<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Werkwijze voor de bereiding van Y1nylchlor1d8.
EMI1.2
De uitvinding heett betrekking op een werkwijze voor 4 bereiding van vinylohloride, meer in het bloemde*1 op gaz Qxyahlorsringaproo 8 van ethaan tot vinylohloride in .u1..r
EMI1.3
toestand allS '""''"" -' )
EMI1.4
UIt to bekend, dat tthaau g<K)xy<3hlor rd kan word*n in tegenwoordigheid van een cset&alhs).og:<taide"kataly6a.toy bij Y#r- 4,2 hoogdo temperatuur om gasetro n te verkrijgen, d1., betrekke- lijk grote hoeveelheden vinylchloride bevatten.
Bij d# oxyohlo* rering van ethaan met ohloorwwterotot of ohloor in tegtawooy- d1t.neid van elementaire Euursttof en een metaalhaloStn1d.kata- lyoutor worden koolat.reto1chlor1d. bevatttndt saootrom*n ver- kregen# dit aanzienlijke hoev#olh*don Yinylohlorid* b vatt$nt
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
wanneer de 1'''o.U I,h wordt uitgevoerd bij verhoogde temperaturen Tijdene do bereiding van vinylohloride velgen)* do werkwijze# beschreven in de Amerikaanse oot.roo1antWr&4S8 110.348 worden ovelieene aanzienlijke hoeveelheden ander organisch materiaal varkrtgen en daarnaast grote hoeveelhoden ethyleen Het totale resultaat van do in de genoemde aanvrage beschreven werkwijze il1 de pr()dukt:1.e van a88trom.nt die variërende hoeveelheden 'kool.QtQrtotohlor1dun bevatten, waarvan een aanzienlijke ho*- V$f,lhfJ1n vinylohloride is.
De uitvinding beoogt een \terkv;1jee te veraohaffen met veroebt12^ndo nieuwe condensatie- destillatie- en rooircula- tietrnppon, .unvbiJ als uiteindelijk produkt vinylchloride in horti opbrengst verkregen wordt, gebaseerd op het aan het mys- teem toceevoords ethaan. Bij de werkwijze volgena de uitvinding w0rdt ethaan, chloor of ohloorwaterstof of een mengsel van chloor of ohloo1'Y>o.teretot ale ohlorer1.Hgamidel en een zuurstof
EMI2.2
bevattend gas naar een katalytieohe reaotiezone gevoerd, waarin
EMI2.3
een iotaalhalogenidekatalyaator aanwezig is en met 4en tempora- muy tuncen 4700 gn 550*0.
Onder deze omstandigheden wordt een kqlv:a1"f:! toto hlo 1'.1.do produk ts troom verkregen, die overwegende
EMI2.4
hoeveelheden athyleen en vinylohloride bovat en kleinere hoe- veelheden andere koolwaterstofohloriden. liet materiaal uit de
EMI2.5
reactor Jr4t naar een cundensor g.vor4, die werkt mot aan temperatuur, die voldoende ïe,om nagenoeg alle koolwateretof'- oliloriden In de stroom te condenseren* Do niet oondenneerbare
EMI2.6
koolwaterutoffen en anorganische gassen, zoal niet-omgozet
EMI2.7
etbaanp ethyleen, koolmot1o;J..;rJe. kooldioxyde on Z\1uJ:'otot worden uit due oondensor doo" Men natronloogwaoaer gevoerd om alle caarin aanwezige ohloorwaterstof aleook het gevormde kooldioxy- de te verwijderen.
De eaccen uit de natronloogwaeeer worden vervolgens door een ra1rou1&i.1.14ing naar het voodingege-
EMI2.8
deelt* van de reactor gevoerd.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Dwxe gauatruott tact overwegende hoeveelheden ethyleen en verder niet omgezot ethllan wordt dan toeevoerd aan d* ethaan... vouding om de noodzakelijke o\ha.f1hoeVe61h&id te verkrijgen voor do reactie Met het chloor om vinlchloride volgens een
EMI3.2
van de volgende vergelijkingen
EMI3.3
2C296 + 3/2 02 + 012"'"' L . 202143 01 3H20 C21t6 t 02 + "Cl # -* C211301 21120 Op due mauhr wordt een ovenwioht gehandhaafd tuceen 4t rto1zr- QULlefendt guaatromen uit de natronloogwaeser. die 4e reaotis- zone binnentreden en het ohloorwaterstot of ohloor, die naar df.i zoiie gevoerd worden om do noodzakelijke ohlooratomen voor d# koolwaterstof voeding te versohatten. teneinde uit d* reaow, tiezone een in hoofdvak Y±3ivlchlorideprodukt te verkrijgen.
De organische chloriden, die in de oond,neat1tlon. of condensaT'ende ectie vloeibaar gemaakt worden, worden gtiohildta in een waterige face en een oreanloolie fase. D* ta...Ohl141nl vindt plaats onder invloed van de zwaartekracht en de wottwrigê lamel die in hOQi'c1uuk bestaat uit een water en ohloorwat8Z'- etoftnengool, wordt behandeld om chloon'tnterctot te winnen* te organische fase 'I/ol'd1. door een droogcona gevoerd en V81'yolgen. naar oen deot111atiekolom, die onder zodanige omatandighaden \'werkt dat bovenuit do kolom lIuJi.hylchlor1de, vin,ylohlor14t en ftthyloh'1.orld. verkr8<j n wordt to:t'\'t1jl hot bodenprodukt van 4t destillutieKöne lioofdzakeli3k l'1'oduktan bevat, die koken bene'* don het kookpunt van et'hylohlorido.
Stoffen als ethyleenehie" ride en zware koolwaterotolobloride wordon in &e ..ra'. 4..'11- latiezone als bodamprodukt verkregen Hot overgaande doel uit de eerote doutillatiezone wordt naar een tweede deetlllatiezqno gevoerd. waarin het methylehlo- ride als overga1d deel afgeacheiden wordt en door een reo1r- oulatieleiding teruggevoerd wordt naar een verdamp1nS.lone, waarin het samen met ander* atoffen verdampt wordt st aan 4,
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
oxyohloreringereaotiezone wordt toegevoegd ale koolwaterstof en chloor bestanddeel. Het bodaarprodukt van da tweede riaetilla- tiezone bevat ethylohloride en vinylohloride. Dit bodemafvoar-
EMI4.2
produkt wordt naar een derde deatillatiezone gevoerd, met een
EMI4.3
temperatuur en druk, die voldoende zijn om ale overgaand pro- dukt practisah zuiver vinylchloride te geven en als bodoupro dukt ethylohloride.
Dit ethylohloride wordt bij voorkeur door een roir("ulathlf;l:1d1ng naar do verdu,l7Ip1.11Ctlzone teruggevoerd.
Zo gewenst kan het Et wFrylahlt97t",d8 gewonnen worden als bijprodukt
EMI4.4
van het proces.
EMI4.5
De als bodeatprodukt in de eerste deutillatiezone gewonnen zware stoffen worden toegevoerd aan een vierde dBt111at1.kolomt waarin methyl*onchlaride en goohloreerde 2 UoolwAtergtoften mot 2 tot 3 ohlooratomen als overgae-nde fractie worden atge- voerd. Deze stoffen kunnen eveneens naar de vrdnmp1nC810n' worden teruggevoerd. Due zware stoffen uit de laatste 4eet111.- ti-non. kunnen geschikt gebruikt worden voor het uitvoeren van oxyoh.lorer1ngure&oUes ter bereiding van perohloorothylo*n er triohloorethyleen met behulp van zuurstof en ohloorwatorbtof of ohloor als ohloreringumiddel.
