CS202555B2 - Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene - Google Patents

Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene Download PDF

Info

Publication number
CS202555B2
CS202555B2 CS782801A CS280178A CS202555B2 CS 202555 B2 CS202555 B2 CS 202555B2 CS 782801 A CS782801 A CS 782801A CS 280178 A CS280178 A CS 280178A CS 202555 B2 CS202555 B2 CS 202555B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
catalyst
reactor
chloride
bed
range
Prior art date
Application number
CS782801A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ramsey G Campbell
Elliott P Doane
Mayer H Heines
Harvey J Vogt
Joseph S Naworski
Original Assignee
Stauffer Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/686,333 external-priority patent/US4123467A/en
Application filed by Stauffer Chemical Co filed Critical Stauffer Chemical Co
Priority to CS782801A priority Critical patent/CS202555B2/en
Publication of CS202555B2 publication Critical patent/CS202555B2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Předmětem vynálezu je katalytická směs pro výrobu chlorovaných uhlovodíků, zejména 1,2-dichlorethanu, oxychlorací ethylenu.The present invention provides a catalyst composition for the production of chlorinated hydrocarbons, in particular 1,2-dichloroethane, by oxychlorination of ethylene.

Je známo, že uhlovodíky, například ethylen, je možno chlorovat tím, že se nechají reagovat s chlorovodíkem a plyny obsahujícími kyslík, především se vzduchem v přítomnosti katalyzátoru za zvýšených teplot a tlaků. Tento způsob se obvykle nazývá oxychlorací nebo Deaconův způsob a používá se při něm zpravidla katalyzátoru, zahrnujícího chlorid nejméně dvojmocného kovu zpravidla na pórovitém žáruvzdorném nosiči.It is known that hydrocarbons such as ethylene can be chlorinated by reacting with hydrogen chloride and oxygen-containing gases, in particular with air in the presence of a catalyst at elevated temperatures and pressures. This process is commonly referred to as oxychlorination or the Deacon process and typically employs a catalyst comprising at least a divalent metal chloride, typically on a porous refractory support.

Nejběžnější katalyzátor pro takovéto postupy zahrnuje chlorid měďnatý na zrnitém nosiči, jako jsou aktivovaný kysličník hlinitý, kysličník křemičiý, směs kysličníku hlinitého a kysličníku křemičitého, rozsivková zemina atd. Nejčastěji používaným nosičem je aktivovaný kysličník hlinitý v některé ze svých četných forem. Kromě toho může katalyzátor obsahovat přísady, jako jsou chloridy alkalických kovů, chloridy kovů vzácných zemin a jiné sloučeniny kovů, které napomáhají požadované reakci a/nebo zabraňují vedlejším reakcím. Jako přísady k takovým katalyzátorům se zejména používá chloridu draselného, má-li se vyrábět 1,2-dichlorethan z ethylenu, protože je známo, že chlorid draselný potlačuje tvorbu ethyl2 chloridu. Avšak používá se malého množství chloridu draselného, protože tato sloučenina má rovněž sklon snižovat aktivitu katalyzátoru, pokud jde o hlavní reakci.The most common catalyst for such processes includes copper chloride on a granular support such as activated alumina, silica, a mixture of alumina and silica, diatomaceous earth, etc. The most commonly used carrier is activated alumina in some of its numerous forms. In addition, the catalyst may contain additives such as alkali metal chlorides, rare earth metal chlorides, and other metal compounds to aid the desired reaction and / or prevent side reactions. Potassium chloride is particularly used as an additive to such catalysts when 1,2-dichloroethane is to be prepared from ethylene, since potassium chloride is known to suppress the formation of ethyl2 chloride. However, a small amount of potassium chloride is used, since this compound also tends to reduce the activity of the catalyst with respect to the main reaction.

Při provádění takovéto oxychlorace za použití katalyzátoru v pevném loži je jedním z hlavních zřetelů regulování reakční teploty. Oxychlorační reakce sama je vysoce exotermní a kromě toho je ovládání reakční teploty znesnadněno tím, že katalyzátorové lože má nízkou tepelnou vodivost.In carrying out such oxychlorination using a fixed bed catalyst, one of the main considerations is to control the reaction temperature. The oxychlorination reaction itself is highly exothermic and, moreover, control of the reaction temperature is made difficult by the catalyst bed having a low thermal conductivity.

Z těchto dvou skutečností vyplývá nebezpečí vzniku nežádoucích lokalizovaných míst o mimořádně vysoké teplotě v katalyzátorovém loži. Bylo již navrženo mnoho opatření zaměřených k tomu, aby se zabránilo buď zcela, nebo alespoň co nejvíce vzniku těchto výjimečně vysokých lokalizovaných teplot. Například bylo navrženo, ovládat teplotu úpravou poměru množství reagujících látek nebo žředěním přiváděné suroviny inertním plynem nebo nadbytkem jednoho nebo několika reagujících, plynů, dále použitím trubkového reaktoru s řízeným vnějším chlazením a/nebo trubkami různých průměrů, nebo zředěním částic katalyzátoru inertními částicemi, nebo konečně měněním velikosti částic katalyzátoru a/nebo inertních částic.These two factors imply the risk of undesirable localized locations of extremely high temperature in the catalyst bed. Many measures have already been proposed to avoid either wholly or at least as much as possible the occurrence of these exceptionally high localized temperatures. For example, it has been suggested to control the temperature by adjusting the ratio of the amount of reactants or diluting the feed with inert gas or excess of one or more reacting gases, using a tubular reactor with controlled external cooling and / or tubes of different diameters, or diluting the catalyst particles with inert particles, or varying the size of the catalyst particles and / or inert particles.

Zejména, když se reakce provádí v trubkových reaktorech, je známo — jak je na202555In particular, when the reaction is carried out in tubular reactors, it is known - as is at 202555

202355 příklad popsáno v patentu US 3 184 515 — že problém nežádoucně vysokých místních teplot se nevyskytuje v celém reaktoru. Toto je způsobeno samotnou povahou oxychlorační reakce, která postupně slábne ve směru proudění reakčni směsi. Na vstupu do katalyzátorového lože probíhá reakce rychle a s vysokou intenzitou a vyžaduje regulování jak teploty, tak míst výskytu horkých oblastí (bodů nejvyšší teploty) v katalyzátorovém loži. Avšak při průchodu reakčních složek katalyzátorovým ložem se reakce stává poněkud méně prudkou tou měrou, jak se spotřebovává kyslík. Je tomu tak zejména tehdy, když — jak známo — se oxychlorace provádí v nejméně dvou za sebou zapojených katalytických reaktorech, přičemž celkové množství přiváděného vzduchu (nebo kyslíku) je rozděleno mezi jednotlivé reaktory. Proto se tou měrou, jak přiváděná oxychlorační směs reaguje, spotřebovává kyslík směrem k výstupu z každého reaktoru a nebezpečí nežádoucí reakce nebo příliš vysoké místní teploty v této zóně je menší než v oné části reaktoru, která je blíže vstupu do reaktoru.202355 example described in U.S. Pat. No. 3,184,515 - that the problem of undesirably high local temperatures does not occur throughout the reactor. This is due to the very nature of the oxychlorination reaction, which gradually fades in the flow direction of the reaction mixture. At the inlet of the catalyst bed, the reaction proceeds rapidly and with high intensity and requires control of both temperature and hot spot locations (highest temperature points) in the catalyst bed. However, as the reactants pass through the catalyst bed, the reaction becomes somewhat less violent as oxygen is consumed. This is particularly the case when, as is known, oxychlorination is carried out in at least two sequentially connected catalytic reactors, wherein the total amount of air (or oxygen) supplied is distributed between the individual reactors. Therefore, as the feed oxychlorination feed reacts, oxygen is consumed towards the exit of each reactor, and the risk of an undesired reaction or too high a local temperature in that zone is less than in that part of the reactor closer to the reactor inlet.

Jedním z řešení, která byla navržena pro dosažení přijatelných konverzí a přijatelné selektivity na dichlorethan jakož i pro dosažení přiměřeného ovládání reakčních teplot a tvorby vysokých místních teplot, je, používat katalytické směsi, jejíž účinná složka — katalyzátor — je zředěna inertními částicemi. Inertními částicemi mohou být například kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, grafit, skleněné kuličky atd.One solution that has been proposed to achieve acceptable conversions and acceptable selectivity to dichloroethane, as well as to achieve adequate control of reaction temperatures and generation of high local temperatures, is to use a catalyst mixture whose active ingredient - catalyst - is diluted with inert particles. The inert particles may be, for example, silica, alumina, graphite, glass beads, etc.

U .některých výrobních způsobů nebyl poměr množství katalyzátoru k množství ředidla v oxychloračním reaktoru stále stejný. Je žádoucí, mít na vstupní straně reaktoru méně koncentrovaný katalyzátor vzhledem k nebezpečí nežádoucích reakcí nebo vysokých místních teplot. Avšak dále od vstupu do reaktoru, tak jak reakce postupuje a stává še méně prudkou, nejsou tato nebezpečí již tak výrazná a naopak by bylo žádoucí mít aktivnější katalyzátor, aby pokračovalo podněcování reakce při pokračující spotřebě kyslíku.In some production processes, the ratio of catalyst amount to solvent amount in the oxychlorination reactor was still not the same. It is desirable to have a less concentrated catalyst on the reactor inlet side due to the risk of undesired reactions or high local temperatures. However, further from entering the reactor as the reaction progresses and becomes less violent, these dangers are no longer as pronounced and, conversely, it would be desirable to have a more active catalyst to continue to stimulate the reaction with continued oxygen consumption.

Při používání zředěných katalyzátorů je proto běžné, rozdělovat katalyzátorové lože v nejméně dvě zóny, z nichž v každé je jiný poměr množství katalyzátoru k množství ředidla, přičemž poměr množství katalyzátoru k množství ředidla se zvyšuje směrem k výstupnímu konci reaktoru.When using dilute catalysts, it is therefore common to divide the catalyst bed into at least two zones, each having a different ratio of catalyst amount to solvent amount, wherein the ratio of catalyst amount to solvent amount increases towards the exit end of the reactor.

Například v patentu US 3 184 515 je popsán způsob (příklad 1J, pracující se zředěným katalyzátorem, přičemž trubkový reaktor je rozdělen ve čtyři zóny, z nichž prvá obsahuje 7 objemových % katalyzátoru a 93 objemová % grafitového ředidla, druhá zóna obsahuje katalyzátor a ředidlo v objemovém poměru 15: 85, třetí zóna obsahuje směs obou těchto látek v objemovém poměru 40 : 60 a čtvrtá zóna obsahuje pouze katalyzátor. Při jiné obměně je možno na samý vstup do reaktoru umístit značně aktivní katalyzátor pro iniciování reakce, načež bezprostředně následuje mnohem méně aktivní katalyzátor, aby se zabránilo tvorbě horkých míst v sousední reakčni zóně.For example, U.S. Pat. No. 3,184,515 discloses a process (Example 1J, operating a dilute catalyst, wherein the tubular reactor is divided into four zones, the first containing 7 volume% catalyst and 93 volume% graphite diluent, the second zone containing catalyst and diluent). 15: 85 by volume, the third zone contains a 40:60 mixture of both, and the fourth zone contains only a catalyst, but in another variation, a very active catalyst can be placed at the reactor inlet to initiate the reaction, followed immediately by a much less active a catalyst to prevent hot spots from forming in the adjacent reaction zone.

Používání zředěného katalyzátoru, tak jak bylo výše popsáno, má však několik nevýhod. Za prvé vyžaduje plnění katalyzátoru do několika různých reakčních zón a tím namíchávání několika směsí katalyzátoru s ředidlem v různých poměrech. Více na závadu je však okolnost, že míšením katalyzátoru a ředidlem se může získat nerovnoměrná směs. Je proto pravděpodobné, že budou vznikat nežádoucně vysoké místní teploty následkem větší koncentrace částic katalyzátoru v určité oblasti reakčni zóny, jestliže promísení se nebude provádět dostatečně důkladně. Kromě toho v mnoha případech nemají částice ředidla obecně tutéž velikost nebo tvar jako částice katalyzátoru.However, the use of a dilute catalyst as described above has several disadvantages. First, it requires filling the catalyst into several different reaction zones and thereby mixing several catalyst / diluent mixtures in different proportions. More importantly, however, the fact that mixing the catalyst and the diluent can produce an uneven mixture. It is therefore likely that undesirably high local temperatures will arise as a result of greater concentration of catalyst particles in a particular region of the reaction zone if the mixing is not carried out sufficiently thoroughly. In addition, in many cases the diluent particles generally do not have the same size or shape as the catalyst particles.

