<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff
Im Stammpatent Nr. 284076 ist ein Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff bei er- höhter Temperatur und erhöhtem Druck in Abwesenheit von Katalysatoren geschützt, das dadurch ge- kennzeichnet ist, dass man Benzol, Gemische von Benzol und chlorierten aromatischen Verbindungen,
Gemische von Benzol und chlorierten aliphatischen Verbindungen oder chlorierte aromatische Verbin- dungen mit Chlor in stöchiometrischen Verhältnissen oder mit einem Überschuss an Chlor von bis zu 3000/0 kontinuierlich in der Gasphase umsetzt, wobei in einer ersten Verfahrensstufe die Reaktionskom- ponenten eine Vorreaktionszone durchlaufen, die auf Temperaturen von 6 bis 4000C gehalten wird,
und anschliessend in der zweiten Verfahrensstufe in einem korrosionsfesten Reaktor bei Temperaturen von 400 bis 8000C und Drücken von 20 bis 200 atü in der Gasphase zu Tetrachlorkohlenstoff umgesetzt werden.
In Weiterbildung des Verfahrens des Stammpatentes wurde nun gefunden, dass eine wesentliche Umsatzsteigerung erzielt werden kann, wenn man die Umsetzungen in der Vor- und Hauptreaktionszone bei einem Druck zwischen 200 und 700 atü vornimmt.
Durch die Ausführung der Reaktion in diesem erhöhten Druckbereich zwischen 200 und 700 atü lassen sich die Umsätze der Chlorolyse des Benzols oder anderer eingesetzter chlorierter aliphatischer oder aromatischer Kohlenwasserstoffe noch wesentlich steigern. Bei gleicher Reaktionstemperatur kann man z. B. aus Benzol durch die Anwendung von Drücken über 200 atü Tetrachlorkohlenstoff in 97-bis sigem Umsatz herstellen. Die restlichen 2 bis 3% sind Hexachlorbenzol, das man nach seiner Abtrennung wieder zurückführen kann in den Kreislauf. Durch den hohen Umsatz bei hohem Druck ergibt sich weiterhin der Vorteil, die Arbeitstemperatur senken zu können, ohne dabei die Umsätze zu reduzieren. Dadurch werden die Reaktorwerkstoffe geringer belastet.
Ausserdem fällt durch die Arbeitsweise bei erhöhtem Druck der Tetrachlorkohlenstoff in besonders reiner Form an. Die Bildung von Nebenprodukten, wie z. B. Tetrachloräthylen und Trichloräthylen liegt hiebei unter 0, 1%.
Ein weiterer Vorteil der Arbeitsweise mit Drücken über 200 atü ist darin zu sehen, dass man bei Einsatz grösserer Mengen organischer Verbindungen und den entsprechenden Mengen Chlor eine wesentliche Steigerung der Raumzeitausbeuten erreichen kann. Es war zwar von vornherein zu erwarten, dass eine Erhöhung der Durchsatzmengen auch eine Erhöhung der Raumzeitausbeute nach sich ziehen würde, jedoch gleichzeitig durch die Verminderung der Verweilzeit ein Umsatzrückgang stattfinden müsste. Es wurde nun aber festgestellt, dass trotz Steigerung der Raumzeitausbeute auf das 2-bis 4fache, im Druckbereich zwischen 250 und 350 atü überraschenderweise keine wesentliche Minderung des Umsatzes stattfindet.
<Desc/Clms Page number 2>
Der erforderliche Druck von 200 bis 700 atü wird vorteilhaft durch Kolbenpumpen erreicht, mit denen sowohl Chlor als auch die organischen Einsatzverbindungen in flüssiger Form in die Vorreaktions- zone eingepumpt werden können. Die Entspannung erfolgt in üblicher Form nach dem Reaktor durch ein-oder mehrstufige Entspannungsventile, die manuell oder durch einen Steuerungsmechanismus bedient werden können.
