8/11/2019 patente US3468967 Produccin y purificacin de cloruro de vinilo (cut sloppy).pdf

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S e p t . 2 3 , 1969 H . H .WALL. E TA L 3 , 4 6 8 , 9 5 7PRODUCTION AND PURIFICATION OF VINYL CHLORIDE

Filed J a n . 2 7 . 1967

8/11/2019 patente US3468967 Produccin y purificacin de cloruro de vinilo (cut sloppy).pdf

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h i r e dS t a t e sP a t e n tOl

3 , 4 6 8 , 9 6 7PRODUCTION AND PURIFICATION 0FVINYL CHLORIDE

Henry H. Wa l land E r i c P . B r e i d e n b a c h ,B a t o nR o u g e ,l L a . ,a n d L e o A . M i l l e r , L a k e l a n d ,F i a . ,a s s i g n o r s t oE t h y lC o r p o r a t i o n ,N ew Yo r k ,N . Y. , a c o r p o r a t i o n o f V i r g i n i aC o n t i n u a t i o n - i m p a r t o fa p p l i c a t i o nS e r .N o .3 6 2 , 76 ,

A p r .2 7 , 1 9 6 4 .T h i sa p p l i c a t i o n J an .2 7 , 1 9 6 7 ,S e r .N . 612,109

l i n t .C l . ( 2 0 7 e1 7 / 3 4 ,1 7 / 5 8 ;i l d3 / 1 4I L S . C l . 2 6 0 - 6 5 6 8 Claims

ABSTRACT 0F THE DISCLOSURE

This i n v e n t i o nr e l a t e s t o a n o v e l p r o c e s sf o r t h e p r o

d u c t i o na n d p u r i f i c a t i o no f v i n y l c h l o r i d eb y t h e r m a ld ec o m p o s i t i o no f d i c h l o r o e t h a n ea n d h i g h p r e s s u r ed i s t i ll a t i o n o f t h e p r o d u c t m i x t u r et o r e c o v e rv i n y l c h l o r i d e .T h e p r e s e n ti n v e n t i o nu t i l i z e s a c o m b i n a t i o n o f d u a l d i s - ~t i l l a t i o n z o n e sW h i c h c o a c tt o c a n c e lt h e e f f e c t so f s l o p p y c u t s i n each zone a nd t h u s a c h i e v es u b s t a n t i a l l ypurep r o d u c ts t r e a m san d a s u b s t a n t i a l l yp u r e r e c y c l es t r e a mW h i l es t i l le l e c t i n ga c o n s i d e r a b l er e f r i g e r a t i o ns a v i n g .

CROSS REFERENCES To RELATEDPPLIC TIONS

T h i s a p p l i c a t i o ni s a c o n t i n u a t i o n - i n - p a r to f a p p l i c at i o n S e r . N o . 3 6 2 , 7 8 6 l e d A p r . 2 7 , 1 9 6 4 , a n d n o wa b a n d o n e d .

BACKGROUND OF THE INVENTION

I t i s k n o w n t h a t v i n y l c h l o r i d ec a n b e p r o d u c e dbyt h e r m a l l yd e c o m p o s i n ge i t h e r1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n eo r 1 , 1d i c h l o r o e t h a n e o rb o t h i n a c r a c k i n g f u r n a c ea t t em p erat u r e s o f a b o u t 4 0 0 C . a n d h i g h e r . T h i s d e c o m p o s i t i o ni n v o l v e s t h es p l i t t i n g o t o f h y d r o g e nc h l o r i d ef rom t h e d ic h l o r o e t h a n em o l e c u l e ,a n d t h e r e s u l t i n gm i x t u r e o fr e a c ta n t s a n d c r a c k i n g p r o d u c t sp r e s e n t sa d i c u l ts e p a r a t i o np r o b l e m .One d i f f i c u l t ye n c o u n t e r e di n c o m m e r c i a la pp l i c a t i o n so f t h e p r o c e s si s t h e e x p e n s eo f c o s t l yr e f r i g e r at i o n s y s t e m sa n dr e f r i g e r a n t sn e c e s s a r yf o r t h ep u r i f i c a t i o no f t h e p r o d u c ts t r e a mf r o m t h e c r a c k i n gf u r n a c e .

I t i s a n o b j e c t o f t h i s i n v e n t i o nt o p r o v i d ea p r o c e s sw h e r e i nt h e r e q u i r e m e n tf o r r e f r i g e r a t i o ni n t h ep r o d u c td i s t i l l a t i o nc o l u m n si s g r e a t l ym i n i m i z e d .

