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MXPA02005152A - Proceso para la fabricacion de cloruro de vinilo a partir de etano y etileno con inmediata recuperacion de hci a partir del efluente del reactor. - Google Patents

Proceso para la fabricacion de cloruro de vinilo a partir de etano y etileno con inmediata recuperacion de hci a partir del efluente del reactor.

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Publication number
MXPA02005152A
MXPA02005152A MXPA02005152A MXPA02005152A MXPA02005152A MX PA02005152 A MXPA02005152 A MX PA02005152A MX PA02005152 A MXPA02005152 A MX PA02005152A MX PA02005152 A MXPA02005152 A MX PA02005152A MX PA02005152 A MXPA02005152 A MX PA02005152A
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MX
Mexico
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stream
reactor
hydrochloric acid
vinyl chloride
chlorine
Prior art date
Application number
MXPA02005152A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark E Jones
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/US2000/027272 external-priority patent/WO2001038273A1/en
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
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Abstract

Un proceso para producir monomero de cloruro de vinilo en donde cantidades significativas tanto de etano como de etileno en corrientes de entrada a dicho reactor afiliado donde el acido clorhidrico en el efluente del, reactor se recupera esencialmente por completo a partir del efluente del reactor en la primera operacion unitaria despues del paso o etapa de reaccion de etano/etileno en vinilo. Se presentan los pasos de: reaccion catalitica de oxideshidro-cloracion del etano, etiteno, acido clorhidrico, oxigeno y cloro; amortiguamiento de la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo que esencialmente no tiene acido clorhidrico; separacion de la corriente del producto crudo en. una corriente de producto de monomero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y reciclaje de la corriente de ligeros a dicho reactor.

Description

PROCESO PARA LA FABRICACIÓN DE CLORURO DE VINILO A PARTIR DE ETANO Y ETILENO CON INMEDIATA RECUPERACIÓN DE HCl A PARTIR DEL EFLUENTE DEL REACTOR Esta invención se dirige a un aparato y proceso para producir monómero de cloruro de vinilp (VCM) a partir de etano y etileno. Especialmente, esta invención se dirige a los procesos para producir monómero de cloruro de vinilo en donde (1) cantidades significativas tanto de etano como de etileno están presentes en las corrientes de entrada al reactor afiliado y (2) el ácido clorhídrico en el efluente del reactor esencialmente se recupera completamente del efluente en la primera operación unitaria después del paso o etapa de reacción de etano/etileno hacia vinilo. El cloruro de vinilo es un material clave en el comercio moderno, y la mayoría de los procesos desarrollados hoy en día derivan el cloruro de vinilo del 1 ,2-dicloroetano (EDC) en donde el EDC primero se deriva de etileno; de este modo, desde un marco de referencia abstracto, se usa cuando menos un sistema global de tres operaciones (etileno a partir de hidrocarburos primarios, preponderantemente vía la desintegración térmica; etileno en EDC; y después EDC en cloruro de vinilo). Hay una necesidad que hace falta inherente en la industria para cambiar hacia un enfoque en donde el cloruro de vinilo se derive más directamente de manera económica de hidrocarburos primarios sin la necesidad de primero manufacturar y purificar el etileno, y el beneficio económico inherente relacionado con esta visión ha inspirado una cantidad significativa de desarrollo. Como una primera área general de desarrollo, la fabricación de etano en vinilo es de interés para varias compañías comprometidas en la producción de cloruro de vinilo, y una cantidad significativa de literatura • sobre el tema ahora está disponible. Los siguientes párrafos dan una vista general del trabajo clave relacionado con las modalidades presentadas en los nuevos desarrollos de la presente descripción. La Patente de Gran Bretaña GB 1 ,039,369 titulada "CATALYTIC CONVERSIÓN OF ETHANE TO VINYL CHLORI DE" (CONVERSIÓN CATALÍTICA DE ETANO EN CLORURO DE VINILO) la cual se emitió el 17 de agosto de 1966, describe el uso de metales multivalentes, incluyendo aquellos en la serie de los lantanos, una producción de cloruro de vinilo a partir de etano. La patente describe el uso de ciertos catalizadores a condición de que "el vapor, el cloro disponible y el oxígeno se usen en proporciones específicas controladas". El sistema descrito opera a una temperatura de entre 500 y 750°C. El cloro disponible en la tecnología descrita opcionalmente incluye 1 ,2- dicloroetano. La Patente Británica GB 1 ,492,945 titulada "PROCESS FOR PRODUCI NG VINYL CHLORIDE" (PROCESO PARA PRODUCIR CLORURO DE VINILO) que se emitió el 23 de noviembre de 1977 para John Lynn Barclay describe un proceso para la producción de cloruro de vinilo usando lantano en un catalizador de etano a vinilo basado en cobre. Los autores describen, que el lantano está presente para alterar favorablemente la volatilidad del cobre a la temperatura elevada requerida para la operación. Los ejemplos muestran la ventaja del ácido clorhídrico en exceso en la reacción afiliada. La Patente Británica GB 2,095,242 titulada "PREPARATION OF MONOCHLORO-OLEFINS BY OXICHLORINATION OF ALKANES" (PREPARACIÓN DE MONOCLORO-OLEFINAS MEDIANTE LA OXICLORACIÓN DE ALCANOS) la cual se emitió el 29 de septiembre de 1982 para David Roger Pyke y Robert Reíd describe un "proceso para la producción de olefinas monocloradas que comprende llevarlas a reacción a elevadas temperaturas una mezcla gaseosa que comprende un alcano, una fuente de cloro y un oxígeno molecular en la presencia de un catalizador que comprende plata metálica y/o un compuesto de la misma y uno o más conexiones de manganeso, cobalto o níquel". Los autores indican que las mezclas de etano y etileno se pueden alimentar al catalizador. No se dan ejemplos y las ventajas específicas de las mezclas de etano/etileno no se describen. La Patente Británica GB 2, 101 ,596 titulada "OXYCHLORINATION OF ALKANES TO MONOCHLORINATED OLEFINS" (OXICLORACION DE ALCANOS PARA OLEFINAS MONOCLORADAS) la cual se emitió el 19 de enero de 1983 para Robert Reid y David Pyke describe un "proceso para la producción de olefinas monocloradas que comprende poner a reacción a temperatura elevada una mezcla gaseosa que comprende un alcano, una fuente de cloro y oxígeno molecular en presencia de un catalizador que comprende conexiones de cobre, manganeso y titanio y es útil en la producción de cloruro de vinilo a partir de etano". Los autores además describen que "los productos de la reacción, en una modalidad, se aislan y usan como están o, en otra modalidad, se reciclan al reactor para aumentar el rendimiento de la olefina monoclorada". Los autores indican que las mezclas de etano y etileno se pueden alimentar al catalizador. No se dan ejemplos y las ventajas específicas de las mezclas etano/etileno no se describen. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,629,354 titulada "HALOGEIs|ATED HYDROCARBONS" (HIDROCARBU ROS HALOGENADOS) que se emitió el 21 de diciembre de 1971 para William Q. Beard, Jr. describe un proceso para la producción de cloruro de vinilo y la coproducción de etileno a partir de etano en presencia de ácido clorhídrico y oxígeno. Los catalizadores preferidos son cobre o hierro soportados. Un ejemplo en esta patente muestra el ácido clorhídrico excedente (HCl) relativo al etano en la reacción. Una proporción de un etano a cuatro cloruros de hidrógeno se usa para producir una corriente que contiene 38.4 por ciento de etileno (que no requi re HCl para producir) y 27.9 por ciento de cloruro de vinilo (el cual requiere solamente un mol de HCl por mol de cloruro de vinilo para producir). La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,658,933 titulada "ETHYLENE FROM ETHAN E, HALOGEN AN D HYDROGEN HALIDE THROUGH FLUIDIZED CATALYST" (ETI LENO A PARTIR DE ETANO, HALÓGENO Y ACIDO CLORHÍDRICO A TRAVÉS DE CATALIZADOR FLUIDIZADO) la cual se emitió el 25 de abril de 1972 para William Q. Beard, Jr. describe un proceso para la producción de haluro de vinilo en un sistema de tres reactores que combina un reactor de oxideshidrogenación, un reactor de oxihalogenación y un reactor de deshidrohalogenación. Los autores muestran que (oxi) halodeshidrogenación del etano, en algunos casos, es mejorada mediante la adición tanto del halógeno como del haluro de hidrógeno. Como en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,629,354, el etileno generado produce VCM a través de oxihalogenación (oxicloración) convencional y desintegración. El HCl producido en la operación de desintegración se devuelve al reactor de halodeshidrogenación. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,658,934 titulada "ETHYLENE FROM ETHANE AND HALOGEN THROUGH FLU IDIZED RARE EARTH CATALYST" (ETILENO A PARTIR DE ETANO Y HALÓGENO A TRAVÉS DE CATALIZADOR DE TIERRA RARA FLUIDIZADA) que se emitió el 25 de abril de 1972 para William Q. Beard, Jr. y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,702,31 1 titulada "HALODEHYDROGENATION CATALYST" (CATALIZADOR DE HALODESHIDROGENACION) que se emitió el 7 de noviembre de 1972 para William Q. Beard, Jr. ambas describen un proceso para la producción de haluros de vinilo en un sistema de tres reactores que combinan un reactor de halodeshidrogenación, un reactor de oxihalogenación y un reactor de deshidrohalogenación. Los autores describen la halodeshidrogenación del etano para producir etileno para la conversión posterior a EDC a través de la oxihalogenación (oxicloración) con producción posterior de VCM a través de desintegración térmica convencional. El HCl producido en la operación de desintegración se revuelve al reactor de oxihalogenación en la patente '934 y al reactor de halodeshidrogenación en la patente '31 1. En la última patente, las ventajas del cloro total en exceso, tanto como HCl como Cl2 se demuestra que aumenta la producción de los productos deseables. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,644,561 titulada "OXYDEHYDROGENATION OF ETHANE" (OXIDESHIDROGENACION DEL ETANO) la cual se emitió el 22 de febrero de 1972 para William Q. Beard, Jr. y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,769,362 titulada "OXIDEHYDROGENATIQN OF ETHANE" (OXIDESHIDROGENACION DEL ETANO) la cual se emitió el 30 de octubre de 1973 para William Q. Beard, Jr. se relaciona bastante con las anteriores y describe procesos para la oxideshidrogenación de etano en etileno en presencia de cantidades en exceso de haluro de hidrógeno. La patente describe un catalizador ya sea de haluro de cobre o de hierro que además se estabiliza con un haluro de tierra rara con la proporción de tierra rara contra cobre o haluro de hierro mayor de 1 : 1 . La patente describe el uso de un exceso sustancial de HCl en relación con la cantidad molar de alimentación de etano, siendo el HCl no consumido en la reacción. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,046,823 titulada "PROCESS FOR PRODUCING 1 ,2-DICH LOROETHANE" (PROCESO PARA PRODUCIR 1 ,2-DICLOROETANO) la cual se emitió el 6 de septiembre de 1977 para Ronnie D. Gordon y Charles M. Starks describe un proceso para la producción de EDC en donde el etano y el cloro se hacen reaccionar en la fase de gas sobre un catalizador que contiene cobre.
