AT277182B - Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von 1, 2-Dichloräthan 
Das Stammpatent Nr. 271407 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von   1, 2-Dichloräthan,   unter
Hindurchleiten eines Gemisches der Dämpfe von Äthylen, Chlorwasserstoff und einem sauerstoffhaltigen Gas durch ein Fliessbett eines aus Kupferchlorid auf Tonerde bestehenden
Katalysators, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Gemisch der Dämpfe, das auf je zwei Mol Chlorwasserstoff etwa 1, 02 bis etwa 1, 2 Mol Äthylen und etwa 0, 55 bis etwa 1 Mol Sauerstoff enthält, in einem im wesentlichen trockenen Zustand gebildet wird und das trockene Gemisch durch das Fliessbett des Kupferkatalysators bei einer Temperatur und einem Druck oberhalb der Taupunkte der Reaktionskomponenten und des Reaktionsproduktes in einem Druckbereich von etwa 0, 7 bis etwa 3,

   5 atü und bei einer Temperatur von etwa 200 bis etwa   250 C   hindurchgeleitet wird, um beim Durchleiten je einer Charge des Gasgemisches eine im wesentlichen vollständige Umwandlung des Chlorwasserstoffes in 1, 2-Dichloräthan von hohem Reinheitsgrad zu erzielen, worauf die aus dem Reaktor abströmenden Gase anschliessend einer Abschreckbehandlung zur Gewinnung des   1, 2-Dichloräthans   unterworfen werden. 



   Es wurde nun gefunden, dass dieses Verfahren in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet werden kann, wenn die an die Oxyhydrochlorierung anschliessende Abschreckbehandlung in Form getrennter   Heiss-und   Kaltabschreckstufen unter Einhaltung bestimmter Arbeitsbedingungen vorgenommen wird.

   Gemäss der Erfindung geschieht dies dadurch, dass man die aus dem Reaktor abströmenden Gase auf eine Temperatur von 70 bis 1000C heiss abschreckt, um etwas Wasser, das in der Reaktion gebildet wurde, den Hauptteil des noch nicht umgesetzten Chlorwasserstoffes und praktisch das gesamte Nebenprodukt Chloral zu kondensieren, hierauf die aus der Heissabschreckstufe abströmenden Gase auf eine Temperatur von 0 bis   400C   abschreckt, um das erzeugte 1, 2-Dichloräthan im wesentlichen vollständig zu einem Endprodukt von hohem Reinheitsgrad zu kondensieren, wobei sämtliche Abschreckstufen unter Beibehaltung des im Reaktor herrschenden Druckes ausgeführt werden. 



   Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden besondere Vorteile erzielt. 



   In der ersten oder Heissabschreckstufe wird das als Nebenprodukt angefallene Chloral, das ein äusserst störendes Material darstellt und die Hauptursache der groben Verunreinigung des   1,     2 - Dichloräthan-Endproduktes   ist, beseitigt und ausserdem der Hauptanteil des ebenfalls als Nebenprodukt erhaltenen Wassers entfernt, welches seinerseits wieder die sehr geringe Menge nicht umgesetzten Chlorwasserstoffes mitnimmt, der in den aus dem Reaktor austretenden Gasen noch vorhanden ist. Bei dieser Betriebsweise, die den vollständigen Verbrauch des eingesetzten Chlorwasserstoffes bezweckt, enthalten die die Heissabschreckstufe verlassenden Gase nur ganz geringe Mengen an Chlorwasserstoff und anderer Verunreinigungen.

   Diese Gase können nun in der Kaltabschreckstufe drastisch abgekühlt werden, um praktisch die gesamte Menge des in diesen Gasen vorhandenen   1, 2-Dichloräthans   zu kondensieren, ohne dass dafür noch weitere Rückgewinnungsmethoden erforderlich wären. 



