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Verfahren zur Herstellung von Tetraehloräthylen.
Es ist bekannt, Acetylen in Gegenwart von Wasserstoff durch Leiten über Katalysatoren bei Temperaturen unterhalb 2000 zu chlorieren. Dabei entsteht im wesentlichen Tetrachloräthan, während Tetrachloräthylen nur in geringen Mengen erhalten wird. Dies ist kein technisch brauchbares Verfahren, um praktisch nur Tetrachloräthylen aus Chlor und Acetylen zu erhalten.
Gemäss der Erfindung wird dies ermöglicht, wenn man ungefähr 1 Raumteil Acetylen und 3 Raumteile elementares Chlor mit einem Gas, welches an der Reaktion nicht teilnimmt, bei einer Temperatur von über 300 über Chlorüberträger leitet. Der Durchsatz des Gasgemisches durch den Katalysatorraum wird so geregelt, dass aus diesem weder Acetylen noch Chlor austritt, sondern im wesentlichen nur Tetrarhloräthylendampf und Chlorwasserstoff. Ein Teil des letzteren wird jeweils wieder dem in den Reaktionsraum eintretenden Chlor-Acetylen-Gasgemiseh zugesetzt, um dieses zu verdünnen und die Bildung von Russ oder unerwünschten Nebenprodukten infolge zu starker Erhitzung der Kontakte zu vermeiden.
Gewöhnlich wird dem Acetylen-Chlor-Gasgemisch etwa das 3-8face des Volumens an Verdünnungsgas, z. B. Stickstoff, Chlorwasserstoffgas, zugesetzt. Die Regelung der Reaktionstemperatur kann ausser durch einen entsprechenden Zusatz von Verdünnungsgas auch durch Kühlung des in den Reaktionsraum eintretenden Gasgemisches bzw. einzelner Komponenten desselben unterstützt werden.
Zwecks Gewinnung des Tetrachloräthylens aus den Reaktionsgasen wird dieses nach dem Verlassen des Reaktionsraumes gekühlt, so dass sich Tetrachloräthylen kondensiert ; es kann aber auch auf andere Weise abgeschieden werden, z. B. durch Adsorption u. dgl. Die Umsetzung verläuft praktisch quantitativ, wobei Tetrachloräthylen sowie Chlorwasserstoff in hoher Reinheit entsteht. Die Anwendung von Überdruck ermöglicht eine Verkleinerung des Realctionsraumes, jedoch wird die Apparatur im allgemeinen verteuert ; bei der Anwendung von Unterdruck besteht Gefahr, dass an undichten Stellen Sauerstoff eintritt, was zu Zerknallen Anlass geben kann.
Die Reaktionstemperatur richtet sich nach der Verdünnung des Reaktionsgases und dem Durchsatz ; im allgemeinen hat sich eine solche von 300 bis 400 als zweckmässig erwiesen. Als Kontakte
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insbesondere hoehaktive, wie Knochenkohle, Holzkohle, Silieagel u. dgl. Zweckmässig werden sie zur Erhöhung der Wirksamkeit und Lebensdauer mit bekannten, die Aufnahme von Chlor und die Abspaltung von Salzsäure fördernden Stoffen versehen, z. B. mit Chloriden zweiwertiger Metalle, z. B. Kupferchlorid u. dgl.
Beispiel 1 : Der Katalysatorraum mit einem Volumen von 500 cm3 ist gefüllt mit Aktivkohle und besitzt eine Temperatur von 300 bis 400 . Pro Stunde wird ein Gasgemisch durchgeschickt, welches zusammengesetzt ist aus 30l Chlor, 10 l Acetylen, 120-150 l Stickstoff. Da sich alles Acetylen mit Chlor unmsetzt, verlässt den Reaktionsraum ein Gemisch, welches im wesentlichen aus Tetrachloräthylen- dampf, Chlorwasserstoff und Stickstoff besteht. Durch Kühlung kann ohne Schwierigkeiten das Tetrachloräthylen abgeschieden werden. Aus dem Abgas wird die Salzsäure entfernt, so dass der Stickstoff wieder dem zur Umsetzung bestimmten Chlor-Acetylen-Gasgemisch zugesetzt werden kann.
Wird das in den Reaktionsraum eintretende Gas vorher gekühlt, so kann der Stiekstoffzusatz herabgesetzt werden. Die Ausbeute an Tetrachloräthylen ist 80% und höher.
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Beispiel 2 : Der Katalysatorraum mit einem Volumen von 2. 5l ist gefüllt mit einem Katalysator, der aus Aktivkohle besteht, die mit Bariumchlorid imprägniert ist. Bei einer Temperatur von 300 bis 4000 wird durch den Katalysatorraum je Stunde ein Gasgemisch geschickt, welches zusammengesetzt ist aus 35- 40 l Acetylen, 100- 120l Chlor,
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Den Katalysatorraum verlässt ein Gemisch von Tetrachloräthylendampf und Chlorwasserstoffgas.
Durch Kühlung oder durch Absorption mittels aktiver Kohle oder Silicagel kann das Tetrachloräthylen abgeschieden werden. Ein Teil des Chlorwasserstoffgases kann zweckmässig nach erfolgter Kühlung wieder dem zur Umsetzung bestimmten Chlor-Acetylen-Gasgemisch zugesetzt werden. Die Ausbeute an Tetrachloräthylen beträgt 90% und mehr. Bei Anwendung von Überdruck kommt man mit einem etwas kleineren Katalysatorraum aus.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Tetrachloräthylen durch Chlorierung von Acetylen mit elementarem Chlor in Gegenwart von Chlorüberträgern, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch von ungefähr 1 Raumteil Acetylen und 3 Raumteilen Chlor mit einem Gas, welches an der Reaktion nicht teilnimmt, bei einer Temperatur von über 300 über die Kontakte leitet.