La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4, 100,21 1 titulada "PROCESS FOR PREPARATION OF ETHYLENE AND VINYL CHLORIDE FROM ETHANE" (PROCESO PARA LA PREPARACIÓN DE ETILENO Y CLORURO DE VINJLO A PARTIR DE ETANO) la cual se emitió el 1 1 de julio de 1978 para Angelo Joseph Magistro describe la regeneración de un catalizador de hierro para un proceso que hace reaccionar etano tanto en etileno como en monómero de cloruro de vinilo en una mezcla. Esta patente describe que una fuente de cloro está presente a partir de 0.1 mol hasta 10 moles por mol de etano. En general, conforme la proporción de ácido clorhídrico contra etano aumenta, la producción de cloruro de vinilo y de otros productos clorados también umenta aunque la producción de etileno disminuye. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,300,005 titulada "PREPARATION OF VINYL CHLORIDE" (PREPARACIÓN DE CLORURO DE VINILO) la cual se emitió el 10 de noviembre de 1981 para Tao P. Li sugiere un catalizador basado en cobre para la producción de monómero de cloruro de vinilo en la presencia o exceso de HCl. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,097,083 titulada "PROCESS FOR THE CHLORI.NATION OF ETHANE" (PROCESO PARA LA CLORACION DEL ETANO) la cual se emitió el 17 de marzo de 1992 para John E. , Stauffer describe clorocarbono como una fuente de cloro en el proceso de etano en monómero de cloruro de vinilo. Esta patente describe métodos en donde los clorohidrocarburos se pueden usar para capturar HCl para el uso posterior en la producción de vinilo. La EVC Corporation ha estado activa en la tecnología de etano en vinilo, y las siguientes cuatro patentes son resultado de sus esfuerzos en desarrollo. La Publicación Europea EP 667,845 titulada "OXYCHLORINATION CATALYST" (CATALIZADOR DE OXICLORACION) la cual se emitió el 14 de enero de 1998 para Ray Hardman e lan Michael Clegg describe un catalizador basado en cobre con un paquete de estabilización para el catalizador de etano en vinilo. Este catalizador parece ser relevante para la tecnología adicional descrita en las siguientes tres patentes de los Estados Unidos. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,663,465 titulada "BY-PRODUCT RECYCLING IN OXYCHLORINATION PROCESS" (RECICLAJE DE PRODUCTOS SECUNDARIOS EN EL PROCESO DE OXICLORACION) la cual se emitió el 2 de septiembre de 1997 para lan Michael Clegg y Ray Hardman describe un método para la oxicloración catalítica del etano en monómero de cloruro de vinilo que combina el etano y una fuente de cloro en un reactor de oxicloración con un catalizador conveniente; recicla los productos secundarios para el reactor de oxicloración; trata los productos secundarios de hidrocarburos clorados insaturados en un paso de hidrogenación para convertirlos en sus contrapartes saturadas y los pasa de nuevo al reactor; y clora el producto secundario de etileno en 1 ,2-dicloroetano para su reciclaje. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,728,905 titulada "VINYL CHLORIDE PRODUCTION PROCESS" (PROCESO DE PRODUCCIÓN DE CLORURO DE VINILO) la cual se emitió el 17 de marzo de 1998 para lan Michael Clegg y Ray Hardman discute la fabricación de etano en viniio en presencia de HCl excedente usando un catalizador de cobre. La patente describe un proceso de oxicloración catalítica de etano como una fuente de oxígeno y una fuente de cloro en presencia de un catalizador de cobre y que contiene metal alcalino. El HCl se suministra al reactor de oxicloración en exceso del requisito éstequiométrico para el cloro. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,763,710 titulada "OXYCHLORINATION PROCESS" (PROCESO DE OXICLORACION) la cual se emitió el 9 de junio de 1998 para lan Michael Clegg y Ray Hardman discute la oxicloración catalítica del etano en monómero de cloruro de vinilo combinando etano y una fuente de cloro en un reactor de oxicloración en presencia de un catalizador de oxicloración (las condiciones de la reacción se seleccionan para mantener un exceso de HCl); separar los productos de monómero de cloruro de vinilo, y reciclar los productos secundarios al reactor. Volviendo ahora a la técnica en la derivación de cloruro de vinilo a partir de etileno, la mayoría de los procesos comerciales para la producción de monómero de cloruro de vinilo usan etileno y cloro como materias primas claves. El etileno se pone en contacto con cloro en 1 ,2-dicloroetano líquido que contiene un catalizador en un reactor de cloración directa. El 1 ,2-dicloroetano subsecuentemente se desintegra a temperatura elevada para producir monómero de cloruro de vinilo y ácido clorhídrico (HCl). El HCl producido a su vez se alimenta a un reactor de oxicloración en donde se hace reaccionar con etilenp y oxígeno para producir más 1 ,2-dicloroetano. Este 1 ,2-dicloroetano también se alimenta a la desintegración térmica para producir monómero de cloruro de vinilo. Éste proceso se describe en la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,210,358 titulada "CATALYST COMPOSITION AND PROCESS FOR THE PREPARATION OF ETHYLENE FROM ETHANE" (COMPOSICIÓN CATALÍTICA Y PROCESO PARA LA PREPARACIÓN DE ETILENO A PARTIR DE ETANO) la cual se emitió el 1 1 de mayo de 1993 para Angelo J. Magistro. Las tres operaciones unitarias (cloración directa, oxicloración y desintegración térmica) de los procesos comerciales actualmente nías usados frecuentemente se denominan en combinación como una planta de EDC "balanceacja", aunque fuentes adicionales de cloro (HCl), en una modalidad, también se llevan a esos sistemas de plantas extendidos. La estequiometría neta de la planta "balanceada" es: 4C2H4 + 2CI2 + O2 -> 4C2H3CI + 2H O El costo de etileno representa una fracción significativa del costo total de la producción de monómero de cloruro de vinilo y requiere valores caros para producir. El etano es menos caro que el etileno, y la producción de monómero de cloruro de vinílo a partir de etano deberá, por lo tanto, bajar razonablemente los costos de producción del monómero de cloruro de vjnilo en comparación al costo de producción del monómero de cloruro de vinilo cuando se fabrica principalmente a partir de etileno purificado y separado. Es común referirse a la conversión de etileno, oxígeno y ácido clorhídrico en 1 ,2-dicloroetano como oxicloración. Los catalizadores para la producción de 1 ,2-dicloroetano mediante la oxiclpración del etileno comparten muchas características comunes. Los catalizadores capaces de realizar esta química han sido clasificados como catalizadores de Deacon modificados [Olah, G. A. , Molnar, A. , Hydrocarbon Chemistry, John Wiley & Sons (New York, 1995), página 226]. La química de Deacon se refiere a la reacción de Deacon, la oxidación del HCl para producir cloro elemental y agua. Otros autores han ofrecido que la oxicloración es la utilización de HCl para la cloración y que el HCl se convierte oxidativamente en Cl2 medianjte el proceso de Deacon [Selective Oxychlorination of Hydrocarbons: A Critical Analysis, Catalytica Associates, Inc. , Study 4164A, Octubre 1982, página 1 ]. La capacidad de catalizador de oxicloración para producir cloro libre (Cl2) los define de esta manera. Sin duda, la oxicloración de los alcanos ha estado ligada a la producción de cloro libre en el sistema [Selective Oxychlorination of Hydrocarbons: A Critical Analysis, Catalytica Associates, Inc. , Study 4164A, Octubre 1982, página 21 y referencias en la misma]. Estos catalizadores emplean metales soportados capaces de tener acceso a más de un estado de oxidación estable, tales como cobre y hierro. En la tecnología convencional, la oxicloración es la adición oxídativa de dos átomos de cloro al etileno a partir de HCl o de otra fuente de cloro reducido. La producción de vinilo a partir de etano puede proceder vía la oxícloración ya que los catalizadores están presentes que son capaces de la producción de cloro libre. Estos catalizadores convertirán el etileno en 1 ,2-dicloroetano a baja temperatura. A temperaturas mayores, el 1 ,2-dicloroetano será dispuesto para desintegrarse térmicamente para producir HCI y cloruro de vinilo. Los catalizadores de oxicloración cloran los materiales olefínicos a clorocarburos todavía más altos. De este modo, justo como el etileno se convierte en 1 ,2-dicloroetano, el cloruro de vinilo se convierte en 1 , 1 ,2-tricloroetano. Los procesos que usan catalizadores de oxicloración inherentemente producen subproductos clorados superiores. Esto se examina en mayor detalle en las patentes para EVC (Publicación Europea 667,845, Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,663,465, Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,728,905, y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,763,710), que muestran altos niveles de productos secundarios multiclorados producidos sobre el catalizador de oxjcloración usado. En consideración de lo anterior, varios conceptos con respecto al uso de etano para producir monómero de cloruro de vinilo claramente se han descrito anteriormente. Los catalizadores empleados frecuentemente son catalizadores Deacon modificados operados a temperatura suficientemente más alta (>400°C) que los requeridos para realizar la oxicloración de etileno (<275°C). Los catalizadores usados para la fabricación de etano en monómero de cloruro de vinilo frecuentemente se estabilizan contra la migración de los metales de transición de primera línea, como se describe y revisa en la Patente Británica número GB 1 ,492,945; Patente Británica número GB 2, 101 ,596; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 3,644,561 ; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 4,300,005; y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,728,905. El uso de clorocarburos como fuentes de cloruro en procesos de etano en monómero de cloruro de vinilo se han descrito en Patente Británica número GB 1 ,039,369; Patente Británica número GB 2, 101 ,596; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,097,083; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,663,465; y la Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,763,710. La Patente Británica número GB 1 ,039,369 requiere que el agua se alimente al sistema del reactor. La Patente Británica número GB 2, 101 ,596 es específica a catalizadores de cobre. La Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,663,465 describe un proceso que usa un paso de cloración directo para convertir etileno en EDC antes de alimentarlo de nuevo al reactor de monómero de cloruro de vinilo. Independientemente de una referencia cualitativa relativamente en la Patente Británica número GB 2,095,242, otro desarrollo reciente en los procesos de etileno en vinilo se señala en el Caso Dow número 44649 para Mark E. , Jones, Michael M. Olken, y Daniel A. Hickman, titulada "A PROCESS FOR THE CONVERSIÓN OF ETHYLENE TO VINYL CHLORIDE, AND NOVEL CATALYST COMPOSITIONS USEFUL FOR SUCH PRÓCESS", (UN PROCESO PARA LA CONVERSIÓN DE ETILENO EN CLORURO DE VINILO, Y COMPOSICIONES DE CATALIZADORES NOVEDOSOS ÚTILES PARA ESTE PROCESO), presentada el 3 de octubre de 2000 en la Oficina Receptora de los Estados Unidos, con número de correo express EL636832801 US. El catalizador de esta solicitud demuestra la utilidad de hacer reaccionar cantidades significativas tanto de etano como de etileno en monómero de cloruro de vinilo y mediante esto abre una puerta a nuevos enfoques en los procesos para la fabricación de cloruro de vinilo. Sin embargo, la acción catalizadora produce ácido clorhídrico en el producto de la reacción. Con respecto a esto, el manejo de ácido clorhídrico (y el ácido hidroclórico afiliado) dentro del proceso es un problema clave para resolver cuando se usa un sistema catalizador capaz de conversión tanto de etano como de etileno en monómero de cloruro de vinilo. En contemplación de la construcción de instalaciones para cloruro de vinilo, también hay necesidad de permitir el uso del equipo anterior tanto como sea posible, cuando el equipo existente puede tener la capacidad de manejar ácido clorhídrico y otro equipo existente no tenga la capacidad de manejar ácido clorhídrico. La presente invención proporciona modalidades para satisfacer esas necesidades, proporcionando aparatos y procesos para manejar ácido clorhídrico generado del reactor de etano/etileno en vinilo esencialmente recuperando completamente del reactor efluente en la primera operación unitaria después del paso o etapa de reacción de etano/etileno en vinilo. La invención proporciona un método para fabricar cloruro de vinilo, usando los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y reciclar la corriente de ligeros para hacer reaccionar catalíticamente junto con etano, el etileno, el oxígeno, y la fuente de cloro en el paso de generación. La invención también proporciona un método para fabricar cloruro de vinilo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente del reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos el etano, etileno, oxígeno, y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente de efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y reciclar la corriente de ligeros para hacer reaccionar catalíticamente junto con el etano, el etileno, el oxígeno, y la fuente de cloro en el paso de generación. La invención además proporciona un método para fabricar cloruro de vinilo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente del reactor a partir del reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos el etano, etileno, oxígeno, y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y íra/?s-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicIoroetano, y una corriente eje pesados; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriada cruda; reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluida en la corriente del efluente del reactor; reciclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de la corriente de ligeros. La invención además proporciona un método para fabricar cloruro de vinilo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente del reactor en un reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos el etano, etileno, oxígeno, y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y rra/7s-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; hidrogenar el c/s-1 ,2-dicloroetileno y fra/7S-1 ,2-dicloroetileno mezclado para proporcionar alimentación reciclada al reactor; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriada cruda; reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluido a la corriente del efluente del