Im einzelnen verläuft das Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff in folgender Weise :
Pro Liter Reaktorvolumen/h werden 0, 2 bis 4 Mol Benzol und/oder die nachfolgend als Einsatzprodukte bezeichneten Gemische von Benzol und chlorierten aromatischen oder aliphatischen Verbindungen oder chlorierte aromatische Verbindungen und gleichzeitig Chlor in einem stöchiometrischen Überschuss zwischen 25 und 300%, bezogen auf die theoretisch notwendige Menge, eingesetzt.
Der Temperaturbereich der Vorreaktionszone soll zwischen 6 und 400 C, vorzugsweise zwischen
250 und 3500C liegen. Die untere Temperaturgrenze ist festgelegt durch den Schmelzpunkt des Benzols bzw. durch den Schmelzpunkt der chlorierten aromatischen Verbindungen bzw. den Schmelzpunkt der
Gemische von Benzol und Einsatzprodukten. Beim Einsatz von z. B. Hexachlorbenzol benötigt die Vor- reaktionszone eine Temperatur von mindestens 228 C. Die obere Temperaturgrenze von zirka 4000C ist durch die beginnende Crackung des gleichzeitig mit dem Chlor eingespeisten Benzols und/oder der Einsatzprodukte gegeben. Die Reaktionskomponenten Chlor und Benzol und/oder Einsatzprodukte werden vorzugsweise in flüssiger Form in den Vorreaktor eingepumpt.
Die Mischung der Reaktionskomponenten kann entweder in kaltem Zustand, etwa bei Zimmertemperatur, vor dem oder erst im Vorreaktor stattfinden. Für die Festlegung der unteren Temperaturgrenze ist ausdrücklich zu vermerken, dass bei der Einführung der beiden Reaktionspartner Benzol und Chlor ohne besondere Vorheizung in den Reaktor, diese selbstverständlich eine Aufheizzone von z. B. 6 bis 2500C durchlaufen müssen. Diese kurze Auf- heizstrecke von der Mischstelle bis zum Erreichen der Temperatur von 2250C soll definitionsgemäss mit zum Vorreaktor zählen. Es ist jedoch auch möglich, für die notwendige Mischung von Benzol und Chlor auf eine vorgeschaltete Mischstrecke zu verzichten und diese Mischung durch eine der bekannten Verfahrensmassnahmen, wie z. B. Einbauten innerhalb des Vorreaktors vorzunehmen.
Die Komponenten können aber auch gegebenenfalls nach getrennter Vorheizung gasförmig gemischt und dann in den Vorreaktor eingeführt werden. Beim Einsatz von Gemischen von Benzol und/oder Einsatzprodukten ist es bei einem niedrigen Benzolgehalt vorteilhaft, die Komponenten vor der Einführung in den Vorreaktor zu mischen. Es ist jedoch auch möglich, beide Komponenten getrennt in den Vorreaktor einzuführen. Bei einem höheren Anteil an Benzol im Gemisch ist die letzte Arbeitsweise bevorzugt.
Die technische Ausführungsform der Vorreaktionszone kann sehr vielfältig sein. Man kann z. B. ein Rohr bzw. eine Rohrschlange verwenden, die dicht vor dem Reaktor angebracht ist und die ausserhalb des Reaktors mit einer speziellen Heizvorrichtung, z. B. mit Hochdruckdampf, einem Öl- oder Salzbad oder mit einer elektrischen Heizung auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Man kann aber auch diese Vorreaktionszone in Form eines Rohres bzw. einer Rohrschlange in den Reaktor selbst einbauen, was wegen der günstigen Ausnutzung und der zusätzlichen Steuerungsmöglichkeiten der Reaktionswärme besonders vorteilhaft ist. Ebenso ist es möglich, den eigentlichen Reaktor etwas länger zu bauen und den ersten Teil durch Einhalten der genannten Temperatur von 6 bis 4000C als Vorreaktor zu benutzen.
Ferner ist es auch möglich, die Vorreaktionszone an den Reaktoraustritt zu verlegen und mittels eines Gegenstromwärmeaustauschers das Reaktionsprodukt abzukühlen und gleichzeitig die Reaktionskomponenten Chlor und Benzol bzw. die Gemische von Benzol und/oder Einsatzprodukten vorzuwärmen. Weitere, über die obigen Beispiele hinausgehende konstruktive Ausgestaltung der Vorreaktionszone zur Aufrechterhaltung des gewünschten Temperaturbereiches und zur Durchführung der Mischung von Benzol und/oder Einsatzprodukten und Chlor sind möglich.