Anot h e r o b j e c t o f t h i s i n v e n t i o ni s t o p r o v i d ea p r o ce s s f o r t h e co m m erc i a l p r o d u c t i o no f v i n y l c h l o r i d ei n am o r e s i m p l ea n d e c o n o m i c a l m a n n e r.

SUMMARY OF THE INVENTION

T h i si n v e n t i o nr e l a t e s t o a p r o c e s sf o r t h e produc t ion o fv i n y l c h l o r i d ec o m p r i s i n gi n c o m b i n a t i o nt h e s t e p s o f d ec o m p o s i n gd i c h l o r o e t h a n et o p r o d u c e am i x t u r ec o n t a i n i n gv i n y lc h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d e ,a n du n r e a c t e dd i c h l o r oe t h a n e ;p r e p a r i n ga l i q u i d p o r t i o nand a g a s e o u sp o r t i o nf r o m s a i d m i x t u r e ;d i s t i l l i n ga t l e a s tp a r t o f t h e l i q u i dp o r t i o no f s a i d mix tu re t o p r o d u c e a g a s e o u s s t r e a m c o nt a i n i n g vi n y l c h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d ea n da q u a n t i t yo fu n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ,an d a l i q u i ds t r e a m c o m p r i s i n g

s u b s t a n t i a l l yp u r e u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ;f u r t h e r d i st i l l i n gs a i d g a s e ou s s t r e a mi n combinat ion w i t h a t l e a s tp a r t o f t h e g a s e o u sp o r t i o n o fs a i d m i x t u r et o p r o d u c ea f i r s t g a s e o u se f f l u e n tc o m p r i s i n gs u b s t a n t i a l l yp u r e h yd r o g e nc h l o r i d e ,a s e c o n dg a s e o u se f f l u e n tc o m p r i s i n gs u bs t a n t i a l l yp u r e v i n y l c h l o r i d e ,an d a l i q u i d e i l i u e n tc o nt a i n i n g u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n ea n d a q u a n t i t yo f v i n y lc h l o r i d e ;a n d r e c y c l i n gs a i d l i q u i de i i i u e n tt o b e f u r t h e rd i s t i l l e dw i t h s a i d a t l e a s tp a r t o f t h e l i q u i d p o r t i o n o fs a i d m i x t u r e .

10

30

4 0

5 0

60

7 0

3 , 4 6 8 , 9 6 7P a t e n t e dS e p t . 2 3 ,1969

P

1C@

2BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

For a m o r e c o m p l e t eu n d e r s t a n d i n g oft h e p r e s e n ti nv e n t i o n ,r e f e r e n c ei s m a d e t o t h e a c c o m p a n y i n gd r a w i n g ,which i s a d iag ram m at i c i l l u s t r a t i o n o f a s y s t e mwhichm a y b e s u i t a b l yemp l o y ed t o c o n d u c tt h e p r o c e s sa s h e r ei n a f t e r d e s c r i b e d .

DESCRIPTION OF THE PREFERREDEMBODIMENTS

D i c h l o r o e t h a n e( e i t h e r1 , 1 - d i c h l o r o e t h a n eo r 1 , 2 - d ic h l o r o e t h a n e )i s f e d by l i n e 1 i n t o a t h e r m a lc r a c k i n gz o n e , e . g . a f u r n a c e ,w h ich may e a n u n p ack ed r e a c t i o nv e s s e l s u p p l i e dw i t h h e a t i n gm e a n s .T h e p r e s s u r eo f t h eg a s e o u s r e a c t a n t sw i t h i nt h e z o n e i s main ta ined a t f r o ma b o u ta t m o s p h e r i cp r e s s u r et o l e s st h a n a b o u t1 0 0p o u n d sp e r s q u a r e i n c hg a u g e an d p r e f e r a b l yf r o m a b o u t 2 5p o u n d s p e r s q u a r ei n c h g au g e t o a b o u t 1 0 0 p o u n d s p e rs q u a r e i n c h g a u g e .T h e t e m p e r a t u r eW i t h i nt h e z o n e i sg e n e r a l l ym a i n t a i n e dat f r o m a b o ut 8 0 0 F . t o a b o u t900F . a nd p r e f e r a b l yf r o m a b o u t8 2 5 F . t o a b o u t8 7 5 F .