Door de uitvinding wordt een werkwijze veraohaft# waarbij door gebruik van alle tijdens do reactie verkregen stoffen hoge
EMI4.6
opbrengsten verkregen worden van vinylohloride uit ethaan in
EMI4.7
een oxyohloreringareaotieayeteem. De gechloreerde koelwater- stoffen anderen dan vinylohloride, die direkt ot indirakt bij do werkwijze gebruikt worden geven oen totaalapbrenst aan vinylohloride uit ethaan, die buitengewoon hoog in.
EMI4.8
Voor een meer volledig begrip van de uitvinding wordt
EMI4.9
verwezen naar de bijgevoegde tekening, waarin de werkwijze volgens de uitvinding sohematiooh is weergegeven.
Ethaan, ohloor ouf ohloorwaterstof en zuurstof worden door de leidingen 1,2 en 3 in een voedingeleiding 4 gevoerd, die
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
eindigt ift het bodomgod*olte van a genuidiieerdt '14r...to, 7$ Noewel een gemeenoobappelijke ,o'd1n,.1.14int 4 in 40 tik#* aing 1...n"Sly.n, to hot natuurlijk 4ui4.11k, dat af Me lijk* vOldtn,.1.14irtceh gebruikt kunnen werden, dis 4irlkt eindigen in het bodtagtdetltt van 4..,tlu141...r4e b.4"aoto 7. Leiding 5t die eindigt in d* votdingiltiding 4 voert $$ï'w oirculterd tthaan, tthyltaa en inerte eaematerialen naar dit reaotiezonoe De leiding 6 dient om geohlorterdt !:06lwtt*r<tcf- ten uit het dootillatiegedeelte van het prooen naar d# ganvoo- dingeloiding voor het oxyohlororlngogadoelto van hot pro*#* t* voeren om h4t ohloor en de koolwater8tot naar do oxyahloyeriagw' reaotiezont aan te vullen.
De oxyohloreringareactor 7 zelf kan leder gemohikt eoïTö*' sieboetendig vat lijn, dat bestand te teeen d# temperaturen en
EMI5.2
drukken, waarbij het proces wordt uitgevoerd, Bij voorkeur
EMI5.3
wordt nikkel gebruikt als het materiaal, waarin het gotlutdi- noord* bed van katalytioohe materialen aanwezig iet Het niveau van het bed wordt aangegeven door hot cijfer 8. Zn hot geglut- dineerde bed van materialen In sen koelepiraal 9 aangebracht die dient om de reaotiewarate al te voeren daar do OX1ohlort. ring van tthaan exotherm In, D# ptoduktatvOtrl.141n, 10 to 1a het bovendeel van de reactor aangebracht en eindigt In 4e bod#* van een condenoor 11, welke iedere "loh1kt. gebruikelijk oondenneerinrïohting kan zijn, die bestand Is tegen d# eerre" nieve werking van d8 gebruikte oh.m1oa11²n..
De eaovqrmigo produkten uit d* condenoor worden door d# leiding 19 gevoerd naar een natronloog wasser 90# In des* wmoger worden d# gasvormige produkten in oontael gebraeht Mt waterige Oplossingen van natritmhydroxydo ot alle daarin 404we- zie* tuur en do koolmuur te verwijderen* Uoowol een nutroaloog- wagoor een voorkeur uitvooringavorm Is# kunnen anders **neer gebruikt worden, totle amine waanere# kaliuzoarbonaat watttro)
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
en dergelijke. De gasvormig produkten stromen door 4..a'le 20 en worden door d* leiding 22 geveerd naar een 904htkt# comproenor (niet weergegeven) en ten blotto naar do ,..o11tsont van d# getluidieterds bed rototor 1 t$ruM*v6<ydt Do d?ukp<ï<" ling van de reaotor 7 vindt plaats door **n drukregtltpparaat
EMI6.2
in leiding 21.
EMI6.3
Het in do oondenlor 11 geoondeno*orde materiaal wordt door 1.id1u, 12 gevoerd naar n tatssoholdor 13 < D< watert,%* fase wordt door leiding 14 afgevoerd en do orsatilcoho 2aµ stroomt door leiding 15 naar ten droger 16. die SlDoh1kt een oaloiumohloridt-dyoser kan bevatten. Gedroogd organisch ohlort- 4e materieel uit d* droger stroomt via leiding 17 naar een dectillatiekolom 18, In de dentillatiekolom 18 worden d* temperatuur en de
EMI6.4
druk zodanig ingesteld, dat methylohloride, ethylohloride en
EMI6.5
vinylohloride overdootilleren en als bodemprodukt stoffen achterblijven die koken boven 12,3*0 ot het kookpunt van ethyl'' ohloride onder de drukometandigheden in de kolom.
D* bodempro- dukten uit de kolom 18 worden door leiding 25 en 26 gevoerd naar een kolom 33, In de kolom 33 worden de omstandigheden zodanig gekozen, dat alle 0 1 koolwater.totohlor1den, die koken bij of beneden het kookpunt van l,l,2-tr1ohloorethaan en 02 koolwat.rattohlor1d.n, die koken beneden het kookpunt van 1#112-trichloornthaan overdootilleren.
D* bodectprodukten van de dectillatiekolom 33 worden afgevoerd door de leiding 35 en kunnen gebruikt worden als voeding naar een oxyohloreringo-
EMI6.6
proces$ waarin men hogere gechloreerde laat
EMI6.7
reageren met zuuratof, ohloorwaterstot ot chloor b± mongool daarvan tot perohloorothyloen en trtohloorsthyloezo De over- gaande fractie van kolom 33t 4ah &In atotten# die beneden 113*0 onder landaard drukometandigheden koken, worden Y*rwij- derd door leiding 34 en gevoerd r%ar een verdamper 36,
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Do ov'rsaand.'traQt1. van do dootillatïekoloa Ie wordt. door een leiding 25 gevoerd naar een tweede de8t111.1.kol;:
240 die werkt met zodanige Q'\An4ilh.dtn van temperatuur en druk. dat con meth31ohlor1deiraotit overdaatilleert, die' door leiding 27 wordt afgevoerd en tenslotte wordt teruggevoerd naar een verdamper 36 Het bodeaprodukt van 4,' kolóll 94 wordt afgevoerd door leiding 20 naar een derde kolom JO, di werkt onder omstandigheden van druk en temperatuur cu........14 -" eijn fa ten Tiaylohloride'-toppï'odnM tt krijger en pr*oti*oh zuiver vinylohloride predikt wordt uit het oyeteew afgevoerd via leiding 29.
De bodemarvoop van d# sono# die bOof48&k.lilk ethylohlori40 bevalt wordt verwijderd door leiding $11 *a gezonden naar een verdamper 36 ot andere all i13pr04ukt Ora,G1 door leiding 394 In d* nrdl1'Aptr- 36 worden all* koolwaterstof- ohlorideMt&terialen die niet in de damp toestand .1, ..tb1,. , verdampt en door leiding 6 gevoerd naar de YOe4hp18141q wat do oxyohloreringareaotor 7..
