Verfahren zur Herstellung von ungesättigten Halogenkohlenwasserstoffen. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von ungesättigten Halogenkohlenwasserstoffen aus Olefinkohlen- wasserstoffen durch Halogenanlagerung und nachträgliche Halogenwasserstoffabspaltung. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von Vinylhalogeni- den, vor allem Vinylchlorid, aus Äthylen.
Die ungesättigten Alkylhalogenide, wie z.. B. die Vinylhalogenide, sind wertvolle Aus gangsmaterialien für die Erzeugung einer gro ssen Zahl organischer Stoffe. So ist Vinyl- chlorid das Ausgangsmaterial für die Syn these des Polyvinylchlorids.
Die Erzielung einer genügenden Produk tion ungesättigter Halogenkohlenwasserstoffe aus Olefinkoklenwasserstoffen, insbesondere aus den leicht zugänglichen Quellen für diese Olefine, wie z.
B. aus gewissen Kohlenwasser stoffgemischen, welche die Olefine zusammen mit andern Kohlenwasserstoffen von ähn lichen Siedepunkten enthalten, in technischem Massstab, wurde bisher durch das Fehlen eines Prozesses, welcher die Herstellung die ser Produkte unter praktisch vollständiger Nutzbarmachung allen Halogenausgangs materials ermöglicht, erschwert.
Bei. den be kannten Verfahren zur Herstellung beispiels weise der Vinylhalogenide aus Äthylen durch die aufeinanderfolgenden Schritte der Äthylen halogenierung und Halogenwasserstoffabspal- tung aus dem halogenierten Äthylen fielen stets grosse Mengen Halogenwasserstoff als Nebenprodukt an. Der so erhaltene Halogen wasserstoff wurde im allgemeinen wieder in das wasserfreie Halogen übergeführt, welches dann für die Wiederverwendung bei derHalo- genierung benutzt wurde.
Diese tberführung des Halogenwasserstoffes in das wasserfreie Ilalogen nach den bisher bekannten Methoden erforderte eine Reihe von Schritten, die der art Schwierigkeiten boten, dass die wirtschaft liche Durchführbarkeit des Verfahrens in Frage stand.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung ungesättigter Halogenkohlenwa.s- serstoffe aus Olefinen, welches praktisch eine vollständige nutzbare Verwendung allen in das System eingeführten Halogenausgangs materials gestattet.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von ungesättigten Halogenkohlen wasserstoffen aus Olefinen durch Halogenie- rung und nachträgliche Halogenwasserstoff abspaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Olefin in .zwei Teilströme teilt, die Teilströme separat halogeniert, aus den ver einigten Halogenierungsprodukten thermisch Halogenwasserstoff abspaltet, den entstan denen Halogenwasserstoff in Halogen über-.
führt, in der Weise, dass man den Halogen wasserstoff dem einen Olefinteilstrom zuführt und das Gemisch in Gegenwart des Halo genids eines Metalles, das in mindestens zwei Wertigkeitsstufen Halogenide zu bilden ver- mag, und bei Temperaturen zwischen 150 bis :
300 C solchen Bedingungen unterwirft, dass einerseits der Halogenwasserstoff in Halogen überführt wird, anderseits das Olefin das ent standene Halogen anlagert, und schliesslich dadurch, dass das Verhältnis der beiden Teil ströme so gewählt wird, dass die Menge des Olefins im speziell erwähnten Teilstrom min destens zur Umsetzung mit dem Hauptteil des aus dem gebildeten Halogenwasserstoff ent- sLandenen Halogens ausreicht.
Das Halogenie- rungsprodukt des ersten Teilstromes wird vor der Halogenwasserstoffabspaltung zweckmässig durch Abtrennung vom gegebenenfalls darin vorhandenen nicht umgesetzten Ausgangs material und Nebenprodukten konzentriert.
Das bei der thermischen Halogenwasserstoff abspaltung anfallende Gemisch wird vorteil haft in eine Fraktion, die hauptsächlich- un gesättigte Halogenkohlenwasserstoffe, - eine Fraktion; die hauptsächlich Halogenwasser stoff, und eine Fraktion, - die hauptsächlich gesättigte Halogenkohlenwasserstoffe enthält, zerlegt.
Die Fraktion, welche die gesättigten Halogenkohlenwasserstoffe enthält, kann wie- der in die Konzentrierungsanlage für die ge sättigten Halögenkohlenwassersteffe zurück- geführt werden.
Der zweite Strom der olefinhaltigen Charge wird separat vom ersten halogeniert. Alls Oxydationsmittel für die Erzeugung des Halogens aus dem bei der thermischen Ha logenwasserstoffabspaltung anfallenden Ha- Iogenwasserstoff wird zweckmässig Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas verwendet. Das Halogenierungsprodukt des zweiten Teil-, stromes wird vorteilhaft- ebenfalls durch die bereits erwähnte Konzentrierungsanlage ge leitet.
Das Olefin wird vorzugsweise derart auf die beiden Teilströme verteilt, dass die dem zweiten Teilstrom zugeführte Menge genügt, um praktisch alles aus dem Halogenwasser stoff erzeugte Halogen aufzubrauchen.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren fällt also eine getrennte kostspielige Um wandlung des anfallenden Halogenwasserstof fes in wasserfreies Halogen dahin. Zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens sei nachstehend ein Ausführungs beispiel zur Herstellung von Vinylchlorid aus Äthylen bzw. einem äthylenhaltigen Kohlen wasserstoffgemisch beschrieben, wobei auf die beiliegende Zeichnung, welche einen für die Durchführung des Verfahrens geeigneten Ap. parat schematisch darstellt, Bezug genommen wird.
Bei der Herstellung von Vinylchlorid nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Er findung kann die Kohlenwasserstoffcharge z. B. .aus praktisch reinem Äthylen oder aus einem äthylenhaltigen Kohlenwasserstoff gemisch bestehen. Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung liegt darin, dass man auch gasförmige Gemische verwen den kann, welche verhältnismässig niedrige Äthylenkonzentrationen aufweisen, wie sie z.