Bylo například navrženo, ředit válcovité nebo kulovité částice katalyzátoru, částicemi ředidla různého tvaru nebo velikosti. V takových případech neskýtá výsledná směs reakčním složkám přiměřeně rovnoměrný povrch a tlaky a/nebo poklesy tlaků, k nimž dochází během reakce, mohou být nevýhodné. Dokonce, když částice ředidla mají poměrně týž tvar, nebo velikost jako částice katalyzátoru, je přesto pravděpodobné, že ředidlo a katalyzátor nebudou uspokojivě promíseny a že tím mohou vznikat horká místa; přitom stále zbývá nevýhoda, představovaná nutností vyrábět různé směsi katalyzátoru s ředidlem pro jednotlivé reakčni zóny.For example, it has been proposed to dilute cylindrical or spherical catalyst particles with diluent particles of different shape or size. In such cases, the resulting mixture does not provide a reasonably uniform surface to the reactants and the pressures and / or pressure drops that occur during the reaction may be disadvantageous. Even if the diluent particles have the same shape or size as the catalyst particles, it is nevertheless likely that the diluent and the catalyst will not be sufficiently mixed and that hot spots may be generated; however, there is still the disadvantage of producing different catalyst-diluent mixtures for the individual reaction zones.

Jiným navrženým řešením bylo, použít katalyzátoru buď s částicemi ředidla nebo bez nich, u něhož se velikost částic zmenšuje od vstupu do reaktoru do výstupu z reaktoru. Takové řešení je popsáno v patentu US 3 699 178. Avšak toto řešení, i když se použije katalyzátoru bez ředidla, vyžaduje ná velikost ěásic, a dále výrobu nejméně dvou, a velmi pravděpodobné tří nejméně dvou, a velmi pravděpodobně tří nebo čtyř různých katalyzátorů, aby se dosáhlo cílů tohoto řešení. Při alternativním provedení tohoto řešení, při němž je katalyzátor promísen částicemi ředidla, se k nevýhodě spočívající v nutnosti přípravy částic katalyzátoru o různé velikosti připojuje další nevýhoda nutnosti použití částic ředidla.Another suggested solution was to use a catalyst, with or without diluent particles, in which the particle size decreases from the reactor inlet to the reactor outlet. Such a solution is described in U.S. Pat. No. 3,699,178. However, even if a catalyst without a diluent is used, it requires a larger particle size, and furthermore at least two, and most likely three, at least two, and most likely three or four different catalysts, in order to achieve the objectives of this solution. In an alternative embodiment of this solution in which the catalyst is mixed with diluent particles, the disadvantage of having to prepare different sized catalyst particles is the additional disadvantage of using diluent particles.

Účelem vynálezu je, poskytnout katalytickou směs pro výrobu 1,2-dichlorethanu oxychlorací ethylenu, jejímž použitím by se zabránilo výše uvedeným nedostatkům.The purpose of the invention is to provide a catalyst mixture for the production of 1,2-dichloroethane by oxychlorination of ethylene, the use of which would avoid the above drawbacks.

Jiným účelem vynálezu je poskytnout katalytickou směs pro výrobu 1,2-dichlorethanu oxidací ethylenu, při jejímž použití je možno bez obtíží ovládat výskyt a teplotu horkých míst.Another object of the invention is to provide a catalytic mixture for the production of 1,2-dichloroethane by oxidation of ethylene, the use of which can control the occurrence and temperature of hot spots without difficulty.

Účelem vynálezu rovněž je, poskytnout katalytickou směs pro výrobu 1,2-dichlor202555 ethanu oxychlorací ethylenu při vysokých stupních konverze chlorovodíku.It is also an object of the present invention to provide a catalyst mixture for the production of 1,2-dichloro22555 ethane by oxychlorination of ethylene at high degrees of hydrogen chloride conversion.

Dalším účelem vynálezu je, poskytnout katalytickou směs pro výrobu 1,2-dichlorethanu oxychlorací ethylenu, při jejímž požití je možno udržet prakticky rovnoměrnou tlakovou ztrátu po přiměřeně dlouhé časové období.It is a further object of the present invention to provide a catalyst composition for the production of 1,2-dichloroethane by oxychlorination of ethylene, the ingestion of which can maintain a practically uniform pressure drop over a reasonable period of time.

Ještě dalším účelem vynálezu je, poskytnout katalytickou směs pro výše uvedenou výrobu, při jejímž použití je selektivita konverze ethylenu v 1,2-dichlorethan přijatelně vysoká a je možno pracovat s minimálním nadbytkem reakčních složek, jako ethylenu a/nebo vzduchu.Yet another object of the invention is to provide a catalyst composition for the above production, wherein the selectivity of the conversion of ethylene to 1,2-dichloroethane is acceptably high and a minimum excess of reactants such as ethylene and / or air can be employed.

Účelem vynálezu též je, poskytnout katalytickou směs pro výše uvedenou výrobu, při jejímž použití lze pracovat s vysokými průtočnými množstvími reakčních složek.It is also an object of the present invention to provide a catalyst composition for the above-mentioned production, wherein high flow rates of the reactants can be used.

Posléze je účelem vynálezu, poskytnout katalytickou směs pro oxychloraci ethylenu, při jejímž použití je možno pracovat buď s kyslíkem nebo vzduchem, jakožto plynem obsahujícím kyslík.Finally, it is an object of the present invention to provide a catalyst composition for the oxychlorination of ethylene using either oxygen or air as the oxygen-containing gas.

Souhrně řečeno, je účelem vynálezu poskytnout novou katalytickou směs, jejíž použití při oxychloraci ethylenu na 1,2-dichlorethan je spojeno s výše uvedenými výhodami.In summary, it is an object of the present invention to provide a novel catalyst composition whose use in the oxychlorination of ethylene to 1,2-dichloroethane is associated with the above advantages.

Vynález se tedy týká nové katalytické směsi pro výrobu chlorovaných uhlovodíků, zejména 1,2-dichlorethanu, oxychlorací ethylenu,-zahrnující chlorid měďnatý a chlorid draselný nanesené na nosiči tvořeném kulovitými částicemi aktivovaného kysličníku hlinitého, kterážto katalytická směs se vyznačuje tím, že nosič má specifický povrch BET v rozmezí 225 až 275 m2/g, nejméně 90%. tvrdost v otěru, celkový objem pórů, stanovený pomocí dusíku, v rozmezí 0,3 až 0,6 ml/g, střední průměr pórů v rozmezí 50 až 100 A, přičemž 20 až 50 % objemu pórů je tvořeno, póry o průměru v rozmezí 80 až 000 Λ., < Katalytická směs podle vynálezu rovněž vykazuje ohybový obrazec rentgenového záření, mající maxima při 1,39, 1,98 a 2,34 A, poměr intenzity maxina při 1,39 A k intenzitě maxima při 1,98 A je v rozmezí od 1,5 : 1 do 5 :1, přičemž po moření fluorovodíkem nejsou hranice mezi zrny rozeznatelné. Výhodně je uvedený poměr intezit maxim 2 : 1.The invention therefore relates to a novel catalyst composition for the production of chlorinated hydrocarbons, in particular 1,2-dichloroethane, by oxychlorination of ethylene, comprising copper chloride and potassium chloride deposited on a support consisting of spherical particles of activated alumina, which catalyst composition is characterized in that the support has a specific BET surface in the range 225 to 275 m 2 / g, at least 90%. abrasion hardness, total pore volume determined by nitrogen in the range 0.3 to 0.6 ml / g, mean pore diameter in the range 50 to 100 A, with 20 to 50% of the pore volume being formed, pores with a diameter in the range The catalyst composition of the invention also exhibits an X-ray diffraction pattern having peaks at 1.39, 1.98 and 2.34 A, a ratio of peak intensity at 1.39 A to peak intensity at 1.98 A, respectively. it is in the range of 1.5: 1 to 5: 1, and when bound with hydrogen fluoride, the boundaries between the grains are not discernible. Preferably said intensity ratio is maximally 2: 1.

Katalytická směs podle vynálezu se vyznačuje velkou strukturní neporušitelností. Ethylen se přemění v 1,2-dichlorethan při vysokém stupni konverze a selektivity s dobrou regulovatelností výskytu horkých míst a velmi malým nárůstem tlakové ztráty po dlouhá časová období použitím katalytické směsi podle vynálezu v řadě tří reaktorů, v nichž se katalytická směs používá prakticky bez inertního ředidla, přičemž obsah a hmotnostní poměr chloridu měďnatého ke chloridu draselnému v katalyzátoru je různý uvnitř každého z těchto tří reaktorů. V každém z prvních dvou reaktorů je katalyzátorové lože rozděleno ve dvě zóny, přičemž katalyzátor v zóně, která je blíže ke vstupu do reaktoru, má s výhodou poněkud nižší obsah chloridu měďnatého a vyšší hmotnostní poměr chloridu draselného ke chloridu měďnatému než katalyzátor v zóně, která je blíže výstupu z reaktoru.The catalyst mixture according to the invention is characterized by a high structural integrity. Ethylene is converted to 1,2-dichloroethane at a high degree of conversion and selectivity with good hot spot controllability and very low pressure drop over long periods of time using the catalyst composition of the invention in a series of three reactors in which the catalyst composition is used practically without inert and the content and weight ratio of cuprous chloride to potassium chloride in the catalyst varies within each of the three reactors. In each of the first two reactors, the catalyst bed is divided into two zones, with the catalyst in the zone closer to the reactor inlet preferably having a somewhat lower copper chloride content and a higher potassium chloride to copper chloride weight ratio than the catalyst in the zone which is closer to the exit of the reactor.

Vynález popisuje katalytickou směs pro provádění oxychloračního postupu, která zahrnuje uvedený katalyzátor umístěný v reaktorech jak výše popsáno.The invention discloses a catalytic mixture for carrying out an oxychlorination process comprising said catalyst placed in the reactors as described above.

Způsob oxychlorace ethylenu, při němž se používá katalytické směsi podle vynálezu v pevném loži při teplotě v rozmezí 180 až 340 °C, spočívá v tom, že se — v první reakčni zóně nechají reagovat ethylen, chlorovodík a první část plynu obsahujícího kyslík stykem s prvním katalyzátorovým ložem prakticky nezředěným katalyticky inertními částicemi a obsahujícím chlorid měďnatý a chlorid draselný, nanesené na kulovitých částicích aktivovaného kysličníku hlinitého, přičemž první katalyzátorové lože je rozděleno ve dvě části ve směru proudění reakčních složek, z nichž,první část tvoří asi 45 až 74 % lože a druhá část tvoří asi 25 až asi 55 % lože, přičemž první část obsahuje 4,5 až 12,5 % hmotnostního chloridu měďnatého a 1,5 až 7 % hmotnostních chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu měďnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 1,5 : 1 až 4 :1, a druhá část obsahuje 12 až 25 % hmotnostních chloridu měďnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu měďnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 5 : 1 až 15 : 1, — ve druhé reakčni zóně se nechají reagovat reakčni produkty, získané v první reakčni zóně s druhou částí plynu obsahujícího kyslík stykem s druhým katalyzátorovým ložem prakticky nezředěným katalyticky inertními částicemi a obsahujícím chlorid měďnatý a chlorid draselný nanesené na kulovitých částicích aktivovaného kysličníku uhličitého, přičemž druhé katalyzátorové lože je rozděleno ve dvě části ve směru proudění reakčních složek, z nichž prvá část tvoří asi 45 až 75 % lože a druhá část tvoří asi 25 až 55 % lože, přičemž první část lože obsahuje 5,5 až 15 % hmotnostních chloridu měďnatého a 1 až asi 5 ;% hmotnostních chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu měďnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 2 : 1 až 6 :1, a druhá část lože obsahuje 12 až 25 % hmotnostních chloridu měďnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu měďnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 5 :1 až 15 : 1, a — ve třetí reakčni zóně se nechají reagovat reakčni produkty, získané ve druhé reakčni zóně, se třetí částí plynu, obsahujícího kyslík stykem se třetím katalyzátorovým ložem prakticky nezředěným katalyticky inertními částicemi a obsahujícím 12 až 25 % hmotnostních chloridu měďnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní chloridu draselného, nanesených na kulovitých částicích aktivovaného kysličníku hlinitého, ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 5 :1 až 15 :1, přičemž se ethylenu používá v 35% stechiometrickém nadbytku vůči chlorovodíku, veškerého plynu obsahujícího kyslík se používá v až 25% stechiometrickém nadbytku vůči chlorovodíku a veškeré plynné suroviny se před zavedením do reakční zóny předehřívají na teplotu v rozmezí 120 až 220 °C.The process for the oxychlorination of ethylene, using the catalyst composition of the present invention in a fixed bed at a temperature in the range of 180 to 340 ° C, consists in reacting ethylene, hydrogen chloride and a first portion of the oxygen-containing gas in contact with the first reaction zone. a catalyst bed of virtually undiluted catalytically inert particles containing copper chloride and potassium chloride deposited on spherical activated alumina particles, the first catalyst bed being divided into two portions downstream of the reactants, of which the first portion constitutes about 45 to 74% of the bed and the second portion comprises about 25 to about 55% bed, the first portion containing 4.5 to 12.5% copper chloride by weight and 1.5 to 7% potassium chloride by weight by weight of copper chloride to potassium chloride in the range of 1.5 : 1 to 4: 1, and the second part contains 12 up to 25% by weight of cuprous chloride and 0.5 to 4% by weight of potassium chloride in a weight ratio of copper chloride to potassium chloride in the range of 5: 1 to 15: 1, - reacting the reaction products obtained in the first reaction zone in a second reaction zone; with a second portion of the oxygen-containing gas by contact with a second catalyst bed practically undiluted by catalytically inert particles and containing copper chloride and potassium chloride deposited on the spherical activated carbon dioxide particles, the second catalyst bed being divided into two portions downstream of the reactants; about 45 to 75% of the bed, and the second part about 25 to 55% of the bed, the first part of the bed containing 5.5 to 15% by weight of copper chloride and 1 to about 5% by weight of potassium chloride by weight of copper chloride to potassium chloride in the range of 2: 1 to 6: 1, and the second part of the bed contains 12 to 25% by weight of copper chloride and 0.5 to 4% by weight of potassium chloride in a weight ratio of copper chloride to potassium chloride in the range of 5: 1 to 15: 1; and - in the third reaction zone, the reaction products obtained in the second reaction zone are reacted with a third part of the oxygen-containing gas by contact with a third catalyst bed of virtually undiluted catalytically inert particles and containing 12 to 25% by weight of cuprous chloride and 0.5 to 4 % by weight of potassium chloride deposited on the spherical particles of activated alumina in a weight ratio of copper chloride to potassium chloride in the range of 5: 1 to 15: 1, with ethylene being used in a 35% stoichiometric excess over hydrogen chloride; up to 25% of a stoichiometric excess over the hydrochloride All of the gaseous feedstock and all gaseous feedstocks are preheated to a temperature in the range of 120 to 220 ° C prior to introduction into the reaction zone.