reactor; reciclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de la corriente de ligeros. La invención además proporciona un aparato para fabricar cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar la corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y un elemento para reciclar la corriente de ligeros al reactor. La invención además proporciona un aparato para fabricar cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar la corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y trans- 1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; un elemento para recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácjdo clorhídrico enfriada cruda; un elemento para reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluido a la corriente del efluente del reactor; un elemento para reciclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y un elemento para absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de la corriente de ligeros. La invención además proporciona un aparato para fabricar cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar la corriente de efluente de reaptor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y trans-1 ,2- dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; un elemento para hidrogenar la corriente combinada de cis-1 ,2-dicloroetileno y írans-l ^-dicloroetileno para proporcionar alimentación recicláda al reactor; un elemento para recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriada cruda; un elemento para reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluido a la corriente del efluente del reactor; un elemento para reciclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y un elemento para absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de la corriente de ligeros. La invención además proporciona cloruro de vinilo fabricado usando un proceso que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un cloro hidrocarburo, en donde la proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y reciclar la corriente de ligeros para hacer reaccionar catalíticamente junto con etano, el etileno, el oxígeno, y la fuente de cloro en el paso de generación. La ¡nvención además proporciona cloruro de vinilo fabricado usando un proceso que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente del reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos el etano, etileno, oxígeno, y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente de efluente del reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c s-1 ,2-dicloroetileno y í -ans-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluido a la corriente del efluente del reactor; recíclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de ia corriente de ligeros. La invención además proporciona cloruro de vinilo fabricado usando un proceso que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente del reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos el etano, etileno, oxígeno, y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar del etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar la corriente de efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar la corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y _tans-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; hidrogenar la corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y -ta/7s-1 ,2-dicloroetileno para proporcionar alimentación reciclada al reactor; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluido a la corriente del efluente del reactor; reciclar la corriente de ácido clorhídrico anhidro al reactor; y absorber y reciclar al reactor una corriente de C2 a partir de la corriente de ligeros. Características y ventajas adicionales de la presente invención serán más aparentes a partir de la lectura de la descripción detallada de las modalidades preferidas y de los dibujos acompañantes en los cuales: La Figura 1 muestra la caracterización, como se entendió mejor a partir de publicaciones anteriores, de un proceso de etano en cloruro de vinilo contemplado que emplea un catalizador capaz de convertir etano en monómero de cloruro. de vinilo. La Figura 2 muestra un proceso de etano/etileno a cloruro de vinilo que emplea un catalizador capaz de convertir etano y etileno en monómero de cloruro de vinjlo vía la oxideshidro-cloración. La Figura 3 modifica el proceso de oxideshidro-cloración de la Figura 2 para mostrar hidrogenación adicional de corrientes de cls-dicloroetileno y írans-dicloroetileno en 1 ,2-dicloroetano. La Figura 4 muestra el proceso esencial de etano/etileno en vinilo de la Figura 2 en donde esencialmente todo el HCl en el reactor se convierte en la reacción. La Figura 5 muestra el proceso de etano/etileno en vinilo de la Figura 4 en donde el EDC generado en el proceso se convierte en cloruro de vinilo en un horno tradicional, y el HCl del subproceso del horno se introduce como fuente de cloro al reactor de la oxideshidro-cloración. Como se notó en la discusión de los antecedentes de la presente especificación, la oxicloración convencionalmente se denomina adición oxidativa de dos átomos de cloro a etileno a partir de HCl u otra fuente de cloro reducida. Los catalizadores capaces de realizar esta química han sido clasificados como catalizadores de Deacon modificados [Olah, G. A. , Molnar, A. , Hydrocarbon Chemistry, John Wiley & Sons (New York, 1995), página 226]. La química de Deacon se refiere a la reacción de Deacon, la oxidación de HCl para producir cloro elemental y agua. En contraste con la oxicloración, el proceso preferido descrito en la presente preferiblemente utiliza oxideshidro-cloración para convertir corrientes que contienen etano y que contienen etileno en monómero de cloruro de vinilo a alta selectividad. La oxideshidro-cloración es la conversión de un hidrocarburo, usando oxígeno y una fuente de cloro, en un hidrocarburo clorado en donde los átomos de carbono ya sea mantienen su valencia inicial o tienen su valencia reducida (esto es, los átomos de carbono ßp3 permanecen sp3 o se convierten en sp2, y los átomos de carbono sp2 permanecen sp2 o se convierten en sp). Esto difiere de la definición convencional de oxicloración mediante la cual el etileno se convierte en 1 ,2-dicloroetano, usando oxígeno y una fuente de cloro, con un aumento neto en la valencia del carbono (esto es, los átomos de carbono sp2 se convierten en átomos de carbono sp3). Dada la capacidad del catalizador para convertir etileno en cloruro de vinilo, es ventajoso reciclar el etileno producido en el proceso de reacción de oxideshidro-cloración de nuevo al reactor. Los productos secundarios producidos en el reactor de oxideshidro-cloración incluyen cloruro de etilo, 1 ,2-dicloroetano, c/s-1 ,2-dicloroetileno y frans-l ,2-dicloroetileno. El catalizador de oxideshidro-cloración también es un catalizador activo para la eliminación de HCl a partir de clorohidrocarburo saturado. El reciclaje de cloruro de etilo y 1 ,2-dicloroetano, en algunos casos, se emplea ventajosamente en la producción de cloruro de vinilo. Los productos secundarios orgánicos clorados significativos que restan son dicloroetilenos. Estos materiales, en una modalidad, se hidrogenan para producir 1 ,2-dicloroetano. El 1 ,2-dicloroetano es un producto químico de gran volumen y ya sea se vende o se recicla. En una modalidad alternativa, el EDC se hidrogena completamente para producir etano y HCl. Las hidrogenaciones con severidad intermedia producen mezclas de 1 ,2-dicloroetano, etano, cloruro de etilo, y HCl; estas mezclas también son adecuadas para reciclar al reactor de oxideshidro-cloración. Volviendo ahora a la consideración de la Figura 1 , para la conversión de etano en vinilo como se entiende mejor a partir de publicaciones anteriores, el proceso de etano en monómero de cloruro de vinilo 100 muestra la caracterización de un proceso de etano a cloruro de vinilo contemplado que emplea un catalizador capaz de convertir etano en monómero de cloruro de vinilo; con este respecto, el proceso no proporciona la entrada de cantidades significativas de etileno ya sea de las corrientes de reciclaje o de las corriente de alimentación al reactor de etano a monórrjero de cloruro de vinilo (reactor etano 102). Deberá notarse que, ya que el sistema de manufactura de etano en vinilo de escala de manufactura mal adecuada, al mejor conocimiento de los inventores, todavía no ha sido construida, los enfoques de procesos propuestos son las únicas fuentes para las modalidades que previamente se han conceptualizado. Respecto a esto, el Proceso 100 es una aproximación unificada y simplificada de los procesos colectivamente revisados en varias publicaciones respectivas e investigaciones y desarrollos en la EVC Corporation: Vinyl Chloride/Ethylene Dichloride 94/95-5 (Agosto 1996; Chemical Systems, Inc. ; Tarrytown, New York); Publicación Europea número EP 667,845; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,663,465; Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,728,905; y Patente de los Estados Unidos de Norteamérica número 5,763,710. En consideración a los detalles mostrados en la Figura 1 , el reactor de etano 102 produce una corriente de fluido a la columna de amortiguamiento 106 en donde el HCl es amortiguado del efluente de salida del reactor. La colµmna de amortiguamiento 106 sigue una corriente acuosa de HCl fuerte crudo al Subsistema de Separación de Fase 108. El Subsistema de Separación de Fase 108 produce una corriente de fluido al Subsistema de Recuperación de HCl Anhidro 1 10 en donde el ácido clorhídrico acuoso (ácido hidroclórico), el HCl anhidro, y agua se separan de la corriente acuosa de HCl fuerte crudo. El Subsistema de Recuperación HCl Anhidro 1 10 produce la Corriente 130 para reciclar ácido clorhídrico anhidro al reactor de etano 102, y el Subsistema de Recuperación de HCl Anhidro 1 10 también produce agua (para uso posterior o para recuperación de desperdicios). El Subsistema de Recuperación de HCl Anhidro 1 10 regresa una corriente acuosa relativamente diluida de HCl (ácido hidroclórico) vía la Corriente 128 a la Columna de Amortiguamiento 106. La Columna de Amortiguamiento 106 también produce una corriente de fluido a la Columna de Ligeros 1 14 en donde una corriente de ligeros que contiene etileno se mueve adicionalmente de la corriente del producto del efluente del reactor. La Columna de Ligeros 1 14 produce la corriente de ligeros al Reactor de Cloración Directa 1 12 en donde el cloro (Corriente 126) se añade a directamente clorar el etileno en la corriente de ligeros hacia EDC (1 ,2-dicloroetano). El EDC se recupera en la Columna de Recuperación de EDC 1 16 para reciclarse al Reactor de Etano 102, y una cierta cantidad del gas de ligeros restantes se recicla al Reactor de Etano 102 como la Corriente 134 con la implementación de la composición de CO (monóxido de carbono) proporcionando una medición (no mostrada) para su uso en una determinación del sistema de control (np mostrada) de una porción adecuada del gas de ligeros restante para el procesamiento vía la Unidad de Oxidación de Ventilación 1 18 para generar una corriente de ventilación para la remoción de CO, CO2, y otras impurezas del sistema. El efluente de la Columna de Ligeros 1 14 que no procede hacia el Reactor de Cloración Directa 1 12 se dirige (a) primero, al Subsistema de Secado 120 para la remoción de agua; (b) además, a la Columna de Purificación VCM 122 para la separación del producto de VCM; y luego (c) además, a la Columna de Pesados 124 para la remoción de pesados y la generación de la Corriente 132. La Corriente 132 es un fluido mezclado de c/s-1 ,2-dicloroetileno y fra/7S-1 ,2-dicloroetileno, 1 ,2-dicloroeta.no, cloruro de etilo, y otros orgánicos clorados. En una mpdalidad contemplada alternativa basada en la consideración de la literatura, el Subsistema de Secado 120 remueve agua antes de la Columna de Ligeros 1 14, con el efluente que monómero de cloruro de vinilo a partir de la Columna de Ligeros 1 14 siendo enviada (a) primero, a la Columna de Purificación del monómero de cloruro de vinilo 122 para la separación del producto del monómero de cloruro de vinilo y luego (b) además, a la Columna de Pesados 124 para la remoción de pesados y la generación de la Corriente 132. Finalmente, la Corriente 132 se envía al Reactor de Hidrogenación de RCI (orgánicos clorados) 104 en donde la adición de hidrógeno efectúa una corriente de reciclo para enviarla al Reactor 102. Volviendo ahora a la consideración de la Figura 2, de acuerdo con las modalidades preferidas de la presente especificación, el Proceso de oxideshidro-cloración del etano en monómero de clpruro de vinilo 200 muestra un proceso de etano/etileno a cloruro de vinilo que emplea un catalizador capaz de convertir etano y etileno en monómero de cloruro de vinilo vía la oxideshidro-cloración; con respecto a esto, el proceso proporciona la entrada de cantidades significativas tanto de etano como de etilenp ya sea de las corrientes de reciclo o de las corrientes de alimentación al reactor (Reactor de Oxideshidro-cloración de etano/etileno en monómero de cloruro de vinilo 202). El Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno a monómero de cloruro de vinilo 202 recibe la entrada de (a) la Corriente de Alimentación de Etano 222, Corriente de Alimentación de HCl 224, Corriente de Alimentación de Oxígeno 226, y Corriente de Alimentación de Cloro 228 y (b) recicla la de Corriente de Cloruro de Etilo 230, la Corriente de Ácido clorhídrico (HCl) 266, y la Corriente de reciclo de ligeros 248 así como una porción de la corriente de EDC 262 en donde EDC se usa ventajosamente para reciclo de acuerdo con el mercado y las condiciones operativas en un momento particular de la fabricación. Como se refleja en el Caso Dow número 44649 para Mark E. , Jones, Michael M. Olken, y Daniel A. Hickman, titulada "A PROCESS FOR THE CONVERSIÓN OF ETHYLENE TO VINYL CH LORI DE, AND NOVEL CATALYST COMPOSITIONS USEFU L FOR SUCH PROCESS", (UN PROCESO PARA LA CONVERSIÓN DE ETILENO EN CLORURO DE VINILO, Y COMPOSICION ES DE CATALIZADORES NOVEDOSOS ÚTILES PARA ESTE PROCESO), presentada el 3 de octubre de 2000 en la Oficina Receptora de los Estados Unidos, con número de correo express EL636832801 US, el catalizador usado en el Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno a monómero de cloruro de vinilo 202 comprende cuando menos un material de tierra rara. Las tierras raras son un grupo de 17 elementos que consisten en escandio (número atómico 21 ), itrio (número atómico 39) y los lantánidos (números atómicos 57-71) [James B.