B. bei der Destillation oder der thermi schen bzw. katalytischen Behandlung von Pe troleum oder von Fraktionen desselben oder bei Verfahren zur synthetischen Herstellung von Kohlenwasserstoffen anfallen. Als spe zielle Beispiele solcher äthylenhaltiger Koh lenwasserstoffgemische seien gasförmige Pro dukte genannt, welche bei der Rektifikation der Destillate von Produkten von katalyt.i- sehen Crackanlagen oben an der Rektifizier kolonne anfallen und welche Äthylen in Mischung mit Äthan, Methan, Wasserstoff,
Stickstoff und oft auch geringeren Mengen Kohlenwasserstoffen, die höher sieden als Äthan, enthalten. Das Ausgangsprodukt wird durch die Leitung 1 in das Systemeingeführt. Die Kohlenwasserstoffcharge wird in zwei Ströme zerlegt, von denen der erste durch die Leitung 2 in eine erste Halogenierungszone gelangt. Diese Halogenierungszone kann z.-Bs aus -einem Behälter 3 bestehen: Durch die mit Ventil versehene Leitung 4 wird in die Lei tung 2 Chlor eingeführt.
Im Reaktionsgefäss 3 werden die Reak- t_onsteilnehmer mit einem Zalogenierungs- katalysator in Abwesenheit von Wasser chlo riert. Es wird dabei an die Doppelbindung des Äthylens unter Bildung von Äthylen- dichlorid ein Mol Chlor angelagert. Ein ge eigneter Halogenierungskatalysator ist z. B.
praktisch wasserfreies Kalziiunchlorid. Das Kalziumchlorid kann als solches oder in Ver bindung mit einer oder mehreren andern ge eigneten Verbindungen, wie z. B. dem Halo genid eines Metalleis, wie Barium, Strontium, Beryllium, Nickel, Eisen, Kobalt, Kupfer, Blei, Molybdän, Aluminium, Antimon, Ver wendung finden. Der Katalysator kann in irgendeiner geeigneten Form, z.
B. von Gra- nülen, Blättchen, Pulver usw., oder in Mi schung mit geeigneten Trägern, wie Bims stein, Tonerde, Silicagel, Asbest, Kohle und dergleichen, oder auf diesen aufgebracht, ver wendet werden. Es wird, unter Vermeidung eines ;Überschusses, so viel Chlor eingeleitet, dass alles Olefin reagiert. Die Ghlorierung wird entweder in flüssiger oder gasförmiger Phase durchgeführt. Die Temperatur im Re aktionsgefäss 3 wird zwischen 20 und 150 C, vorzugsweise zwischen 50 bis 100 C gehal ten.
Es wurde gefunden, dass eine praktisch vollständige Umsetzung des Äthylens zu Di- chloräthan in diesem Temperaturbereich mög lich ist. Die Temperaturen im Reaktions gefäss 3 werden vermittels eines .Erhitzers 5, der in die Leitung 1 eingebaut. ist, und durch iu der Zeichnung nicht dargestellte Kühl elemente, die sich in oder aussen am Reak tionsgefäss befinden können, aufrechterhalten. Die Chlorierung verläuft exothermisch, und nach Einleitung der Reaktion kann die in die Leitung 2 gelangende Kohlenwasserstoff charge ganz oder teilweise durch die Neben leitung 6 am Erhitzer 5 vorbeigeführt wer den.
Man arbeitet bei gewöhnlichem oder er höhtem Druck, vorzugsweise bei Drücken im Bereich von 2 bis 15 Atmosphären.
Das aus dem Reaktionsgefäss 3 abziehende Produkt gelangt in eine Dichloräthankonzen- trierungsanlage, in welcher eine Fraktion ab getrennt wird, die aus Dichloräthan eines für die Weiterbehandlung geeigneten Reinheits grades besteht. Für die Konzentrierung des Dichloräthans kommen folgende Massnahmen in Betracht: Fraktionierte Destillation, Ex traktion mit einem Lösungsmittel, Absorp- tion usw. Eine besonders vorteilhafte Methode zur Konzentrierung des Dichloräthans ist die folgende:
Die Produkte aus dem Reaktions gefäss 3 werden durch die Leitung 8, den Kühler 9 und die Leitung 10 in eine erste Trennkammer 11 geleitet. In der Trenn kammer 11 wird eine unter normalen Bedin gungen gasförmige Fraktion, die aus niedri ger als Dichloräthan siedenden Produkten nebst Dichloräthan besteht, von einer flüs sigen Fraktion abgetrennt. Die Dampffrak tion wird aus der Trennkammer 11 abge zogen und durch die Leitung 12 und den Er bitzer 13 in eine zweite Trennkammer 14 übergeführt.
In der Trennkammer 14 werden die niedriger als Dichloräthan siedenden gas förmigen Substanzen abgetrennt und durch die Leitung 15 entfernt, so dass nahezu reines Dichloräthan erhalten wird. Das flüssige, vorwiegend aus Dichloräthan bestehende Pro dukt aus der Trennkammer 11 sowie das Di- chloräthan aus der Kammer 14 gelangen nun durch die mit Ventilen versehenen Leitungen 16 bzw. 17 in die Leitung 18, die zu einer Trennkolonne 20 führt.
In der Trennkolonne 20 werden praktisch die letzten Reste der niedriger als Dichloräthan siedenden gasför migen Produkte von der flüssigen Fraktion, die vorwiegend aus Dichloräthan und einer geringen Menge höher siedender Stoffe be steht, abgetrennt. Die gasförmige Fraktion, welche in der Trennkolonne 20 abgeschieden wurde, wird aus dieser durch die mit Ventil versehene Leitung- 21 entfernt. Die Flüssig keit wird aus der Trennkolonne 20 am untern Ende entfernt und gelangt durch die Leitung 23 in die Fraktioniervorrichtung 24.
In der Fraktioniervorrichtung -24 werden die Stoffe, die höher sieden als Dichloräthan, als flüssige Fraktion abgetrennt und durch die Leitung 25 aus dem System entfernt. Das verblei bende Dichloräthan, das nun praktisch rein ist, gelangt vom obern Teil der Fraktionier- vorrichtung 24 durch die mit Ventil versehene Leitung 26 und den Kühler 27 in einen Sammler 28, von wo es durch die mit Ventil versehene Leitung 29 und den Erhitzer 30 zur thermischen Halogenwasserstoff abspaltung ge- langt. Diese spielt sieh z.
B. in einer Mehr zahl von aussen beheizten Röhren 32, die in einer Heizvorrichtung 33 angeordnet sind; ab. Die Röhren 32 können mit einem Kontakt material wie z: B. Bimsstein, S,ilikatstein, zerkleinerten feu rfesten Ziegeln usw. be schickt sein.. Für die Halogenwasserstoff- abspaItung haben sich Temperaturen im Be reich von z. B. 400 bis 880 C, vorzugsweise zwischen 575 und 675 C, als geeignet erwie sen.