Reakční soustava pro oxychloraci ethylenu v přítomnosti katalytické směsi podle vynálezu, zahrnující chlorid mědnatý a chlorid draselný nanesené na kulovitých částicích aktivovaného kysličníku hlinitého, zahrnuje — první reakční zónu, tvořenou prvním katalyzátorovým ložem rozděleným ve dvě části ve směru proudění reakčníeh složek, z nichž prvá část tvoří asi 45 až 75 % lože a druhá část tvoří asi 25 až 55 % lože, přičemž první část obsahuje 4,5 až 12,5 % hmotnostního chloridu mědnatého a 1,5 až 7 % hmotnostních chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 1,5: 1 až 4: 1, a druhá část obsahuje 12 až 25 % hmotnostních chloridu mědnatého a 0,5 až % hmot. chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 5 : 1 až 15 : 1, — druhou reakční zónu tvořenou druhým katalyzátorovým ložem rozděleným ve dvě části ve směru proudění reakčníeh složek, z nichž první část tvoří 45 až 75 % lože a druhá část tvoří 25 až 55 % lože, přičemž první část obsahuje 5,5 až 15 % hmotnostních chloridu mědnatého a 1 až 5 % hmotnostních chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 2:1 až 6 :1, a druhá část lože obsahuje 12 až 25 % hmotnostních chloridu mědnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí 5 :1 až 15 :1 a — třetí reakční zónu tvořenou třetím katalyzátorovým ložem obsahujícím 12 až 25 procent hmotnostních chloridu mědnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní chloridu draselného ve hmotnostním poměru chloridu mědnatého ke chloridu draselnému v rozmezí : 1 až 15 : 1.The reaction system for the oxychlorination of ethylene in the presence of a catalyst composition of the invention, comprising copper chloride and potassium chloride deposited on spherical particles of activated alumina, comprises - a first reaction zone consisting of a first catalyst bed divided in two portions downstream of the reactants; about 45 to 75% of the bed, and the second part about 25 to 55% of the bed, the first part containing 4.5 to 12.5% copper chloride and 1.5 to 7% potassium chloride by weight of copper chloride to chloride potassium chloride in the range of 1.5: 1 to 4: 1, and the second part contains 12 to 25 wt. potassium chloride in a weight ratio of copper chloride to potassium chloride in the range of 5: 1 to 15: 1, - a second reaction zone consisting of a second catalyst bed divided in two parts downstream of the reactants, the first part constituting 45 to 75% bed; a portion comprising 25 to 55% of the bed, the first portion containing 5.5 to 15% by weight of cuprous chloride and 1 to 5% by weight of potassium chloride in a weight ratio of copper chloride to potassium chloride in the range of 2: 1 to 6: 1; the bed contains 12 to 25% by weight of cuprous chloride and 0,5 to 4% by weight of potassium chloride in a weight ratio of cuprous chloride to potassium chloride in the range of 5: 1 to 15: 1 and - a third reaction zone consisting of a third catalyst bed containing 12 to 25% % copper chloride and 0.5 to 4% potassium chloride by weight p copper chloride to potassium chloride in the range: 1 to 15: 1.

Na připojeném výkresu je znázorněno proudové schéma výroby 1,2-dichlorethanu oxychloraci ethylenu za použití katalytické směsi podle vynálezu.The attached drawing shows a flow diagram of the production of 1,2-dichloroethane by oxychlorination of ethylene using the catalyst composition of the invention.

Katalytická směs podle vynálezu se připravuje obvyklým napouštěním nosiče za použití vodných roztoků chloridu mědnatého a chloridu draselného, jak je podrobněji popsáno v dále uvedených příkladech provedení. Napuštěným nosičem je aktivovaný kysličník hlinitý o velkém specifickém povrchu s částicemi kulovitého tvaru, to jest kysličník hlinitý se specifickým povrchemThe catalyst composition of the invention is prepared by conventional impregnation of the support using aqueous solutions of cuprous chloride and potassium chloride, as described in more detail in the Examples below. The impregnated carrier is activated alumina with a large specific surface area with spherical particles, i.e., alumina with a specific surface area.

BET nejméně 100 m2/g, s výhodou v rozmezí 225 až 275 m2/g, s nejméně 90% tvrdostí v otěru, celkovým objemem pórů, stanoveným pomocí dusíku, v rozmezí 0,3 až 0,6 ml/g a se středním průměrem pórů v rozmezí 50 až 100 A, přičemž 20 až 50 % objemů pórů je tvořeno póry o průměru v rozmezí 80 až 600 A Tento kysličník hlinitý se dále vyznačuje ohybovým obrazcem rentgenového záření, majícím tři hlavní maxima: difúzní maxima při 1,39 a 1,98 A a dalším maximem při 2,34 A, přičemž poměr intenzit maxima při 1,39 A maxima při 1,98 A je v rozmezí 1,5 :1 až 5 :1. Tento kysličník hlinitý se rovněž vyznačuje prakticky nepostřehnutelnými hranicemi mezi zrny po leptání fluorovodíkem. Bylo zjištěno, že nosiče těchto vlastností mají dobrou stálost struktury po dlouhá období provozu. Příklady vhodných nosičů tohoto druhu jsou běžně dostupné kysličník hlinitý (s označením HSC-114 a SCM-250).BET of at least 100 m 2 / g, preferably in the range of 225 to 275 m 2 / g, with at least 90% abrasion hardness, total nitrogen pore volume in the range of 0.3 to 0.6 ml / g with a mean a pore diameter in the range of 50 to 100 A, with 20 to 50% of the pore volume being composed of pores with a diameter in the range of 80 to 600 A This alumina is further characterized by an X-ray diffraction pattern having three major maxima: diffusion maxima at 1.39; 1.98 A and a further peak at 2.34 A, with a ratio of peak intensities at 1.39 A peak at 1.98 A ranging from 1.5: 1 to 5: 1. This alumina also has virtually imperceptible boundaries between the grains after etching with hydrogen fluoride. It has been found that carriers of these properties have good structural stability over long periods of operation. Examples of suitable carriers of this kind are commercially available alumina (designated HSC-114 and SCM-250).

Jak je zřejmé z připojeného výkresu, provádí se výroba 1,2-dichlorethanu oxychlorací ethylenu za použití katalytické směsi podle vynálezu ve třech za sebou zapojených reaktorech, označených R1, R2 a R3. Každý z těchto reaktorů obsahuje katalyzátorové lože 12, 14 a 10. S výhodou se používá trubkových reaktorů s trubkami naplněnými katalytickou směsí.As is evident from the attached drawing, performs the production of 1,2-dichloroethane by oxychlorination of ethylene using a catalyst composition according to the invention in three series-connected reactors, designated R 1, R 2 and R 3rd Each of these reactors comprises a catalyst bed 12, 14 and 10. Preferably, tubular reactors with tubes filled with catalyst mixture are used.

V reaktoru R1 je katalyzátorové lože rozděleno ve dvě části ve směru proudění reakčních složek. První část, na vstupní straně reaktoru, zahrnuje 45 až 75 %, s výhodou 55 až 65 % délky katalyzátorového lože a obsahuje katalyzátor, mající 4,5 až 12,5 % hmotnostních, s výhodou 5 až 8 % hmotnostních, a zejména 5,5 až 6,5 % hmotnostní chloridu mědnatého a 1,5 až 7 % hmotnostních, s výhodou 2 až 4 % hmotnostní, a zejména 2,7 až 3,3 % hmotnostní chloridu draselného, přičemž hmotnostní poměr chloridu mědnatého ke chloridu draselnému je v rozmezí 1,5 :1 až 4:1, s výhodou v rozmezí 1,5 :1 až 3 :1 a zejména 2:1.In the reactor R 1 the catalyst bed is divided into two portions in the direction of flow of reactants. The first portion, on the reactor inlet side, comprises 45 to 75%, preferably 55 to 65% of the length of the catalyst bed and comprises a catalyst having 4.5 to 12.5% by weight, preferably 5 to 8% by weight, and in particular 5, 5 to 6.5% by weight of cuprous chloride and 1.5 to 7% by weight, preferably 2 to 4% by weight, and in particular 2.7 to 3.3% by weight of potassium chloride, wherein the weight ratio of copper chloride to potassium chloride is in the range of 1.5: 1 to 4: 1, preferably in the range of 1.5: 1 to 3: 1 and in particular 2: 1.

Druhá část katalyzátorového lože, na výstupním konci reaktoru zahrnuje 25 až 55 procent, s výhodou 35 až 45 procent délky lože, a obsahuje katalyzátor, mající 12 až 25 % hmotnostních, s výhodou 15 až 20 % hmotnostních chloridu mědnatého a 0,5 až 4 % hmot., s výhodou 1,5 až 3 % hmot. chloridu draselného, přičemž hmot. nostní poměr chloridu mědnatého ke chloridu draselnému je v rozmezí 5 :1 až 15 :1, s výhodou v rozmezí 5 :1 až 12:1 a zejména 10:1. Katalyzátorové lože 12 reaktoru R1 tedy obsahuje dva druhy katalytické směsi: první katalytickou směs v části lože na vstupu do reaktoru, která se vyznačuje poměrně nižší účinností, aby bylo zajištěno, že se reakce nestane neovladatelnou ve svém počátečním stadiu a druhou katalytickou směs s vyšším obsahem chloridu mědnatého a tudíž s vyšší aktivitou, na výstupní straně reaktoru, která zajišťuje pokračování reakce v okamžiku, kdy reakce počíná ztrácet intenzitu následkem spotřebování kyslíku.The second part of the catalyst bed, at the outlet end of the reactor, comprises 25 to 55 percent, preferably 35 to 45 percent of the bed length, and comprises a catalyst having 12 to 25 wt%, preferably 15 to 20 wt% cupric chloride and 0.5 to 4 wt%. %, preferably 1.5 to 3 wt. % of potassium chloride, wherein the wt. The ratio of cuprous chloride to potassium chloride is in the range of 5: 1 to 15: 1, preferably in the range of 5: 1 to 12: 1 and in particular 10: 1. The catalyst bed 12 of the reactor R 1 thus comprises two types of catalyst compositions: a first catalyst composition in a portion of the bed at the reactor inlet, which is characterized by a relatively lower efficiency in order to ensure that the reaction does not become uncontrollable, in its initial stage and a second catalyst composition having a higher copper chloride content, and hence higher activity, at the reactor exit side, which ensures the reaction continues as the reaction begins to lose intensity due to oxygen uptake.

Reaktor R2 obsahuje katalyzátorové lože 14, které je rovněž rozděleno ve dvě části. První část katalyzátorového lože, na vstupní straně reaktoru, zahrnuje 45 až 75 %, s výhodou 55 až 65 % délky lože, a druhá část lože, na výstupní straně reaktoru, zahrnuje 25 až 55 °/o, s výhodou 35 až 45 % délky lože.The reactor R 2 comprises a catalyst bed 14 which is also divided into two parts. The first part of the catalyst bed on the inlet side of the reactor comprises 45 to 75%, preferably 55 to 65% of the length of the bed, and the second part of the bed on the outlet side of the reactor comprises 25 to 55%, preferably 35 to 45% of the length. bed.