Hedrick, U.S. Geological Survey - Minerals Information - 1997, "Rare- Earth Metals"]. El catalizador se puede proporcionar ya sea como material en volumen, poroso o puede estar soportado sobre un soporte conveniente. Se prefieren los materiales de tierras raras, basados en lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, rjolmio, terbio, europio, tulio, y lutecio. Más preferidos son los materiales de tierras raras para su uso en los procesos de monómero de cloruro de vinilo basados en los elementos de tierras raras que típicamente se consideran como siendo de materiales de valencia única.
El desempeño catalítico de los materiales con valencia múltiple parece ser menos deseable que de aquellos que tienen valencia única. Por ejemplo, se sabe que el cerio es un catalizador de oxidación-reducción que tiene la capacidad de tener acceso tanto a los estados de oxidación estables 3+ y 4+. Esta es la razón por la cual, si el material de tierra rara se basa en cer?o, el catalizador de la invención además comprende cuando menos un elemento de tierra rara más distinto que el cerio. Preferiblemente, si una de las tierras raras empleadas en el catalizador en cerio, el cerio se proporciona en una proporción molar que sea menor que la cantidad total de otras tierra raras presentes en el catalizador. Más preferiblemente, sin embargo, sustancialmente no hay cerio presente en el catalizador. Por "sustancialmente sin cerio" se entiende que cualquier cantidad de cerio es menor que el 33 por ciento atómico de los componentes de tierra rara, preferiblemente menos de 20 por ciento atómico, y más preferiblemente menos de 10 por ciento atómico. El material de tierra rara del catalizador de la invención se basa más preferiblemente en lantano, neodimio, praseodimio o mezclas de éstos. Más preferiblemente, cuando menos una de las tierra raras usadas en el catalizador es lantano. Además, para la alimentación que contiene etileno ai proceso de monómero de cloruro de vinilo de esta invención, el catalizador está sustancialmente libre de hierro y cobre. En general, la presencia de materiales que son capaces de oxidación-reducción (redox) es indeseable para el catalizador. Es preferible que el catalizador también esté sustancialmente libre de otros metales de transición que tengan más de un estado de oxidación estable. Por ejemplo, el manganeso es otro metal de transición que preferiblemente se excluye del catalizador. Por "sustancialmente libre" se entiende que la proporción atómica del elemento de tierra rara contra el metal de oxidación-reducción en el catalizador es mayor que 1 , preferiblemente mayor que 10, más preferiblemente mayor que 15, y todavía más preferiblemente mayor que 50. Como se señaló anteriormente, el catalizador también se puede depositar en un soporte inerte. Los soportes inertes preferidos incluyen óxido de aluminio, gel de óxido de sílice, óxido de silicio-óxido de aluminio, óxido de silicio-óxido de magnesio, bauxita, óxido de magnesio, carburo de silicio, óxido de titanio, óxido de circonio, silicato de circonio, y combinaciones de los mismos. Sin embargo, en una modalidad más preferida, el soporte no es una ceolita. Cuando se utiliza un soporte inerte, el componente de material de tierra rara del catalizador típicamente comprende desde el 3 por ciento en peso (% peso) hasta 85 por ciento en peso del peso total del catalizador y el soporte. El catalizador puede estar soportado sobre el soporte usando métodos ya conocidos en ia técnica. También puede ser ventajoso incluir otros elementos dentro del catalizador tanto del material en volumen, poroso como en las formas soportadas. Por ejemplo, los aditivos elementales preferidos incluyen tierras alcalinas, boro, fósforo, azufre, silicio, germanio, titanio, circonio, hafnio, aluminio, y combinaciones de los mismos. Estos elementos pueden estar presentes para alterar el desempeño catalítico de la composición o para mejorar las propiedades mecánicas (por ejemplo resistencia atrición) del material.
Antes de combinar la alimentación que contiene etileno, la fuente de oxígeno, y la fuente de cloro en el reactor para la modalidad del proceso de monómero de cloruro de vinilo de esta invencjón, es preferible que la composición catalizadora comprenda una sal de cuando menos un elemento de tierra rara con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando se emplea cerio el catalizador además cpmprende cuando menos un elemento de tierra rara más distinto de cerio. La sal de cuando menos un elemento de tierra rara preferiblemente se selepciona de los oxicloruros de tierra rara, cloruro de tierra rara, óxidos de tierra rara, y combinaciones de los mismos, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando se usa cerio el catalizador además comprende cuando menos un elemento de tierra rara más distinto del cerio. Más preferiblemente, la sal comprende un oxicloruro de tierra rara de la fórmula MOCI, en donde M es cuando menos un elemento de tierra rara elegido entre lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, holmio, terbio, europio, tulio, lutecio, o mezclas de los mismos, con la condición de que, cuando el cerio está presente, cuando menos uno o más elementos de tierra rara distinto del cerio también está presente. Más preferiblemente, la sal es un material de oxicloruro de lantano en volumen, poroso (LaOCI). Como se ha mencionado, este material benéficamente no sufre cambios grandes (por ejemplo, fracturación) cuando se clora en el sitio en ese proceso, y proporciona la propiedad benéfica adicional de solubilidad en agua en el contexto de este proceso después de un período de uso (LaOCI inicialmente es insoluble en agua), de manera que deberá gastar el catalizador necesario para ser removido de un lecho fluidizado, un reactor del lecho fijo u otro equipo o recipientes de procesos, esto se puede hacer sin hidroexplosión o técnicas mecánicas de labor intensiva convencionales simplemente lavando el catalizador gastado del reactor en cuestión con agua. Típicamente, cuando la sal es un oxicloruro de tierra rara (MOCI), tiene una área superficial BET de cuando menos 12 metros cuadrados/gramo, preferiblemente cuando menos 15 metros cuadrados/gramo, más preferiblemente cuando menos 20 metros cuadrados/g, y todavía más preferiblemente cuando menos 30 metros cuadrados/gramo. Generalmente, el área de superficie BET es menor de 200 metros cuadrados/gramo. Para estas mediciones anteriores, se midió la isotérmica de adsorción de nitrógeno a 77K y el área superficial se calculó a partir de los datos de la isotérmica utilizando el método BET (Brunauer, S. , Emmett, P. H. , y Telier, E. , J. Am. Chem. Soc , 60, 309 (1938)). Además, se nota que las fases MOCI poseen patrones de Difracción de Rayos X de polvo características (XRD) que son distintas de las fases MC . También es posible, como se indica en varios casos previamente, tener mezclas de tierra raras ("M") dentro de la composición de MOCI. Por ejemplo, M puede ser una mezcla de cuando menos dos tierra raras seleccionadas entre lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, holmio, terbio, europio, tulio y lutecio. Similarmente, también es posible tener mezclas de diferentes composiciones de MOCI en donde M es diferente como entre cada composición de las MOCI en la mezcla. En cuanto la alimentación que contiene etileno, la fuente de oxígeno, y la fuente de cloruro se combinan en el reactor, se forma un catalizador in situ a partir de la sal de cuando menos un elemento de tierra rara. Aunque esta caracterización no deberá limitar la composición o proceso de esta invención de ninguna manera, se cree que el catalizador formado en el sitio comprende un cloruro del componente de tierra rara. Un ejemplo de este cloruro es MC , en donde M es un componente de tierra rara seleccionada entre lantano, cerio, neodimio, praseodimio, disprosio, samario, itrio, gadolinio, erbio, iterbio, holmio, terbio, europio, tulio, lutecio y mezclas de los mismos, con la condición de que cuando está presente el cerio el catalizador además comprende cuando menos otro elemento de tierra rara más distinto del cerio. Típicamente, cuando la sal es un cloruro de tierra rara (MCb), tiene una área superficial BET de cuando menos 5 metros cuadrados/gramo, preferiblemente cuando menos 10 metros cuadrados/gramo, más preferiblemente cuando menos 15 metros puadrados/g, más preferiblemente cuando menos 20 metros cuadrados/gramo, y todavía más preferiblemente cuando menos 30 metros cuadrados/gramo. A la luz de la descripción en la presente, los expertos en la técnica sin duda reconocerán métodos alternativos para preparar las composiciones de esta invención. Un método actualmente sentido que es preferible, sin embargo, para formar la composición que comprende el oxicloruro de tierra rara (MOCI) comprende los siguientes pasos: (a) 3¿ preparar una solución de una sal de cloruro del elemento de tierra rara o elementos en un solvente que comprende ya sea agua, un alcohol o mezclas de los mismos; (b) añadir una base que contiene nitrógeno para causar la formación de un precipitado; y (c) recolectar, secar y calcinar el precipitado con el fin de formar el material de MOCI. Típicamente, la base que contiene nitrógenos se selecciona entre amonio, hidróxido, alquilamina, arilamina, arilalquilamina, hidróxido de alquilamonio, hidróxido de arilamonio, hidróxido de arilalquilamonio, y mezclas de los mismos. La base que contiene nitrógeno también se puede proporcionar como una mezcla de una base que contiene nitrógeno con otras bases que no contienen nitrógeno. Preferiblemente, la base que contiene nitrógeno es un hidróxido de tretra-alquilamonio. El solvente en el Paso (a) preferiblemente es agua. El secado de la composición catalíticamente útil se puede hacer de cualquier manera, incluyendo mediante secado por rocío, secado en un horno purgado y otros métodos conocidos. Para el modo de operación de lecho fluidizado actualmente preferido, se prefiere un catalizador seco por rocío. Un método que actualmente se cree que es preferible para formar la composición del catalizador que comprende el cloruro de tierra rara (MCI3) comprende los siguientes pasos: (a) preparar una solución de una sal de cloruro del elemento o elementos de tierras raras en un solvente que comprende ya sea agua, un alcohol, o mezclas de los mismos; (b) añadir una base que contiene nitrógeno para causar la formación de un precipitado; (c) recolectar, secar y calcinar el precipitado; y (d) poner en contacto el precipitado calcinado con una fuente de cloro.