Die thermische Halogenwasserstoffab- spaltung wird bei Drücken zwischen 1 und 15 Atmosphären, vorzugsweise zwischen 3 und 4 Atmosphären, vorgenommen. Das aus den Halogenwasserstoffabspaltungsröhren 32 kom mende Produkt gelangt durch die Leitung 34 über den Kühler 35 in die Trennkolonne 36.
In der Trennkolonne 36 wird eine unter nor malen Bedingungen gasförmige, zur Haupt- ,sache-äus Chlorwasserstoff bestehende Frak tion von einer flüssigen, Vinylchlörid enthal tenden, Fraktion getrennt:
Die letztere wird aus der Trennkolonne 36 abgezogen und ge langt durch die Leitung 37 in die Fraktionier- v orriehtung 38. In. der r'raktioniervo#rrichtung 38 wird eine vinylehlo.ridhaltige Dampffrak tion von einer nicht umgesetztes flüssiges Di- chloräthan in Mischung mit geringeren Men gen von bei der Halogenwasserstoffabspal- tung entstandenen
Nebenprodukten-enthalten- den flüssigen Fraktion getrennt. Die vinyl- chloridhaltige Dampffraktion wird .durch die finit Ventil versehene Leitung 39 oben aus der Fraktioniervorrichtung 38 entfernt und ge langt nach Kondensation im Kühler 40 in den Sammler 41. Die vinylchloridhaltige Flüssig keit wird dem Sammler 41 durch die mit Ventil versehene Leitung 42 entnommen.
Die ,nicht umgesetztes Dichloräthan enthaltende Plüssigkeit gelangt von der Fraktioniervor- richtung 38 durch die mit Ventil versehene Leitung 43 in. die Leitung 18.
Der zweite Teil der äthylenhaltigen Charge gelangt durch eine mit Ventil ver- -,ehene Leitung 46, die eine Heizvorrichtung, z. B. einen Erhitzer 47, aufweist, in eine getrennte, zweite Halogenierungsanlage. Die weite Hälogenierungsanlage kann aus einem Reaktionsbehälter 48 bestehen. Durch die Leitung 50 wird Sauerstoff oder ein sauer stoffhaltiges Gasgemisch, wie z. B. Sauer stoff in Mischung mit einem inerten Gas oder Luft, in das System eingeführt, wobei das Gas noch eine Heizvorrichtung, z. B. eine von aussen beheizte Schlange 51, passieren kann.
Der erhitzte sauerstoffhaltige--Strom gelangt von der Heizschlange 51 durch die mit Ventil versehene Leitung 52 in die Leitung 46. Die Chlorwasserstoff enthaltende Dampffraktion wird dem Abscheider 36 oben entnommen und durch die Leitungen 53 "und 54 -der Leitung 46 zugeführt. Die Äthylen, Sauerstoff und Chlorwasserstoff enthaltende Reaktions mischung wird nun in den Reaktionsbehälter 48 eingeführt.
Als Katalysatoren sind im Reaktionsbehälter; wie schon erwähnt, Halo genide von Metallen mit variablen Valenzen enthalten, z. B. des Kupfers und/oder Eisens. Diese werden als solche oder in Kombination mit andern Substanzen, welche die Umsetzung fördern (sogen. Promotoren), und gegebenen falls in. Kombination mit Trägern oder auf Trägern niedergeschlagen verwendet, wobei als Träger Asbest, Bimsstein Ton oder Alu miniumoxyd verwendet werden können. Be sonders geeignete Halogenide sind diejenigen der Metalle der ersten Transitionsreihe. Hier unter fallen Titan, Vanadin, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel und Kupfer.
Von die sen Chloriden sind diejenigen des Kupfers und Eisens die geeignetsten. Der Katalysator kann entweder im höheren oder niedrigeren Valenzzustan.d des Metalles in das System eingeführt werden. Ein besonders vorteil hafter Katalysator besteht aus Kupfer chlorid und einer geringen Menge Natrium cblorid, welche auf einem Träger, der vor wiegend aus aktiviertem Aluminiumoxyd be steht, aufgebracht oder mit. diesem vermischt sind.
Die Reaktionsteilnehmer werden mit dem Katalysator im Reaktionsraum 48 bei einer Temperatur zwischen 150 bis 300 C, vor -zugsweise zwischen 200 bis 270 C, in Kon takt gebracht. Im Reaktionsgefäss 48 werden leicht erhöhte Drucke von z. B.1 bis 5 Atmo- Sphären aufrechterhalten. Man kann jedoch auch höhere oder niedrigere Drucke anwen den. Die Reaktionstemperatur wird durch Wärmezufuhr zu dem durch die Schlange 51 gehenden sauerstoffhaltigen Strom sowie durch die Erhitzer 5 und 47 in der Leitung 46 aufrechterhalten. Gewünschtenfalls kann der durch die Leitung 53 gehende Chlor wasserstoff ganz oder teilweise direkt in die Leitung 50, welche zur Heizschlange 51 führt, gegeben werden.
Die mit Ventilen versehenen Leitungen 57 und 58 sind vorgesehen, um Dampf in die Leitungen 50 bezw. 52 ein zuleiten, wodurch eine weitere Beeinflussung -ler Temperatur und der Durchflussgeschwin- digkeit durch das Reaktionsgefäss 48 möglich ist. Ferner ist eine Leitung 59 vorgesehen., inn zusätzliche Flüssigkeiten, wie z. B. Was yer, durch eine Mehrwegzuführung in den Re aktionsraum 48 einzuführen. Die Flüssig keitszuführung durch die Mehrwegzuführung 6() ist ein weiteres Hilfsmittel zur Beeinflus sung der Temperatur und Fliessgeschwindig keiten im Reaktionsgefäss 48.
Man kann den Katalysator im Reaktions raum 48 als feste Schicht anordnen. Es ist jedoch vorzuziehen, wenn der Katalysator in so fein verteilter Form angewendet. wird, dass er sich gleichsam wie eine Flüssigkeit ver- bält. Im englischen Sprachgebiet werden der- artige Katalysatormassen etwa als "fluid bed', oder "fluidized bed" bezeichnet. Der fein ver teilte Katalysator wird dem Reaktionsraum 48 aus dem Vorratsbehälter 62 zugeführt..