T h e g a s e o u sp r o d u c t s t r e a mf r o m t h e t h e r m a lc r a c k i n gzo n e i s wi thdrawn v i a l i n e 2 a t a t empera tu re o f f r o ma b o u t 8 2 5 F. t o a b o u t 8 7 5 F . an d que nc he d by a c i rc u l a t i n g l i q u i d s t r e a m 4 f r o m a q u e n c h i n gz o n e , e . g .knockout d r u m A , t o r e d u c et h e t e m p e r a t u r eo f s t r e a m2t o about 2 5 0 F . an d t h e r e b yf o r m a g a s e o u sphase a nd al i q u i d p h a s e . S t r e a m4 i s s u p p l i e db y c i r c u l a t i n ga p a r to f t h i sl i q u i dp h a s e .A m a l lp a r t o f s t r e a m 4 c o m p r i s i n gc a r b o n a n d t a r s may be withdrawn v i a s t r e a m 5 an d s e n tt o w a s t ed i s p o s a li f n e c e s s a r y .

The g a s e o u s p h a s ei s w i t h d r a w nv i a l i n e3 f r o mt h equenching zone a n d p a s s e dt o a c o n d e n s a t i o nz o n e , c _ g .c o n d e n s e rB . T h e r e i nt h e v ap o r s t r e a mi s p a r t i a l l y co ndensed t o a l i q u i d p o r t i o n and a g a s e o u sp o r t i o n , whichc o e x i s t a s a t w o - p h a s em i x t u r e .T h i s t w o - p h a s e m i x t u r ei s p a s s e df r o m t h e c o n d e n s e rv i a l i n e6 i n t o a d i s e n g a g i n gzo n e o r a k n o ck o u t d r u m C h e r e f r o m t h e l i q u i dp o r t i o n ,w h i c hi s co mp o sed p r i n c i p a l l yo f d i c h l o r o e t h a n e ,i s r em o v e d v i a l i n e7 . P a r t o f t h e l i q u i dp o r t i o ni s r e c y c l e dt ot h e q u e n c h i n g z o n ev i a l i n e 8 t o be r e u n i t e dw i t ht h e l i q u i dp h a s e . The r e m a i n d e ro f s t r e a m 7i s p a s s e dv i a l i n e1 8t o a d i s t i l l a t i o n z o n e , p r e f e r a b l yt h o u g h n o t n e c e s s a r i l yas i n g l e c o l u m n , w h e r e i na p r e s s u r eo f f r o m a b o u t 3 0p o u n d s p e r s q u a r e i n c hg a u g e t o a b o u t 6 0 p o u n d s p e rs q u a r ei n c h g au g e i s m a i n t a i n e d .T h i sZ o n ei s d e p i c t e di nt h e drawing a s a s i n g l e c o l u m n a nd i s l a b e l l e dt h e Di

c h l o r o e t h a n eCol um n .T h e g a s e o u sp o r t i o n f r o m d r u m C s Withdrawn v i a

l i n e 9 a t a t empera tu re o f f r o m a b o u t 9 0 F . t o a b o u t1 1 0 F . a nd a p r e s s u r eo f f r o m a b o u t 30 pou n ds pers q u a r e i n c hg a u g e t o about 50 p ound s p e r s q u a r e i n c hg a u g ean d i s compressed t o g e t h e rw i t h s t r e a m1 0 , a g a s eo u s s t ream f r o m t h e Dich loroe thane C o l u m n , i n a comp r e s s i o n z o n e ,e . g . c o m p r e s s o r D, t o a p r e s s u r eo f l e s st h a n 3 0 0 p o u n d s p e r s q u a r e i n c hg a u g e an d p r e f e r a b l yw i t h i n t h e r a n g e o f f r o m a b o u t 1 5 0 p o u n d s p e r s q u a r ei n c h g a u g e t o about 2 0 0 p o u n d s p e r s q u a r e i n c h g a u ge .I n a t y p i c a l p r o c e s sr u n , s t r e a m 11 compr i se s a b o u t 5 5p e r c e n th y d r o g e nc h l o r i d e ,a b o u t 4 3p e r c e n tv i n y l c h l or i d e an d a b o u t 2 p e r c e n td i c h l o r o e t h a n e .T h e t emperat u r e o f t h e co m p ressed s t r e a m r a n ge sf r o m a b o u t 315