Volgen$ do uitvinding kunnen do koolwattretofoklwi**- materialen, die door leiding 6 naar d* rtaotte.aat W¯*m teruggevoerd, gesohikt namen zet de #tha avo 4ia WM<a<ea <te)<t' tot tot een nuttig v1nJlohlor1dtproduk. 10 wordt .1. dat een hoofdbestanddeel Is van. het ttraggtvotrét at*rle 3 la leiding 60 gemakkelijk omgezet in Ttn11oblorid. oa4 4...,. ohloreringeomatandighedent die in d* oX1ohlonU.... heereen waarin men ethaan laat reageren abt ttzx obl0r8ri818- middel en agtiratot tot vinylohloride, In do reaotieeone Is natuurlijk een 0Zl0bl' aatormaterlaal aanwezig, bijvoorbeeld oom ** lymator# bijvoorkeur een chloride van ewn Utty44 % Jtttatd zoals kopert Ijzer$ obrooa en dergelijke. 1±.. bi3* *4tr v* ¯ Ne katalysator voor de 1'Mo'Ue. in het tflttidi t*r4it % t tn ..11.
ko'rohlor1d..kal1U8ohlQrtd.k.tal1a.tort < <.<K."e<)j)<M)0
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
In op een poreuze drager. In '1 alvif 0 on 'r4.<kQProhlor14e en kaliumohloride gebruikt voor het yercohaffen Van de koper en kal1umgehalten van het dru4.rm..r1..1. 'D.oplQ'81n,.n kunnen typisch bereid worden door Iq\dtnolail'e hoeveelheden .
((koper on kalium to gebruiken. 2o gewenst X4# Onder nadelig* invloed op de werking van het katalytiaoh .at.:r:..a1. overmaat Catr(l4x'.tl gebruikt worden, In het algeaoen 7'iit due bij due
EMI8.2
werkwijze gebruikte katalysator aanmerkelijke hoeveelheden
EMI8.3
koper. Met aanmerkelijk* hoeveelheden koper wordt bedoeld een taialt..101'd..l1', 4at,4.a:1n..s.u, tueevn 4 en 12 koper bevat van het gewicht von het geiapresn eerde deeltje Zo 4rasermaterial,n kunnen otork gevarieerd Worden en tullen in sterke mate afhangen van hot type waJtigr dat wordt uitgevoerd. In de tekening ie een ;3u,á't3, reactor aanae18Y8n. Voor werkwijze van deze soort ie YoroXt een behandelde bl"kaard., vervaardigd door de floriden 7aar,a een bi.0b4' werkzame kataly.átor4rag.r gebleken.
Zo gewenet
EMI8.4
kan natuurlijk een vaat bedreaotor gebruikt worden in plaat*
EMI8.5
van de flaidbed reactor 7 en in dit geval ie Olite, een gew , oalo1neeJ"4' 41IJt08.,lnaard., vervaardigd door do Johne Manville Corporation, een buitengewoon effectief drageraateriaal voor 4. katalysator begleken. In ieder geval kunnen tal van andere Materialen ala drager voor de katalysatoren gebruikt worden en aat8rialen als 81110iWltoxy48, alum1n1umQX1d" bleekaard, ktiaelgoir, puiaoteen en andere dergelijke Materialen worden ... 'br'p.D,1:.
De katalysatoren worden in bet algemeen op de drager \ ...rp.1qen uit waterige oplossingen en kunnen op iedere go*4 . 'bftitel:1.b atanier worden neergeslagen* De 4:ra,'''4..11J'8 kmmen bijvooybeela eenvoudig in de waterige oplossingen met do btal1"1.ohe ooxtponenten gedompeld worden en het water kan na verwijderen uit do oplossing uit do 41.$.#4'1111#., verdamp;
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
warden. 26 gewenst kunnen oplossingen met do katalysator op 4e deeltjes gesproeid worden in zonginri*htingeng zoals roterende tuimelaars t Maalstenen eng# en het oplosmiddel wordt daaruit verdampt door drogen tijden do mtnsb.w.rk1ng.
Xen andere ottootievo methode voor het 1mpr'Bn.r.n van drag*rdeeltjon tot katalyaatormateriaal In in een gegluidlooord bed van dr#4#r- deeltjes con oplossing van de katalysator te eproeient Tijden# hot tluidieeren on lmproeneren van 40 dragerdweltjes wordt warmt toegevoerd aan het tluldieerend bed met behulp van hete inerte fluidigerende gas..n om het water daaruit te verdampen en een gttlu141e,ord bed van dragerdooltjeo te krijgen, dis uniform gsimprefneerd zijn met het katalytiooho materiaal, Do term mgetluidieterd bed" wordt in ruime min gebruikt* Bij een fluidbod-prooce worden gasvormig reagentia mot vorm schillende snelheden in opwaarts richtlug door een bed fijn- verdeelde de katAly.atOtD.vat\.nd.
dooli301 gevoerd lanneer een gas door *en bed van vaat, dooltjen materiaal gevoerd wordt kunnen verschillende ommtandigheden lngeeteld worden afhanke- lijk van de gasenelheid, d# grootte van de deeltjes en andere dergelijke overwegingen. Wanneer bijvoorbeeld do gaeanelheid laag in blijft het bed met de vaste deeltjes etatischt Wanneer de gaeonelheid in het bed opgevoerd wordt, worden enkele van d* deeltje. dynamlooh gesuspendeerd in de opstijgende gaeetroM.
Ale gevolg daarvan neemt de hoogte van het bed toe en ontstaat een bed, dat "dynataiaoh bed" genoemd wordt. Wanneer de gaasnel- heid nog verder wordt opgevoerd, worden alle deeltjes gewuspen- de*rd en expandeert het bed nog verder. Tenolotte bereikt het
EMI9.2
bed een sterk turbulente toestand, die in vele opzichten lijkt op een kokende vloeistof.
EMI9.3
De werkwijze volgens d* uitvinding kan worden uitgevoerd in een dynamisch bod ot in een bed, dat lijkt op een kokende vloeistof en beide bedden vallen onder de term "getluidlosord
<Desc/Clms Page number 10>
bed" als hier gebruikt. de juiste omstandigheden voor het
EMI10.1
realiseren van een van deze bedden hangen a van factoren all de deeltjesgrootte van de bedoomponentent gasanelheden, dioht- heid van de deeltjes ons. Wilhelm en Kwauk, Qbfflalggl.1 ring grogregg, Volume 44, bll. 201 hebben de veraohillendt faotoron voor fluidiaeren van een bed in een vergelijking ondergebracht en door de daar besproken principes te volgen kunnen de gewenste bedomatandigheden tot stand gebraoht worden.
EMI10.2
De hier besproken "oxyohloreringen" kunnen ook geoohikt plaato vinden in vaste l1cdroaotoren en voor het uitvoeren van vaste bedreaotioe volgens do uitvinding worden gewoonlijk buisreaotorun of langgerekte reaotoren gebruikt dat wil zeg- gen, reaotoren met een aanzienlijk grotere lengte dan inwendige diameter. Bij deze reaotoren is de lengte gewoonlijk 6 tot
EMI10.3
600 maal do inwendige diameter. De diameter van de buiareao- toren kon nnneienlijk variëren en buizen met een inwendige diameter van 0,6 om tot 20 om kunnen gebruikt worden. Bij voor- keur worden voor vast bed werkwijzen reactoren gebruikt met
EMI10.4
inwendige diamoters tussen 2,5 en 7,5 ota.