Der Katalysator gelangt vom Vorratsbehälter 62 durch die Leitung 63 in das Reaktionsgefäss -18, und zwar erfolgt die Beförderung mittels Luft, welche durch die Leitung 64 oder allen falls 65 oder 66 zugeführt wird. Die im Reak- . ionsraum enthaltene fliessende Katalysator niasse bildet gewöhnlich eine verhältnismässig (lichte untere Schicht und eine wesentlich -,#,eniger dichte obere Schicht. Die Reaktions teilnehmer, die in das Reaktionsgefäss 48 ein treten, steigen durch den Katalysator auf und reissen eine wesentliche Menge der Kataly- satorteilchen mit sich.
Nach Erreichung eines verhältnismässig hohen Niveaus fällt ein gro- sser Teil der mitgerissenen Katalysatorteilchen wieder zurück. Mitgerissene Katalysatorteil- chen, die den Reaktionsraum 48 zusammen mit dem Reaktionsprodukt verlassen, werden in einem Abscheider, z. B. einem üblichen Zentrifugalabscheider 67, abgetrennt und durch die Leitung 68 wieder in den Reak tionsraum 48 zurückgeführt.
Unter den oben angegebenen Bedingungen findet sowohl eine Oxydation des Halogen wasserstoffes als auch eine Anlagerungschlo- rierung des Athylens statt. Man kann an nehmen, dass das Metallchlorid höherer Wer tigkeit bei der Arbeitstemperatur im Reak tionsraum 48 in Gegenwart von Chlorwasser stoff und dem sauerstoffenthaltenden Gas Chlor abgibt, wobei es zu einem Metallchlorid reduziert wird, in welchem das Metall eine niedrigere Valenzstufe besitzt.
Das so ent standene freie Chlor lagert sich unter Bildung von Dichloräthan an die Doppelbindung des in der Reaktionszone befindlichen Äthylens an. Das reduzierte Metallchlorid wird durch Umsetzungen mit Chlorwasserstoff und Sauer stoff kontinuierlich in den höher valenten Zu stand zurückgeführt. Bei Verwendung von Kupferchlorid als Katalysator können diese Reaktionen durch folgende Gleichungen dar gestellt werden:
EMI0005.0047
4CuC1z <SEP> -> <SEP> 2Cu2Cl. <SEP> T <SEP> 2C1= <SEP> und
<tb> 2Cu;C12 <SEP> + <SEP> 4HCl <SEP> -I- <SEP> 0<B>:, <SEP> )</B> <SEP> 4CuCh <SEP> -i- <SEP> 2H-,0.
Die Menge des Sauerstoffes oder des sauer stoffhaltigen Gases, welche durch die Leitung 57 in das System eingeführt wird, wird so eingestellt, dass genügend Sauerstoff vorhan den ist, um die kontinuierliche Rückführung des Metallhalogenids niedriger Valenz in das Metallhalogenid höherer Valenz zu bewirken. Im allgemeinen wählt man zweckmässiger weise ein Verhältnis zwischen 0,2 bis 0,5 Mol Sauerstoff, vorzugsweise zwischen 0,2 bis !),4 Mol, pro Mol Chlorwasserstoff.
Grössere Anteile an Sauerstoff sind, wie sich zeigte, weniger wirksam.
Das aus dem Zentrzfugalabscheider 67 ab fliessende Produkt enthält ausser Dichloräthan eine wesentliche Menge Wasserdampf und unter normalen Bedingungen gasförmige Stoffe, wie Stickstoff, Methan usw. Es kann kondensiert und die Wasserphase abgetrennt werden oder gelangt vorzugsweise durch -die Leitung 70 in den Waschturm 71, in welchem es im Gegenstrom mit einem Waschmittel zu sammengebracht wird; das sowohl den Was serdampf kondensiert als auch mindestens einen wesentlichen Teil. des noch darin ent haltenen Chlorwasserstoffes entfernt. Als Waschmittel kann Wasser verwendet werden.
Ein Teil der Flüssigkeit aus dem Waschturm 71 kann durch die Leitung 72 über die Kühl- vorrichtung 73 wieder in den obern Teil des Turmes eingeleitet werden. Das gewaschene Produkt wird am obern Ende des Turmes 71 abgezogen und in einen Wascher 74 überge führt, in welchem es mit einem Mittel in Be rührung gelangt, -das geeignet ist,' noch vor handenen Chlorwasserstoff zu neutralisieren.
Das neutralisierte Produkt wird oben aus dem 'Waschturm 74 abgezogen, wonach es durch die Leitung 75 in einen Absorptionsturm 76 gelangt. Im Absorptionsturm 7 6 wird das Produkt mit einem Lösungsmittel-für Dichlor- äthan, wie z. B. Kerosin, behandelt. Das Kerosin wird durch die Leitung 77 in den obern Teil der -Kolonne 76 eingeführt.
Das lösungsmittelhaltige Dichloräthan gelangt vom untern Teil der Kolonne 76 -durch die Leitung 78 in die Destillierkolonne 79, in welcher die Trennung des Dichloräthans vom Lösungsmittel stattfindet. Das anfallende Di- chloräthan wird oben aus der Destillier kolonne 79 entfernt und gelangt durch die Leitung 80 über den Kühler 81 in den Samm- lei# 82.
Es wird hierauf durch die mit Ven tilen versehenen Leitungen 83 und 84, deti Trockner 85 und die mit Ventil versehene Leitung 86 in die Leitung 18 geführt.
- Zur Vereinfachung sind in der Zeichnung Apparaturteile, die für das Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind, wie Pumpen, Kompressoren, Wiedererhitzer usw., weggelassen worden. An Stelle von ein zelnen Reaktionsgefässen für .die Halogenie- rung und Halogenwasserstoffabspaltung kön- nen auch mehrere Reaktionsgefässe, in Serie oder parallel geschaltet, verwendet werden.