F. t o about 3 3 5 F .T h e c o m p r e s s e ds t r e a m1 1 i s c o o l e di n c o o l i n gz o n eEt o a t e m p e r a t u r eo f f r o m abou t 5 0 F . t o abou t 1 5 0 F. ,a nd p r e f e r a b l yf r o m a b o u t 9 0 F . t o a b o u t 1 1 0 F . , t of o r m a t w o - p h a s el i q u i d - g a ss t r e a m ,and t h i s s t r e a mi st r a n s m i t t e dby l i n e1 2 t o a f r a c t i o n a t i o nz o n e , p r e f e r a b l yt h o u g hn o t n e c e s s a r i l yc o m p r i s i n gtwo c o l u m n sa s showni n t h e d r a w i n g .T h e f i r s t c o l u m n ,l a b e l l e dt h e HydrogenC h l o r i d eC o l u m n , i s m a i n t a i n e da t a p r e s s u r e o ff r o ma b o u t 1 5 0 p o u n d sp e r s q u a r ei n c h g a u g e t o a b o u t 200

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3pounds p e r s q u a r ei n c h g a u g e .T h i sc o l u m n c o n t a i n sd i st i l l a t i o n t r a y s or t h e i r e q u i v a l e n ti n t h e f o r m o f p a c k i n g .T h e o v e r h e a df r o m t h i sc o l u m n ,which c o n t a i n ss u b s t a nt i a l l ya l l o f t h e hydrogen c h l o r i d eas a s u b s t a n t i a l l yp u r eb y - p r o d u c t ,i s withdrawn v i a l i n e 1 3 a t a t e m p e r a t u r e o ff r o m a b o u t _ 2 0 F . t o a b o u t - 1 0 F . , and t h e h e a v ye n d s o f t h e c o l u m nc o n t a i n i n g p r i m a r i l yv i n y l c h l o r i d ea n d s o m e u n r e a c t e d d ich lo r oe thane are r e m o v e d a t at empera tu re o f f r o m a b o u t 160 F . t o a b o u t 1 8 0 F . a n dt r a n s m i t t e dV i a l i n e 1 4 t o a s e c o n d d i s t i l l a t i o n c o l u m n .T h i s c o l u m n ,l a b e l l e d t h e V i n y l C h l o r i d eC o l u m n ,i sm a i n t a i n e da t a p r e s s u r eo f f r o m a b o u t 1 4 0 p o u n d s p e rs q u a r ei n c h g a uge t o a b o u t 1 6 0pounds p e r s q u a r ei n c hg a u g e .F r o m t h i sco lu mn t h e r e m a i n i n gd i c h l o r o e t h a n ei swithdrawn a t a t empera tu re o f f r o m a b o u t 1 9 0 F . t oa b o u t 2 1 0 F . i n a bo t toms s t ream having a s u b s t a n t i a lq u a n t i t y o f v i n y l c h l o r i d et h e r e i n .The v i n y l c h l o r i d em a y r a n g e f r o m a b o u t 40 w e i g h tp e r c e n t t o a b o u t 6 0Weigh t p e r c e n to f t h e b o t to m s s t r e a m .T h i s s t r e a mi s r ec y c l e dv i a l i n e 15 t o t h e r s t d i s t i l l a t i o n z o n e w h i c h i s

d e p i c t e da s t h e D i c h l o r o e t h a n eC o l u m n i n t h e d r a w i n g .S u b s t a n t i a l l yp u r e v i n y l c h l o r i d ei s r e c o v e r e df r o m t h e

t o p o f t h e s e c o n dc o l u m n a t a t e m p e r a t u r e o ff r o m ab o u t90 F . t o a b o u t 1 1 0 F . T h i s s t r e a mi s r e m o v e d v i a l i n e16 and s e n t t o s t o r a g e . I t i s p o s s i b l et o a c h i e v es u b s t a nt i a l l yp u r e v i n y l c h l o r i d ea n d d i c h l o r o e t h a n eb y m a k i n go f f s e t t i n g s l o p p y c u t s i n t h e V i n y l C h l o r i d ea n d Dic h l o r o e t h a n eC o l u m n s .T h u s ,w h i l ep u r e v i n y l c h l o r i d ei s r e m o v e d v i a l i n e 1 6 , a c o n s i d e r a b l ea m o u n t o f v i n y lc h l o r i d ei s a l s o r emo v ed v i a l i n e1 5 a l o n g w i t h u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e .T h i s s l o p p y c u t i s o f f s e ti n t h e D i c h l or o e t h a n eC o l u m n which s e p a r a t e s t h ef e e d s t r e a m s1 5 a n d18 i n t o a s t r e a m1 7 o f s u b s t a n t i a l l yp u r e d i c h l o r o e t h a n ea nd an i mp u re s t r e a m1 0 c o n t a i n i n ga q u a n t i t yo f d i c h l or o e t h a n eW h i c hi s s u b s e q u e n t l y r e t u r n e dt o t h e HydrogenC h l o r i d eC o l u m n and V i n y l C h l o r i d eColumn. S t r e a m1 7f r o m t h e Dich lo roe thane C o l u m n i s r e m o v e d a t a t e mp e r a t u r e o ff r o m a b o u t 2 7 0 F. t o a b o u t 2 9 0 F . a nda f t e r p u r i l i c a t i o nm a y be r e c y c l e dt o t h e t h e r m a lc r a c ki n g z o n e .

