借助于傳熱介質(zhì)來加熱。本發(fā)明的方法包括加熱上述子步驟中的至少一個至任何所期望的組合，進而又可以將各個子步驟細分(就器械而言)為各個步驟。29、出于本發(fā)明方法的目的，“加熱”是指通過傳熱介質(zhì)將熱量傳遞給起始材料1,2-二氯乙烷和/或傳遞給反應混合物。這可以導致起始材料1,2-二氯乙烷被加熱、蒸發(fā)和/或過熱。可以在恒定溫度水平(等溫反應控制)下向反應器中的反應混合物供應熱量。還可以進一步加熱反應混合物，其中通過加熱供應的熱量部分地用于覆蓋反應的熱量需求，部分地用于進一步加熱反應混合物。最后，可以調(diào)節(jié)通過加熱向反應混合物的熱量供應，使得反應混合物的可感知的熱量至少部分地用于覆蓋反應的熱量需求，并且與反應器入口溫度相比，反應混合物在反應器中冷卻。加熱以及向原料1,2-二氯乙烷的熱量傳遞是通過液體傳熱介質(zhì)的方式伴隨著傳熱介質(zhì)的冷卻/其可感知熱量的降低來實現(xiàn)的，和/或是通過先前已經(jīng)通過加熱器械蒸發(fā)的冷凝傳熱介質(zhì)的方式來實現(xiàn)的。30、為了本發(fā)明的方法的目的，可以用于傳熱介質(zhì)的加熱器械的器械(加熱器和/或蒸發(fā)器或組合了加熱器和蒸發(fā)器功能的器械)是能夠通過氫氣、氨或氨-氫氣混合物加熱的器械(第一加熱器械)或能夠通過化石燃料(例如熱油或優(yōu)選地天然氣加熱的器械(第二加熱器械)。或者，它們可以是熱傳遞器械(加熱器和/或蒸發(fā)器或組合了加熱器和蒸發(fā)器功能的器械)，其通過來自用于焚燒化工廠副產(chǎn)物的裝置的廢熱、優(yōu)選來自焚燒用于氯乙烯生產(chǎn)的裝置復合體的副產(chǎn)物的裝置的廢熱來加熱。這種器械是本領域技術人員已知的。31、通常，用于1,2-二氯乙烷的催化熱裂解的裝置的熱量需求只能部分地通過焚燒用于氯乙烯生產(chǎn)的裝置復合體的副產(chǎn)物來滿足。因此，在一個優(yōu)選的操作模式中，傳熱介質(zhì)最初通過來自副產(chǎn)物焚燒的廢熱來加熱，并且所需的剩余熱量是通過第一加熱單元中氫氣、氨或氫氣-氨混合物的燃燒來供應的。32、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選改進，液體傳熱介質(zhì)或冷凝傳熱介質(zhì)在回路中循環(huán)，所述回路包括通過氫氣、氨或氫氣-氨混合物的氧化進行操作的至少一個第一加熱器械和用于1,2-二氯乙烷的催化熱裂解的反應器，其中在反應器中的反應介質(zhì)和傳熱介質(zhì)之間發(fā)生熱交換。上述回路優(yōu)選地還包括至少一個第二加熱器械，該第二加熱器械通過燃燒與上文描述的燃料不同的至少一種燃料來進行操作。33、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，至少一個第一加熱器械和至少一個第二加熱器械在所述回路中串聯(lián)連接。在這種情況下，傳熱介質(zhì)在導管回路中首先流動穿過第二加熱器械，然后流動穿過位于其下游的第一加熱器械；或者，穿過這兩個加熱器械的流動可以以相反的方式發(fā)生。替代地，兩個加熱器械也可以布置成準并聯(lián)(quasi-parallel)連接，即，包含加熱器械的導管回路的連接使得相關導管可以被關閉(例如經(jīng)由閥關閉)，以使傳熱介質(zhì)能夠流動穿過第二加熱器械而不也流動穿過第一加熱器械，或者根據(jù)需要反之亦然。34、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，傳熱介質(zhì)以與反應介質(zhì)穿過反應器的流動逆流的方式在回路中循環(huán)。該變型方案對于有效的熱傳遞是有利的。或者，傳熱介質(zhì)的流動可以與反應介質(zhì)的流動并流。35、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，第二加熱器械至少暫時借助于來自用于焚燒氯乙烯生產(chǎn)裝置的副產(chǎn)物的裝置的廢熱來進行操作。