Das Mengenverhältnis des eingesetzten Chlors zum eingesetzten Benzol wird, falls ausschliesslich Benzol eingesetzt wird, durch die Reaktionsgleichung
EMI2.1
bestimmt. Die angewendeten Mengen sollen in diesem Fall den stöchiometrischen Mengen der obigen Gleichung entsprechen, wobei sich aber ein geringer Chlorüberschuss bis zu etwa 25 Mol-% als günstig erwiesen hat. Unter der theoretisch erforderlichen Chlormenge soll nach obiger Reaktionsgleichung die zur quantitativen Umwandlung von Benzol zu Tetrachlorkohlenstoff stöchiometrisch notwendige Menge von 15 Mol Chlor pro Mol Benzol verstanden werden. Bei dieser Verfahrensweise lässt sich aber ein 100%figer Umsatz des Benzols zu Tetrachlorkohlenstoff unter technisch vertretbaren Arbeitsbedingungen
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
Unter chlorierten aliphatischen Verbindungen sollen Chlormethyl, Methylenchlorid, Chloroform,
Chloracetylene, Vinylchlorid, Di-, Tri- und Tetrachloräthylen, Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- und Hexachloräthane, einfach, mehrfach und perchlorierte Propane und Propene, Butane, Butene und
Butadiene und Chlorderivate höherer aliphatischer Alkane, Alkene, Polyalken und Alkine und einfach, mehrfach oder perchlorierte cycloaliphatische Verbindungen, wie z. B. Hexachlorcyclohexan ver- standen werden.
Die Temperatur in der Vorreaktionszone soll etwas über dem Schmelzpunkt der eingesetzten Mi- schung aus Benzol und chlorierten aliphatischen Verbindungen liegen. Die Temperatur in der Haupt- reaktionszone kann in den meisten Fällen etwas niedriger z. B. um 500C niedriger liegen als beim Ein- satz von reinem Benzol. Im übrigen erfolgt die Umsetzung der Gemische von Benzol und chlorierten aliphatischen Verbindungen unter den bereits oben genannten Reaktionsbedingungen.
Für das erfindungsgemässe Verfahren lassen sich auch Gemische beliebiger chlorierter aliphatischer oder aromatischer Verbindungen einsetzen, an die, ausser das der Schwefelgehalt unter 200 mg/kg liegen muss, sonst keine besonderen Reinheitsanforderungen gestellt werden müssen. Beim Einsatz von
Gemischen von Benzol und chlorierten aliphatischen Verbindungen stören geringe Mengen an Verun- reinigungen, wie z. B. Äther, Aldehyde, Alkohole, Carbonsäuren, Acetate, die Reaktion nicht.
Die Temperatur im Reaktor (2. Verfahrensstufe) soll zwischen 400 und 800 C liegen ; dabei ist ein
Bereich von 560 bis 6200C bevorzugt. Die Beheizung des Reaktors kann mit einer der üblichen tech- nischen Methoden, vorzugsweise auf elektrischem Wege oder durch heisse Verbrennungsgase erfolgen.
Bei ausreichend grossen Vor- bzw. Reaktoreinheiten ist jedoch zu erwarten, dass die exotherme
Wärmebildung für ein Aufrechterhalten der Reaktionstemperatur ausreicht. Möglicherweise muss die ge- wünschte Reaktionstemperatur auch durch eine zusätzliche Kühlung aufrechterhalten werden.
Obwohl die beiden Ausgangskomponenten Benzol und/oder die Einsatzprodukte und Chlor flüssig in den Reaktor eingepumpt werden können, findet die eigentliche Reaktion in der Gasphase statt. Unter den angegebenen Reaktionstemperaturen zwischen 400 und 800 C befinden sich alle Ausgangsprodukte sowie das Endprodukt Tetrachlorkohlenstoff im überkritischen, d. h. im gasförmigen Zustand. Das even- tuell als Zwischenprodukt auftretende Hexachlorbenzol ist seinem Partialdruck entsprechend ebenfalls dampfförmig.