Das Verfahren eignet sich auch zur Her stellung z. B. von Vinylbromid. Ferner kom men als Ausgangsstoffe neben Äthylen z. B. folgende ungesättigte Kohlenwasserstoffe in Betracht: Propylen, Buten-1, Buten-2, Pen- ten-1, Penten-2, 3-Methyl-buten-1, 1-Methyl- buten-2, Hegen-1, Hegen-2, 4-142ethyl-penten- 1,
3,3-Dimethyl buten-1, 4-Methyl-penten-2. Oeten-1, Zyclo-penten, Zyclohexen, 3-Methyl- zyclohegen und ihre Homologen und Substi- tutionsprodukte, feiner auch solche mit mehr als einer Doppelbindung. Als Substituenten kommen neben geradkettigen und a.l'i- zychsehen, z. B. auch hetero-zyklische Reste in Betracht.
Diese irrgesättigten organischen Verbindungen können dem System für sich allein oder in Mischung miteinander zuge führt werden.
<I>Beispiel:</I> Eine unter normalen Bedingungen gas förmige Fraktion, welche oben aus einer Rek- tifizierkolonne entnommen wurde, der Destil- lationsprodukte aus einer katalytischen Mi- neralölcrackanlage zugeführt wurden, und die folgende Zusammensetzung aufweist:
EMI0006.0095
hitzebeständige <SEP> Gase
<tb> (NI2 <SEP> -f- <SEP> H= <SEP> -f- <SEP> CO) <SEP> 26,0 <SEP> Mol <SEP> ö
<tb> Methan <SEP> 51,4 <SEP> " <SEP> "
<tb> Äthylen <SEP> 13,2 <SEP> <B>71 <SEP> 11.</B>
<tb> Äthan <SEP> 8,4 <SEP> " <SEP> "
<tb> höher <SEP> als <SEP> Äthän
<tb> siedende <SEP> Stoffe <SEP> 1,0 <SEP> " <SEP> " wird im kontinuierlichen Strom zugeleitet. Die Charge wird in zwei getrennte Ströme zerlegt.
Zum einen Strom wird Chlor in einer dem Äthylengehalt entsprechenden stöchio- metrischen Menge zugesetzt und das erhaltene Gemisch in einem ersten Halogenierungs- gefäss., das bei einer Maximaltemperatur von 90 C gehalten wird, mit CaC12 in Kontakt gebracht. Es findet praktisch vollständig-: Umsetzung des Äthylens mit dem Chlor statt, wobei Dichloräthan gebildet wird.
Das Pro dukt aus dem ersten Halogenierungsgefäss ge langt in eine Konzentrierungsanlage für Di- chloräthan, in welcher es durch zweistufige Entspannungsdestillation konzentriert wird, wobei eine Dichloräthanfraktion von folgen der Zusammensetzung erhalten wird:
EMI0007.0004
CC14 <SEP> 0 <SEP> 0,1 <SEP> Hol
<tb> CIHICI_> <SEP> 99,7 <SEP> " <SEP> "
<tb> C,H,Cl= <SEP> 0,2 <SEP> ., <SEP> " Die erhaltene DichlorMhanfraktion wird erhitzt und bei einer Temperatur von 630 C und einem Druck von 2,1 Atm. absolut in einer Halogenwasserstoffabspaltungsanlage, die aus gefüllten, von-aussen beheizten Roh ren besteht, behandelt.
Das bei der Chlor wasserstoffabspaltung entstehende Gemisch izat ungefähr folgende Zusammensetzung:
EMI0007.0010
CH;,CI <SEP> 1,0 <SEP> Mol <SEP> J
<tb> C=H,C1 <SEP> 42,2 <SEP> <B>11 <SEP> 11</B>
<tb> C2H1Cl1 <SEP> 12,5 <SEP> " <SEP> "
<tb> C@H,;Cl3 <SEP> 1,7 <SEP> ,.
<tb> HCl <SEP> 43,2 <SEP> <B>11</B> Es wird in Fraktionen zerlegt, in denen jeweilen Chlorwasserstoff, Vinylchlorid und nicht umgesetztes Dichloräthan vorherrscht.
Die nicht umgesetztes Dichloräthan ent haltende Fraktion gelangt zur ersten Trenn hammer der Konzentrierungsanlage für das Dichloräthan. Die chlorwasserstoffhaltige Fraktion wird mit dem zweiten Teilstrom der Charge vermischt. Das Gemisch wird in eine getrennte, zweite Halogenierüngsanlage, die den Katalysator vom beschriebenen Typ ent- bä,lt, geleitet. Der Katalysator besteht aus Kupferchlorid und aktiviertem Aluminium oxyd. Die Umsetzung erfolgt bei einer Tem peratur von 243 C.
Ferner wird Luft in einer 1'Ienge von einem Hol auf 1,8 Hol Halogen wasserstoff eingeführt. Der Charge wird schliesslich noch Dampf zugesetzt, um die Reaktionstemperatur aufrechtzuerhalten und um den Katalysator in fliessendem Zustand zu behalten. Unter diesen Bedingungen werden 80 %' des in den zweiten Halogenierraum ein geführten Äthylens zu Dichloräthan umge setzt. Das Halogenierungsprodukt wird mit Wasser gewaschen, neutralisiert und einer extraktiven Destillation in Gegenwart von Kerosin unterworfen.
Das bei der egtraktiven Destillation anfallende Dichloräthan wird ge trocknet und in die erste Trennkammer der Konzentrierungsanlage für Dichloräthan ein geführt. 78,5 @a des eingeführten Äthylens werden im System in Vinylchlorid überge führt.
Process for the production of unsaturated halogenated hydrocarbons. The invention relates to a process for the production of unsaturated halogenated hydrocarbons from olefin hydrocarbons by addition of halogen and subsequent elimination of hydrogen halides. The process according to the invention is particularly suitable for the production of vinyl halides, especially vinyl chloride, from ethylene.
The unsaturated alkyl halides, such as the vinyl halides, are valuable starting materials for the production of a large number of organic substances. Vinyl chloride is the starting material for the synthesis of polyvinyl chloride.
Achieving a sufficient produc tion of unsaturated halogenated hydrocarbons from Olefinkoklenwasserstoffe, especially from the easily accessible sources for these olefins, such as.
B. from certain hydrocarbon mixtures that contain the olefins together with other hydrocarbons of similar boiling points, on an industrial scale, has been made difficult by the lack of a process that enables the production of these water products with practically full utilization of all halogen starting materials.
At. the known processes for the preparation, for example, of vinyl halides from ethylene by the successive steps of ethylene halogenation and elimination of hydrogen halide from the halogenated ethylene always resulted in large amounts of hydrogen halide as a by-product. The hydrogen halide obtained in this way was generally converted back into the anhydrous halogen, which was then used for reuse in the halogenation.