該變型方案具有以下優(yōu)點：所使用的廢熱本質(zhì)上來自同一裝置復合體內(nèi)的裝置元件，這意味著可以改善工藝的能量平衡。36、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，第二加熱器械在滿負荷下永久地運行。熱裂解所需的剩余能量可以借助于由氫氣和/或氨加熱的第一加熱單元來供應給傳熱介質(zhì)。在本方法的該變型方案中，第二加熱器械優(yōu)選地永久地處于操作溫度。37、根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選的改進，1,2-二氯乙烷的熱裂解在200℃至400℃的溫度范圍內(nèi)進行。這是一個優(yōu)選的溫度范圍，其可以用液體傳熱介質(zhì)(例如傳熱油)容易地實現(xiàn)。38、本發(fā)明還提供一種通過1,2-二氯乙烷的催化熱裂解生產(chǎn)氯乙烯的裝置，其中1,2-二氯乙烷的熱裂解所需的熱量以及優(yōu)選地1,2-二氯乙烷的預熱、蒸發(fā)和/或過熱所需的熱量是經(jīng)由液體傳熱介質(zhì)或冷凝傳熱介質(zhì)來供應的，所述裝置包括至少一個進行熱裂解的反應器、至少一個第一加熱器械和用于將經(jīng)加熱的傳熱介質(zhì)供應到反應器的導管系統(tǒng)，所述傳熱介質(zhì)是通過第一加熱器械的方式加熱的，其中該至少一個第一加熱器械被設計用于氫氣和/或氨的氧化，即其能夠通過上述燃料之一的氧化、優(yōu)選通過燃燒來產(chǎn)生熱量。39、這里特別優(yōu)選的是，當裝置在該至少一個第一加熱器械的上游包含至少一個電解單元，特別是用于進行氯堿電解、水電解或氯化氫電解時，其中所產(chǎn)生的氫氣——任選地也在混合氨之后——被供應到該至少一個第一加熱器械。40、此外，裝置可以包含用于加熱反應介質(zhì)的至少一個第二加熱器械，該第二加熱器械被設計用于燃燒與氫氣和氨不同的至少一種燃料，例如甲烷、天然氣和/或來自化工廠的液體和/或氣態(tài)廢物。在這種情況下，優(yōu)選的是，傳熱介質(zhì)首先流動穿過第二加熱器械。裂解1,2-二氯乙烷以及預熱1,2-二氯乙烷以使其蒸發(fā)和/或過熱所需的剩余熱量可以通過第一加熱單元供應。第一加熱單元可以優(yōu)選地設計成可調(diào)節(jié)的，以在傳熱介質(zhì)中達到可預定的最終溫度。41、在本發(fā)明的一個優(yōu)選的改進中，導管系統(tǒng)形成傳熱介質(zhì)的回路，該回路包括反應器和通過氫氣、氨或氫氣-氨混合物的方式進行操作的至少一個第一加熱器械。42、根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的變型方案，傳熱介質(zhì)的回路還包括至少一個第二加熱器械。在這種情況下，流動順序優(yōu)選地為介質(zhì)首先流動穿過第二加熱器械。因此，本文中提到的術語“第一”或“第二”加熱器械僅指加熱器械在功能上不同的性質(zhì)，而不限定傳熱介質(zhì)流動穿過它們的順序。43、在本發(fā)明的一個優(yōu)選的改進中，第一加熱器械和第二加熱器械串聯(lián)地或可選地并聯(lián)地布置在傳熱介質(zhì)的回路中。44、根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的變型方案，提供了用于將熱量從傳熱介質(zhì)傳遞到流動穿過反應器或存在于反應器中的反應介質(zhì)的裝置。45、在本發(fā)明的一個優(yōu)選的改進中，反應器包括管殼式熱交換器，管殼式熱交換器的管填充有催化劑床，并且管殼式熱交換器優(yōu)選地具有用于在回路中循環(huán)的傳熱介質(zhì)流動穿過的殼空間。