A s e x p l a i n e d ,t h e p r e s e n t i n v e n t i o nu t i l i z e sd u a l d i st i l l a t i o n z o n e swhi c h c o a c tt o c a n c e lt h e e l e c t so f s l o p p y c u t s i n e a c han d t h u s a c h i e v es u b s t a n t i a l l yp u r e p r o d u c ts t r e a m sa nd a s u b s t a n t i a l l yp u r e r e c y c l e s t r e a m W h i l eS t i l l e i e c t i n ga c o n s i d e r a b l er e f r i g e r a t i o n s a v i n g .T h et e rm s l o p p y i s a word p e c u l i a rt o t h e a r t . By t h i s t e rmi t i s m e a n t t h a t a d i s t i l l a t i o nc o l u m n i s o p e r a t e dunders u c hc o n d i t i o n s t h a ta s u b s t a n t i a l l yp u r e p r o d u c t s t r e a mi s o b t a i n e d .S u c h a p r o d u c t s t r e a mm a y b e e i t h e r t h eo v e r h e a do r b o t t o m so f t h e c o l u m n ,b u t n o t b o t h , s i n c e

t h e o t h e rs t r e a mf r o m t h e c o l u m n i s i m pur e w i t h s o m eq u a n t i t yo f t h e m a t e r i a lc o m p r i s i n gt h e p r o d u c ts t r e a m .A s l o p p y c u t i s t h e o p p o s i t e o fa s h a r p c u t whichm e a n s t h a t a d i s t i l l a t i o nc o l u m n i s o p e r a t e dunder su chc o n d i t i o n sa s t o o b t a i n a s u b s t a n t i a l l ypure overhead a n da s u b s t a n t i a l l yp u r e b o t t o m s .Columns u t i l i z i n g s h a r p c u t s a r e d i i c u l tt o c o n t r o l an d r e q u i r e c o n s i d e r a b l er ef r i g e r a t i o n .T h e p r e s e n t i n v e n t i o n a v o i d st h e s e d i i i i c u l t i e sb y u t i l i z i n g s l o p p y c u t s .A n d ,t h r o u g hc o a c t i n gd i s t i l l at i o n z o n e s , t h e i m p u r e o v e r h e a df r o m t h e r s t z o n e i st ransformed i n t h e second z o n e i n t o a p u r e o v e r h e a da n d i m p u r eb o t t o m s ,a n d t h e i m p u r eb o t t o m sf r o mt h esecond zo n e i s r e t u r n e dt o t h e i i r s tzo n e t o be t ransformedi n t o a p u r e bot toms an d a n i m pur e o v e r h e a d .Hence, t h etwo s l o p p y c u t s c a n c e l o u t a n d a pure produc t over

h e a d a n d a pure r e c y c l eb o t to m s a r e a c h i e v e d .I n o r d e rt h a t t h o s es k i l l e di n t h e a r t c a n t h u s a p p r e c i a t et h e p r o c e s so f t h i si n v e n t i o n ,t h e f o l l o w i n ge x a m p l e sa r eg i v e nb y way o f d e s c r i p t i o na n dn o t b y way o f l i m i t a t i o n .

E x a m p l eI1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n ea t 9 0 p . s . i . g .and 3 5 0 F . and c h l o

r i n e a t 90 p . s . i . g .a n d 1 2 0 F . were f e d i n t o a n u n p ack edc r a c k i n gf u r n a c e .T h e t e m p e r a t u r ew i t h i nt h e f u r n a c ewasm a i n t a i n e da t f r o m a b o u t 3 5 0 F . t o a b o u t 8 5 0 F . A