This conversion of the hydrogen halide into the anhydrous ilalog according to the previously known methods required a series of steps which presented such difficulties that the economic feasibility of the process was in question.
The present invention now relates to a continuous process for the production of unsaturated Halogenkohlenwa.s- serstoffe from olefins, which practically allows a complete usable use of all halogen starting material introduced into the system.
The process according to the invention for the production of unsaturated halocarbons from olefins by halogenation and subsequent elimination of hydrogen halide is characterized in that the olefin is divided into two substreams, the substreams are halogenated separately, and hydrogen halide is thermally cleaved from the combined halogenation products formed which hydrogen halide converted into halogen.
leads, in such a way that the hydrogen halide is fed to one olefin substream and the mixture is in the presence of the halide of a metal which is capable of forming halides in at least two valency levels, and at temperatures between 150 and:
300 C is subjected to such conditions that on the one hand the hydrogen halide is converted into halogen, on the other hand the olefin attaches the halogen formed, and finally by the fact that the ratio of the two partial streams is chosen so that the amount of olefin in the specially mentioned partial stream is at least is sufficient to react with the majority of the halogen formed from the hydrogen halide formed.
Before the hydrogen halide is split off, the halogenation product of the first substream is expediently concentrated by separating off any unreacted starting material and by-products present therein.
The mixture obtained during the thermal elimination of hydrogen halide is advantageously divided into a fraction, the mainly unsaturated halogenated hydrocarbons, - a fraction; the mainly hydrogen halide, and a fraction - which contains mainly saturated halogenated hydrocarbons, decomposed.
The fraction which contains the saturated halogenated hydrocarbons can be returned to the concentration system for the saturated halogenated hydrocarbons.
The second stream of the olefin-containing charge is halogenated separately from the first. Oxygen or an oxygen-containing gas is expediently used as the oxidizing agent for generating the halogen from the hydrogen halide obtained during the thermal elimination of hydrogen. The halogenation product of the second substream is advantageously also passed through the aforementioned concentration plant.
The olefin is preferably distributed over the two substreams in such a way that the amount fed to the second substream is sufficient to use up practically all of the halogen generated from the hydrogen halide.
In the process according to the invention, a separate, costly conversion of the resulting hydrogen halide into anhydrous halogen is no longer necessary. To explain the inventive method, an execution example for the production of vinyl chloride from ethylene or an ethylene-containing carbon hydrogen mixture is described below, with reference to the accompanying drawing, which shows an Ap suitable for carrying out the method. ready schematically, reference is made.
In the production of vinyl chloride by the process according to the present invention, the hydrocarbon charge can e.g. B. consist of practically pure ethylene or an ethylene-containing hydrocarbon mixture. A particular advantage of the method according to the invention is that you can also use gaseous mixtures which have relatively low ethylene concentrations, as z.
B. incurred in the distillation or the thermal or catalytic treatment of Pe troleum or fractions of the same or in processes for the synthetic production of hydrocarbons. Special examples of such ethylene-containing hydrocarbon mixtures are gaseous products which are obtained in the rectification of the distillates of products from catalytic cracking plants at the top of the rectifying column and which contain ethylene in a mixture with ethane, methane, hydrogen,
Nitrogen and often also smaller amounts of hydrocarbons that boil higher than ethane. The starting product is introduced into the system through line 1. The hydrocarbon charge is split into two streams, the first of which passes through line 2 into a first halogenation zone. This halogenation zone can, for example, consist of a container 3: through the valve 4, chlorine is introduced into the pipe 2.
In the reaction vessel 3, the reactants are chlorinated with a halogenation catalyst in the absence of water. One mole of chlorine is attached to the double bond of ethylene with the formation of ethylene dichloride. A ge suitable halogenation catalyst is, for. B.
practically anhydrous calcium chloride. The calcium chloride can be used as such or in conjunction with one or more other ge suitable compounds, such as. B. the halide of a metal, such as barium, strontium, beryllium, nickel, iron, cobalt, copper, lead, molybdenum, aluminum, antimony, Ver use. The catalyst can be in any suitable form, e.g.
B. of granules, flakes, powder, etc., or mixed with suitable carriers, such as pumice stone, clay, silica gel, asbestos, coal and the like, or applied to these, can be used. While avoiding an excess, enough chlorine is introduced that all of the olefin reacts. The chlorination is carried out either in the liquid or gaseous phase. The temperature in the reaction vessel 3 is between 20 and 150 C, preferably between 50 to 100 C th.
It has been found that practically complete conversion of the ethylene to dichloroethane is possible in this temperature range. The temperatures in the reaction vessel 3 are determined by means of an .Erhitzers 5, which is installed in line 1. is, and by iu of the drawing, not shown cooling elements that may be inside or outside of the reac tion vessel maintained. The chlorination is exothermic, and after the reaction has been initiated, the hydrocarbon charge entering line 2 can be wholly or partially passed through the auxiliary line 6 to the heater 5.
The normal or elevated pressure is used, preferably at pressures in the range from 2 to 15 atmospheres.
The product withdrawn from the reaction vessel 3 passes into a dichloroethane concentration system in which a fraction is separated which consists of dichloroethane of a degree of purity suitable for further treatment. The following measures can be used to concentrate the dichloroethane: Fractional distillation, extraction with a solvent, absorption, etc. A particularly advantageous method for concentrating the dichloroethane is the following:
The products from the reaction vessel 3 are passed through the line 8, the cooler 9 and the line 10 into a first separation chamber 11. In the separation chamber 11 is a gaseous fraction under normal conditions, which consists of niedri ger than dichloroethane boiling products in addition to dichloroethane, separated from a liquid fraction. The Dampffrak tion is withdrawn from the separation chamber 11 and transferred through the line 12 and the He bitzer 13 in a second separation chamber 14.
In the separation chamber 14, the lower boiling than dichloroethane gaseous substances are separated and removed through the line 15, so that almost pure dichloroethane is obtained. The liquid, predominantly dichloroethane product from the separation chamber 11 and the dichloroethane from the chamber 14 now pass through the lines 16 and 17 provided with valves into the line 18, which leads to a separation column 20.