Por ejemplo, una aplicación de este método (usando La para ilustrar) sería precipitar la solución de LaC con una base que contiene nitrógeno, secarla, añadirla al reactor, calentarla a 400°C en el reactor para realizar la calcinación, y luego poner en contacto el precipitado calcinado con una fuente de cloro para formar la composición de catalizador en el sitio en el reactor. Los catalizadores para uso preferido aclaran adicionalmente considerando los ejemplos presentados en la sección posterior de esta especificación. El Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno en monómero de cloruro de vinilo 202 patalíticamente reacciona juntos etano, etileno, ácido clorhídrico, oxígeno y cloro junto con cuando menos una corriente de reciclo para producir la Corriente de Efluente de Reactor 232; y es de especial nota que la proporción molar de etano contra etileno derivado de todas las alimentaciones de etano/etileno para el Reactor de Oxideshidro-cloración de monómero de cloruro de vinilo 202 está entre 0.02 y 50 (nótese que la proporción operativa particular en cualquier momento se determina por problemas en el status del proceso operativo) s¡n detrimento a largo plazo a la funcionalidad del catalizador. Dependiendo del mercado y de condiciones operativas en el momento particular de fabricación, el etileno se añade al Reactor 202 vía la Corriente de Etiieno 289. Con respecto a esto, una proporción molar preferida de etano en etileno derivado de todas las alimentaciones de etano/etileno al Reactor de Oxideshidro-cloración de monómero de cloruro de vinilo 202 está entre 0.1 y 10. Cuando las condiciones del mercado y operativas (en un momento particular de la fabricación) lo permiten, el modo más preferido es de la Corriente de Etileno 289 tenga un flujo de cero y que la proporción molar de etano a etileno derivada de todas las alimentaciones al Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno en monómero de cloruro de vinilo esté entre 0.5 y 4, con la varianza en la misma dependiendo de las condiciones del proceso locales, consideraciones del ciclo de vida del catalizador en la composición de corriente de reciclo (Corriente 248). Aunque la Corriente del Efluente del Reactor 202 (Corriente 232) se genera haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro y ácido clorhídrico, cloro o un clorohidrocarburo, se notará que la selectividad del catalizador en la conversión de estas corrientes para el monómero de cloruro de vinilo se beneficia, primero, condicionando catalizador basado en lantánido con cloro elemental. La selectividad del catalizador en la conversión de estas corrientes en monómero de cloruro de vinilo usando catalizadores basados en lantánido también se benefician cuando el cloro elemental (Corriente 228) se incluye como una porción de la fuente de cloro al Reactor 202. Deberá notarse que cualquier otro sistema catalizador, el cual exhiba la capacidad para convertir tanto el etano como el etileno en monómero de cloruro de vinilo, ventajosamente, en modalidades alternativas, también se usará con el proceso de monómero de cloruro de vinilo y aparato descrito en la presente. Las fuentes de cloro (seleccionada entre ácido clorhídrico, cloro, y un clorohidrocarburo) Corriente de Alimentación HCl 224, Corriente de Alimentación de Cloro 228, cualquier porción de Corriente EDC 262 elegida para reciclo, y cualquier otra corriente de materia prima reciclada o de alimentación que contiene, sin limitación, cuando menos uno de un metano clorado o un etano clorado (por ejemplo, sin limitación, tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano) colectivamente proporcionan cloro a la reacción de oxideshidro-cloración; estas corrientes son individualmente variables de momento a momento en operación en tiempo real para proporcionar el cloro estequiométrico necesario para la conversión del monómero de cloruro de vinilo. Con respecto al EDC (1 ,2-dic|oroetano) a partir de la Corriente EDC 262, las condiciones del mercado que afectan la oportunidad para la venta directa determinan la cantidad adecuada ya sea para reciclar al Reactor 202 o la venta directa. Otra opción para el uso de una porción de la Corriente EDC 262, depende de la instalación particular, si es para material de alimentación para un horno de conversión de monómero de cloruro de vinilo. Con respecto a esto, la operación del Proceso 200 alternativamente se conduce de manera que (a) 1 ,2-dicloroetano generado en el Reactor 202 se purifica para la venta, (b) 1 ,2-dicloroetano generado en el Reactor 202 se purifica para reciclo al Reactor 202, y/o (c) 1 ,2-dicloroetano generado en el Reactor 202 se purifica para desintegración en un horno de vinilo. También se notará que el EDC también, en ocasiones, ventajosamente se compra como uso para fuente de cloro. El Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno en monómero de cloruro de vinilo 202 produce la Corriente de Efluente de Reactor 232 para alimentar la Columna de Amortiguamiento 204. La Columna de Amortiguamiento 204 trata la Corriente de Efluente de Reactor 232 para remover esencialmente por completo el HCl residual amortiguando la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo (vapor) que esencialmente no tiene ácido clorhídrico; esta corriente de producto crudo (vapor) esta es Corriente 240. Una corriente de ácido clorhídrico (acuoso) enfriado crudo (Corriente 234) también se produce a partir de la Columna de Amortiguamiento 204; la Corriente 234 se transporta al Subsistema de Separación de Fase 206 para la remoción de compuestos orgánicos residuales a partir del HCl enfriado crudo. El subsistema de separación de fases 206, en modalidades alternativas, es un decantador, un divisor, una combinación de decantador y divisor. A partir del Subsistema de Separación de Fases 206 los materiales orgánicos removidos (esencialmente en fase líquida) se transportan a la Columna de Ligeros 210 vía la Corriente 242, y el HCl (esencialmente acuoso líquido) enfriado crudo separado se transporta como la Corriente 236 al Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208.
El Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208 recibe la Corriente (acuosa) 274 a partir de la Unidad de Oxidación de Ventilación (una oxidación térmica u otra unidad de oxidación útil para la purificación de la corriente de ventilación hasta composiciones ambientales aceptables) 214 y la Corriente (acuosa) 236 y genera la corriente de salida Corriente 266 como HCl anhidro de reciclo para el Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno en monómero de cloruro de vinilo 202. La Corriente 268 produce agua a partir del Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208 para el uso posterior o para la recuperación de desperdicios. El Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208 también regresa una corriente acuosa de HCl (ácido clorhídrico) vía la Corriente 238 a la Columna de Amortiguamiento 204. En resumen, el Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208 proporciona funcionalidad (a) para recuperar (1) una corriente de ácido clorhídrico diluida y (2) una corriente de ácido clorhídrico anhidro (vapor) a partir de la corriente de ácido clorhídrico enfriado y (b) también reciclar la corriente de ácido clorhídrico diluida en la corriente del efluente del reactor (en la Columna de Amortiguamiento 204). El Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208 también recicla la corriente de ácido clorhídrico anhidro (vapor) al reactor. Como deberá ser aparente para los expertos de la técnica, hay otras metodologías para separar el HCl anhidro de mezclas de agua y HCl. La Columna de Amortiguamiento 204 también produce la Corriente 240 (vapor) a las Columna de Ligeros 210 en donde una corriente de ligeros (Corriente de vapor 244) que contiene etileno se remueve adicionalmente de la corriente del producto del efluente del reactor. Nótese que, en contraste con el sistema discutido en la Figura 1 , el etileno de la Columna de Ligeros 210 en su mayor parte regresa como reciclo al Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno a monómero de cloruro de vinilo 202 sin conversión en EDC. Después de la separación de HCl y la corriente de ligeros (Corriente 244) a partir del efluente del reactor, la Columna de Ligeros 210 envía la Corriente 252 para la separación de una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo (Corriente 254), una corriente de cloruro de etilo (Corriente 230), una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y íra/7S-1 ,2-dicloroetileno (Corriente 260), una corriente de 1 ,2-dicloroetano (Corriente 262), y una corriente de pesados (Corriente 264). La manera de efectuar estas separaciones finales es aparente para aquellos con experiencia, y se pueden desplegar una variedad sustancial de unidades de procesos prácticamente utilizados en varias configuraciones para lograr estas separaciones. El Subsistema de Secado 216, la Columna de Purificación de monómero de cloruro de vinilo 218, y la Columna de Pesados 220 convenientemente representan, por lo tanto, los sistema de separación generales (y, como tales, deberá el término "columna" interpretarse como una "columna virtual" que representa cuando menos una columna física, aunque, en una modalidad contemplada, cada columna podría ser solamente una sola columna física) para la separación de las Corriente de Agua 256, Corriente de Producto de monómero de cloruro de vinilo 254, Corriente de Cloruro de Etilo 230, Corriente Cis/trans-1 , 2-dicloroetileno 260, y Corriente de EDC 262, con la Corriente de Pesados 264 como material orgánico para la destrucción en un quemador de basura orgánica o el uso en un producto adecuado donde las propiedades generales de la Corriente de Pesados 264 sean aceptables. En una modalidad contemplada alternativa, el Subsistema de Secado 216 remueve agua antes de la Columna de Ligeros 210, con el efluente a partir de la Columna de Ligeros 210 siendo enviada a la Columna de Purificación de monómero de clorurp de vinilo 218. Nótese de nuevo que, con respecto al EDC (1 ,2-dicloroetano) a partir de la Corriente EDC 262, las condiciones del mercado que afectan la oportunidad para la venta directa funcionan para determinar la cantidad adecuada ya sea para reciclar al Reactor 202 o la venta directa. Con respecto a esto, la operación de la Columna de Purificación de monómero de cloruro de vinilo 218 y la Columna de Pesados 220 se conduce alternativamente, de manera que (a) 1 ,2-dicloroetano se purifica para su venta, (b) 1 ,2-dicloroetano se purifica para reciclar el Reactor 202, y/o (c) 1 ,2-dicloroetano se purifica para desintegrarse en un horno de vinilo. Volviendo ahora a la Corriente 244 conforme sale de la Columna de Ligeros 210, Corriente 244 se divide en una primera porción de corriente enviada directamente en la Corriente 248 al Reactor de Oxideshidro-cloración de Etano/Etileno para monómero de cloruro de vinilo 202 y hacia una segunda porción de corriente enviada a la Absorción de C2 y las Columnas de Separación 212. Las Columnas de Absorción de C2 y Separación 212 absorben y separan materiales C2 (etano y etileno) a partir de la segunda porción de corriente enviada de la Corriente 244 y aseguran el reciclo de los materiales C2 al Reactor 202 vía la Corriente de Reciclo C2 246 la cual, en combinación con la primera porción de corriente a partir de la Corriente 244, forma la Corriente 248. Las Columnas de Absorción de C2 y Separación 212 también producen una corriente de purga a la Unidad de Oxidación de Ventilación 214 la cual produce la Corriente de Ventilación 250 y también la Corriente (acuosa) 274 hacia el Subsistema de Recuperación de HCl anhidro 208. La instrumentación de la composición de CO (monóxido de carbono) proporciona una medición (no mostrada) para su uso en una determinación del sistema de control (no mostrado) de una porción adecuada de gases ligeros restantes para el procesamiento vía las Columnas de Absorción de C2 y Separación 212 y la Unidad de Oxidación de Ventilación 214 para generar la Corriente de Ventilación 250 de manera que el CO no se acumule hasta niveles inaceptables en el proceso. Los flujos de corriente relativa simulada y las composiciones de corriente para el Proceso de Oxideshidro-cloración de Etano en monómero de cloruro de vinilo 200 se aprecian a partir de una consideración de la Tabla 1 . Los datos de la Tabla 1 (unidad de masa/unidad de tiempo) usan mediciones de desempeño de catalizador derivadas en laboratorios para el oxicloruro de lantano a 400 grados Celsius y esencialmente presión ambiental; más detalles sobre los catalizadores preferidos se aprecian a partir de un estudio de: "A PROCESS FOR THE CONVERSIÓN OF ETHYLEN E TO VIN | L CHLORIDE, AND NOVEL CATALYST COMPOSITIONS USEFUL FOR SUCH PROCESS".