De reaotoren, waarjn de oxyohlor.rinortaot1'1 worden uitgevoerd zijn typisch vervaardigd van Macht staal, nikkel of een ander geschikt bouwmateriaal met enige bestendigheid tegen
EMI10.5
corrosie voor de aanwezige gnI8tro.n. 'n'mr kunnen ook metalen roaotoren zijn met een geschikte oorroniebootendige bekleding op de binnenwanden, bijvoorbeeld een keramische bekleding.
Voor de bereiding van koolwatereto!ohlor1de stromen met hoofdzakelijk onverzadigde kaol,watoratoah.oriden in een oxo ohloreringercaotiezone is een nauwkeurige en zorgvuldige oozx trole van de procesreaotiessonetemperatuur noodzakelijk. Het i# belangrijk, dat de temperatuur van de katalytiaohe reaotiesone tussen 470 en 600 C gehouden wordt.
Bij voorkeur worden de tem- peraturen gehouden tussen 485 en 220 C. daar gebleken is, dat
<Desc/Clms Page number 11>
regeling van de temperatuur bij of ongeveer 500 de meent gunstige resultaten geeft wat betreft de produktie van vinyl- ohloride. bij temperaturen beelden de bovengenoemde grenzen treedt, onafhankelijk van wat voor andere controles op de reactie worden uitgevoerd,een bepaalde verschuiving op van de
EMI11.1
verkregen koolwateratofchloriden en in de produkt..otromen komen hoofdzakelijk verzadigde koolwaterstoffen voor.
Wanneer de temperatuur hoger is dan de aangegeven grenzen worden grote hoeveelheden van het naar de reactiezone gevoerde koolwater- ! stof materiaal daarin verbrand en neont de produktiviteit even. redig af.Ilj.
Alle bekende middelen kunnen gebruikt worden voor het regelen van do temperaturen van de reaotiezonea. De reactoren kunnen geschi,t van een mantel voorzien worden of kunnen daar- in spiralen aangebracht worden,waar doorheen een geschikt
EMI11.2
koelmiddel eestuurd wordt waardoor de wurrate van de exotherme ' oxychlorerlngareactie in de katalytische reaotiezonee gemakke- lijk kan worden afgevoerd. Daarnaast kunnen de koelmiddelen direkt in de reactiezones gesproeid worden, zolang ze inert
EMI11.3
zijn bij de reactieometandigheden, waarbij de voorkeur gegeven wordt aan water,
Andere soortgelijke en bekende warmte uitwis-
EMI11.4
eolingsteohnieken kunnen toegepast worden, zoalng met deze technieken de temperaturen binnen de voorcesohreven grenzen geregeld kunnen worden. hermorer,ulercndE1 apparaten kunnen c<'* achikt aan het gebruikte koelsysteem verbonden worden, waar-
EMI11.5
door de katalyeatorbedden zonder fluctuaties or de bed-to-mpera- tuur gehouden kunnen worden.
Wanneer chloor gebruikt wordt als het ohloreringemiddel
EMI11.6
variërende voedingsverhoudingen van de f:aovo1'1111ge materialen naar de oxyohlol''!\r1ngalmtalyeatorzonolJ ve.n 0,' molen chloor per mol koolwaterstof en/of ohloorkoolwaterotof tot 2s0 molen chloor per mol koolwaterstof.
Wanneer cr.aorwaterata3' gebruikt
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
wordt ale het chloreringeaiddel varieert de voodingeverhouding van de gaevoroige materialen naar de oxyohloreringakatalyootor- zones tussen 0,6 molen ehloorwateretof per mol koolwaterstof en/of ohloorkoolwaterstof tot 4,0 molen chloorwateratof per mol koolwaterstof.
Bij voordeur wordt de molaire verhouding van chloor tot koolwaterstof zodanig geregeld, dat 0,5 molen chloor per mol koolwaterstof verkregen wordt, waardoor ethy- lenisch onverzadigde koolwaterstoffen verkregen worden met
EMI12.2
een laag ohloorgehalte, zoals vinyiahlará.da, allylohloride en dergelijke, welke produkten hoofdzakelijk ontstaan bij gebruik van de katalysator volgens de uitvinding.
Wanneer ohloorwateratof gebruikt wordt als het ohloreringe
EMI12.3
middel wordt de laolaire verhouding van ohloorwateratof tot koolwaterstof en/of ohloorkoolwaterotot zodanig Ingesteld, dat 1,0 molen chloorwateratof per mol koolwaterstof. verkregen wor- den. Het is duidelijk, dat wanneer mengsels van chloorwater-
EMI12.4
stof en chloor gebruikt worden, do molverhoudingen van ohlore- ringsmiddel tot koolwaterstof zodanig Ingesteld worden, dat ie boven aangegeven verhoudingen met betrekking tot chloorwater- stol en chloor verkregen worden, waarbij de hoeveelheid van
EMI12.5
elk in de gemengde voeding aanwezig ahlcrerinp;sm.dde, in aan- merking genomen wordt.
Bij toevoeren van zuurstof aan de oxyohlorer1ngereaot1e- zones wordt de voedingeverhouding van zuurstof tot ohloor zodanig ingesteld door regelen van de voedingsverhoudingen van deze materialen, dat tussen 0,2 molen zuurstof per mol chloor
EMI12.6
en 2.4 molon zuurstof per mol chloor naar de reaot1ezones ge- voerd worden. Het is duidelijk, dat wanneer lucht gebruikt wordt de verhouding van zuurstof tot ohloor dezelfde blijft, maar do hoeveelheid zuurstof bevattend gaa groter wordt door de hoeveelheid andere in de lucht aanwezige gassen.
Wanneer lucht gebruikt wordt als het voedingswas en chloor in het
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
ohlor.r1nglm1ddel is een typteche molaire verhouding van lucht tot ohloor gelegen tuaran 1 mol lucht per mol chloor ton 12 bo- lon lucht por mol chloor. Bij voorkeur wordt uuratot toegem voord In hoeveelheden, dis voldoende zijn om één mol surratof per mol chloor te geven, Bij gebruik van luoht worden 5 molen
EMI13.2
lucht toegevoerd per mol chloor. Met ohloorwaterstot als voe. ding in plaats van chloor wordt de verhouding van suuratof
EMI13.3
tot ohloorwaterotot Ingesteld op van 0,2 molen zuurstof ter mol toegevoord ohloorwaterotot tot 2,4 molen zuurstof per col toegevoord ohloorwaterotot.
Bij voorkeur wordt deze verhouding ingesteld op een mol zuurstof per mol oh1oorwater8tot. liet lucht als voeding worden de voedinenonelheden ingesteld om 1 tot 12 molen luoht per mol ohloorwateratof te krijgen en bij voorkeur 5 molen luoht per mol ohloorwateratof.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden ethaan, ohloor ot ohloorwateretot en zuurstof naar d* katalytieche oxyohloreringereaktor gevoerd* De katalyticohe reaotor laat men werken bij een temperatuur tussen 470*0 en 550*0 bij een druk boven atmosferische druk. De gasvormige afvoer uit de reactiezone wordt door leiding 10 gevoerd naar een oondeneor met een temperatuur.waarbij practisch alle kool- wateratofchloriden, die de oondeneor binnentreden, vcondensserne.