3 , 4 6 8 , 9 6 7

3 0

4 0

4 5

60

65

7 0

7 5

s t ream was withdrawn f r o m t h e f u r n a c ewhich c o n t a i n e da b o u t 3 3 p e r c e n t 1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n e ,a b o u t 3 3 p e r c e n tv i n y l c h l o r i d ea n d a b o u t 3 3 p e r c e n th y d r o g e nc h l o r i d ean d s m a l la m o u n t s o f ot h e r c h l o r i n a t e dc o m p o u n d s s u c ha s 1 , 1 , 2 - t r i c h l o r o e t h a n e .T h i s s t ream f r o m t h e f u r n a c eWa s a t a t empera tu re o f a b o u t 8 5 0 F . a n d a p r e s s u r e o fa b o u t 6 0 p . s . i . g .T h e s t r e a mwa s quenched and f e d i n t oa knockout d r u m . A i q u i d s t r e a mf r o m t h e knockout. d r u m a t 2 2 5 F. w a s r e c i r c u l a t e da s a q u e n c h m e d i u m .A ap o r s t ream f r o m t h e d r u m a t 2 2 5 F . a n d 55 p . s . i . g .was withdrawn and p a s s e dt o a c o n d e n s e r ,p a r t i a l l y co nd e n s e dan d c o o l e dt o a t e m p e r a t u r eo f 1 0 0 F. , an d t h e ns e n t t o a d i s e n g a g i n gd r u m where in t h e s t r e a m w a s s e p ar a t e d i n t o a l i q u i d an d a g a s p h a s e .T h e l i q u i d p h a s ewasc o m p o s e dp r i m a r i l yo f 1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n e ;7 0 w e i g h tp e rc e n t o f t h i s l i q u i d wa s r e c y c l e dback t o t h e knockoutd r u m . T h e b a l a n c eo f t h e l i q u i dwa s passed t o a Dich lo roethane C o l u m n w h ich w a s operated a t a p r e s s u r e o ta b o u t5 0 p . s . i . g .T h e g a s e o u sp h a s e ,which was co mp o s edp r i m a r i l y o fv i n y l c h l o r i d ea n d h y d r o g e nc h l o r i d e , w a sp a s s e da t a p r e s s u r e o fa b o u t4 5 p . s . i . g .an d a t e m p e r a t u r eo f ab o u t 1 0 0 F . a l o n gW i t ha v ap o r s t r e a mf r o m t h e Dich loroe thane C o l u m n a t a t empera tu re o f 100 F . i n t o ac o m p r e s s o r where in t h e p r e s s u r ew a s r a i s e d t o a b o u t 2 0 0p . s . i . g .a n d t h e t e m p e r a t u r ewas r a i s e d t o ab o u t 3 3 5 F .T h i s co m p ressed s t r e a mwas c o o l e di n a h e a t exchangert o a tempera tu re o f a b o u t 100 F . a n d s e n t t o a H y d r og en C h l o r i d eC o l u m n . T h i s d i s t i l l a t i o n c o l u m n wase q u i p p e d w i t hs t a n d a r dd i s t i l l a t i o nt r a y s an d a r e u xcondenser a nd was o p e r a t e da t a p r e s s u r eo f , 1 7 0p . s . i . g .S u b s t a n t i a l l yp u r e h y d r o g e nc h l o r i d ewas r e c o v e r e df r o mt h e overhead o f t h e c o l u m n a t a t e m p e r a t u r eo f _ 1 5 F . ;t h eb o t t o m s ,c o m p o s e dof v i n y lc h l o r i d ea n d 1 , 2 - d i c h l o r oe thane a t a t empera tu re o f a b o u t 170 F. , w a s fed i n t o aVi n y lC h l o r i d eCo l u m n e q u i p p e dW t i ht r a y s a n d a r e f l u xc o n d e n s e ra nd o p e r a t e da t a p r e s s u r eo f 150 p . s . i . g .Subs t a n t i a l l y pure v i n y l c h l o r i d ewas r e c o v e r e da s t h e o v e rh ead a t a t e m p e r a t u r eo f 1 0 0 F . T h i s v i n y l c h l o r i d ep r o d u c tc o n t a i n e de s s e n t i a l l yno 1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n e .T h eb o t to m s f r o m t h e v i n y l c h l o r i d ec o l u m n a t a t e m p e r a t u r eo f 2 0 5 F . and c o n t a i n i n ga b o u t 4 0 w e i g h tp e r c e n tofv i n y l c h l o r i d ea n d 6 0 w e i g h tp e r c e n t o f1 , 2 - d i c h l o r o e t hane was r e c y c l e dt o t h e Dichloroethane C o l u m n .

E x a m p l e1 I

The p r o c e s so f E x a m p l eI i s r e p e a t e ds u b s t i t u t i n g1 , 1d i c h l o r o e t h a n ef o r 1 , 2 - d i c h l o r o e t h a n e .