Katalytická směs v první části lože 14 v reaktoru R2 může být poněkud silnější či aktivnější než katalytická směs v první části lože 14 v reaktoru R1, poněvadž reakce již zčásti pokročila. V reaktoru R2 obsahuje katalytická směs v první části lože 5,5 až 15 °/o hmotnostních, s výhodou 7,5 až 12,5 % hmotnostního a zejména 9 až 11 % hmotnostních chloridu měďnatého a 1 až 5 % hmotnostních, s výhodou 1,5 až 3,5 % hmotnostního a zejména 2,5 až 3,5 % hmotnostního chloridu draselného, přičemž hmotnostní poměr chloridu měďnatého ke chloridu draselnému je v rozmezí 2 : 1 až 6 :1, s výhodou v rozmezí 3 : 1 až 4 : 1 a zejména 10 : 3 (3,3 : lj. Podobně jako u reaktoru R1 obsahuje druhá část katalyzátorového lože reaktoru R2 silnější katalytickou směs, která má 12 až 25 procent hmotnostních, s výhodou 15 až 20 % hmotnostních chloridu měďnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní, s výhodou 1,5 až 3 % hmotnostní chloridu draselného, přičemž hmotnostní poměr chloridu měďnatého ke chloridu draselnému je v rozmezí 5 : 1' až 15 : 1, s výhodou v rozmezí 5 :1 až 12 : 1 a zejména 10 : 1.The catalyst mixture in the first part of bed 14 in reactor R 2 may be somewhat stronger or more active than the catalyst mixture in the first part of bed 14 in reactor R 1 , since the reaction has already progressed in part. In the reactor R 2 , the catalyst mixture in the first part of the bed contains 5.5 to 15% by weight, preferably 7.5 to 12.5% by weight and in particular 9 to 11% by weight of cuprous chloride and 1 to 5% by weight, preferably 1.5 to 3.5% by weight and in particular 2.5 to 3.5% by weight of potassium chloride, wherein the ratio by weight of cupric chloride to potassium chloride is in the range of 2: 1 to 6: 1, preferably in the range of 3: 1 to 4: 1 and especially 10: 3 (3.3: lj. like the reactor R 1 contains the second portion of the catalyst bed of the reactor R2 a stronger catalytic mixture having from 12 to 25 weight percent, preferably 15 to 20% by weight cupric chloride and 0.5 to 4% by weight, preferably 1.5 to 3% by weight of potassium chloride, wherein the weight ratio of copper chloride to potassium chloride is in the range of 5: 1 'to 15: 1, preferably in the range of 5: 1 to 12 : 1 and in particular 10: 1.

Podobně jako v reaktoru R1 je nebezpečí nežádoucně vysokých místních teplot v části lože, ležící blíže výstupu z reaktoru, mnohem menší než v části na vstupu do reaktoru, vzhledem k tomu, že reakce ztrácí na intenzitě tou měrou, jak plyny postupují katalyzátorovým ložem, a proto je možno, a vskutku by se mělo použít aktivnější katalytické směsi s dosažení co nejvyšší konverze.Like in the reactor R 1 is a danger of undesirably high local temperatures in the bed portion lying closer to the reactor outlet, much smaller than in the section on entering the reactor, whereas the reaction loses in intensity in proportion as the gases proceed catalyst bed, and therefore it is possible, and indeed, a more active catalyst composition should be used to achieve the highest conversion.

V obou reaktorech R1 a R2 je hmotnostní poměr chloridu draselného ke chloridu měďnatému s výhodou vyšší v první části katalyzátorového lože než v druhé části.In both R 1 and R 2 reactors, the weight ratio of potassium chloride to cuprous chloride is preferably higher in the first part of the catalyst bed than in the second part.

Po vstupu reakčních složek do reaktoru R3 reakce již pokročila ve značné míře k úplnosti a nebezpečí nežádoucně vysokých místních teplot je tudíž mnohem menší než u reaktorů R1 a R2. Proto může celé lože reaktoru R3 sestávat z aktivnější katalytické směsi, jaké se používá v dolních částech loží 12 a 14, to jest z katalytické směsi, obsahující 12 až 25 % hmotnostních, s výhodou 15 až 20 % hmotnostních chloridu měďnatého a 0,5 až 4 % hmotnostní, s výhodou 1,5 až 3 procenta hmotnostní chloridu draselného, přičemž hmotnostní poměr chloridu měďnatého ke chloridu draselnému je v rozmezí 5:1 až 15 : 1, s výhodou 5:1 až 12 : 1, a zejména 10 : 1. Je rovněž možné v reaktoru R3 á/nebo v oněch částech katalyzátorových loží 12, 14, ležících blíže výstupu z reaktorůUpon entry of the reactants into the reactor R 3 of the reaction has progressed to a large extent and completeness likelihood undesirably high local temperature is much lower than of the reactors R 1 and R 2nd Therefore, the entire reactor bed R 3 may consist of a more active catalytic mixture as used in the lower parts of beds 12 and 14, i.e. a catalyst mixture containing 12 to 25% by weight, preferably 15 to 20% by weight, cuprous chloride and 0.5% by weight. up to 4% by weight, preferably 1.5 to 3% by weight of potassium chloride, the weight ratio of copper chloride to potassium chloride being in the range of 5: 1 to 15: 1, preferably 5: 1 to 12: 1, and in particular 10: 1. It is also possible in the reactor R 3 and / or in those parts of the catalyst beds 12, 14 lying closer to the exit of the reactors.

R1 a R2 použít takové katalytické směsi, která má dokonce nižší obsah chloridu draselného a vyšší hmotnostní poměr chloridu měďnatého ke chloridu draselnému.R 1 and R 2 use such catalyst mixtures that have even a lower potassium chloride content and a higher weight ratio of copper chloride to potassium chloride.

Při výrobě 1,2-dichlorethanu za použití katalytické směsi podle vynálezu se potrubím 1 přivádí plynný chlorovodík, předehřátý v předehřlvači 22. Ethylen předehřátý v předehřlvači 21, se přivádí potrubím 2 a směsuje se s přiváděným chlorovodíkem v potrubí 1. Potrubím 3 se přivádí plyn obsahující kyslík, kterým může být vzduch, molekulární kyslík nebo vzduch obohacený kyslíkem, a rozděluje se ve tři části, odváděné potrubími 3a, 3b a 3c.To produce 1,2-dichloroethane using the catalyst composition of the present invention, hydrogen chloride gas preheated in preheater 22 is supplied via line 1. Ethylene preheated in preheater 21 is supplied via line 2 and mixed with the supplied hydrogen chloride in line 1. Gas is supplied through line 3. containing oxygen, which may be air, molecular oxygen, or oxygen-enriched air, and is divided into three portions discharged via lines 3a, 3b and 3c.

Rozdělení může být ve tři stejné nebo nestjné části. Část odváděná potrubím 3a, se spojuje se směsí chlorovodíku a ethylenu v potrubí 1, kterážto výsledná směs pak jde do reaktoru R1 potrubím 4. Teplota přiváděné plynné suroviny je obvykle v rozmezí 120 až 220 °C, s výhodou v rozmezí 135 až 180 °C. Surovina prochází katalytickým ložem 12, které — jak bylo výše vysvětleno — sestává výhodně z katalytické směsi v trubkách, a odchází z reaktoru potrubím 5.The division may be in three equal or non-identical parts. Part of the withdrawn tube 3a is combined with a mixture of hydrogen chloride and ethylene in conduit 1, wherein the resulting mixture then goes to the reactor R1 in line 4. The temperature of the supply of raw material gas is generally in the range from 120 to 220 ° C, preferably from 135 to 180 ° C. The feedstock passes through a catalytic bed 12, which - as explained above - preferably consists of a catalytic mixture in tubes and leaves the reactor via line 5.

Reakční produkty z reaktoru R1, odváděné potrubím 5, se spojují v potrubí 3b se druhou částí plynu, obsahující kyslík, a přivádějí do reaktoru R2 potrubím 6, kde přicházejí do styku s katalyzátorovým ložem 14. Reakční produkty z reaktoru R2 se odvádějí potrubím 7, smísí v potrubí 3c se třetí částí plynu obsahujícího kyslík a přivádějí potrubím 8 do katalytického lože 16 reaktoru R3.The reaction products from the reactor R1, via conduit 5, are connected in the pipe 3b, the second portion of oxygen-containing gas, and fed to reactor R2 via line 6, where they come into contact with the catalyst bed 14. The reaction products from the reactor R 2 are extracted via line 7, mixed in line 3c with the third part of the oxygen-containing gas and fed via line 8 to the catalytic bed 16 of reactor R 3 .

Reakční produkty z reaktoru R3 se odvádějí potrubím 9, s výhodou se ochladí ve výměníku 23 tepla a kondenzují v chladiči 24. Zkondenzované reakční produkty se z tohoto chladiče odvádějí potrubím 10; sestávající převážně z 1,2-dichlorethylenu s malým množstvím ethylenchloridu a jiných chlorovaných uhlovodíků.The reaction products from the reactor R 3 are removed via line 9, preferably cooled in a heat exchanger 23 and condensed in a condenser 24. Condensed reaction products are withdrawn from this condenser via line 10; Composed primarily of 1,2-dichlorethylene with a small amount of ethylene chloride and other chlorinated hydrocarbons.

Zpravidla se výroba provádí za přetlaku v celé soustavě v rozmezí 0,2 až 0,69 MPa, výhodně v rozmezí 0,27 až 0,62 MPa. Aby bylo možno ovládat teplotu v reaktorech R1, R2 a R3, jsou tyto reaktory s výhodou konstruovány jako plášťované reaktory, přičemž plášť, obklopující trubky nebo katalyzátorová lože, obsahuje teplonosnou kapalinu, například vroucí vodu, vodní páru nebo kapalinu DOWTHERM. Reakce se obvykle provádí při teplotách v rozmezí 180 až 340 °C, s výhodou v rozmezí 235 až 300 °C. V reaktoru R1 se teplota horkých míst obvykle udržuje pod 330 °C, s výhodou pod 300 °C. V reaktoru R2 se teplota horkých míst udržuje pod 330 °C, s výhodou rovněž pod 300 °C a v reaktoru R3 se teplota horkých míst obvykle udržuje pod 320 °C, s výhodou pod 300 °C. Jiným důležitým činitelem je kontrola výskytu horkých míst v reaktorech. V každém reaktoru by horká místa měla být na vstupním konci katalyzátorového lože. V reaktorech R1 a R2 by horká místa měla být vlastně umístěna na vstupní straně v první, to jest méně ak202555 tivní části lože. Jestliže se horká místa vyskytují v oblasti ležící směrem k výstupu z lože, je to známkou, že reakce postupuje v loži příliš pomalu, tj., že se katalyzátoru využívá neefektivně. Kromě toho, jestliže se horká místa vyskytují v oblasti ležící příliš daleko směrem k výstupu z lože, může to mít za následek vyvolání kumulativního účinku společně s reakci podporujícím účinek silnějšího katalyzátoru ve druhé části, což se může projevit nežádoucně vysokou úrovní teploty v onom místě.As a rule, the production is carried out under a positive pressure in the entire system in the range from 0.2 to 0.69 MPa, preferably from 0.27 to 0.62 MPa. In order to control the temperature in the reactor R 1, R 2 and R 3, the reactors are preferably constructed as jacketed reactors, with the jacket surrounding the tube or catalyst beds contains a heat transfer fluid, e.g., boiling water, steam or Dowtherm liquid. The reaction is usually carried out at temperatures in the range of 180 to 340 ° C, preferably in the range of 235 to 300 ° C. In the reactor R 1 is the hot spot temperature is usually maintained below 330 ° C, preferably below 300 ° C. In the reactor R 2 , the temperature of the hot spots is kept below 330 ° C, preferably also below 300 ° C, and in the reactor R 3 the temperature of the hot spots is usually kept below 320 ° C, preferably below 300 ° C. Another important factor is the control of hot spots in the reactors. In each reactor, the hot spots should be at the inlet end of the catalyst bed. In reactors R 1 and R 2 , the hot spots should actually be located on the inlet side in the first, i.e., less and less, part of the bed. If hot spots occur in an area lying downstream of the bed, it is an indication that the reaction proceeds too slowly in the bed, i.e. the catalyst is used inefficiently. In addition, if hot spots occur in an area too far away from the bed exit, this may result in a cumulative effect along with a reaction promoting the effect of the stronger catalyst in the second portion, which may result in an undesirably high temperature level at that location.

Rozdělení plynu obsahujícího kyslík do tří potrubí 3a, 3b a 3c může být takové, že všechny tři reaktory obdrží stejné množství, nebo —· je-li to žádoucí —· mohou být množství, přiváděna do jednotlivých reaktorů různá. Změna množství tohoto plynu, přiváděného do každého z uvedených reaktorů, může ovlivnit teplotu a místa výskytu horkých míst v reaktoru.The distribution of the oxygen-containing gas into the three conduits 3a, 3b and 3c may be such that all three reactors receive the same amount or, if desired, the amounts supplied to the different reactors may be different. Changing the amount of gas supplied to each of the reactors may affect the temperature and hot spot locations of the reactor.