Typisch kunnen twee oondensore gebruikt worden, waarvan de eerste gekoeld wordt door water tot een temperatuur van onge- veer 32 C en de tweede door koelmiddel tot een temperatuur
EMI13.4
tuosen -1800 en -7 0. De gasvormige afvoer uit de oondenpore wordt door leiding 19 gevoerd naar een natronloogwaccer 20 en door leiding 22 en 5 teruggevoerd naar reactor 7.
Een gasx-
EMI13.5
unftlyol van het materiaal uit leiding 22 vindt periodiek plaatal om hot xoolwaterltot8-halto van 4e gaaatrooa naar dt reaotor 7 te controleren.
EMI13.6
De organiaohe chloride materialen in de taectoheider 13
<Desc/Clms Page number 14>
worden door de droger 16 gevoerd en vervolgens gevoerd naar de eerste dentillatiekolom 18, die werkt met een toptempera''
EMI14.1
tuur van oxt,varr 4'0 vil een druk van 4 atmonfooro Pie drstil. laUukolom Kuif knn eesohikt een gevulde kolom zijn van een C$ch1kt corrosie bestendig materiaal, bijvoorbeeld nikkel ot zacht atattl. Do vulling ka.n esohikt bestaan uit keramiwohs i3ctri; ringen of i>erl zadels. Zo gewenst kan een borrelkap of plua.tko.au ebruit worden in plaats van een gevulde kolom.
Hot trjjprodukt van kolom 1t3, dat methylohloride ethyl- chloride en vinylonlohride bevat wordt naar de destillatie- kolom 24 gevoerd die werkt met een toptemperatuur van ongeveer 22 C bij een druk van 4 atmosfeer. Methylohloride wordt uit het topprodukt verwijderd door leiding 27 en door de verdamper 26
EMI14.2
teruggevoerd naar de reactor 7. Duo bodemprodukten van de kolom 24, 1 die vinylchloride en ethylchloride bevatten, worden door
EMI14.3
de leiding 28 gevoerd naar een derde deatillatiekolom 30, die werkt mot een toptemperatuur van ongeveer 47 C bij 5 atmosfeer.
Zeer zuiver vinylchloride-produkt wordt afgevoerd door dde lei-
EMI14.4
ding 9 rtlu het topprodukt uit deze kolom en het üthylchloride- bodemprduikt wordt door de leiding 31 gevoerd naar de verdam- per 36 en de reactor 7. Het bodemprodukt van do eerste kolom wordt vis de leidingen 25 en 26 gevoerd naar een vierde deetil-
EMI14.5
latiekolom 33, die werkt et een toptecy2eratuur van ongeveer 100 0 bij atmosferische druk.
Alle ctoffen, die koken beneden hut kookpunt van 1,1,2-trichloorethaan morden als topprodukt verwijderd door de leiding 34 en naar de verdamper 36 gevoerd.
EMI14.6
Het bode::produkt 35 bevat 1,1,2-triohloorethaan en alle stoffen, die koken boven het kookpunt vun 1,1,2-trichloorothaan en wordt verwijderd om H;abruikt te worden in undero rrooesoen.
De vardampor 36 wordt verhit tot est tomporatuur van ont- veer ISO#C en de daarin aanwezige koolwateratofchloride materi- alen worden via leiding 6 gebrast in de voeding van de fluid-
<Desc/Clms Page number 15>
bed reactor 7. Periodieke analyse van de uitgaande stroom van de verdamper 6 met een gebikt toestel, bijvoorbeeld een
EMI15.1
ohromatoeratieche analysator ot infra-rood analysator geeft het bedienend personeel inlichtingen over de verschillende componenten van de koolwaterototobloridentroorg die naar d* raaotiesone gevoerd wordt.
liet daarin aanwezige ohloor, de daarin aanwezige kool- waterstof namen met de koolwaterstof in het gasvormig* materi- aalt dat de voedingsleiding 4 binnenkomt door de leiding 5, worden uitgebalanceerd met de ethaanvoeding van leiding 1 en
EMI15.2
de ohloorvooding van leiding 2 om de vereiste chloor #n kool- waterototgehalten te verkrijgen, die voldoen aan een van 4. twee vergelijkingen 02n6 + nel + 2 1 '. 2H,Cl + 2112 202R6 + C12 + 3/2 02 # # ## 2C2H301 t 3HgC Door op deze manier te werken wordt een produktatroom met zeer zuiver vinylohloride (99.5 ot hoger) verkregen en wordt door leiding 29 uit het ractiesysteam afgevoerd.
De bijprodukt zware stoffen orden verwijderd door leiding 35
EMI15.3
en kunnen geschikt gebruikt worden in een OXYOhlOrer:1.ng.reaoth' voor de bereiding van vtrohloore1.hyleen en trichloorethyleen, ofschoon zij een buitengewoon klein deel uitmaken van de totale in het systeem verkregen gechloreerde organische stof- tent dat wil zeggen mjnder dan 10% op een molaire baai*.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
Process for the preparation of Ylnylchlorid8.
EMI1.2
The invention relates to a process for the preparation of vinyl chloride, more specifically, on the basis of ethane to vinyl chloride in the form of ethane to vinyl chloride.
EMI1.3
state allS '""' '"" -')
EMI1.4
It is known that tthaau g <K) xy <3hlor rd can be made in the presence of a cset & alhs) .og: <taide "kataly6a.toy at Y # r-4.2 high temperature to obtain gas temperature, d1 contain relatively large amounts of vinyl chloride.
In the oxyohlorination of ethane with chlorine or chlorine in the counterpart of elemental hydrogen and a metal halide catalyst, carbonate reto chlorid is formed. contains tndt saootrom * n obtained # this considerable amount # olh * don Yinylohlorid * b vatt $ nt
<Desc / Clms Page number 2>
EMI2.1
When the 1 '' oU is performed at elevated temperatures during the preparation of vinyl chloride rims) * the method described in U.S. Pat. No. 4S8 110,348 produces significant amounts of other organic material and, in addition, large amounts of ethylene. of the process described in said application, the product: 1.e of metals containing varying amounts of carbon [not] totohlorin, of which a considerable amount is [1%] vinyl chloride.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a proprietary effect of new condensation, distillation and recirculation process when final product vinyl chloride is obtained in hydroponic yield based on the ethane added to the system. In the process according to the invention ethane, chlorine or hydrogen chloride or a mixture of chlorine or chlorine is used in the process of the invention. Hgamide and an oxygen.
EMI2.2
containing gas is fed to a catalytic reaction zone in which
EMI2.3
a total halide catalyst is present and with 4 and temporamy tunes 4700 gn 550 * 0.
Under these conditions a kqlv: a1 "f :! toto hlo 1'.1.do product ts troom is obtained, which predominantly
EMI2.4
amounts of athylene and vinyl chloride bovat and smaller amounts of other hydrocarbon chlorides. dropped material from the
EMI2.5
reactor Jr4t to a condensor g.vor4 operating at a temperature sufficient to condense substantially all the hydrocarbon or olilorides in the stream.
EMI2.6
hydrocarbons and inorganic gases, such as non-converted
EMI2.7
ethylene, carbon mot10; J ..; rJe. Carbon dioxide and carbon dioxide are passed from the condenser by sodium hydroxide solution to remove any hydrogen chloride contained therein as well as the carbon dioxide formed.