Als Material des Reaktors und des Vorreaktors hat sich bei der hohen Korrosionsbeanspruchung durch
Chlor und Chlorwasserstoff bei Temperaturen von etwa 6000C Nickel bewährt. Dabei ist Reinnickel zu bevorzugen ; jedoch sind auch Stähle mit einem hohen Anteil an Nickel und Speziallegierungen als Werkstoff möglich. Die Druckbeanspruchung des Reaktors bei den hohen Temperaturen wird durch einen Mantel aus hochwarmfesten Stahl aufgenommen.
Die Umsetzung von Benzol und/oder Einsatzprodukten mit Chlor soll bei dem erfindungsgemässen Verfahren kontinuierlich ausgeführt werden. Das nicht verbrauchte Chlor kann nach Abtrennung von Tetrachlorkohlenstoff und ganz oder teilweiser Abtrennung von eventuell auftretendem Hexachlorbenzol und eventuell andem noch entstandenen Nebenprodukten im Kreis geführt und erneut eingesetzt werden.
Das eventuell in kleinen Mengen auftretende Hexachlorbenzol kann erneut eingesetzt werden und lässt sich unter den angegebenen Druck- und Temperaturbedingungen quantitativ in Tetrachlorkohlenstoff umwandeln.
Vergleichsbeispiel : Für die Umsetzung wird ein senkrecht stehendes Reaktionsrohr verwendet, das aus Edelstahl für einen Nenndruck von 1600 atü und aus einer Nickelauskleidung besteht. Es hat eine Länge von 3300 mm, einen Aussendurchmesser von 89 mm und eine lichte Weite von 40 mm. Durch unterschiedliche Beheizung wird das Reaktionsrohr in eine Vor- und eine Hauptreaktionszone geteilt.
Die untere elektrische Mantelheizung, die das Reaktionsrohr auf einer Länge von 1100 mm umschliesst, wird auf maximal 2500C geheizt. Gemessen wird die Temperatur mit einem Innenthermoelement. Diese Strecke, die 1. 41 umfasst. stellt die Vorreaktionszone dar. Die obere elektrische Mantelheizung wird so eingestellt, dass die Innentemperatur des Reaktors, gemessen mit einem verschiebbaren Thermoelement, 6000C beträgt. Diese Strecke, die 2, 7 1 umfasst, stellt die Hauptreaktionszone dar. Auf dieses Volumen wird die Raumzeitausbeute berechnet. Die Reaktionskomponenten Chlor und die organischen Verbindungen werden bei Raumtemperatur am unteren Ende des Reaktors in flüssiger Form mittels Kolbenpumpe eingepumpt.
Das Reaktionsgemisch wird am Kopf des Reaktors entnommen und in einem mit Nickel ausgekleideten Kühler auf zirka 2500C abgekühlt. Am Ende des Kühlers befindet sich das Entspannungsventil, mit dessen Hilfe der gewünschte Druck im Reaktor gehalten wird. Die entspannten
EMI4.1
<Desc/Clms Page number 5>
chlorbenzol ab. Das Reaktionsgas wird dann in einer Kühlschlange auf zirka -750C abgekühlt, wobei Tetrachlorkohlenstoff und Chlor kondensiert. Der nicht kondensierte Chlorwasserstoff wird mit einer Gasuhr gemessen und auf eventuell mitgerissenes Chlor analysiert.
In die oben beschriebene Apparatur werden bei 2200C Vorreaktortemperatur und 6000C Hauptreaktortemperatur und einem Druck von 60 atü/h eingepumpt :
EMI5.1
<tb>
<tb> 279 <SEP> g <SEP> Benzol <SEP> (= <SEP> 3, <SEP> 59 <SEP> Mol)
<tb> 5, <SEP> 8 <SEP> kg <SEP> Chlor <SEP> (= <SEP> 53% <SEP> Überschuss).
<tb>
Man erhält daraus pro Stunde :
EMI5.2
<tb>
<tb> 1985 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff
<tb> und <SEP> 404 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol.