Pro objasnění je na připojeném výkresu znázorněna soustava, kde reakční složky procházejí všemi třemi reaktory shora dolů, to jest přivádějí se do horních částí reaktoru a odvádějí se jako reakční produkt ze spodku reaktoru. Výroba se však může provádět též v reaktorech, do nichž se reakční složky přivádějí v dolní části a reakční produkty odvádějí horem, s vhodným ústrojím pro zadržování katalytické směsi. Uspořádáním reaktorů střídavě s vedením reakčních složek dolů a nahoru je možno snížit náklady na potrubí. Tak například v reaktorech R1 a R3 se mohou reakční složky vést vzhůru a v reaktoru R2 mohou procházet směrem dolů. Rovněž je možné opačné řešení, kdy reakční složky v reaktorech R1 a R3 mohou proudit směrem dolů a v reaktoru R2 směrem vzhůru.For clarity, the attached drawing shows a system where the reactants pass through all three reactors from top to bottom, i.e., they are fed to the top of the reactor and removed as a reaction product from the bottom of the reactor. However, production can also be carried out in reactors in which the reactants are fed at the bottom and the reaction products are discharged from the top, with suitable means for retaining the catalyst mixture. By designing the reactors alternately with the downstream and upstream reactants, the pipeline costs can be reduced. For example, in reactors R 1 and R 3 , the reactants may be led upwards and in the reactor R 2 may be passed downwards. It is also possible to reverse the solution when the reactants in the reactors R 1 and R 3 may flow downwardly in the reactor R 2 upwards.

Veškeré množství k použití určeného chlorovodíku se nemusí přivádět do prvního reaktoru; část se může oddělit a přivádět až do reaktoru R2 spolu s druhou částí plynu obsahujícího kyslík.Not all of the specified hydrogen chloride need be fed to the first reactor; a portion may be separated and fed to the reactor R 2 together with a second portion of the oxygen-containing gas.

Obvykle se výroba provádí za použití nadbytku jak plynu obsahujícího kyslík, tak i ethylenu, vztaženo na chlorovodík, aby se zajistila co nejúplnější konverze chlorovodíku. Při použití vzduchu je žádoucí pracovat s co nejmenším nadbytkem těchto reakčních složek, aby se zabránilo přepravě velkých množství plynu. V takovém případě se pracuje s malximálně 35%, s výhodou 5 až 20% nadbytkem ethylenu a nadbytek plynu se udržuje maximálně 25%, s výhodou 5 až 20%.Typically, production is carried out using an excess of both oxygen-containing gas and ethylene relative to hydrogen chloride to ensure the most complete conversion of hydrogen chloride. When using air, it is desirable to work with as little excess of these reactants as possible to avoid transporting large quantities of gas. In this case, an excess of ethylene of 35%, preferably 5 to 20% is used, and an excess of gas is maintained at most 25%, preferably 5 to 20%.

Použití katalytické směsi podle vynálezu je zde popsáno na příkladu oxychlorace, kdy plynem obsahujícím kyslík je vzduch. Avšak jak katalytická směs, tak její uspořádání a způsob výroby, jak byly v předchozím popsány, jsou rovněž vhodné pro postup, při němž se používá molekulárního kyslíku nebo vzduchu obohaceného kyslíkem.The use of the catalyst composition of the invention is described herein by way of example of oxychlorination wherein the oxygen-containing gas is air. However, both the catalytic composition and its configuration and production method as described above are also suitable for a process using molecular oxygen or oxygen-enriched air.

Při jednom takovém způsobu, jak je popsán v patentu US 3 892 816, se používá velkého nadbytku ethylenu vzhledem ke kyslíku a chlorovodíku, aby se zabránilo příliš intenzívní reakci a nadměrně vysoké teplotě horkých míst. Nadbytek ethylenu se výhodně znovu získává z reakčního produktu a vrací do oxychloračních reaktorů; při takovémto způsobu není nutné pracovat s co nejmenším nadbytkem ethylenu.In one such process, as described in U.S. Patent 3,892,816, a large excess of ethylene is used relative to oxygen and hydrogen chloride to avoid overly intense reaction and excessively high hot spot temperatures. Excess ethylene is preferably recovered from the reaction product and returned to the oxychlorination reactors; in such a process, it is not necessary to work with as little ethylene as possible.

Používá-li se v oběhové soustavě pro chlorovodík ocelového zařízení, mohou vznikat malá množství chloridu železitého, která se s proudem suroviny přivádějí do katalytické směsi. Korozí přívodní soustavy pro plyn obsahující kyslík mohou vznikat kysličníky železa, které se reakcí s chlorovodíkem mohou v reaktoru přeměnit na chlorid železitý, Katalytická směs může obsahovat malá množství železa jako nečistoty; bylo však zjištěno, že tento druhový chlorid železitý má i v malém množství sklon znečišťovat a desaktivovat chlorid měďnatý, tvořící oxychlorační katalyzátor. Při jedné obměně výrobního způsobu je proto zabráněno znečištění katalytické směsi chloridem železitým postupem, popsaným v patentu US č. 4 000 205, při němž se bud proud chlorovodíku nebo plynná směs surovin vede ložem aktivovaného kysličníku hlinitého, napuštěného 5 až 25 % hmotnostními, s výhodou 10 až 20 procenty hmotnostními chloridu sodného nebo chloridu draselného. Toto lože může být umístěno v potrubí 1 pro chlorovodík a to bud před nebo za předehřívačem 22, nebo v potrubí 4, jímž se přivádí již smísená surovina. Při jiném řešení může být toto lože umístěno uvnitř reaktoru R1 v prostoru 30 sousedícím se vstupem do reaktoru. Při výhodném provedení, kdy se používá trubkových reaktorů, se může materiál tvořící toto lože naplnit do částí trubek reaktoru R1, sousedících se vstupem do reaktoru, před katalytickou směs obsahující chlorid mědnatý ve směru proudění reakčních složek, a může být oddělen od této katalytické směsi sítí nebo podobným zařízením, aby se zabránilo migraci odstraněného chloridu železitého do katalytické směsi s chloridem mědnatým. Při výhodném provedení se používá téhož kysličníku hlinitého pro toto lože stejně jako pro nosič katalytické směsi.When used in the circulating system for hydrogen chloride of a steel plant, small amounts of ferric chloride may be generated, which are fed into the catalyst mixture with the feed stream. Corrosion of the oxygen-containing gas feed systems can result in iron oxides which can be converted to ferric chloride in the reactor by reaction with hydrogen chloride. The catalyst mixture can contain small amounts of iron as impurities; however, it has been found that this species of ferric chloride tends to contaminate and deactivate the copper chloride forming the oxychlorination catalyst even in small amounts. Thus, in one variation of the process, contamination of the catalyst mixture with ferric chloride is prevented by the process described in U.S. Patent No. 4,000,205, wherein either the hydrogen chloride stream or the feed gas mixture is passed through a bed of activated alumina impregnated with 5-25% by weight, preferably 10 to 20 percent by weight of sodium chloride or potassium chloride. This bed may be located in the hydrogen chloride line 1 either upstream or downstream of the preheater 22 or in the line 4 through which the already mixed feedstock is fed. An alternative may be that the bed positioned within the reactor R1 in the space 30 adjacent the inlet to the reactor. In a preferred embodiment, when using tubular reactors may be the material forming the bed is filled into the portions of the tubes of the reactor R1, adjacent the inlet to the reactor before the catalyst mixture comprising cupric chloride in the direction of flow of reactants, and can be separated from the catalyst mixture nets or similar devices to prevent the removal of the removed ferric chloride into the copper (I) chloride catalyst mixture. In a preferred embodiment, the same alumina is used for this bed as well as for the catalyst mixture support.

Je třeba poznamenat, že provoz každého z obou reaktorů R1 a R2 je pouze částečně ovlivněn provozem druhého reaktoru. Tak například, kdyby výskyt nebo teplota horkých míst v kterémkoliv z obou reaktorů R1 a R2 dočasně překročily požadovaný rozsah, neznamenalo by to, že by provoz v druhém reaktoru musel nutně být nepříznivě ovlivněn, nebo kdyby byl, bylo by možno jeho provoz odděleně řídit úpravou teploty chladivá, úpravou rozdělení množství vzduchu přiváděného do obou reaktorů, apod. Podobně je možné, i když mnohem méně výhodné, použít v jednom z obou reaktorů R1 a R2 výše popsané katalytické směsi v množství a v uvedených částech lože, jako to bylo popsáno, a v druhém z těchto re202555 aktorů použít jiného vhodného, avšak pravděpodobně méně účinného katalyzátoru.It should be noted that the operation of each of the reactors R 1 and R 2 are only partly affected by the operation of the second reactor. For example, if the occurrence or temperature of hot spots in either of the R 1 and R 2 reactors temporarily exceeded the desired range, this would not mean that operation in the second reactor would necessarily be adversely affected, or if it were, its operation could be separately controlled by adjusting the coolant temperature, by adjusting the distribution of the amount of air fed to both reactors and the like. Similarly, it is possible, although much less preferred, to use one of the two reactors R 1 and R 2 of the above-described catalyst composition in amounts and in those parts of the bed, as this has been described, and in the second of these re202555 actuators to use another suitable but probably less effective catalyst.

Toto uspořádání by asi nebylo tak výhodné, pokud jde o prosazení, tlakovou ztrátu, konverzi, selektivitu atd., avšak mohlo by být nezbytné v případě nutnosti nebo dočasné nedostupnosti katalytické směsi podle vynálezu.This arrangement would not be as advantageous in terms of throughput, pressure drop, conversion, selectivity, etc., but could be necessary in case of necessity or temporary unavailability of the catalyst composition of the invention.

Dále uvedené příklady slouží k bližšímu objasnění vynálezu v různých provedeních a obměnách, avšak rozsah vynálezu není na ně nikterak omezen.The following examples serve to illustrate the invention in various embodiments and variations, but the scope of the invention is not limited thereto.

Katalytické směsi, použité v dále uvedených příkladech se získají takto:The catalyst mixtures used in the examples below are obtained as follows:

Určité množství suchého nenapuštěného kysličníku hlinitého o kulovitém tvaru částic, se vnese do kádinky a odváží. Použije se kysličníku hlinitého (s označením HSC-114], který má tyto vlastnosti:A certain amount of dry, impregnated spherical alumina is placed in a beaker and weighed. Aluminum oxide (designated HSC-114) having the following characteristics is used:

specifický povrch, BET 250 + 25 m2/g sypná hmotnost 0,592 až 0,704 g/cm3 ztráta žíháním (300°Cj max. 5 % hmot. tvrdost při otěru minimálně 90 % objem pórů, stanovený pomocí dusíkuSpecific surface area, BET 250 + 25 m 2 / g Bulk density 0.592 to 0.704 g / cm 3 Loss on ignition (300 ° Cj max. 5% by weight Abrasion hardness Minimum 90% pore volume, determined by nitrogen

0,44 ml/g střední průměr pórů, BET 64 až 70 A póry o průměru v rozmezí 80 až 600 A až 37 % z celkového objemu pórů sítová analýza (Tylerova sada sít] + 3 mesh max. 1,0 % hmot.0.44 ml / g mean pore diameter, BET 64 to 70 A pores with a diameter ranging from 80 to 600 A to 37% of the total pore volume screen analysis (Tyler Sieve Set) + 3 mesh max.

— 3, + 4 mesh 25 až 70 % hmot.25 to 70 wt.

— 4, + 5 mesh 25 až 70 % hmot.25 to 70 wt.

— 5, + 6 mesh max. 10 % hmot.- 5, + 6 mesh max.

— 6 mesh max. 3 % hmot.- 6 mesh max.

Ohybový obrazec rentgenového záření se vyznačuje třemi hlavními maximy: při 1,39, 1,98 a 2,34 A. MSaxima při 1,39 a 1,98 A jsou nezřetelná. Ohybový obrazec rentgenového záření χ-kysličníku hlinitého, jak je uvedeno v ASTM 10-423 se vyznačuje hlavním maximem při týchž hodnotách. Avšak podle ASTM 10-423 jsou intenzity maxim 1,39 a 1,98 A přibližně stejné, zatímco u ohybových obrazců katalytických směsí podle vynálezu, použitých v těchto příkladech, je intenzita maixima při 1,39 A asi dvojnásobná než intenzita a maxima při 1,98 A.The x-ray diffraction pattern is characterized by three major maxima: 1.39, 1.98 and 2.34 A. MSaxima at 1.39 and 1.98 A are indistinct. The X-ray diffraction pattern of χ-alumina as shown in ASTM 10-423 is characterized by a major maximum at the same values. However, according to ASTM 10-423, the peak intensities of 1.39 and 1.98 A are approximately the same, while in the flexural patterns of the catalyst compositions of the invention used in these examples, the intensity of the maixima at 1.39 A is about twice that of , 98 A.