In the separating column 20 practically the last remnants of the lower boiling than dichloroethane gaseous products are separated from the liquid fraction, which consists mainly of dichloroethane and a small amount of higher-boiling substances. The gaseous fraction which was separated out in the separating column 20 is removed therefrom through the line 21 provided with a valve. The liquid is removed from the separating column 20 at the lower end and passes through the line 23 into the fractionation device 24.
In the fractionation device -24, the substances that boil higher than dichloroethane are separated off as a liquid fraction and removed from the system through line 25. The remaining dichloroethane, which is now practically pure, passes from the upper part of the fractionation device 24 through the valve-provided line 26 and the cooler 27 into a collector 28, from where it passes through the valve-provided line 29 and the heater 30 thermal hydrogen halide is split off. This plays see z.
B. in a multitude of externally heated tubes 32 which are arranged in a heating device 33; from. The tubes 32 can be sent with a contact material such as, for example, pumice stone, silicon, silicate stone, crushed refractory bricks, etc. For hydrogen halide removal, temperatures in the range of z. B. 400 to 880 C, preferably between 575 and 675 C, proven as suitable sen.
The thermal elimination of hydrogen halide is carried out at pressures between 1 and 15 atmospheres, preferably between 3 and 4 atmospheres. The product coming from the hydrogen halide elimination tubes 32 passes through the line 34 via the cooler 35 into the separating column 36.
In the separating column 36, a fraction, which is gaseous under normal conditions and mainly consists of hydrogen chloride, is separated from a liquid fraction containing vinyl chloride:
The latter is withdrawn from the separating column 36 and reaches the fractionation device 38 through the line 37. In. The fractionation device 38 receives a vinyl halide-containing vapor fraction from an unconverted liquid dichloroethane in a mixture with smaller amounts of those formed during the elimination of hydrogen halide
By-products-containing liquid fraction separated. The vinyl chloride-containing vapor fraction is removed from the top of the fractionation device 38 through the finite valve line 39 and, after condensation in the cooler 40, reaches the collector 41. The vinyl chloride-containing liquid is removed from the collector 41 through the line 42 provided with a valve.
The liquid containing unreacted dichloroethane passes from the fractionation device 38 through the valve 43 into the line 18.
The second part of the ethylene-containing batch passes through a valve-fitted line 46 which has a heating device, e.g. B. a heater 47, in a separate, second halogenation plant. The large hemostasis plant can consist of a reaction vessel 48. Through line 50, oxygen or an acidic gas mixture, such as. B. oxygen in a mixture with an inert gas or air, introduced into the system, the gas still having a heater, e.g. B. an externally heated coil 51 can happen.
The heated, oxygen-containing stream passes from the heating coil 51 through the valve-equipped line 52 into line 46. The vapor fraction containing hydrogen chloride is removed from the top of the separator 36 and fed through lines 53 ″ and 54 to line 46. The ethylene, The reaction mixture containing oxygen and hydrogen chloride is now introduced into the reaction vessel 48.
As catalysts are in the reaction vessel; As already mentioned, halides of metals with variable valences contain z. B. of copper and / or iron. These are used as such or in combination with other substances that promote the reaction (so-called promoters), and if necessary in combination with carriers or deposited on carriers, with asbestos, pumice clay or aluminum oxide can be used as carriers. Particularly suitable halides are those of the metals of the first transition series. This includes titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel and copper.
Of these chlorides, those of copper and iron are the most suitable. The catalyst can be introduced into the system in either the higher or lower valence state of the metal. A particularly advantageous catalyst consists of copper chloride and a small amount of sodium cblorid, which is applied to a support, which is predominantly made of activated aluminum oxide, or with. this are mixed.
The reactants are brought into contact with the catalyst in the reaction chamber 48 at a temperature between 150 and 300 ° C., preferably between 200 and 270 ° C. In the reaction vessel 48 slightly increased pressures of z. Maintain 1 to 5 atmospheres. However, higher or lower pressures can also be used. The reaction temperature is maintained by adding heat to the oxygen-containing stream passing through coil 51 and by heaters 5 and 47 in line 46. If desired, the hydrogen chloride passing through line 53 can be given entirely or partially directly into line 50, which leads to heating coil 51.
The valved lines 57 and 58 are provided to steam in the lines 50 respectively. 52, whereby a further influence on the temperature and the flow rate through the reaction vessel 48 is possible. Furthermore, a line 59 is provided. Inn additional liquids, such as. B. What yer to introduce action space 48 through a reusable supply in the Re. The liquid supply through the reusable supply 6 () is a further aid for influencing the temperature and flow speeds in the reaction vessel 48.
You can arrange the catalyst in the reaction space 48 as a solid layer. However, it is preferable if the catalyst is applied in such a finely divided form. becomes that it behaves like a liquid. In the English-speaking area, such catalyst masses are referred to as “fluid bed” or “fluidized bed.” The finely divided catalyst is fed to the reaction space 48 from the storage container 62.
The catalyst arrives from the storage container 62 through the line 63 into the reaction vessel -18, namely the transport takes place by means of air, which is supplied through the line 64 or if 65 or 66. The one in the rea-. The flowing catalyst moisture contained in the ion chamber usually forms a relatively (light lower layer and a substantially -, #, less dense upper layer. The reaction participants entering the reaction vessel 48 rise through the catalyst and tear a substantial amount of the catalyst satellite particles with themselves.
After a relatively high level has been reached, a large part of the catalyst particles carried along falls back again. Entrained catalyst particles, which leave the reaction space 48 together with the reaction product, are separated in a separator, e.g. B. a conventional centrifugal separator 67, separated and returned through line 68 to the reac tion space 48.
Under the conditions given above, both an oxidation of the hydrogen halide and an addition chlorination of the ethylene take place. It can be assumed that the higher valency metal chloride gives off at the working temperature in the reaction space 48 in the presence of hydrogen chloride and the oxygen-containing gas chlorine, whereby it is reduced to a metal chloride in which the metal has a lower valence state.
The resulting free chlorine is deposited with the formation of dichloroethane on the double bond of the ethylene in the reaction zone. The reduced metal chloride is continuously returned to the higher valent state by reactions with hydrogen chloride and oxygen. When using copper chloride as a catalyst, these reactions can be represented by the following equations:
EMI0005.0047
4CuC1z <SEP> -> <SEP> 2Cu2Cl. <SEP> T <SEP> 2C1 = <SEP> and
<tb> 2Cu; C12 <SEP> + <SEP> 4HCl <SEP> -I- <SEP> 0 <B>:, <SEP>) </B> <SEP> 4CuCh <SEP> -i- <SEP> 2H-, 0.