The eggs from the caustic soda water are then sent to the food source by means of a ra1rou1 & i.1.14ing.
EMI2.8
part * of the reactor.
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
The bulk of ethylene and otherwise unconverted ethylene are then supplied to the ethane solution to obtain the necessary moisture content for the reaction.
EMI3.2
of the following equations
EMI3.3
2C296 + 3/2 02 + 012 "'"' L. 202 143 01 3H20 C21t6 t 02 + "Cl # - * C211301 21120 On due mauhr a furnace weight is maintained tucene 4t rto1zr-QULlefendt guaat streams from the caustic soda waeser. Which enter 4th reaction zone and the chlorine water tank or chlorine, which is fed to df. to obtain the necessary chlorine atoms for the hydrocarbon feedstock in order to obtain a major Y ± 3% chloride product from the reagent zone.
The organic chlorides, which in the mouth, are neat1tlon. or condensation reaction are liquefied, they are dissolved in an aqueous face and an oil phase. D * ta ... Ohl141nl takes place under the influence of the force of gravity and the wottwrigê lamella, which in hOQi'c1uuk consists of a water and chlorine water, is treated to extract chlorine to the organic phase 'I / ol' d1. passed through a drying cona and V81'yolgen. to a deodorant column, which operates under conditions such that the top of the column is ethyl chloride, vin, ylohlor14t and phthylohloh. This is obtained to contain the bottom product of 4% distillation Koene or alcohol which boils beneath the boiling point of ethylohlorido.
Substances such as ethylene glycol and heavy hydrocarbon chlorides are obtained as a bottom vapor product in the final distillation zone. The transient target from the first distillation zone is passed to a second distillation zone, in which the methyl chloride is separated off as a passed portion. and is fed back through a re-oxidation line to an evaporation line, where it is evaporated together with other substances st at 4,
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
oxychlorination reaction zone is added to the hydrocarbon and chlorine component. The bottom product from the second distillation zone contains ethyl chloride and vinyl chloride. This bottom drain
EMI4.2
product is fed to a third deatillation zone, with a
EMI4.3
temperature and pressure which are sufficient to give all the transition product practically pure vinyl chloride and as the bottom product ethylohloride is produced.
Preferably, this ethyl chloride is returned to the evaporator ("ulathlph; 1: 1") to the evaporator.
If desired, the EtwFrylahlt97t ", d8 can be recovered as a by-product
EMI4.4
of the process.
EMI4.5
The heavy substances recovered as bottom effluent in the first deutillation zone are fed to a fourth column in which methyl chloride and chlorinated 2 sulfuric substances with 2 to 3 chlorine atoms are fed as overwashed fraction. These substances can also be recycled to the vrdnmp1nC810n '. Due to heavy fabrics from the last 4eet111.- ti-non. may suitably be used for carrying out oxychlorination process to prepare perchlorothylene and trichlorethylene using oxygen and chlorohydrate or chlorine as chlorination agent.
The invention provides a process in which by using all the substances obtained during the reaction, high
EMI4.6
yields are obtained from vinyl chloride from ethane in
EMI4.7
an oxyohlorination reaction system. The chlorinated cooling hydrogens other than vinyl chloride which are used directly or indirectly in the process give an extremely high overall yield of vinyl chloride from ethane.
EMI4.8
For a more complete understanding of the invention
EMI4.9
reference is made to the appended drawing, in which the method according to the invention is shown sohematically.
Ethane, chlorine or hydrogen chloride and oxygen are fed through lines 1, 2 and 3 in a feed line 4, which
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
ends ift the bodomgod * olte of a genuidiieerdt '14r ... to, 7 $ No, though a common, o'd1n, .1.14int 4 in 40 tap # * aing 1 ... n "Sly.n, to hot of course 4ui4 .11k, that occasionally * vOldtn, .1.14irtceh could be used, dis 4irlkt ending in the bodtagtdetltt of 4 .., tlu141 ... r4e b.4 "aoto 7. Line 5t ending in d * votdingiltiding 4 leads $$ ï'w oirculterd tthaan, tthyltaa and inert materials to this reaction zone The line 6 serves to geohlorterdt! Feed t * to replenish the chlorine and the hydrocarbon to the oxyahloyeriagw 'reaction sun.
The oxyohlorination reactor 7 itself can be used in a leather-like barrel line, which can withstand resistance to temperatures and
EMI5.2
presses at which the process is carried out, Preferably
EMI5.3
Nickel is used as the material in which the gotlutdi- north * bed of catalytic materials is present. The level of the bed is indicated by the number 8. Zn a hot glazed bed of materials is placed in a cooling coil 9 which serves to heat the reaction. to perform there do OX1ohlort. ring of thane exotherm In, D # ptoduktatvOtrl.141n, 10 to 1a the top part of the reactor and ends In 4th bid # * of a condenser ear 11, which can be any conventional condensing device that can withstand this operation of d8 used oh.m1oa11²n ..
The other products from the condenser are fed through line 19 to a caustic soda scrubber 90 # In the smoger the gaseous products are added to oontael aqueous solutions of sodium hydroxide solution to remove all of the water and carbon wall. a nutro-analog car is a preferred expression form is # can be used differently, tot all amine where there is # potassium carbonate (watttro)
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
and such. The gaseous products flow through 4..a'le 20 and are sprung by line 22 to a 904htk # comproenor (not shown) and blotto to th, .. o11tsont of the fluid bed rototor 1 t $ ruM * v6 < ydt Do d? ukp <ï <"setting of the reaotor 7 takes place by ** n pressure regulating device
EMI6.2
in line 21.
EMI6.3
The material in order 11 is fed through 1.id1u, 12 to n tatssoholdor 13 <D <water,% * phase is discharged through line 14 and the orsatilcoho 2aµ flows through line 15 to dryer 16. which SlDoh1kt a oaloium chloride dyoser. Dried organic ohlort- 4th material from d * dryer flows via line 17 to a dectillation column 18, In the dentillation column 18 d * temperature and the
EMI6.4
pressure set such that methyl chloride, ethyl chloride and
EMI6.5
vinylo chloride, leaving as bottom product substances boiling above 12.3 * 0 to the boiling point of ethyl chloride under the pressure metrics in the column.
D * bottoms from column 18 are fed through lines 25 and 26 to column 33. In column 33, conditions are selected such that all 0 L hydrocarbon tothlorides boiling at or below the boiling point of 1.1 , 2-trloroethane and O 2 hydrocarbon rattohlorin, which over-boil below the boiling point of 1 # 112-trichloroethane.
The products from dectillation column 33 are withdrawn through line 35 and can be used as feed to an oxychlorination unit.
EMI6.6
process $ in which higher chlorides are allowed
EMI6.7
react with oxygen, hydrochloric acid to chlorine b ± Mongol thereof to perohlorothloen and trtohlorosthyloezo The remainder fraction from column 33t 4ah & In atots # boiling below 113 * 0 under standard pressure metrics, Y * are removed through line 34 and passed r% ar an evaporator 36,
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
Do ov'rsaand.'traQt1. of the dilation coloa becomes. carried by a pipe 25 to a second de8t111.1.col ;:
240 which operates with such temperature and pressure Q '\ An4ilh.dtn. That con methyl chloride over-dilutes, which is withdrawn through line 27 and finally returned to an evaporator 36. The bottoms product of 4.11 column 94 is removed through line 20 to a third column J0 operating under conditions of pressure and temperature cu. ..... 14 - "A fa ten Tiaylohloride" toppidnM tt warrior and pr * oti * oh pure vinyl chloride is discharged from the oil through line 29.