La Tabla 1 muestra algunos flujos como un cero en el contexto de la simulación que genera los datos, pero este valor numérico no pretende significar la ausencia total de flujo o ausencia de la necesidad de una corriente. La Tabla 1 no muestra la Corriente de Alimentación de Etileno 289; con respecto a esto, y retomando un punto anterior, cuando las condiciones del mercado y operativas en un momento particular de fabricación lo permiten, el modo más preferido para la Corriente de Etileno 289 es que tengan flujo de cero. Sin embargo, bajo ciertas condiciones, la Corriente de Etileno 289 sí contribuyen en flujo económicamente benéfico.
TARI ? 1 -FOI III IRRin DF MASA HF FT?ND/FTII FNO ? Cl nRURO HF VIWII f> PARA Fl PROpFSn 900 Volviendo ahora a la Figura 3, el Proceso de Oxideshidro-cloración de Etano a monómero de cloruro de vinilo con Cis/Trans Reciclo 300 modifica el proceso de Oxideshidro-cloración de Etano en monómero de cloruro de vinilp 200 con la Unidad de Hidrogenación de DEC (dicloroetileno) 280 para (a) hidrogenar c/s-1 ,2-dicloroetileno y trans-1 ,2-diclproetileno a partir de la Corriente de C/'s/rrans- 1 ,2-dicloroetileno 2ß0 y (b) reciclar la corriente de salida al Reactor 202. En una modalidad alternativa, la Corriente 230, 260, y 262 se separan como una sola corriente mezclada en la Columna de Pesados 220 y la corriente mezclada única se recicla a la Unidad de Hidrogenación DCE 280. La Figura 4 muestra el proceso del reactor de conversión completa de etano/etileno en vinilo 400 en donde esencialmente todo el HCl en el Reactor 202 se convierte. La Columna de Amortiguamiento 204 trata la Corriente de Efluente de Reactor 232 para esencialmente remover por completo el HCl residual amortiguando la corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo que no tiene esencialmente ácido clorhídrico. Una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo (Corriente 234) también se produce a partir de la Columna de Amortiguamiento 204; la Corriente 234 se transporta al Subsistema de Separación de Fase 206 para la remoción de compuestos orgánicos a partir del HCl enfriado crudo. Los materiales orgánicos removibles se transportan a la Columna de Ligeros 210 vía la Corriente 242. El HCl acuoso se recicla a partir de Subsistema de Separación de Fase 206, y el Neutralizador 298 trata la descarga de desperdicios con hidróxido de sodio o con otro compuesto neutralizante para proporcionar una corriente de desperdicio desechable a partir de la descarga de servicios del Subsistema de Separación de Fase 206. La Figura 5 muestra el proceso de etano/etileno a vinilo con monóméro de cloruro de vinilo en horno aumentado 500 en donde el Proceso 400 de EDC generado en la reacción de oxideshidro-cloración se convierte en cloruro de vinilo en un horno de monómero de cloruro de vinilo tradicional 296 y el HCl anhidro recuperado a partir del Acabado de monómero de cloruro de vinilo 295 se introduce al Reactor 202. La Tabla 2 presenta otros detalles en componentes identificados en las Figuras.
Tabla 2 - Detalle de Componentes Elemento Nombre Descripción de Dibujo 102 Reactor Reactor de etano del lecho fluido. Sistema reactor orientado verticalmente con alimentación de gas en el fondo y salida en la parte superior. Los tubos de enfriamiento verticales en el lecho y ciclones internos (hasta 3 en serie) localizados en la parte superior. Los diámetros típicos hasta de 6 metros. La altura del lecho del fluido de 9 a 15 metros, con altura total de 24 metros. La temperatura del reactor de >400°C requiere que se use una aleación de níquel alta para la construcción. , 104 Hidrogenació Reactor de hidrogenación para convertir los n RCL compuestos insaturados (la mayoría están clorados, tales como c/s-1 ,2 dicloroetileno o trans-1 ,2 dicloroetileno) a sus derivados saturados para reciclar al reactor. 106 Enfriar y Gas producto del reactor se enfría y el lavar condensado se separa del vapor. El condensado tiene tanto una fase acuosa de HCl concentrada como una fase orgánica. 108 Separación La separación de gravedad de las fases de fase acuosa y orgánica a partir del Enfriador 106 preferiblemente se logra con un tanque horizontal provisto con pantallas internas para permitir que la fase pesada (más probablemente la fase acuosa/ácida, pero la naturaleza de las fases depende de la composición exacta de los orgánicos en las fases) sea removida desde un extremo del recipiente. La fase más ligera fluye sobre la pantalla hacia la segunda mitad del recipiente para su remoción. Entonces la fase acuosa, en algunas modalidades, se separa de los orgánicos. 1 10 RecuperaLa corriente de HCl acuoso del separador se ción de HCl recupera como HCl anhidro para reciclo con el reactor usando enfoques tradicionalmente desplegados que son aparentes para los expertos en la técnica. 1 12 Cloración El reactor para la cloración de etilen?. Esto directa típicamente se lleva a cabo inyectando el cloro y el etileno en la parte inferior de un recipiente que contiene EDC. Los reactivos temperaturas para la desintegración de EDC de VCM. El EDC se vaporiza y pasa a través de los tubos dentro del horno a temperaturas de aproximadamente 600°C para convertir una porción del EDC en VCM y HCl. Esto es típico de hornos usados en la industria hov en día. 295 Acabado VCM Acabado VCM y recuperación de HCl se y logran con una columna de Recuperación amortiguamiento (o tambor) y las columnas HCl de separación como se usa en la industria hoy en día para la recuperación de EDC no convertido, la recuperación y reciclo del HCl. v la purificación del producto VCM. 298 Neutraliza-ción Con la conversión esencialmente completa de HCl Res del HCl en el reactor, la recuperación del residuo no se justifica. La solución acuosa se neutraliza con cualquier material alcalino disponible (cáustico, hidróxido de calcio, carbonato de calcio, amoníaco, etc.). El efluente se envía al tratamiento de desperdicios. Este proceso más probablemente se haría en un tanque cerrado, posiblemente con un agitador. Dependiendo de la cantidad de HCl residual, se puede necesitar enfriamiento que sea proporcionado por una corriente de recirculación.
Ejemplos Específicos en catalizadores se aclaran adicionalmente mediante una consideración de los siguientes ejemplos, que pretenden ser únicamente ejemplares. Ejemplo 1 Para demostrar la producción de cloruro de vinilo a partir de una corriente que comprende etileno, se preparó una composición refractaria que comprende lantano. Se preparó una solución de LaCb en agua disolviendo una parte del cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (obtenido de J.T. Baker Chemical Company) en 8 partes de agua desionizada. La adición por goteo por agitación de hidróxido de amonio (obtenido de Fisher Scientific, especificación ACS certificada) a pH neutro (mediante papel de prueba universal) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó, y la solución se decantó del sólido. Aproximadamente 50 mililitros de agua desionizada se añadió y el gel se agitó vigorosamente para dispersar el sólido. La solución resultante se centrifugó y la solución se decantó. Este paso de lavado se repitió dos veces adicionales. El gel lavado, recolectado, se lavó durante dos horas a 120 grados Celsius y posteriormente se calcinó a 550 grados centígrados durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se machacó y se cribó para producir partículas convenientes para pruebas adicionales. Este procedimiento produjo un sólido que coincide con el patrón de difracción de polvo de Rayos X del LaOCl. Las partículas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, O2 y gas inerte (mezcla de He y Ar) podrían alimentarse al reactor. La función del argón fue un estándar interno para el análisis de la alimentación del reactor y efluente por cromatografía en gas. El tiempo en el espacio se calculó como el volumen del catalizador dividido entre el gasto en condiciones estándares. Las velocidades de alimentación son proporciones molares. El sistema del reactor se alimentó inmediatamente de una corriente que contenía un etano con la estequiometría de un etano, un HCl y un oxígeno. Esto proporciona estequiometría balanceada para la producción de monómero de cloruro de vinilo a partir de etileno.
La Tabla 3 más adelante presenta los resultados de las pruebas del reactor usando esta composición. La Columna 1 de la Tabla 3 muestra la alta selectividad al cloruro de vinilo cuando el sistema catalizador se alimenta etileno bajo condiciones oxidantes en presencia de HCl. La composición contiene helio con el fin de imitar a un reactor operado con aire como el gas oxidante. La Columna 2 de la Tabla 3 muestra la alta selectividad al cloruro de yinilo cuando el sistema catalizador se alimenta de etileno bajo condiciones oxidantes en presencia de HCl. La composición ahora es rica de combustible para evitar limitaciones impuestas por la flamabilidad y no contiene helio. La Columna 3 de la Tabla 3 muestra la alta selectividad al cloruro de vinilo y etileno cuando el sistema catalizador se alimenta de etano bajo condiciones de oxidación en presencia de HCl. La composición imita a un reactor operado con aire como el gas oxidante. No hay etileno presente en la alimentación. El etileno presente en el reactor es el producto de oxidación parcial del etano. La Columna 4 de la Tabla 3 muestra el resultado puando se alimentan tanto etano como etileno. El reactor se opera de manera que asegure que la cantidad de etileno que entra al reactor y que sale del reactor son iguales. Operado de esta manera, el etileno da la apariencia de ser un diluyente inerte, y solamente el etano se está convirtiendo. Los resultados muestran una producción alta de cloruro de vinilo y de 1 ,2-dicloroetano. El argón se usa como un estándar interno para asegurar que el flujo de etileno que entra al reactor y el flujo de etileno que sale del reactor son iguales. La proporción del etileno contra argón del pico cromatográfico integrado es idéntico para la alimentación del reactor y para la corriente del producto. De esta manera el reciclo del etileno se simula dentro del dispositivo del reactor. Tabla 3 Ejemplo 2 Para demostrar adicionalmente la utilidad de la composición, el etileno se convierte oxidativamente en cloruro de vinilo usando una variedad de fuentes de cloro. Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Avocado Research Chemicals Ltd.) en 6.6 partes de agua desionizada. La adición rápida por agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se filtró para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120 grados centígrados antes de la calcinación a 550 grados centígrados durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, HCl, oxígeno, 1 ,2-dicloróetano, tetracloruro de carbono y helio pudieran alimentarse al reactor. El tiempo espacio se calculó como el volumen de catalizador dividido por el gasto a temperatura y presión estándares. Las velocidades de alimentación son proporciones molares. La composición se calentó a 400 grados centígrados y se trató con una mezcla de 1 : 1 :3 HCI:?2: He durante dos horas antes del inicio de la operación. La composición formada se operó para producir cloruro de vinílo alimentando etileno, una fuente de cloro y oxígeno a 400 grados centígrados. La siguiente tabla muestra datos obtenidos entre 82 y 163 horas sobre una corriente usando diferentes fuentes de cloro. El clprp se suministró como HCl, tetracloruro de carbono y 1 ,2-dicloroetano. VCM significa cloruro de vinilo. El tiempo espacio se calculó como el volumen del catalizador dividido por el gasto a temperatura y presión estándares. Los reactores se operaron con la salida del reactor a presión ambiental. Tanto el etileno como el 1 ,2-dicloroetano se determinó que eran especies C2. Tabla 4 Estos datos muestran que una variedad de muestras de cloro se pueden usar en la producción oxidativa del vinilo. El uso de tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano y HCl todos producen cloruro de vinilo como el producto dominante. Ejemplo 3 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte del cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Avocado Research Chemicals Ltd.) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel y produjo un pH final de 8.85. La mezcla se filtró para recolectar el sólido. El material recolectado se calcinó en aire a 550 grados centígrados durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. La Tabla 5 muestra datos en donde las alimentaciones del reactor se ajustaron de manera que el flujo de etileno (moles/minuto) que entran al reactor y el flujo de etileno que sale del reactor fueran sustancialmente ¡guales. Las alimentaciones de reactor similarmente se ajustaron de manera que los flujos de HCl entrando y saliendo del reactor fueran sustancialmente iguales. La conversión de oxígeno se fijó en ligeramente menos de la conversión completa para permitir el monitoreo de la actividad del catalizador. Operado de esta manera, las alimentaciones consumidas son etano, oxígeno, y cloro. Tanto el etileno como el HCl dan la apariencia de no crearse ni consumirse. El tiempo en espacio se calcula como el volumen del catalizador dividido por el gasto a temperatura y presiones estándares. El ejemplo además ilustra el uso de gas cloro como una fuente de cloro en la producción de cloruro de vinilo.