The amount of oxygen or oxygen-containing gas introduced into the system through line 57 is adjusted so that sufficient oxygen is present to effect the continuous recycling of the lower valence metal halide to the higher valence metal halide. In general, it is expedient to choose a ratio between 0.2 to 0.5 mol of oxygen, preferably between 0.2 and 4 mol, per mol of hydrogen chloride.
Larger amounts of oxygen have been shown to be less effective.
The product flowing out of the Zentrzfugalabscheider 67 contains, besides dichloroethane, a substantial amount of water vapor and, under normal conditions, gaseous substances such as nitrogen, methane, etc. It can be condensed and the water phase separated or preferably passes through the line 70 into the washing tower 71, in which it is brought together in countercurrent with a detergent; which condenses both the water vapor and at least a substantial part. the hydrogen chloride still contained therein is removed. Water can be used as detergent.
A part of the liquid from the washing tower 71 can be introduced back into the upper part of the tower through the line 72 via the cooling device 73. The washed product is drawn off at the upper end of the tower 71 and transferred to a washer 74 in which it comes into contact with an agent that is suitable for neutralizing any hydrogen chloride that is still present.
The neutralized product is withdrawn from the top of the washing tower 74, after which it passes through line 75 into an absorption tower 76. In the absorption tower 7 6 the product is treated with a solvent for dichloroethane, such as. B. Kerosene treated. The kerosene is introduced into the upper part of the column 76 through line 77.
The solvent-containing dichloroethane arrives from the lower part of the column 76 through line 78 into the distillation column 79, in which the dichloroethane is separated from the solvent. The dichloroethane produced is removed from the top of the distillation column 79 and passes through line 80 via cooler 81 into collector # 82.
It is then passed through the lines 83 and 84 provided with Ven valves, the dryer 85 and the line 86 provided with a valve into the line 18.
- For the sake of simplicity, parts of the apparatus that are not absolutely necessary for understanding the invention, such as pumps, compressors, reheaters, etc., have been omitted from the drawing. Instead of individual reaction vessels for halogenation and elimination of hydrogen halide, several reaction vessels, connected in series or in parallel, can also be used.
The method is also suitable for the manufacture position z. B. of vinyl bromide. Furthermore, come men as starting materials in addition to ethylene z. B. the following unsaturated hydrocarbons into consideration: propylene, butene-1, butene-2, pentene-1, pentene-2, 3-methyl-butene-1, 1-methyl-butene-2, Hegen-1, Hegen- 2, 4-142ethyl-pentene-1,
3,3-dimethyl-butene-1, 4-methyl-pentene-2. Oeten-1, cyclopentene, cyclohexene, 3-methylcyclohegen and their homologues and substitution products, and more precisely those with more than one double bond. As substituents come in addition to straight-chain and a.l'i- zychsehen, z. B. also heterocyclic radicals into consideration.
These unsaturated organic compounds can be added to the system alone or as a mixture with one another.
<I> Example: </I> A fraction which is gaseous under normal conditions, which was withdrawn from a rectification column at the top, to which distillation products from a catalytic mineral oil cracking plant were fed, and which has the following composition:
EMI0006.0095
heat-resistant <SEP> gases
<tb> (NI2 <SEP> -f- <SEP> H = <SEP> -f- <SEP> CO) <SEP> 26.0 <SEP> Mol <SEP> ö
<tb> Methane <SEP> 51.4 <SEP> "<SEP>"
<tb> Ethylene <SEP> 13.2 <SEP> <B> 71 <SEP> 11. </B>
<tb> Ethane <SEP> 8,4 <SEP> "<SEP>"
<tb> higher <SEP> than <SEP> ethan
<tb> boiling <SEP> substances <SEP> 1.0 <SEP> "<SEP>" is fed in continuously. The batch is broken down into two separate streams.
On the one hand, chlorine is added in a stoichiometric amount corresponding to the ethylene content and the mixture obtained is brought into contact with CaCl2 in a first halogenation vessel, which is kept at a maximum temperature of 90.degree. It takes place practically completely: Reaction of the ethylene with the chlorine, whereby dichloroethane is formed.
The product from the first halogenation vessel arrives in a concentration plant for dichloroethane, in which it is concentrated by two-stage flash distillation, a dichloroethane fraction of the following composition being obtained:
EMI0007.0004
CC14 <SEP> 0 <SEP> 0.1 <SEP> get
<tb> CIHICI_> <SEP> 99.7 <SEP> "<SEP>"
<tb> C, H, Cl = <SEP> 0.2 <SEP>., <SEP> "The dichloromhane fraction obtained is heated and at a temperature of 630 C and a pressure of 2.1 atm. absolute in a hydrogen halide splitting unit, which consists of filled pipes heated from the outside, treated.
The mixture resulting from the elimination of hydrogen chloride has approximately the following composition:
EMI0007.0010
CH;, CI <SEP> 1.0 <SEP> mole <SEP> J
<tb> C = H, C1 <SEP> 42,2 <SEP> <B> 11 <SEP> 11 </B>
<tb> C2H1Cl1 <SEP> 12.5 <SEP> "<SEP>"
<tb> C @ H,; Cl3 <SEP> 1,7 <SEP>,.
<tb> HCl <SEP> 43.2 <SEP> <B> 11 </B> It is broken down into fractions in which the respective hydrogen chloride, vinyl chloride and unconverted dichloroethane predominate.
The fraction containing unreacted dichloroethane reaches the first separating hammer of the concentration system for the dichloroethane. The fraction containing hydrogen chloride is mixed with the second substream of the batch. The mixture is passed into a separate, second halogenation plant, which contains the catalyst of the type described. The catalyst consists of copper chloride and activated aluminum oxide. The implementation takes place at a temperature of 243 C.
Furthermore, air is introduced in an amount of 1 ha to 1.8 ha of hydrogen halide. Finally, steam is added to the charge in order to maintain the reaction temperature and to keep the catalyst flowing. Under these conditions, 80% of the ethylene introduced into the second halogenation room is converted to dichloroethane. The halogenation product is washed with water, neutralized and subjected to extractive distillation in the presence of kerosene.
The dichloroethane obtained during the extractive distillation is dried and fed into the first separation chamber of the dichloroethane concentration system. 78.5 @a of the ethylene introduced are converted into vinyl chloride in the system.