<tb>
Das entspricht einem Umsatz von 60, 20/0 zu Tetrachlorkohlenstoff und 39, 6% zu Hexachlorbenzol, bezogen auf Benzol. Die Raumzeitausbeute liegt bei 736 g/l. h.
Beispiel l : In die gleiche Apparatur werden bei 1400C Vorreaktortemperatur und 6000C Hauptreaktortemperatur und einem Druck von 240 atü/h eingepumpt :
EMI5.3
<tb>
<tb> 281, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Benzol <SEP> (= <SEP> 3, <SEP> 61 <SEP> Mol)
<tb> 6, <SEP> 19 <SEP> kg <SEP> Chlor <SEP> (= <SEP> 63,8% <SEP> Überschuss).
<tb>
Man erhält daraus pro Stunde :
EMI5.4
<tb>
<tb> 3240 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff
<tb> und <SEP> 26 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol.
<tb>
EMI5.5
Um bei einem Druck von nur 100 atü die Umsätze und Raumzeitausbeuten dieses Beispiels zu erreichen, muss unter sonst gleichen Bedingungen eine Temperatur im Hauptreaktor von 660 C angewendet werden.
Beispiel 2 : In die gleiche Apparatur werden bei 1150C Vorreaktortemperatur und 6000C Hauptreaktortemperatur und einem Druck von 280 atü/h eingepumpt :
EMI5.6
<tb>
<tb> 792 <SEP> g <SEP> Benzol <SEP> (= <SEP> 10, <SEP> 1 <SEP> Mol)
<tb> 15, <SEP> 7 <SEP> kg <SEP> Chlor <SEP> (= <SEP> 450/0 <SEP> Überschuss).
<tb>
Man erhält daraus pro Stunde :
EMI5.7
<tb>
<tb> 9270 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff
<tb> und <SEP> 32 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol.
<tb>
Das entspricht einem Umsatz von 98, 80/0 Tetrachlorkohlenstoff und 1, 1% zu Hexachlorbenzol, bezogen auf Benzol. Die Raumzeitausbeute liegt bei 3435 g Tetrachlorkohlenstoff pro 1 Reaktionsraum pro Stunde.
Beispiel 3 : In die gleiche Apparatur werden bei 1200C Vorreaktortemperatur und 6000C Hauptreaktortemperatur und einem Druck von 260 bis 300 atü/h eingepumpt :
EMI5.8
<tb>
<tb> 6800 <SEP> g <SEP> eines <SEP> auf <SEP> 800C <SEP> geheizten <SEP> Gemisches <SEP> von
<tb> 7, <SEP> 00/0 <SEP> Benzol
<tb> 14, <SEP> 4 <SEP> CC14 <SEP>
<tb> 19,7% <SEP> Tetrachloräthylen
<tb> 0, <SEP> 5% <SEP> Trichloräthylen
<tb> 1, <SEP> Clo <SEP> Pentachloräthan
<tb> 57,4% <SEP> Hexachloräthan
<tb> und <SEP> 9720 <SEP> g <SEP> Chlor.
<tb>
<Desc/Clms Page number 6>
Man erhält daraus pro Stunde :
EMI6.1
<tb>
<tb> 13670 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff
<tb> 228 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol.
<tb>
Setzt man den Umsatz der aliphatischen Komponenten des Einsatzgemisches zu Tetrachlorkohlenstoff mit 100% an, so ist der Umsatz des Benzols zu Tetrachlorkohlenstoff 87%. Die Raumzeitausbeute liegt bei 5060 g Tetrachlorkohlenstoff/l Reaktionsraum/h.
Vergleichsbeispiel : Für die Umsetzung wird ein senkrecht stehendes Reaktionsrohr verwendet, das aus Edenstahl für einen Nenndruck von 1600 atü und aus einer Nickelauskleidung besteht. Es hat eine Länge von 3300 mm, einen Aussendurchmesser von 89 mm und eine lichte Weite von 40 mm. Durch unterschiedliche Beheizung wird das Reaktionsrohr in eine Vor- und eine Hauptreaktionszone geteilt.