Tabla 5 Én común con todos los ejemplos en la presente, VCM significa cloruro de vinilo. C?H-tC es únicamente 1 ,2-dicloroetano. COx es la combinación de CO y CO2. Ejemplo 4 hasta Ejemplo 1 Los Ejemplos del 4 hasta el ejemplo 1 1 ilustran la preparación de numerosas composiciones de tierras raras, conteniendo cada una solamente un material de tierra rara. Los datos que ilustran el desempeño de estas composiciones se presentan en la Tabla 6. Ejemplo 4 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Aldrich Chemical Company) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel se resuspendió en 6.66 partes de agua desionizada. La centrifugación permitió la recolección del gel. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. La difracción de Rayos X de polvo mostró que el material era LaOCI. El área de superficie BET se midió como de 42.06 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 5 Una solución de NdC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de neodimio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. La difracción de Rayos X de polvo mostró que el material era NdOCI. El área de superficie BET se midió como de 22.71 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 6 Una solución de PrCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de praseodimio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. La difracción de Rayos X de polvo mostró que el material era PrOCI. El área de superficie BET se midió como de 21 .37 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 7 Una solución de SmCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de samario hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. La difracción de Rayos X de polvo mostró que el material era SmOCI. El área de superficie BET se midió como de 30.09 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 8 Una solución de H0CI3 en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de holmio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido pertificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió como de 20.92 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 9 Una solución de ErCb en agua se preparó displviendo una parte de cloruro de erbio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió como de 19.80 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 10 Una solución de YbC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de iterbio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió como de 2.23 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Ejemplo 1 1 Una solución de YC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de itrio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla fue filtrada para recolectar el sólido. El gel recolectado se secó a 120°C antes de la calcinación a 550°C durante cuatro horas en aire. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió como de 29.72 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de éste ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 6. Tabla 6: Composiciones de oxicloruro de tierra rara operadas para producir cloruro de vinilo Estos datos muestran la utilidad de las composiciones que contienen tierra rara en volumen para la conversión de corrientes que contienen etileno en cloruro de vinilo. Ejemplo 12 hasta Ejemplo 16 El Ejemplo 12 hasta el Ejemplo 16 ilustran la preparación de numerosas composiciones de tierras raras, cada una conteniendo una mezcla de materiales de tierra rara. Los datos que ilustran el desempeño de estos datos se presentan en la Tabla 7. Ejemplo 12 Una solución de LaCb y NdCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) y 0.67 partes de cloruro de neodimio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 13.33 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. El pH final se midió como 8.96. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió que era 21 .40 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 7. Ejemplo 13 Una solución de LaC y SmCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) y 0.67 partes de cloruro de samario hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 13.33 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. El pH final se midió como 8.96.
La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió que era 21 .01 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 7. Ejemplo 14 Una solución de LaCU y YCI3 en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) y 0.67 partes de cloruro de itrio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 13.33 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un get. Él pH final se midió como 8.96. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió que era 20.98 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 7. Ejemplo 15 Una solución de LaC y H0CI3 en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) y 0.67 partes de cloruro de holmio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 13.33 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scíentific) causó la formación de un gel. El pH final se midió como 8.96.
La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del geí y se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió que era 19.68 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 7. Ejemplo 16 Una solución de LaC e YCI3 en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) y 0.67 partes de cloruro de iterbio hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) en 13.33 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. El pH final se midió como 8.96. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área de superficie BET se midió que era 20.98 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 7. Tabla 7: Desempeño de composiciones que contienen dos materiales de tierras raras Estos datos además muestran la utilidad de las composiciones que contienen tierras raras en volumen que contienen mezclas de materiales de tierras raras para la conversión de corrientes que contienen etileno en cloruro de vinilo. Ejemplo 17 hasta Ejemplo 24 El Ejemplo 17 hasta el Ejemplo 24 son composiciones que contienen materiales de tierras raras con otros aditivos presentes. Ejemplo 17 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Aldrich Chemical Company) en 6.67 partes de agua desionizada. Se añadieron 0.48 partes de hidróxido de amonio (Fisher Scientific) a 0.35 partes de polvo CeO2 preparado comercialmente (Rhone-Poulenc). Las mezclas que contenían lantano y cerio se añadieron juntas con agitación para formar un gel. El gel resultante contenía una mezcla que se filtró y el sólido recolectado se calcinó en 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 18 Una composición que contiene lantano preparada usando el método del Ejemplo 5 se molió en un mortero para formar un polvo fino. Una parte del polvo molido se combinó con 0.43 partes de polvo de BaCI2 y se siguió moliendo usando el mortero para formar una mezcla íntima. La mezcla que contenía lantano y bario se oprimió para formar partículas. Las partículas se calcinaron a 800°C en aire durante cuatro horas. El material resultante se colocó en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. Los datos de desempeño específicos para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 19 El óxido de silicio grado 57 seco Grace Davison se secó a 120°C durante dos horas. Una solución saturada de LaCb en agua se formó usando cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente. El óxido de silicio seco se impregnó hasta el punto de humedad incipiente con la solución de LaCb. El óxido de silicio impregnado se dejó secar al aire durante dos días a temperatura ambiente. Luego se secó adicionalmente a 120°C durante una hora. El material resultante se colocó en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. Los datos de desempeño específicos para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 20 Una solución de LaC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado en Spectrum Quality Products) en 6.67 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel y se descartó. El gel se resuspendió en 12.5 partes de acetona (Fisher Scientific), se centrifugó, y el líquido se decantó y se descartó. El paso de lavado con acetona se repitió cuatro veces adicionales usando 8.3 partes de acetona.
El gel se resuspendió en 12.5 partes de acetona y 1 .15 partes de hexametildisilizano (comprado de Aldrich Chemical Company) se añadió y la solución se agitó durante una hora. La mezcla se centrifugó para recolectar el gel. El gel recolectado se dejó secar al aire a temperatura ambiente antes de la calcinación en aire a 550°C durante cuatro horas. El sólido resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudieran alimentarse al reactor. El área superficial BET se mide que es 58.82 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico de este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 21 Una solución de LaC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) y 0.043 partes de HfCI4 disponible comercialmente (comprado en Acros Organics) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C durante la noche antes e la calcinación a 550 °C durante 4 horas. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 22 Una solución de LaC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) y 0.086 partes de HfCU disponible comercialmente (comprado en Acros Organics) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel se descartó. El gel recolectado se secó a 80°C durante la noche antes de la calcinación a 550 °C durante 4 horas. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 23 Una solución de LaC en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (Alfa Aesar) y 0.043 partes de ZrOCl2 disponible comercialmente (comprado en Acros Organics) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gel se descartó. El gel se volvió a suspender en 6.67 partes de agua desionizada y posteriormente se centrifugó. La solución se decantó y descartó. El gel recolectado se secó a 80°C durante la noche antes de la calcinación a 550 °C durante 4 horas. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8. Ejemplo 24 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente en agua desionizada para producir una solución de 2.16 M. Óxido de circonio producido comercialmente (obtenido de Engelhard) se secó a 350°C durante la noche. Una parte del óxido de circonio se impregnó con 0.4 partes de solución de LaCb. La mezcla se secó a temperatura ambiente y luego se calcinó en aire a 550 °C durante 4 horas. El solución resultante se trituró y se cribó. Las partículas cribadas se colocaron en un reactor de níquel puro (aleación 200). El reactor se configuró de manera que el etileno, etano, HCl, oxígeno, y gas inerte (mezcla de helio y argón) pudiera alimentarse al reactor. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 8.
Tabla 8:Composiciones de Tierras Raras con componentes Adicionales Estos datos muestran la producción de cloruro de vinilo a partir de corrientes que contienen etileno usando catalizador basado en lantano que contiene otros elementos o está soportado por otros elementos. Ejemplo 25 hasta Ejemplo 30 El Ejemplo 25 hasta el Ejemplo 30 muestran algunas de las modificaciones posibles para alterar la preparación de composiciones útiles de tierras raras.
Ejemplo 25 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Spectrum Quality Products) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. La solución se decantó del gei y se descartó. Una solución saturada de 0.61 partes de cloruro de benciltrietilamonio (comprado en Aldrich Chemical Company) en agua desionizada se preparó.