T h u sh a v i n g f u l l yd e s c r i b e dt h e .i n v e n t i o n ,w h a t i sclaimed s :

1 . A r o c e s sf o r t h e p r o d u c t i o n ofv i n y lc h l o r i d ec o i np r i s i n g i nc o m b i n a t i o nt h e s t e p so fA ) d e c o m p o s i n gd i c h l o r o e t h a n et o p r o d u c ea m i x t u r ec o n t a i n i n gv i n y l c h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d e ,a n du n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ;

( B ) p r e p a r i n ga l i q u i d p o r t i o nan d a g a s e o u sp o r t i o nb yp a r t i a l l yc o n d e n s i n gs a i dm i x t u r e ;

( C ) d i s t i l l i n g, a t l e a s tp a r t o f t h e l i q u i dp o r t i o n o fs a i dm i x t u r et o p r o d u c e :

( a ) a g a s e o u s s t r e a mc o n t a i n i n gv i n y l c h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d ean d a q u a n t i t yo f u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ,a n d

( b ) a l i q u i d s t r e a mc o n s i s t i n ge s s e n t i a l l yo f s u bs t a n t i a l l yp u r e u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ; V

( D ) f r a c t i o n a t i n gs a i d g a s e o u ss t r e a mi n c o m b i n a t i o nw i t ha t l e a s t p a r t o f t h eg a s e o u sp o r t i o no f s a i d m i xt u r e t o p r o d u c e :

( a ) a i i r s t g a s e o u se l u e n tc o n s i s t i n ge s s e n t i a l l yo f s u b s t a n t i a l l yp u r eh y d r o g e nc h l o r i d e ,

( b ) a s e c o n dg a s e o u se l u e n tc o n s i s t i n ge s s e n t i a ll y of s u b s t a n t i a l l yp u r ev i n y lc h l o r i d e ,a n d

( c ) a l i q u i d e i u e n t c o n t a i n i n gu n r e a c t e d d ic h l o r o e t h a n ea n d a q u a n t i t yo f v i n y l c h l o r i d e ;a n d

( E ) r e c y c l i n gs a i d l i q u i de f f l u e n tt o b e f u r t h e rd i s t i l l e d

8/11/2019 patente US3468967 Produccin y purificacin de cloruro de vinilo (cut sloppy).pdf

4/4

3 , 4 6 8 , 9 6 75

w i t h s a i da t l e a s tp a r t o f t h e l i q u i dp o r t i o no f s a i dm i x t u r e .

2 . T h e p r o c e s s o fc l a i m1 w h e r e i ns a i d d i c h l o r o e t h a n ei s l , 2 d i c h l o r o e t h a n e .

3 . T h e p r o c e s so f c l a i m 1w h e r e i nt h e p a r t i a l c o n d e ns a t i o n o f t h e m i x t u r eb e g i n sW i t ha q u e n c hb y r e c y c l e dc o n d e n s a t e .

4 . T h e p r o c e s so f c l a i m3 w h e r e i na t l e a s t a p a r t o f s a i dl i q u i d s t r e a mi s r e c y c l e dt o b e d e c o m p o s e dt o s a i d mixt u r e .

5 . T h e p r o c e s so f c l a i m 3 w h e r e i nt h e f r a c t i o n a t i o no f s a i d g a s e o u ss t r e a m i n combina t ion w i t ha t l e a s t a p a r to f s a i d g a s e o u sp o r t i o ni s e i e c t e di n two d i s t i l l a t i o nc o lu m n s t o p r o d u c e :

( a ) s u b s t a n t i a l l yp u r eg a s e o u sh y d r o g e nc h l o r i d ef r o mt h e i i r s to f t h e two c o l u m n s ,

( b ) s u b s t a n t i a l l yp u r e g a s e o u sv i n y l c h l o r i d ef r o mt h es e c o n d o f t h e t w o c o l u m n s , a n d

( c ) i m p u r el i q u i dd i c h l o r o e t h a n e c o n t ai n i n ga s u b s t a n

t i a l q u a n t i t yo f v i n y l c h l o r i d ef rom t h e s e c o n do ft h e t w o c o l u m n s .6 . A r o c e s sf o r t h e p r o d u c t i o no f v i n y l c h l o r i d ec o m

p r i s i n g ,i nc o m b i n a t i o n ,t h e s t e p s o f :A ) d eco mp o s i n g d i c h l o r o e t h a n et o p r o d u c ea m i x t u r ec o n t a i n i n gv i n y lc h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d ea n du nr e a c t e d d i c h l o r o e t h a n e ;

( B ) r a c t i o n a t i n ga t l e a s tp a r t o f a c o n d e n s e dp o r t i o no f s a i d mixture i n a p r i m a r y d i s t i l l a t i o n zo n e t op r o d u c e :