46、下面將基于示例性實施方式并參考附圖更詳細地描述本發(fā)明，其中：47、圖1示出了用于通過1,2-二氯乙烷的催化熱裂解生產(chǎn)氯乙烯的根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性地簡化的裝置圖，以及48、圖2示出了包括管殼式熱交換器的反應器的示意性圖示，其管裝填有催化劑床。49、下面參考附圖，其用于更詳細地闡明本發(fā)明方法的示例性實施方案變型方案。圖1和圖2中的描述被示意性地大大簡化，并且僅示出了與本發(fā)明上下文相關的那些裝置組件。該裝置包括反應器1，例如經(jīng)由至少一個導管向反應器1供應1,2-二氯乙烷(edc)的反應器入口料流2，其在熱的影響下在反應器1中熱解成單體氯乙烯(vcm)，氯乙烯的形成伴隨著氯化氫的產(chǎn)生。所提到的方法的產(chǎn)物在反應器排出料流3中離開反應器1。50、反應器1集成到由導管系統(tǒng)8形成的傳熱介質(zhì)4的回路18中，使得熱量經(jīng)由液體傳熱介質(zhì)(例如導熱油)供應到反應器1，所述液體傳熱介質(zhì)優(yōu)選地以與反應介質(zhì)逆流的方式流動，以便將流動穿反應器1(參見圖2)的反應介質(zhì)13加熱到例如300℃至400℃的溫度，在該溫度下，在反應器1中發(fā)生1,2-二氯乙烷到氯乙烯的催化熱裂解。51、下面更詳細地說明傳熱介質(zhì)4的回路18。傳熱介質(zhì)4的回路18包括用于在回路18中圍繞傳熱介質(zhì)4循環(huán)的泵5，其中在泵5的下游，傳熱介質(zhì)首先流動穿過根據(jù)本發(fā)明的教導可選的第二加熱器械7，其中如果第二加熱器械7處于運行中，則傳熱介質(zhì)4可以通過至少一種與氫氣和/或氨不同的燃料(例如甲烷、天然氣和/或來自化工廠的液體和/或氣態(tài)廢物)的燃燒或通過來自化工廠(例如來自氯乙烯生產(chǎn)裝置)的廢熱的熱能來加熱。52、在第二加熱器械7的下游，傳熱介質(zhì)4流動穿過用氫氣10、氨11或氨-氫氣混合物燃燒的第一加熱器械6，以便加熱傳熱介質(zhì)4。如圖1所示，用于加熱的氫氣10可以例如在上游電解單元9中產(chǎn)生。電解單元9可以優(yōu)選地被設置用于進行氯-堿電解、水電解或其他的氯化氫電解。53、在示例性實施方式中，第二加熱器械7和第一加熱器械6在回路18的導管系統(tǒng)8中是在流動方向上一個接一個地(one?after?the?other)布置的并且因此串聯(lián)連接。替代地，兩個加熱器械也可以彼此并聯(lián)連接，即與圖1不同，兩個加熱器械集成到導管系統(tǒng)8中，使得傳熱介質(zhì)4至少也能夠流動穿過兩個加熱器械中的一個或另一個，同時繞過另一個加熱器械。54、在圖1所示的其中兩個加熱器械6和7串聯(lián)布置的變型方案中，以及在具有未示出的并聯(lián)連接的變型方案中，可以提供圖1中未示出的閥，來接通和斷開加熱器械或者在適當位置處關閉回路18中的導管。此外，可以提供一個或多個調(diào)節(jié)器械(也未在圖1中示出)，以便根據(jù)反應器1中的反應介質(zhì)的加熱要求來調(diào)節(jié)由第一和/或第二加熱器械6、7供應的熱量輸出。55、圖1所示的本發(fā)明的變型方案任選地另外包括器械19，在器械9中可以借助于傳熱介質(zhì)4的流動的熱含量對反應器入口料流2進行預熱、蒸發(fā)和過熱，其中這些選項不一定必須全部實現(xiàn)，而是可以以任何組合實現(xiàn)。器械19優(yōu)選地布置在反應器1的下游的傳熱介質(zhì)回路中。56、參考標記列表57、1?反應器58、2?反應器流入物料流59、3?反應器流出物料流60、4?傳熱介質(zhì)61、5?再循環(huán)泵62、6?第一加熱器械63、7?第二加熱器械64、8?導管系統(tǒng)65、9?電解單元66、10?氫氣67、11?氨68、12?傳熱裝置69、13?反應介質(zhì)70、14?管殼式熱交換器71、15?管72、16?催化劑床73、17?殼空間74、18?回路75、19用于預熱和/或蒸發(fā)和/或過熱的器械技術實現(xiàn)思路當前第1頁12當前第1頁12