Die untere elektrische Mantelheizung, die das Reaktionsrohr auf einer Länge von 1100 mm umschliesst, wird auf maximal 2500C geheizt. Gemessen wird die Temperatur mit einem Innenthermoelement. Diese Strecke, die 1, 41 umfasst, stellt die Vorreaktionszone dar. Die obere elektrische Mantelheizung wird so eingestellt, dass die Innentemperatur des Reaktors, gemessen mit einem verschiebbaren Thermoelement, 6600C beträgt. Diese Strecke, die 2, 7 1 umfasst, stellt die Hauptreaktionszone dar. Auf dieses Volumen wird die Raumzeitausbeute berechnet. Die Reaktionskomponenten Chlor und die organischen Verbindungen werden bei Raumtemperatur am unteren Ende des Reaktors in flüssiger Form mittels Kolbenpumpe eingepumpt. Das Reaktionsgemisch wird am Kopf des Reaktors entnommen und in einem mit Nickel ausgekleideten Kühler auf zirka 2500C abgekühlt.
Am Ende des Kühlers befindet sich das Entspannungsventil, mit dessen Hilfe der gewünschte Druck im Reaktor gehalten wird. Die entspannten Gase werden zuerst durch einen drucklosen Vorabscheider, der als leeres Gefäss von zirka 101 Inhalt ohne besondere Kühlung ausgebildet ist, abgekühlt. In diesem Gefäss scheidet sich praktisch alles Hexachlorbenzol ab. Das Reaktionsgas wird dann in einer Kühlschlange auf zirka -750C abgekühlt. wobei Tetrachlorkohlenstoff und Chlor kondensiert. Der nicht kondensierte Chlorwasserstoff wird mit einer Gasuhr gemessen und auf eventuell mitgerissenes Chlor analysiert.
In die oben beschriebene Apparatur werden bei 2200C Vorreaktionstemperatur und 6600C Hauptreaktortemperatur und einem Druck von 80 atü/h eingepumpt :
EMI6.2
<tb>
<tb> 450 <SEP> g <SEP> eines <SEP> Gemisches <SEP> von
<tb> 14. <SEP> 200/0 <SEP> Monochlorbenzol
<tb> 27, <SEP> 00je <SEP> o-Dichlorbenzol <SEP>
<tb> 0, <SEP> 03% <SEP> m-Dichlorbenzol
<tb> 47, <SEP> 60% <SEP> p-Dichlorbenzol
<tb> 10, <SEP> 80% <SEP> Summe <SEP> Trichlorbenzole
<tb> 0, <SEP> 40% <SEP> Summe <SEP> Tetrachlorbenzole
<tb> und <SEP> 4, <SEP> 4 <SEP> kg <SEP> Chlor.
<tb>
Rechnet man mit einem mittleren Molgewicht des Gemisches von 147, so werden 1, 14 Mol/l Reaktionsraum eingesetzt. Der molare Chlorüberschuss über der stöchiometrisch für die Umwandlung in Tetrachlorkohlenstoff nötigen Menge liegt bei 60%.
Man erhielt pro Stunde :
2600 g Tetrachlorkohlenstoff, entsprechend einer Ausbeute von 92, 0% und 66 g Hexachlorbenzol, entsprechend einer Ausbeute von 7, 6%.
Die Raumzeitausbeute liegt bei 960 g Tetrachlorkohlenstoff/l Reaktionsraum/h.
Beispiel 4 : In der gleichen Apparatur wie im Vergleichsbeispiel wird bei der gleichen Vorreaktortemperatur, jedoch bei einer Hauptreaktortemperatur von 6000C und einem Druck zwischen 240 und 250 atü/h die gleiche Menge des gleichen Gemisches und die gleiche Menge Chlor wie im Vergleichsbeispiel pro Stunde eingepumpt. Man erhält aus den Abscheidegefässen pro Stunde :
2760 g Tetrachlorkohlenstoff, entsprechend einer Ausbeute von 97, 6% und 19 g Hexachlorbenzol, entsprechend einer Ausbeute von 2, 2%.
<Desc/Clms Page number 7>
Die Raumzeitausbeute liegt bei 1020 g Tetrachlorkohlenstoff/l Reaktionsraum/h.