   Bei dem Verfahren gemäss dem Stammpatent Nr. 271407 erfolgt also ein Hindurchleiten von 

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 Äthylen, Chlorwasserstoff und eines sauerstoffhaltigen Gases durch einen Reaktor, der einen im
Fliesszustand befindlichen Kupfer (Il) chlorid enthaltenden Katalysator enthält, unter einem Druck von
0, 7 bis 3, 5 atü und bei einer Temperatur von etwa 200 bis 2500C ; die Druck-Temperatur-Beziehung ist dabei derart, dass die Dämpfe den Reaktor oberhalb der Taupunkttemperaturen verlassen. 



   Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden dann die folgenden
Verfahrensschritte angewendet :
1. Heissabschreckung des aus dem Reaktor abströmenden Gases unter Druck, wobei praktisch der gesamte nicht umgesetzte Chlorwasserstoff, ein hoher Anteil des während der Reaktion gebildeten
Chlorals und etwas Reaktionswasser kondensiert werden. 



   2. Abziehen der 70 bis 1000C heissen Gase aus der Heissabschreckstufe und Absenken der
Temperatur auf 0 bis   40 C,   um verbleibendes Wasser und den Hauptteil des 1, 2-Dichloräthans zu kondensieren, während die nicht kondensierten Gase unter geregeltem Druck abgeleitet werden. 



   3. Reinigen des   1, 2-Dichloräthans.   



   Beim Arbeiten nach dem Stammpatent wird ein Gemisch aus Luft bzw. aus Sauerstoff und einem inerten Verdünnungsmittel und aus trockenem Chlorwasserstoff in zur Erzielung eines Verhältnisses von etwa 0, 5 bis etwa 1 Mol Sauerstoff je 2 Mol Chlorwasserstoff ausreichenden Mengen hergestellt und vorerhitzt, bevor es in den Reaktor eingeleitet wird. Ebenso wird Äthylen vorerhitzt und in den
Reaktor eingeleitet. Anschliessend wird der auf Reaktionstemperatur erhitzte Reaktor mit der erforderlichen Menge des in den Fliesszustand überführbaren Kupferchloridkatalysators beschickt, der während des gesamten Vorganges im Fliesszustand gehalten wird. Während des Betriebes wird in dem
Reaktor eine Temperatur von 190 bis   250 C   und ein Druck von 0, 7 bis 3, 5 at aufrecht erhalten.

   Dabei wird eine Kontaktdauer von etwa 10 bis etwa 40 sec eingehalten und das Druck-Temperatur-
Verhältnis in der im Stammpatent beschriebenen Weise so eingestellt, dass die Taupunkttemperatur im Reaktor stets überschritten wird. 



   Die abströmenden Gase verlassen den Reaktor und werden erfindungsgemäss in eine Heissabschreckkolonne eingeleitet. In dieser Kolonne werden etwas Wasser und im wesentlichen alle
Spuren von nicht umgesetztem Chlorwasserstoff kondensiert. Die Kondensation eines Teiles des Wassers in der Kolonne setzt die Temperatur der nach oben abgezogenen Gase auf etwa 70 bis   100 C,   vorzugsweise auf einen Wert über 850C herab. 



   Der aus der Heissabschreckkolonne austretende Strom tritt in die Kaltabschreckkolonne ein. In dieser Kolonne wird der Hauptteil des Wassers und das 1, 2-Dichloräthan kondensiert. Das Kondensat kann dann dekantiert werden, um es in eine wässerige Schicht und eine organische Schicht zu trennen. 



  Das kondensierte 1, 2-Dichloräthan wird aus dem Dekantationsgefäss abgezogen, gewaschen und destilliert. 



   Die nicht kondensierten Gase, die aus dieser Kolonne austreten und nur noch geringe Anteile von nicht kondensiertem 1, 2-Dichloräthan enthalten, werden in eine Absorptionsanlage geleitet. Gemäss einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag kann als Absorptionsmedium vorzugsweise ein flüssiger, bei 100 bis 2500C siedender Kohlenwasserstoff dienen, der das verbleibende 1, 2-Dichloräthan löst. Das Lösungsmittel kann Kerosin, Toluol, eine chlorierte flüssige aromatische Verbindung, wie Chlorbenzol oder Chlortoluol oder eine hochsiedende Erdölfraktion   u. dgl.   sein. Die Lösung von 1, 2-Dichloräthan in dem Kohlenwasserstoff kann dann in eine Fraktionierkolonne bei Atmosphärendruck,   Überatmosphärendruck   oder unter einem Teilvakuum aufgearbeitet werden. 