Výsledky tohoto druhu naznačují, že nosič sestává z (krystalického) /-kysličníku hlinitého a z amorfní formy kysličníku hlinitého. Amorfní fórmou je pravděpodobně p-kysličník hlinitý, jehož ohybový obrazec rentge14 nového záření se vyznačuje silným širokým maximem při 1,40 A.Results of this kind indicate that the carrier consists of (crystalline) alumina and an amorphous form of alumina. The amorphous form is believed to be β-alumina, whose X-ray diffraction pattern of the new radiation is characterized by a strong broad maximum at 1.40 A.

Další zkoumání mikrostruktury katalytické směsi se provádí leptáním fluorovodíkem. Vzorky nové a použité katalytické směsi se umístí do zvláštní nádobky na vzorky a zalijí se epoxidovou pryskyřicí. Pak se vzorky rozřežou, vyleští a chemicky leptají na průřezu po dobu 2 až 5 minut 20% roztokem kyseliny fluorovodíkové při teplotě místnosti. Pozorování se provádí po 20 vteřinách a 4 minutách při zvětšení 21 x a po 5 minutách při zvětšení 85 x. Ani po uplynutí 12 minut po leptání není možno zjistit hranice mezi zrny.Further investigation of the microstructure of the catalyst mixture is carried out by etching with hydrogen fluoride. Samples of the new and used catalyst mixture are placed in a separate sample container and overlaid with epoxy resin. Then the samples are cut, polished and chemically etched on a cross-section for 2 to 5 minutes with a 20% hydrofluoric acid solution at room temperature. Observations are made after 20 seconds and 4 minutes at 21X magnification and after 5 minutes at 85X magnification. Even after 12 minutes after etching, the boundaries between the grains cannot be detected.

Do kádinky se v malých množstvích přidává voda, přičemž se obsah kádinky po každém přídavku vody promíchá skleněnou tyčinkou, dokud se voda vsakuje do kysličníku hlinitého. Jakmile se další voda přestane vsakovat, je kysličník hlinitý vodou nasycen. Z výsledné hmotnosti kádinky je možno zjistit hmotnostní procento absorbované vody. Z toho pak je možno stanovit hmotnostní množství vody, pohlcené daným hmotnostním množstvím nosiče.Water is added to the beaker in small amounts, mixing the contents of the beaker after each water addition with a glass rod until the water is soaked into the alumina. As more water ceases to absorb, the alumina is saturated with water. From the resulting weight of the beaker, the weight percent of water absorbed can be determined. From this, the amount of water absorbed by the weight of the carrier can be determined.

Odváží se takové množství suchého kysličníku hlinitého, tvořícího nosič, které se má napustit vodou. Dále se odváží množství chloridu měďnatého a chloridu draselného, které představuje příslušná požadovaná procenta, vztažená na suchý nosič, a tato množství se rozpustí ve vodě. Přidá se další množství vody k výslednému roztoku, aby její celkové množství dosáhlo absorpční kapacity nosiče, jak byla předem stanovena. Je třeba poznamenat, že může být nutné tento objem snížit přibližně o 3 %, aby se zabránilo velkému nadbytku napouštěcího roztoku, který nebyl absorbován nosičem. Nosič a napouštěcí roztok se vnesou do bubnu, který se uzavře, utěsní a uvede do otáčivého pohybu, v němž se udržuje po 15 minut, aby se dosáhlo dokonalého napuštění.Weigh such an amount of dry alumina as the carrier to be impregnated with water. Next, weigh the amounts of cupric chloride and potassium chloride, which represent the desired percentages, based on the dry carrier, and dissolve these in water. An additional amount of water is added to the resulting solution so that its total amount reaches the absorption capacity of the carrier as predetermined. It should be noted that this volume may need to be reduced by approximately 3% to avoid a large excess of impregnation solution not absorbed by the carrier. The carrier and the impregnating solution are introduced into a drum, which is sealed, sealed, and rotated, held for 15 minutes to achieve complete impregnation.

Po 15 minutách se otáčení bubnu přeruší, buben se ihned otevře a nasycené částice kysličníku hlinitého se přenesou na skleněné nebo keramické lísky ve vrstvě o tlouštceAfter 15 minutes, the rotation of the drum is interrupted, the drum is opened immediately, and the saturated alumina particles are transferred to glass or ceramic hazel in a layer of thickness.

7,5 cm. Lísky se vloží do sušárny s nuceným oběhem vzduchu; zde se jejich obsah suší 16 až 24 hodiny při teplotě 140 °C. Pak se katalytická směs vysype a ponechá vychladnout, načež se uskladní ve vzduchotěsných nádobách. Hmotnostní množství solí v takto připravené katalytické směsi jsou v rozmezí 0,5 % požadovaných, hodnot.7,5 cm. The hazelnuts are placed in a forced air oven; their contents are dried at 140 ° C for 16 to 24 hours. The catalyst mixture is then spilled and allowed to cool and then stored in airtight containers. The amounts by weight of the salts in the catalyst mixture thus prepared are in the range of 0.5% of the desired values.

Přesnost obsahu je možno zvýšit pečlivým vysušením kysličníku hlinitého před vážením. Po napuštěním má ihned následovat sušení; odklad této operace se může nepříznivě projevit na fyzikální struktuře výsledné katalytické směsi.The accuracy of the contents can be improved by carefully drying the alumina before weighing. The impregnation should be followed immediately by drying; the delay of this operation may adversely affect the physical structure of the resulting catalyst composition.

Experimentální údaje v následujících tabulkách byly získány za použití katalytických směsí, připravených výše popsaným postupem, v zařízení uspořádaném jak znázorněno na připojeném výkresu. Každý z re202555 aktorů R1, R2 a R3 sestává z jedné niklové trubky o délce 375 cm a o průměru 2,5 cm, opatřené po celé délce pláštěm v podobě ocelové trubky o průměru 3,75 cm, přičemž reakční složky proudí reaktorem shora dolů. Reakční teplo se odvádí teplonosnou kapalinou Dowtherm, proudící prsténcovým prostorem mezi oběma trubkami. Teplota horkých míst a oblast jejich výskytu uvnitř katalyzátorového lože každého reaktoru se měří pomocí termočlánku, který se může pohybovat uvnitř tepelné sondy o délce 360 centimetrů, která je zavedena spodem do každého z reaktorů.The experimental data in the following tables were obtained using the catalyst mixtures prepared as described above in a device arranged as shown in the accompanying drawing. Each of the actuators re202555 R 1, R 2 and R 3 consists of a nickel tube of length 375 cm and 2.5 cm in diameter, fitted over the entire length of the jacket in the form of a steel tube with a diameter of 3.75 cm, wherein the reactants flow through the reactor from above down. Reaction heat is removed by the Dowtherm heat transfer fluid flowing through the annular space between the two tubes. The temperature of the hot spots and the region of their occurrence within the catalyst bed of each reactor is measured by means of a thermocouple that can be moved inside a 360 cm long thermal probe, which is introduced below each reactor.

Jak je patrné z připojeného výkresu, přivádí se chlorovodík do soustavy potrubím 1 přes předehřívač 22. Ethylen se do soustavy přivádí potrubím 2 přes předehřívač 21. Vzduch se přivádí potrubím 3 a rozděluje do potrubí 3a, 3b a 3c, přičemž vzduch v potrubí 3a se přivádí do reaktoru R1, vzduch v potrubí 3b do reaktoru R2 a vzduch v potrubí 3c do reaktoru R3.As can be seen from the attached drawing, hydrogen chloride is supplied to the system via line 1 through a preheater 22. Ethylene is supplied to the system via line 2 through a preheater 21. Air is supplied through line 3 and distributed to lines 3a, 3b and 3c, fed to the reactor R1, the air in the duct 3b to the reactor R 2 and the air in the pipe 3c of the reactor R 3rd

Surovinová směs přiváděná do reaktoru R1, má po předehřátí teplotu přibližně 140 stupňů Celsia. Upraví se 100% prosazení, které je ekvivalentní 18,8 grammolekuly chlorovodíku za 1 hodinu na 1 cm2. Přiváděná množství vzduchu a ethylenu jsou vyjádřena v procentech nadbytku, vztaženo na chlorovodík, ze předpokladu stechiometrické reakce k výrobě 1,2-dichlorethanu.The raw material mixture fed to the reactor R 1 is, after preheating temperature of about 140 degrees Celsius. Adjust 100% throughput, which is equivalent to 18.8 grammes of hydrogen chloride per hour per cm 2 . The feed rates of air and ethylene are expressed in percent of excess relative to hydrogen chloride, assuming a stoichiometric reaction to produce 1,2-dichloroethane.

Plyn, odcházející z reaktoru R3 se po uvolnění tlaku ochladí ve skleněném, vodou chlazeném kondenzátoru, v něm se zkondenzuje veškerý nezreagovaný chlorovodík, jakožto vodná fáze a většina vyrobeného 1,2-dichlorethanu, jakožto poměrně čistá (přibližně 98,5% j organická fáze. Konverze chlorovodíku, se stanoví titrací vodné fáze hydroxidem sodným, čímž se určí obsah chlorovodíku ve vodné fázi v hmotnostních procentech.The gas leaving reactor R 3 is cooled in a glass, water-cooled condenser, after which all unreacted hydrogen chloride is condensed as the aqueous phase and most of the 1,2-dichloroethane produced is relatively pure (approximately 98.5% organic). The conversion of hydrogen chloride is determined by titration of the aqueous phase with sodium hydroxide to determine the percentage by weight of hydrogen chloride in the aqueous phase.

Nezkondenzovaný plyn s vodou chlazeného kondenzátoru se podrobí plynové chromatografii. Z analýz se vypočte množství zoxidovaného ethylenu a vzniklého ethylchloridu, kteréžto obě hodnoty se vyjádří v procentech přiváděného ethylenu.The non-condensed gas with a water-cooled condenser is subjected to gas chromatography. The amounts of oxidized ethylene and the resulting ethyl chloride are calculated from the analyzes, both of which are expressed as a percentage of the ethylene feed.

V tabulce I jsou shrnuty podmínky jedné zkoušky, provedené za použití katalytických směsí podle vynálezu, ve výhodném provedení. Zkouška, která trvala celkem 320 hodin, byla rozdělena ve dvě části, v první části, trvající po prvních 298 hodin pracovalo zařízení při 125% prosazení chlorovodíku a ostatních reakčních složek. Po posledních 22 hodin pracovalo zařízení při 100% prosazení.Table 1 summarizes the conditions of a single test performed using the catalyst compositions of the present invention, preferably. The test, which lasted a total of 320 hours, was divided into two parts; in the first part, lasting for the first 298 hours, the apparatus operated at 125% throughput of hydrogen chloride and other reactants. For the last 22 hours, the device has been operating at 100% throughput.

Katalytické směsi, kterých bylo použito, jsou uvedeny v tabulce I jako katalytické směsi A, B a C. Požadovaný procentový obsah chloridu měďnatého a chloridu draselnéhtí byl tento:The catalyst mixtures used were listed in Table I as catalyst mixtures A, B and C. The required percentages of cupric chloride and potassium chloride were as follows:

katalytická směs A: 6,0 + 0,5 % CuCh 3,0 + 0,3 % KC1 (hmotnostní poměr 2:1) katalytická směs B: 10,0 + 0,7 % CuClz 3,0 + 0,3 % KC1 (hmot. poměr 3,3 : 1) katalytická směs C: 18,0 + 1,8 % CuClzCatalytic mixture A: 6.0 + 0.5% CuCl2 3.0 + 0.3% KCl (2: 1 ratio by weight) Catalytic mixture B: 10.0 + 0.7% CuCl2 3.0 + 0.3% KCl (3.3: 1 w / w) catalyst mixture C: 18.0 + 1.8% CuCl 2

1,8 + 0,25 % KC1 (hmot. poměr 10 : 1) (V tabulce I jsou uvedena množství, stanovená analýzou katalytických směsí. Množství chloridu měďnatého a chloridu draselného v katalytické směsi C poněkud kolísalo, protože byly použity katalytické směsi z několika různých příprav.)1.8 + 0.25% KCl (10: 1 weight ratio) (Table 1 shows the amounts determined by the analysis of the catalyst mixtures. The amount of cupric chloride and potassium chloride in Catalyst C varied somewhat as catalyst mixtures from several different preparations.)

U všech tří reaktorů činila délka katalyzátorového lože 337 cm, přičemž první (horní) část činila 202 cm (60 % délky lože) a druhá (dolní) část měla délku 135 cm, tj. 40 % celkové délky lože. V první části reaktoru R1 byla použita katalytická směs A (lože 12); v první části reaktoru R3 byla použita katalytická směs B (lože 14) a katalytická směs C byla použita v reaktoru R3 a v dolních částech reaktorů R1 a R3.For all three reactors, the catalyst bed length was 337 cm, the first (upper) portion being 202 cm (60% of the bed length) and the second (lower) portion being 135 cm (40%) of the total bed length. The first part of the reactor R 1 being a catalyst composition A (receptacle 12); catalytic mixture B (bed 14) was used in the first part of reactor R 3 and catalyst mixture C was used in reactor R 3 and in the lower parts of reactors R 1 and R 3 .