( a ) a g a s e o u ss t r e a mc o m p r i s i n gv i n y l c h l o r i d e ,h y d r o g e nc h l o r i d e a n d u n r e a c t e d d i c h l o r oe t h a n e ,a n d

( b ) a l i q u i ds t r e a mc o n s i s t i n ge s s e n t i a l l yo f s u bs t a n t i a l l yp u r e u n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n e ;

C) i r a c t i o n a t i n gs a i d g a s e o u ss t r e a mt o p r o d u c e :( a ) a i i r s t g a s e o u se d u e n tc o n s i s t i n ge s s e n t i a l l y

of s u b s t a n t i a l l yp u r e h y d r o g e nc h l o r i d e ,( b ) a s e c o n dg a s e o u se f f l u e n tc o n s i s t i n ge s s e n t i a l

l y o f s u b s t a n t i a l l yp u r eV i n y lc h l o r i d e ,a n d

5

2 0

2 5

30

3 5

40

6( c ) a l i q u i de i u e n t c o m p r i s i n g u n r e a c t e dd i

c h l o r o e t h a n ea n d v i n y lc h l o r i d e ;a n d( D ) r e c y c l i n gs a i d l i q u i de t l l u e n tt o b e f u r t h e rd i s t i l l e d

i n s a i dp r i m a r yd i s t i l l a t i o nz o n e .7 . T h e p r o c e s s o f c l a i m 6 i n c l u d i n gr e c y c l i n g s a i d

l i q u i ds t r e a mc o n s i s t i n ge s s e n t i a l l yo f s u b s t a n t i a l l yp u r eu n r e a c t e dd i c h l o r o e t h a n et o t h e d e c o m p o s i n gs t e p ( A ) .

8 . I n t h e p r o c e s s o fs e p a r a t i n g vi n y l c h l o r i d ea n d d ic h l o r o e t h a n ef r o mt h e m i x t u r ep r o d u c e dby l o wp r e s s u r ec r a c k i n gs a i dd i c h l o r o e t h a n et o p r o d u c ev i n y l c h l o r i d e ,t h e improve me n t a c c o r d i n gt o which a t l e a s tp a r t o f s a i dm i x t u r ei s p a r t i a l l yc o n d e n s e dt o f o r m l i q u i dand g a s e o u sp o r t i o n s ,a t l e a s tp a r t o f t h e l i q u i dp o r t i o ni s s u b j e c t e dt oa d i s t i l l a t i o n t o l e a v e a s u b s t a n t i a l l yp u r e d i c h l o r o e t h a n er e s i d u ea nd d i s t i l lo f f a g a s e o u ss t r e a mc o m p r i s i n gt h eh y d r o g e nc h l o r i d ea n d v i n y l c h l o r i d ec o n t e n t so f s a i dl i q u i dp o r t i o n a l o n g w i t hs o m e d i c h l o r o e t h a n e , t h eg a s e o u sp o r t i o n o f t h e p a r t i a l l yc o n d e n s e dm i x t u r ea n dt h e d i s t i l l e d - o f f g a s e o u s s t r e a m a r e c o m b i n e d a n d f r a ct i o n a t e d a t a h i g h p r e s s u r ea s c o m p a r e d w i t h t h e f o r eg o i n gd i s t i l l a t i o nt o d r i v eo f fs u b s t a n t i a l l ya l l i t s h y d r o g e nc h l o r i d e ,t h e r e s i d u ef r o m t h a t f r a c t i o n a t i o ni s d i s t i l l e dt o d i s t i l lo f f s u b s t a n t i a l l yp u r ev i n y l c h l o r i d ea nd l e a v e ar e s i d u eo f d i c h l o r o e t h a n ec o n t a i n i n gv i n y l c h l o r i d e ,a n dt h e l a s t ment ioned r e s i d u ei s s u b j e c t e dt o d i s t i l l a t i o ni na d m i x t u r ew i t h t h e l i q u i d p o r t i o no f t h e p a r t i a l l y cond e n s e dr e a c t i o nm i x t u r e .

R e f e r e n c e sC i t e d

UNITED S TAT E S PATENTS6/1954 Krekeler _________ _ 260 656

9/1962 Hodges __________ __ 260 656

FOREIGN PATENTS

9 3 8 , 8 2 4 1 0 / 1 9 6 3 G r e a tB r i t a i n .

BERNARD HELFIN, P r i m a r yE x a m i n e rJ . BOSKA,A s s i s t a n tE x a m i n e r

U . S .C l . X . R .

2 , 7 2 4 , 0 0 63 , 0 5 5 , 9 5 5

203-75 , 8 2