   Wie festgestellt wurde, kann bei praktischer Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens ein sehr günstiges Ergebnis erzielt werden, wenn man ein gasförmiges Gemisch mit einem Gehalt von 2 Mol Chlorwasserstoff und 0, 75 bis 0, 8 Mol Sauerstoff in Form von Luft auf 150 bis 200 C erhitzt, etwa 1, 1 Mol Äthylen je 2 Mol Chlorwasserstoff auf 150 bis   200 C   erhitzt, die beiden Gasströme getrennt unter einem Druck von 1, 7 bis 2, 5 atü in den auf 220 bis 225 C gehaltenen Reaktor einleitet, die Reaktionsteilnehmer durch einen im Fliesszustand befindlichen Katalysator leitet, der 3, 5 bis 7 Gew.-% Kupfer auf einem Tonerdeträger enthält, dessen Korngrössenverteilung derart ist, dass er etwa 3 bis 10 Gew.-% Teilchen unter 20 Mikron,

   30 bis 35   Gew.-%   Teilchen von nicht mehr als 45 Mikron und nicht mehr als 3 bis 5 Gew.-% Teilchen von 200 Mikron enthält, wonach man die aus dem Reaktor abströmenden Gase in der Heissabschreckstufe auf 85 bis   950C abkühlt,   die aus dieser Stufe abströmenden Gase auf 0 bis   400C   abkühlt, das kondensierte   1, 2-Dichloräthan   mit Wasser wäscht und hierauf von der wässerigen Phase abtrennt. 



   Die Erfindung ist in dem nachfolgenden Beispiel weiter erläutert, ohne sie hierauf zu beschränken. 



   Beispiel : In diesem Beispiel wird ein zylindrischer Reaktor von etwa 9, 1 m Höhe benutzt, 

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Claims (1)

1. <Desc/Clms Page number 4> noch nicht umgesetzten Chlorwasserstoffes und praktisch das gesamte Nebenprodukt Chloral zu kondensieren, hierauf die aus der Heissabschreckstufe abströmenden Gase auf eine Temperatur von 0 bis 400C abschreckt, um das erzeugte 1, 2-Dichloräthan im wesentlichen vollständig zu einem Endprodukt von hohem Reinheitsgrad zu kondensieren, wobei die Abschreckstufen sämtliche unter Beibehaltung des im Reaktor herrschenden Druckes ausgeführt werden.

   EMI4.1 Gemisch mit einem Gehalt von 2 Mol Chlorwasserstoff und 0, 75 bis 0, 8 Mol Sauerstoff in Form von Luft auf 150 bis 200 C erhitzt, etwa 1, 1 Mol Äthylen je 2 Mol Chlorwasserstoff auf 150 bis 2000C erhitzt, die beiden Gasströme getrennt unter einem Druck von 1, 7 bis 2, 5 atü in den auf 220 bis 2250C gehaltenen Reaktor einleitet, die Reaktionsteilnehmer durch einen im Fliesszustand befindlichen Katalysator leitet, der 3, 5 bis 7 Gew.-% Kupfer auf einem Tonerdeträger enthält, dessen Korngrössenverteilung derart ist, dass er etwa 3 bis 10 Gew.-*% Teilchen unter 20 Mikron, 30 bis 35 Gew.-% Teilchen von nicht mehr als 45 Mikron und nicht mehr als 3 bis 5 Gew.-% Teilchen von 200 Mikron enthält, wonach man die aus dem Reaktor abströmenden Gase in der Heissabschreckstufe auf 85 bis 95 C abkühlt,

   die aus dieser Stufe abströmenden Gase auf 0 bis 400C abkühlt, das kondensierte 1, 2-Dichloräthan mit Wasser wäscht und hierauf von der wässerigen Phase abtrennt.