Beispiel 5 : In der gleichen Apparatur wie im Vergleichsbeispiel, bei einer Vorreaktortemperatur von 220 bis 2300C und bei einer Hauptreaktortemperatur von 550 bis 5600C und bei einem Druck von 280 bis 300 atü werden pro Stunde eingesetzt :
EMI7.1
<tb>
<tb> 1220 <SEP> g <SEP> eines <SEP> Gemisches <SEP> von
<tb> 5,5 <SEP> Gew.-% <SEP> Benzol
<tb> und <SEP> 94,5 <SEP> Gew.-% <SEP> Monochlorbenzol
<tb> und <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP> kg <SEP> Chlor.
<tb>
Die Chlormenge entspricht einem Überschuss von 31% gegenüber der Menge, die zur vollständigen Umwandlung der organischen Einsatzprodukte in Tetrachlorkohlenstoff nötig gewesen wäre.
Man erhält pro Stunde :
9880 g Tetrachlorkohlenstoff, was einer Ausbeute von 96,3% der Theorie entspricht und 112 g Hexachlorbenzol (= 3, 5% Ausbeute).
Die Raumzeitausbeute liegt bei 3660 g/l. h.
Beispiel 6: In die gleiche Apparatur wie im Vergleichsbeispiel werden bei einer Temperatur von 550 bis 5600C und bei einem Druck von 400 bis 420 atü/h eingepumpt :
EMI7.2
<tb>
<tb> 2620 <SEP> g <SEP> eines <SEP> Gemisches <SEP> von
<tb> 25% <SEP> 1,. <SEP> 1-Dichloräthan <SEP>
<tb> 25% <SEP> 1, <SEP> 2-Dichloräthan
<tb> 25% <SEP> 1, <SEP> 1, <SEP> 2,-Trichloräthan <SEP>
<tb> 25% <SEP> 1,1,2,2, <SEP> -Tetrachloräthan
<tb> und <SEP> 11, <SEP> 9 <SEP> kgChlor <SEP> (= <SEP> 72% <SEP> stöchiometrischer <SEP> Überschuss).
<tb>
Man erhält pro Stunde :
EMI7.3
<tb>
<tb> 6550 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff <SEP> (= <SEP> 97,2% <SEP> Ausbeute)
<tb> und <SEP> 58 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol <SEP> (= <SEP> 2, <SEP> 7% <SEP> Ausbeute). <SEP>
<tb>
Das entspricht einer Raumzeitausbeute von 2430 g/l-h.
Beispiel 7 : In die gleiche Apparatur wie im Vergleichsbeispiel werden bei einer Temperatur von 2500C in der Vorreaktionszone und 590 bis 6000C in der Hauptreaktionszone und bei einem Druck von 240 bis 250 atü/h eingepumpt :
EMI7.4
<tb>
<tb> 2050 <SEP> g <SEP> eines <SEP> Hexachlorcyclohexan-Isomerengemisches,
<tb> das <SEP> zu <SEP> 85% <SEP> aus <SEP> der <SEP> α-Form,
<tb> zu <SEP> 14% <SEP> aus <SEP> der <SEP> ss-Form
<tb> und <SEP> zu <SEP> 1% <SEP> aus <SEP> der <SEP> y- <SEP> Form <SEP> besteht, <SEP>
<tb> und <SEP> 9, <SEP> 2 <SEP> kg <SEP> Chlor <SEP> (= <SEP> 54% <SEP> Überschuss).
<tb>
Das Hexachlorcyclohexangemisch muss vorher bei 150 bis 1700C geschmolzen und bei dieser Temperatur eingepumpt werden.
Man erhält pro Stunde :
EMI7.5
<tb>
<tb> 6120 <SEP> g <SEP> Tetrachlorkohlenstoff, <SEP> was <SEP> einer <SEP> Ausbeute <SEP> von <SEP> 94, <SEP> 0% <SEP> entspricht
<tb> und <SEP> 112 <SEP> g <SEP> Hexachlorbenzol <SEP> (= <SEP> 5,7% <SEP> der <SEP> Theorie).
<tb>
Die Raumzeitausbeute beträgt 2270 g/l. h.