La solución se añadió al gel y se agitó. El gel recolectado se calcinó a 550 °C durante 4 horas. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo ilustra el uso de sales de amonio añadidas para alterar la preparación de composiciones de tierras raras. Ejemplo 26 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Spectrum Quality Products) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. Una parte de ácido acético glacial se añadió al gel y el gel se volvió a disolver. La adición de la solución a 26 partes de acetona causó la formación de un precipitado. La solución se decantó y el Solución se calcinó a 550°C durante cuatro horas. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo muestra la preparación de composiciones de lantano útiles mediante la descomposición de aductos de ácido carboxílico de compuestos de tierras raras que contienen cloro. Ejemplo 27 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Spectrum Quality Products) en 10 partes de agua desionizada. La adición rápida con agitación de 6 M de hidróxido de amonio en agua (reactivo diluido certificado ACS, obtenido de Fisher Scientific) causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. El gel recolectado se volvió a suspender en 3.33 partes de agua desionizada. La adición posterior de 0.031 1 partes de reactivo de ácido fosfórico (comprado en Fisher Scientific) no produjo cambio visible en el gel suspendido. La mezcla se centrifugó de nuevo y la solución se decantó del gel que contenía fósforo. El gel recolectado se calcinó a 550CC durante 4 horas. El sólido calcinado tenía una área superficial de BET de 33.05 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo muestra la preparación de una composición de tierra rara que también contiene fósforo, como fosfato. Ejemplo 28 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Acros Organics) en 6.66 partes de agua desionizada. Se formó una solución mezclando 0.95 partes de DABCO comercialmente disponible, o 1 ,4-diazabiciclo [2.2.2]octano, (comprado en ICN Pharmaceuticals) disuelto en 2.6 partes de agua desionizada. El mezclado rápido con agitación de las dos soluciones causó la formación de un gel. La mezcla se centrifugó para recolectar el sólido. El gel recolectado se volvió a suspender en 6.67 partes de agua desionizada. La mezcla se centrifugó de nuevo y la solución se decantó del gel. El gel recolectado se calcinó a 550°C durante 4 horas. El sólido calcinado tuvo una área superficial de BET de 38.77 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo muestra la utilidad de una alquilamina de preparación de una composición de tierra rara útil. Ejemplo 29 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Ácros Organics) en 10 partes de agua desionizada. A esta solución, 2.9 partes de hidróxido de tetrametilamonio (comprado en Aldrich Chemical Company) se añadió rápidamente y con agitación, causando la formación de un gel. La mezcla se centrifugó y la solución se decantó. El gel recolectado se resuspendió en 6.67 partes de agua desionizada. La mezcla se centrifugó de nuevo y la solución se decantó del gel. El gel recolectado se calcinó durante cuatro horas a 550°C. El sólido calcinado tuvo una área superficial de BET de 80.35 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo muestra la utilidad del hidróxído de alquilamonio para la formación de una composición de tierra rara útil. Ejemplo 30 Una solución de LaCb en agua se preparó disolviendo una parte de cloruro de lantano hidratado disponible comercialmente (comprado de Avocado Research Chemicals Ltd.) en 6.67 partes de agua desionizada. Esta solución, 1 .63 partes de solución NaOH 5 N disponible comercialmente (Fisher Scientific) se añadió rápidamente y con agitación, causando la formación de un gel. La mezcla se centrifugó y la solución se decantó. El gel recolectado se calcinó a 550°C durante 4 horas. El sólido calcinado tuvo una área superficial de BET de 16.23 metros cuadrados/gramo. Los datos de desempeño específico para este ejemplo se presentan más adelante en la Tabla 9. Este ejemplo muestra la utilidad de bases que no contienen nitrógeno para la formación de materiales interesantes catalíticamente. Aunque potencialmente funcionales los materiales de prueba parecen ser inferiores a los producidos usando bases que contienen nitrógeno. Tabla 9: Métodos de preparación adicionales para composiciones que contienen lantano La presente invención se ha descrito de una manera ilustrativa. Con respecto a esto, es evidente que las personas con experiencia en la técnica, en cuento tienen el beneficio de la anterior descripción , pueden ahora hacer modificaciones en estas modalidades específicas descritas en la presente sin apartarse de la presente invención la cual se limita únicamente por el alcance y espíritu de las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un métodp para fabricar cloruro de vinilo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y rec?clar dicha corriente de ligeros para hacerla reaccionar catalíticamente junto con dicho etano, dicho etileno, dicho oxígeno, y dicha fuente de cloro en el paso de generación. 2. El método de la reivindicación 1 en donde dicho paso de reacción catalítica usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 3. El método de la reivindicación 2 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 4. El método de la reivindicación 3 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 5. El método de la reivindicación 1 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 6. El método de la reivindicación 1 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 7. El método de la reivindicación 1 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 8. El método de la reivindicación 1 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicIoroetano, cloruro de etilo, 1 , 1-dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 9. El método de la reivindicación 1 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su venta. 10. El método de la reivindicación 1 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo al reactor. 1 1. El método de la reivindicación 1 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo. 12. Un método para fabricar cloruro de vinilo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor a partir de un reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de. ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde la proporción molar de dicho etano contra dicho etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y frans-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluido en dicha corriente del efluente del reactor; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro dicho reactor; y absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 13. El método de la reivindicación 12 en donde dicho paso de reacción catalítica usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 14. El método de la reivindicación 13 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 15. El método de la reivindicación 14 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 16. El método de la reivindicación 12 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 17*. El método de la reivindicación 12 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 18. El método de la reivindicación 12 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 19. El método de la reivindicación 12 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 20. El método de la reivindicación 12 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de reacción se purifica para su venta. 21. El método de la reivindicación 12 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo a dicho reactor. 22. El método de la reivindicación 12 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo. 23. Un método para fabricar cloruro de vinjlo, que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor en un reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde dicha proporción molar de etano contra étileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y íra/?s-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; hidrogenar dicha corriente mezclada de c s-1 ,2-dicloroetiléno y .ta/7S-1 ,2-dicloroetileno para proporcionar alimentación reciclada al reactor; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluido a dicha corriente del efluente del reactor; rec?clar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro a dicho reactor; y absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 24. El método de la reivindicación 23 en donde el paso de reacción catalítica usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 25. El método de la reivindicación 24 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 26. El método de la reivindicación 25 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 27. El método de la reivindicapión 23 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 28. El método de la reivindicación 23 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 29. Él método de la reivindicación 23 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 30. El método de la reivindicación 23 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 31 . El método de la reivindicación 23 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su venta. 32. El método de la reivindicación 23 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo a dicho reactor. 33. El método de la reivindicación 23 en dpnde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo. 34. Un aparato para fabricar cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde dicha proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar dicha corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y un elemento para reciclar dicha corriente de ligeros a dicho reactor. 35. El aparato de la reivindicación 34 en donde dicho reactor usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con |a condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 36. El aparato de la reivindicación 35 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 37. El aparato de la reivindicación 36 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 38. El aparato de la reivindicación 34 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 39. El aparato de la reivindicación 34 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 40. El aparato de la reivindicación 34 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 41. El aparato de la reivindicación 34 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consiste en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1-dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 42. Un aparato para la fabricación de cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un clorohidrocarburo, en donde dicha proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de clpruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y trans-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicIoroetano, y una corriente de pesados; un elemento para recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; un elemento para reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluido a dicha corriente del efluente del reactor; un elemento para reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro a dicho reactor; y un elemento para absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 43. El aparato de la reivindicación 42 en donde dicho reactor usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 44. El aparato de la reivindicación 43 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 45. El aparato de la reivindicación 44 en donde ef componente de material de tierra rara es lantano. 46. El aparato de la reivindicación 42 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 47. El aparato de la reivindicación 42 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 48. El aparato de la reivindicación 42 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 49. El método de la reivindicación 42 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 50. Un aparato para fabricar cloruro de vinilo, que comprende: un reactor para generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un cloro hidrocarburo, en donde dicha proporción molar del etano contra el etileno está entre 0.02 y 50; un elemento para amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; un elemento para separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y trans-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; un elemento para hidrogenar dicha corriente mezclada de cis-1 ,2-dicloroetileno y trans- , 2-dicloroetileno para proporcionar alimentación recíclada a dicho reactor; un elemento para recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; un elemento para reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluido a dicha corriente del efluente del reactor; un elemento para reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro a dicho reactor; y un elemento para absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 51 . El aparato de la reivindicación 50 en donde dicho reactor usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos una tierra rara más como material componente distinto de cerio. 52. El aparato de la reivindicación 51 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 53. El aparato de la reivindicación 52 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 54. El aparato de la reivindicación 50 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 55. El aparato de la reivindicación 50 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 56. El aparato de la reivindicación 50 en donde dicha fuente de cloro se selecpiona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 57. l aparato de la reivindicación 50 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 58. Cloruro de vinilo fabricado para un proceso comprendiendo los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un cloro hidrocarburo, en donde dicha proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente del efluente del reactor para proporcionar una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo y en una corriente de ligeros; y reciclar dicha corriente de ligeros para hacer reaccionar catalíticamente junto con etano, el etileno, el oxígeno, y la fuente de cloro en dicho paso de generación. 59. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde dicho paso de la reacción catalítica usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 60. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 59 en dpnde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 61. Cloruro de vinilo producido por el método de la reivindicación 60 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 62. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 63. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 64. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 65. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consiste en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dícloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 66. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su venta. 67. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 10 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo a dicho reactor. 68. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 58 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo. 69. Cloruro de vinilo fabricado por un proceso que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etilenp, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un cloro hidrocarburo, en donde dicha proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y frans-l , 2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluida en dicha corriente del efluente del reactor; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro a dicho reactor; y absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 70. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde dicho paso de la reacción catalítica usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 71. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 70 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 72. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 71 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 73. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 74. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 75. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 76. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 77. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su venta. 78. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo a dicho reactor. 79. pioruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 69 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo. 80. Cloruro de vinilo fabricado usando un proceso que comprende los pasos de: generar una corriente de efluente de reactor haciendo reaccionar catalíticamente juntos etano, etileno, oxígeno y cuando menos una fuente de cloro de ácido clorhídrico, cloro, o un cloro hidrocarburo, en donde dicha proporción molar de etano contra etileno está entre 0.02 y 50; amortiguar dicha corriente de efluente de reactor para proporcionar una corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo y una corriente de producto crudo esencialmente desprovisto de ácido clorhídrico; separar dicha corriente del producto crudo en una corriente de ligeros, una corriente de producto de agua, una corriente de producto de monómero de cloruro de vinilo, una corriente de cloruro de etilo, una corriente mezclada de c s-1 ,2-dicloroetiIeno y fra/7s-1 ,2-dicloroetileno, una corriente de 1 ,2-dicloroetano, y una corriente de pesados; hidrogenar dicha corriente mezclada de c/s-1 ,2-dicloroetileno y fra/?s-1 ,2-dicloroetileno mezclado para proporcionar alimentación reciclada a dicho reactor; recuperar una corriente de ácido clorhídrico diluido y una corriente de ácido clorhídrico anhidro a partir de dicha corriente de ácido clorhídrico enfriado crudo; reciclar dicha corriente de ácido clorhídrico diluido a dicha corriente del efluente del reactor; recíclar dicha corriente de ácido clorhídrico anhidro a dicho reactor; y absorber y reciclar a dicho reactor una corriente de C2 a partir de dicha corriente de ligeros. 81 . Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde dicho reactor usa un catalizador que comprende un componente de material de tierra rara, con la condición de que el catalizador esté sustancialmente libre de hierro y cobre y con la condición adicional de que cuando el componente de material de tierra rara es cerio el catalizador además comprende cuando menos un componente de material de tierra rara más distinto de cerio. 82. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 81 en donde el componente de material de tierra rara se selecciona de lantano, neodimio, praseodimio, y mezclas de los mismos. 83. Cloruro de vinilo producido por el método de la reivindicación 82 en donde el componente de material de tierra rara es lantano. 84. Cloruro de viniJo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde dicha proporción molar está entre 0.1 y 10. 85. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde dicha proporción molar está entre 0.5 y 4. 86. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en doncje dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de un metano clorado y un etano clorado. 87. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde dicha fuente de cloro se selecciona de cuando menos uno de los compuestos orgánicos clorados que consisten en tetracloruro de carbono, 1 ,2-dicloroetano, cloruro de etilo, 1 , 1 -dicloroetano, y 1 , 1 ,2-tricloroetano. 88. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su venta. 89. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de la reacción se purifica para su reciclo a dicho reactor. 90. Cloruro de vinilo producido mediante el método de la reivindicación 80 en donde el 1 ,2-dicloroetano generado en dicho paso de reacción se purifica para desintegrarlo en un horno de vinilo.
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