Tabulka ITable I

Katalytická směs:Catalytic mixture:

chlorid měďnatý, hmot. % chlorid draselný, hmot. % železo jako Fe, ppm síran jako SO4, hmot. % kysličník křemičitý jako S1O2, hmot. % ztráta zahříváním při 300 °C, hmot. % tvrdost, hmotnostní % sítová analýza, hmot. % + 3 + 4 + 5 + 6 specifický povrch BET, m2/g celkový objem pórů stanovený pomocí dusíku ml/g objem pórů o průměru v rozmezí 80 až 600 A, % z celkového objemu pórů střední průměr pórů (BET), Acopper chloride, wt. % potassium chloride, wt. % iron as Fe, ppm sulfate as SO4, wt. % silica as S1O2, wt. % loss on heating at 300 ° C, wt. % hardness, weight% sieve analysis, wt. % + 3 + 4 + 5 + 6 BET specific surface area, m 2 / g total pore volume determined by nitrogen ml / g pore volume ranging from 80 to 600 A,% of total pore volume mean pore diameter (BET), A

ABCABC

6,1 6.1 9,9 9.9 18,4—19,6 18.4—19.6 3,08 3.08 3,08 3.08 1,84—1,92 1.84—1.92 < 800 <800 < 800 <800 < 800 <800 < 0,5 <0.5 < 0,5 <0.5 < 0,5 <0.5 < 0,25 <0.25 < 0,25 <0.25 < 0,25 <0.25 < 6,0 <6.0 < 6,0 <6.0 < 6,0 <6.0 min. 93 min. 93 94 94 95 95 max. 3 max. 3 max. 3 max. 3 max. 3 max. 3 min. 40 min. 40 min. 40 min. 40 min. 40 min. 40 max. 45 max .. 45 max. 45 max .. 45 max. 45 max .. 45 max. 5 max. 5 max. 5 max. 5 max. 5 max. 5 204 204 196,5 196.5 149—165 149—165 > 0,25 > 0.25 > 0,25 > 0.25 > 0,25 > 0.25 30 30 30 30 30 30 60 60 60 60 60 60

Během prvních 60 hodin zkoušky byly upraveny a stabilizovány různé faktory, způsobující nestálost údajů. Podobně byla doba, počínající 265. hodinou až po 298. hodinu, kterážto doba byla zařazena mezi uvedená dvě období celkové zkoušky, věnována opětné stabilizaci provozu poloprovozního zařízení po jednoměsíčním přerušení provozu mezi oběma obdobími zkoušky.During the first 60 hours of the test, various factors causing data instability were adjusted and stabilized. Similarly, the period from 265 hours to 298 hours, which was included in the two periods of the overall test, was dedicated to re-stabilizing the pilot plant after a one-month interruption of operation between the two test periods.

Během provozu, jak je zřejmé z dále uvedené tabulky II, byly v soustavě provedeny změny celkového tlaku, nadbytku vzduchu a ethylenu, a rozdělení vzduchu mezi použité reaktory, aby byl určen vliv těchto parametrů na konverzi chlorovodíku, selektivitu reakce k získání 1,2-dichlorethanu, a na teplotu a místa výskytu horkých míst. Údaje týkající se zkoušky jakož i výsledky této zkoušky jsou uvedeny v tabulce II.During operation, as shown in Table II below, system changes were made to total pressure, excess air and ethylene, and air distribution between the reactors used to determine the effect of these parameters on hydrogen chloride conversion, selectivity of the reaction to obtain 1,2- dichloroethane, and the temperature and hot spot locations. The test data and test results are given in Table II.

tí títí tí

X) tíX) tí

Η οΗ ο

£ ω£ ω

Ν ωΝ ω

> ,-,>, -,

Ο β—· υΥ β— · υ

τ3τ3

Ν >Ν>

rW ΰ «rW ΰ «

S £σ> S - Si nSh S θώ κS £ σ> S - Si nSh S θώ κ

eqeq

Ο ωΟ ω

ΜΜ

X Λ tí C α tíX Λ t C α t

X οX ο

XX

Ν >Ν>

ρ*5ρ * 5

CDCD

-Μ >>-Μ >>

X ζ—,X ζ—,

CO ο'' tí ·—' >0) ř>CO ο '' th · - '> 0)>>

CO +-» wCO + - w

tí otí o

ww

4tí tí +-» ω4ti three + - »ω

>Ch λ> Ch λ

t>^ X^ 00 t>. cď x“ CD CD X <Xt> ^ X ^ 00 t>. c´ x “CD CD X <X

CDCD

X^ X~ rH~ (O íf^ CM X~ l> x x cd x co cd oo oo XXXXXXXXX ^ X ~ rH ~ (O f ^ CM X ~ l> x x cd x co cd oo oo XXXXXXXX

CM^CNl· cd cd CD CD :W tíCM ^ CN1 · cd cd CD CD : Wt

CDCD

N κ—t xxxxxxxxxxcox S co co oo co XXXXXXXXXXXX oo oo co coN κ — t xxxxxxxxxxcox S co co oo co XXXXXXXXXXXX oo co co co

COCOOOOOOOOOCOOOCOOOCOOOCOCOOOOOOOOOCOOOCOOOCOOO

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

COCOCOCOOOCOCOCOCOCOOOOO xxxxxxxxxxxx co co 00 coCOCOCOCOOOCOCOCOCOCOCOOOOO xxxxxxxxxxxx co co 00 co

N co OO 00 oo § co co co coN co OO 00 oo § what what what what

CO OO 00 00CO 00 00 00

S-i oS-i o

N wN w

> Ν

ΟΟ

S οS ο

Λ '03 >ω >ÍM &'03> ω> IM &

Ό '03 >03 '03>

W33 >03 οW33> 03 ο

Λ3Λ3

Ν >03 Λ »3 -1 Ν> 03 Λ »3 - 2

C3 * tí ωC3 * t ω

NN

E tíE tí

N tí ° s oN ti ° s o

ř-i &ř-i &

CD oCD o

NN

X tíX tí

UDLIMB

1COUDOOOOOOOOO1COUDOOOOOOOOO

ΙΗΗΗτΗτΗΗΗΗΗγΗτΗ tí oΙΗΗΗτΗτΗΗΗΗΗγΗτΗ tí o

X tíX tí

CO 00 00 00 >03 & o oCO 00 00 00> 03 & o

(3(3

Ό i—H wΌ i — H w

'tí tí'those three

ΉγΗγΗγΗγΗγΊτ—IrHCMrHrHrH ι?χ tx tí >o \rM wΉγΗγΗγΗγΗγΊτ — IrHCMrHrHrH ι? Χ tx t> o \ rM w

>CD s> CD s

o co c

a μ oo co cnoooocncncDcocDcocococo^^cot^OT tm tm tm tm^tM tm m ιηΐΌΐηιηιη.2ί,'φ'^τΜ^τΜ<o o o~ o o~ co co co o co o~ co cfcřooand μ oo co cnoooocncncDcocDcocococo ^^ cot ^ OT tm tm tm tm ^ tM tm m ιηΐΌΐηιηιη.2ί, 'φ' ^ τΜ ^ τΜ < ooo ~ oo ~ what about what about what about what cfcřoo

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X χ^ χ ^ ΙΌ ΙΌ ΙΌ ΙΌ X X ΙΌ^ ΙΌ ^ ΙΌ ΙΌ ΙΌ ΙΌ ΙΌ ΙΌ X X Χ^ Χ ^ Χ~ Χ ~ X X °0 ° 0 X X αθ αθ CO WHAT χ χ οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο οο co what οο οο οο οο X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X τ—I τ — I τΗ τΗ rH rH rH rH

ο ο ο ο IS IS Ο Ο X X X X Ο Ο X X X X X X ο ο X X ο ο Ο Ο ο ο οο οο ο ο X X X X t> t> CD CD ο ο X X X X X X ο ο rH rH X X X 1 X 1 1> 1 1> 1 X { X { τ—1 I τ — 1 AND γΗ I γΗ AND rH I rH AND τΗ 1 τΗ 1 rH rH rH rH X I X AND X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X X X I X AND X 1 X 1 1 ο 1 ο 1 ο 1 ο I ο AND ο 1 X 1 X 1 ο 1 ο 1 ο 1 ο 1 ο 1 ο 1 1 1 ο 1 ο 1 X 1 X 1 X 1 X 1 ο 1 ο 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 X 1 ο 1 ο 1 X 1 X ο ο X X X X ο ο X X χ χ ο. ο. X X ο ο X X X X X X ο ο τΗ τΗ X X rH rH τ-Ι τ-Ι τΗ τΗ τΗ τΗ rH rH r_| r_ | X X X X X X X X X X X X X X X X

Průběh zkoušky % C2H4 teplota a výskyt horkých míst celková ztráta (h) oxidována na ethylchlorid (°C/cm se shora) (MPa) toTest run% C2H4 temperature and hot spot occurrence total loss (h) oxidized to ethyl chloride (° C / cm from above) (MPa) to

PSPS

IMIM

co what rH rH rH rH co what Φ Φ Tři Three Os Os Χφ Χφ rH rH Os Os o> o> rH rH co what σ σ co what co what CJ) CJ) CD CD co what co what co what Os Os CO WHAT 0 0 Os Os 00 00 ld ld Χφ Χφ LD LD 0^ 0 ^ 0 0 to it 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o O l l 0 0 0 0 θ' θ ' o O σ' σ ' σ σ o O o O σ' σ ' 0 0 σ' σ ' σ' σ ' o O σ' σ ' 1 0 1 0 σ' σ ' o O

φ φ £ £ LD^ LD ^ ID ID 1D^ 1D ^ d d ca ca ID ID 0 0 ID ID Os Os σ σ LD LD oa oa 03 03 / σ σ N N LD LD ID ID 0 0 CO WHAT CO WHAT ’Φ ’Φ σ σ 0 0 co what oa oa oa oa 00 00 ID ID Χφ Χφ Χφ Χφ χφ χφ χφ χφ rH rH rH rH rH rH rH rH σ σ rH rH rH rH σ σ rH rH σ σ rH rH rH rH rH rH rH rH ft ft oa oa co what co what LD LD co what CO WHAT 5? 5? CO WHAT co what 03 03 / N O N O ID ID CD CD 0 0 ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID σ σ oo oo ID ID σ σ ID ID σ σ LD LD LD LD σ σ OO OO oa oa CM CM oa oa oa oa CM CM oa oa oa oa 03 03 / 03 03 / 03 03 / oa oa O O oa oa 03 03 / oa oa íx ix ft ft N N >r—4 > r — 4 O O O O > > ca ca O O N N td td ft ft D ca +-» D ca + - » •i—l >Ph • i — l > Ph bO bO LD^ LD ^ LD~ LD ~ LD LD LD~ LD ~ D D UD LIMB ft ft σ σ oa oa oa oa oa oa oa oa oa oa oa oa oa oa cm cm o O O O ID ID V) IN) 'tí 'tí rH rH rH rH T—1 T — 1 rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH 03 03 / rH rH O O σ σ 0 0 σ σ rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH 2 2 o- O- Os Os LD LD CO WHAT O O O O σ σ 03 03 / O O CO WHAT O O CO WHAT o O σ σ 0 tí 0 tí ó O ID ID rH rH > O > O 00 00 CO WHAT σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ Os Os co what co what σ σ o O O O oa oa CM CM CM CM oa oa Ol Ol oa oa 03 03 / 03 03 / 03 03 / Cm Cm CM CM CM CM >0) > 0) oa oa 03 03 / oa oa σ σ t-1 t-1 ft ft T3 T3 0 0 1 1 O O 0 0 ntí ω ntí ω Os oa oa Os oa oa C/3 C / 3 LD^ oa LD ^ oa 'tí 'tí ID ID LD LD ID ID LD^ LD ^ UD LIMB LD LD 1D_ 1D_ LD^ LD ^ LD LD σ σ ID ID LD_ LD_ 1 σ 1 σ CM CM oa oa CM* CM * oa oa oa oa oa oa O O cm cm cm cm cm cm rH rH co what w w 03 03 / LD LD Os Os o O rH rH σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ σ rH rH rH rH \i—1 \ i — 1 σ σ σ σ CO WHAT σ σ 03 03 / 00 00 LD LD σ σ σ σ P: P: o O LD LD 03 03 / CO WHAT ř^ ř ^ O O σ σ o O II II σ σ CO WHAT 00 00 CO WHAT CO WHAT CO WHAT 00 00 Os Os CO WHAT Os Os σ σ σ σ 0) 0) σ σ co what σ σ σ σ ii ii CM CM oa oa CM CM oa oa oa oa CM CM 03 03 / 03 03 / 03 03 / 03 03 / CM CM co what >w > w oa oa oa oa oa oa oa oa

tí ωtí ω

ft \i—I aft \ i — I a

>CJ ω> CJ ω

>ω s> ω s

o ao a

Ί3Ί3

Φ χφίοχφχφίοτ-πσσσστριο.ίΐ, xf χφ co^oo σ^σ^σ θ' σ θ' θ τ-ί τ-π ιο ·φ οα ιο υΊ 00 γ—I τ-ΗF χφίοχφχφίοτ-πσσσστριο.ίΐ, xf χφ co ^ oo σ ^ σ ^ σ θ 'σ θ' θ τ-ί τ-π ιο φα ιο υΊ 00 γ — I τ-Η