The bottom arvope of the # sono # which likes bOof48 & k.lilk ethylohlori40 is removed through line $ 11 * a sent to an evaporator 36 or other all i13pr04ukt Ora, G1 through line 394 In d * nrdl1'Aptr- 36 all * hydrocarbon chloride Mt & materials that are not in the vapor state .1, ..tb1 ,. , evaporated and passed through line 6 to the YOe4hp18141q which does oxyohlorination reactor 7 ..
Following the invention, carbonwatt retofoklwi ** materials, which are returned to d * rtaotte.aat W¯ * m through line 6, can be converted to a #tha avo 4ia WM <a <ea <te) <t 'into a useful v1nJlohlor1dtproduk. 10 becomes .1. which is a main constituent of. the ttraggtvotrét at * rle 3la line 60 readily converted to Tn11oblorid. oa4 4 ...,. Ohloreringeomatandighedent which in d * oX1ohlonU .... gentlemen in which ethane is reacted abt ttzx obl0r8ri818 agent and agtiratot to vinylohloride, In the reaction there is of course a 0Z10bl 'ator material present, e.g. Jtttatd such as copper Iron $ obrooa and the like. 1 ± .. bi3 * * 4tr v * ¯ Ne catalyst for the 1'Mo'Ue. in tflttidi t * r4it% t tn ..11.
ko'rohlor1d..kal1U8ohlQrtd.k.tal1a.tort <<. <K. "e <) j) <M) 0
<Desc / Clms Page number 8>
EMI8.1
In on a porous support. In <RTI ID = 0.0> alvif 0 </RTI> <RTI ID = 0.0> <kQProhlor14e and potassium chloride are used to obtain the copper and potassium contents of the dru4.rm..r1..1. Typically, the solutions can be prepared by adding 10 percent.
((Use copper on potassium. 2o desired. X4 #) With an adverse effect on the action of the catalytic converter.: r: .. if excess Catr (14x'.tl can be used, in general 7'it due to due
EMI8.2
process catalyst used significant amounts
EMI8.3
copper. Significant quantities of copper are understood to mean a steel, 101, 11, 4at, 4.a: 1n..su, tueevn 4 and 12 copper by weight of the prepressed particle. Varied are and will depend heavily on the type of waJtigr being executed. In the drawing it is a; 3h, á't3, reactor on ae18Y8n. For a process of this type, YoroXt a treated blue card produced by the florids 7 has been found to be a highly effective catalyst.
So known
EMI8.4
can of course a dish bed reactor be used in plate *
EMI8.5
of the flaid-bed reactor 7 and in this case it is Olite, a weight of 40% by weight, manufactured by the Johne Manville Corporation, an extremely effective catalyst support material. In any case, numerous other materials can be used. Such a support may be used for the catalysts and materials such as 81110iWltoxy48, aluminum, aluminum, QX1d, bleach, carbon, polyotene and other such materials are used.
The catalysts are generally supported on the support of aqueous solutions and can be used on any surface. Title: 1.b atanier be precipitated * The 4: ra, '' '4..11J'8 km can, for example, simply be immersed in the aqueous solutions containing 1 "ooxxtonents and the water can be removed from the solution afterwards. from th 41. $. # 4'1111 #., evaporate;
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
warden. Desirably, solutions containing the catalyst can be sprayed onto 4th particles in solar devices such as rotary tumblers or millstones and the solvent is evaporated therefrom by drying during heating.
An other ottootievo method for the 1mpr'Bn.rn from carrier particle to catalytic material To be sprayed in a fluidised bed of dr # 4 particles with solution of the catalyst. Times # hot fluidization of 40 carrier particles heat is supplied to the fluidized bed by means of hot inert fluidizing gas to evaporate the water therefrom and to obtain a gttlu141e bed of carrier pellet, dispersed uniformly with the catalytic material. The term "fluidized bed" is widely used * In a fluid-bodied process, gaseous reagents are fed at different rates in an upward direction through a bed of finely divided the catAly.atOtD.vat \ .nd.
When a gas is passed through a bed of dishes, through a bed of material, various conditions may be noted depending on gas volume, particle size, and other such considerations. For example, when the gas velocity remains low in the bed with the solid particles, when the gas velocity is increased in the bed, some of the particles become particles. dynamlooh suspended in the ascending gaeetroM.
As a result, the height of the bed increases and a bed is formed which is called "dynataiaoh bed". When the mesh speed is increased even further, all the particles are swirled and the bed expands even further. Tenolotte achieves it
EMI9.2
bed a highly turbulent state, resembling a boiling liquid in many ways.
EMI9.3
The process according to the invention can be carried out in a dynamic bed in a bed resembling a boiling liquid and both beds fall under the term "fluidlosord".
<Desc / Clms Page number 10>
bed "as used here. the right conditions for it
EMI10.1
realization of one of these beds depends on factors all, the particle size of the bed components, gas units, density of the particles. Wilhelm and Kwauk, Qbfflalggl.1 ring grogregg, Volume 44, p. 201 have included the veraohillendt bed fluidization phase in an equation and by following the principles discussed there, the desired bed conditions can be achieved.
EMI10.2
The "oxyohlorinations" discussed herein may also be found conveniently in fixed-bed rotors, and tubular rotor or elongated reactors are commonly used to carry out fixed bed reactors, i.e., reactors of considerably greater length than internal diameter. In these motors the length is usually 6 to
EMI10.3
600 times the internal diameter. The diameter of the tube reactors could vary widely and tubes with an internal diameter of 0.6 cm to 20 cm can be used. Preferably, for fixed bed processes, reactors are used with
EMI10.4
internal diameters between 2.5 and 7.5 ota.
The reactors in which the oxyohlorinorta are performed are typically made of Power steel, nickel, or other suitable building material with some resistance to
EMI10.5
corrosion for the present gnI8tro.n. They may also be metal rotary towers with a suitable ear-ring-resistant coating on the inner walls, for example a ceramic coating.
For the preparation of hydrocarbon carbon streams with predominantly unsaturated kaol, hydrochlorides in an oxo chlorination reaction zone, an accurate and careful control of the process reaction zone temperature is necessary. It is important that the temperature of the catalytic reaction zone is kept between 470 and 600 ° C.
Preferably, the temperatures are maintained between 485 DEG and 220 DEG C. as it has been found that
<Desc / Clms Page number 11>
control of the temperature at or about 500 DEG C. is believed to give favorable results in the production of vinyl chloride. at temperatures above the above limits, no matter what other controls on the reaction are performed, there is a certain shift in the
EMI11.1
The hydrocarbon chlorides obtained and the product streams contain mainly saturated hydrocarbons.
When the temperature is greater than the specified limits, large amounts of the hydrocarbon fed to the reaction zone are released. dust material burned in it and its productivity glows briefly. edible.
Any known means can be used to control the temperatures of the reaction zone. The reactors can be suitably jacketed or coiled therein through which a suitable
EMI11.2
coolant is controlled so that the wurrate of the exothermic oxychlorination reaction in the catalytic reaction zone can be easily removed. In addition, the coolants can be sprayed directly into the reaction zones as long as they are inert
EMI11.3
are at the reaction conditions, with preference for water,
Other similar and known heat exchanger
EMI 11.4
Soling techniques can be used as long as the temperatures can be controlled within the pre-defined limits with these techniques. hermorer, ulercndE1 devices can be connected c <'* achikt to the cooling system used, whereby
EMI11.5
can be maintained without fluctuations or bed-to-temperature by the catalyst beds.
When chlorine is used as the chlorinating agent
EMI 11.6
Varying feed ratios of the phyloidal materials to the oxyohlol / olegalmtalizerzone are 0.1 moles of chlorine per mole of hydrocarbon and / or chlorohydrocarbon to 20 moles of chlorine per mole of hydrocarbon.
When using cr.aorwaterata3 '
<Desc / Clms Page number 12>
EMI12.1
As the chlorinating agent, the feed ratio of the preferred materials to the oxychlorination catalyst zones varies between 0.6 moles of hydrochloric acid per mole of hydrocarbon and / or chlorohydrocarbon to 4.0 moles of hydrochloric acid per mole of hydrocarbon.
At the front door, the molar ratio of chlorine to hydrocarbon is controlled such that 0.5 mole of chlorine per mole of hydrocarbon is obtained, thereby obtaining ethylenically unsaturated hydrocarbons with
EMI12.2
a low chlorine content, such as vinyiahlará.da, allylo chloride and the like, which products mainly arise when using the catalyst according to the invention.
When chlorine water is used as the chlorine ring
EMI12.3
By means of this method, the polar ratio of hydrochloric acid to hydrocarbon and / or chlorohydrocarbon is adjusted to be 1.0 moles of hydrochloric acid per mole of hydrocarbon. obtained. It is clear that when mixtures of chlorinated water
EMI12.4
substance and chlorine are used, the molar ratios of chlorinating agent to hydrocarbon are adjusted such that the above indicated ratios with respect to hydrochloric acid and chlorine are obtained, the amount of
EMI12.5
any mixture present in the mixed feed is contemplated.
When oxygen is supplied to the oxychlorination reacted zones, the oxygen to chlorine feed ratio is adjusted by controlling the feed ratios of these materials so that between 0.2 mole of oxygen per mole of chlorine.
EMI12.6
and 2.4 molons of oxygen per mol of chlorine are fed to the reaction zones. It is understood that when air is used, the ratio of oxygen to chlorine remains the same, but the amount of oxygen containing is increased by the amount of other gases present in the air.
When air is used as the food wax and chlorine in it
<Desc / Clms Page number 13>
EMI13.1
ohlor.r1nglm1ddel is a typical molar ratio of air to chlorine located tuaran 1 mole air per mole chlorine ton 12 bo- lon air per mole chlorine. Preferably, hours are allowed. In quantities that are sufficient to give one mole of surrogate per mole of chlorine. 5 moles are used when using air.
EMI13.2
air supplied per mole of chlorine. With chlorine water as foot. thing instead of chlorine is the ratio of acidity
EMI13.3
to chlorinated water. Set to from 0.2 moles oxygen per mole of added chlorine water to 2.4 moles of oxygen per col of added chlorine water.
Preferably, this ratio is set to one mole of oxygen per mole of water. With air as feed, the feed inuns are adjusted to obtain 1 to 12 moles of air per mole of hydrochloric acid, and preferably 5 moles of air per mole of hydrochloric acid.
According to a particular embodiment of the invention, ethane, chlorine or chlorine water and oxygen are fed to the catalytic oxychlorination reactor. The catalytic reactor is operated at a temperature between 470 * 0 and 550 * 0 at a pressure above atmospheric pressure. The gaseous effluent from the reaction zone is passed through line 10 to a condenser at a temperature at which substantially all of the hydrocarbon chlorides entering the condenser are condensed.
Typically two condensers can be used, the first of which is cooled by water to a temperature of about 32 ° C and the second by coolant to a temperature.
EMI13.4
tuosen -1800 and -70. The gaseous effluent from the condensate pore is passed through line 19 to a caustic soda water tank 20 and returned to reactor 7 through lines 22 and 5.
A gasx-
EMI13.5
Unftlyol of the material from line 22 takes place periodically to check the xoolwater to 8 halftone from 4th gate to reactor 7.
EMI13.6
The organic chloride materials in the taectoheider 13
<Desc / Clms Page number 14>
are passed through the dryer 16 and then fed to the first dentillation column 18, which operates at a top temperature ''
EMI14.1
tuur van oxt, from 4'0 vil a print of 4 atmonfooro Pie drstil. LaUukolom Kuif can be a filled column of a C $ ch1kt corrosion resistant material, for example nickel or soft atattl. The filling may consist of ceramic i3ctri; rings or i> erl saddles. If desired, a bubble cap or plua.tko.au can be used instead of a packed column.
The product from column 1-3 containing methyl chloride ethyl chloride and vinylonlohride is fed to distillation column 24 operating at a top temperature of about 22 DEG C. at a pressure of 4 atmospheres. Methyl chloride is removed from the overhead through line 27 and through evaporator 26
EMI14.2
returned to reactor 7. Duo bottoms from column 24, 1 containing vinyl chloride and ethyl chloride are passed through
EMI14.3
line 28 passed to a third deatillation column 30 operating at a top temperature of about 47 ° C at 5 atmospheres.
High purity vinyl chloride product is discharged through the pipe
EMI14.4
line 9, the top product from this column and the ethyl chloride bottoms dip is passed through line 31 to evaporator 36 and reactor 7. The bottoms from the first column are fed through lines 25 and 26 to a fourth deetil.
EMI14.5
column 33 operating with a top cycle of about 100 DEG C. at atmospheric pressure.
Any substances boiling below the boiling point of 1,1,2-trichloroethane are removed as overhead through line 34 and sent to evaporator 36.
EMI14.6
The bottom product 35 contains 1,1,2-trichloroethane and all substances boiling above the boiling point of 1,1,2-trichlorothane and is removed to be used in underroosoen.
The vardampor 36 is heated to esterature of approximately ISO # C and the hydrocarbon chloride materials contained therein are fused through line 6 into the fluid feed.
<Desc / Clms Page number 15>
bed reactor 7. Periodic analysis of the outflow of the evaporator 6 with a used device, for example a
EMI15.1
ohromatoeratieche analyzer or infra-red analyzer informs the operating personnel about the different components of the hydrocarbonototobloridroorg that is fed to the radiotiesone.
chlorine contained therein, the hydrocarbon names contained therein with the hydrocarbon in the gaseous material entering feed line 4 through line 5, be balanced with the ethane feed from line 1 and
EMI15.2
the chlorine supply of line 2 to obtain the required chlorine #n hydrowater levels satisfying one of 4. two equations 02n6 + nel + 2 1 '. 2H, Cl + 2112 202R6 + C12 + 3/2 02 # # ## 2C2H301 t 3HgC By operating in this way, a product stream containing high purity vinyl chloride (99.5 or higher) is obtained and is removed from the reaction system through line 29.
The heavy by-product is removed through line 35
EMI15.3
and may suitably be used in an OXYOhlOrer: 1.ng.reaoth 'for the preparation of v-chloro-ethylene and trichlorethylene, although they make up an extremely small proportion of the total chlorinated organic matter obtained in the system, i.e., less than 10 % on a molar bay *.