σ σ σ σ O* O* χφ χφ σ σ CO WHAT LD LD O O ID ID ID ID CO WHAT 0 0 ID ID 0 0 0 0 σ σ co what o O 03 03 / CO WHAT χΦ χΦ o O σ σ O O CO WHAT χφ χφ σ σ σ σ σ σ rH rH CM CM co 1 what 1 | | 00 | 00 | rH 1 rH 1 rH | rH | rH | rH | rH 1 rH 1 rH i rH and rH rH 03 03 / oa oa 03 1 03 / 1 oa i oa and CM 1 CM 1 CO WHAT CO j WHAT j CO 1 WHAT 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 co 1 what 1 0 1 0 1 0 1 0 l [> l [> 1 χφ 1 χφ O O CM CM ID ID 1 o 1 O 1 LD 1 LD l LD l LD 00 00 1 σ 1 σ 1 ID 1 ID σ σ σ σ 0. 0. 00 00 0 0 CM CM co what Χφ Χφ Os Os σ σ 0 0 co what χφ χφ co what σ σ o O rH rH oa oa rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH rH oa oa Ol Ol 03 03 / oa oa oa oa CO WHAT CO WHAT co what

tó ctó c

o mo m

rHrH

CM σCM σ

oO

CM óqCM óq

P£i oP £ i o

oO

ID rH oaID rH oa

Ο rH οαΟ rH οα

Pii ca >Pii ca>

S caS ca

Ξ οΞ ο

cdCD

4—>4—>

O ftO ft

OO

Podobně jako výše popsaná zkouška 1 byly provedeny i další zkoušky, označené v následující tabulce III jako zkoušky 2 až 9, za použití různých kombinací složení katalytické směsi a za různých reakčních podmínek. Ve všech případech byla délka katalyzátorového lože 337 cm, jak tomu bylo při zkoušce 1.Similar to Test 1 described above, other tests, designated Tests 2-9 in Table III below, were performed using different combinations of catalyst composition compositions and reaction conditions. In all cases, the catalyst bed length was 337 cm, as in Test 1.

U obou reaktorů R1 a R2 zaujímala první zóna na horním, tj. vstupním konci reaktoru 202 cm neboli 60 % lože, zatímco druhá zóna zabírala 135 cm neboli 45 % celkové délky lože. Katalytická směs v reaktoru R3 byla podobná jako při zkoušce 1.For both R 1 and R 2 , the first zone at the top, i.e., inlet end of the reactor occupied 202 cm or 60% of the bed, while the second zone occupied 135 cm or 45% of the total bed length. The catalyst mixture in Reactor R 3 was similar to Test 1.

Tabulka IIITable III

Zkouška Exam 2 2 3 3 4 4 5 5 doba trvání, h duration, h 64 64 43 43 54 54 69 69 nadbytek vzduchu, % excess air,% 17 17 17 17 17 17 17 17 nadbytek C2H4, % excess C2H4,% 10—12 10—12 8—12 8—12 8—10 8—10 10 10 prosazení HC1, % HCl throughput,% 125 125 125 125 125 125 125 125 složení katalytické směsi: hmot. % CuCh : hmot. % KC1 R1, první zónacomposition of catalyst mixture: wt. % CuCl: wt. % KC1 R 1 , first zone 6 : 2 6: 2 5 :2 5: 2 6 :2 6: 2 6 :3 6: 3 R1, druhá zónaR 1 , second zone 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 :1,8 18: 1.8 R2, první zónaR 2 , first zone 12: 2 12: 2 8 : 2 8: 2 8 : 2 8: 2 8 : 2 8: 2 R2, druhá zónaR 2, the second zone 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 :1,8 18: 1.8 konverze HC1, °/o HCl conversion, 0 / o 98,8—99,4 98.8—99.4 98,0—99,1 98.0—99.1 98,4—99,1 98.4—99.1 99,0 99.0 zoxidovaný C2H4, % C2H4 oxidized,% 2,3-2,7 2,3-2,7 1,7- 1,7- 2,3 2.3 2,2 2.2 C2H4 přeměněný na C2H5CI, % C2H4 converted to C2H5Cl,% 1,4 1.4 1,5-2,5 1,5-2,5 1,6 1.6 1,3-1,8 1,3-1,8 teplota a místo výskytu horkých míst, °C/cm od shora, průměrně R1 temperature and location of hot spots, ° C / cm from above, average R 1 310/112,5 310 / 112.5 294/334/125 294/334/125 365—334/ 365—334 / 260—315/ 260—315 / 292/150 292/150 /100—125 / 100—125 /237,5 : 162,5 / 237.5: 162.5 R2 R 2 325/87,5 325 / 87.5 272/212,5 272 / 212.5 315-335/105 315-335 / 105 (vzestup) 325—340/250 (rise) 325—340 / 250 R3 R 3 302/75 260/45-50 302/75 260 / 45-50 305/137,5 245—250/125 305 / 137.5 245-250 / 125 255—265/62,5 255-265 / 62.5 263/142,5 . 263 / 142.5. tlaková ztráta, MPa pressure drop, MPa 313/87,5 0,088 313 / 87.5 0,088 0,077 0,077 0,077—0,084 0,077—0,084 0,09 0.09 Pokračování tabulky III Zkouška Continuation of Table III Exam 6 6 7 7 8 8 9 9 doba trvání, h duration, h 55,5 55.5 11,5 11.5 185 185 16,5 16.5 nadbytek vzduchu, °/o excess air, ° / o 17 17 17 17 17 17 17 17 nadbytek C2H4, % excess C2H4,% 10—8 10—8 8 8 7 7 8 8 prosazení HC1, % HCl throughput,% 125 125 125 125 125 125 125 125 složení katalytické směsi: hmot. %' CuCl4 : hmot. % KC1: R1, první zónacomposition of catalyst mixture: wt. % CuCl4: wt. % KCl: R 1 , first zone 10: 4 10: 4 12 : 6,7 12: 6.7 12 : 6,7 12: 6.7 8 : 3 8: 3 R1, druhá zónaR 1 , second zone 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 R2, první zónaR 2 , first zone 12: 3 12: 3 12: 3 12: 3 10: 3 10: 3 10 : 3 10: 3 R2, druhá zónaR 2, the second zone 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18 : 1,8 18: 1.8 18,1:1,8 18.1: 1.8 konverze HC1, % HCl conversion,% 99,7—99,0 99.7—99.0 99,4—98,2 99.4—98.2 98,5-99,4 98.5-99.4 99,3—98,3 99.3—98.3 zoxidovaný C2H4, % C2H4 oxidized,% 1,4-1,9 1,4-1,9 1,3 1.3 1,3-2,4 1,3-2,4 ~ 1,5 ~ 1.5 C2H4 přeměněný na C2H5CI, % C2H4 converted to C2H5Cl,% 1,25 1,25 1,2 1,2 ~1,2 ~ 1,2 -1,5 -1.5 teplota a místo výskytu horkých míst, °C/cm od shora, průměrně Rt temperature and hot spot location, ° C / cm from above, average Rt 340—275/125 340—275 / 125 300—325/ 300—325 / 255—340/ 255—340 / 315—345/ 315—345 / 300/145 300/145 137,5-150 137.5-150 /75-250 / 75-250 /50—87,5 / 50—87.5 R2 R 2 285/112,5—150 285 / 112.5—150 275—285/ 275—285 / 255—325/ 255—325 / 260—280/112,5 260—280 / 112.5 R3 R 3 272/137,5 260—270/ 272 / 137.5 260—270 / /87,5-100 250/125—187,5 / 87,5-100 250 / 125—187.5 /50—112,5 245—270/ / 50—112,5 245—270 / 270/187,5 270 / 187.5 tlaková ztráta, MPa pressure drop, MPa /100—175 0,084 / 100—175 0,084 0,088 0,088 /112,5r—187,5 0,088 / 112.5r — 187.5 0.088 0,077 0,077

Při všech zkouškách 1 až 9 je zřejmé, že použití výše popsané katalytické směsi o různém měnícím se složení, jak bylo výše popsáno, mělo za následek udržení teplot horkých míst, obvykle pod 340 %C při prosazení 125%, vztaženo na projektované prosazení. Horká místa byla v oblastech, dostupných regulaci a jak je patrné, byla jejich teplota v mnoha případech značně pod 300 °C. Stejně důležitá je okolnost, že tlaková ztráta zůstala prakticky konstantní po celé reakční soustavě, dokonce i při zkoušce 1, jejíž doba trvání celkově činila přes 300 hodin. Nebylo proto třeba snižovat tlak pro udržení kontroly nad horkými místy a pokles tlaku se nezvětšoval po dlouhá období provozu, což by bylo důkazem rozpadu katalytické směsi. Rovněž bylo možno udržovat nadbytek ethylenu v přiměřených mezích i při vysokém prosazení, aniž by to podstatně ovlivnilo konverzi chlorovodíku. Jak je patrné z údajů v tabulkách II a III, bylo možné pracovat s přibližně 10% nadbytkem ethylenu, přičemž se stále ještě dosáhlo až 99% konverze chlorovodíku.In all tests 1 to 9, it is apparent that the use of the above-described catalyst composition of varying composition variations, as described above, resulted in maintaining hot spot temperatures, typically below 340% C at a throughput of 125% based on the projected throughput. The hot spots were in the areas available to control and, as can be seen, their temperature was in many cases well below 300 ° C. Equally important is the fact that the pressure drop remained practically constant throughout the reaction system, even in Test 1, the duration of which was over 300 hours overall. Therefore, there was no need to reduce the pressure to maintain control of the hot spots and the pressure drop did not increase over long periods of operation, which would indicate the breakdown of the catalyst mixture. It was also possible to keep the excess ethylene within reasonable limits even at high throughput without substantially affecting the conversion of hydrogen chloride. As can be seen from the data in Tables II and III, it was possible to work with approximately 10% excess ethylene while still achieving up to 99% conversion of hydrogen chloride.

Kromě toho bylo zjištěno, že katalytická směs o stupňovitě proměnném složení, jak bylo v předchozím popsáno, je též vhodná pro provoz při prosazení nižším než projektované. Z toho plyne, že popsaná katalytická směs a popsané soustavy se vyznačují provozní pružností a je jich možno použít při provozu, při němž prosazení může být proměnné v závislosti na podmínkách, jako jsou dodávka surovin a požadavky trhu, v rozmezí od podstatně nižšího, než je projektovaná kapacita, do značně vyššího prosazení, než je projektovaná kapacita, aniž by bylo třeba jakýchkoliv úprav.In addition, it has been found that the catalytic composition of stepwise variable composition, as described above, is also suitable for operation at a lower than projected throughput. It follows that the catalyst composition and systems described are characterized by operational flexibility and can be used in operations in which the throughput may vary depending on conditions such as raw material supply and market requirements, ranging from substantially lower than the design capacity, to a much higher throughput than the design capacity, without the need for any adjustments.

Claims (3)

pRedmětSubject 1. Katalytická směs pro výrobu chlorovaných uhlovodíků, zejména 1,2-dichlorethanu, oxychlorací ethylenu, zahrnující chlorid měďnatý a chlorid draselný nanesené na nosiči tvořeném kulovitými částicemi aktivovaného kysličníku hlinitého, vyznačující se tím, že nosič má specifický povrch BET v rozmezí 225 až 275 m2/g, nejméně 90% tvrdost v otěru, celkový objem pórů, stanovený pomocí dusíku, v rozmezí 0,3 až 0,6 ml/g, střední průměr pórů v rozmezí 50 až 100 A, přičemž 20 až 50 % objemu pórů jeCatalytic composition for the production of chlorinated hydrocarbons, in particular 1,2-dichloroethane, by ethylene oxychlorination, comprising copper chloride and potassium chloride deposited on a spherical activated alumina support, characterized in that the support has a specific BET surface area in the range of 225 to 275 m 2 / g, at least 90% abrasion hardness, total pore volume, determined by nitrogen, in the range 0.3 to 0.6 ml / g, mean pore diameter in the range 50 to 100 A, with 20 to 50% pore volume Yippee YNÁLEZU tvořeno póry o průměru v rozmezí 80 až 600 A.YNÁLEZU consists of pores with a diameter in the range of 80 to 600 A. 2. Katalytická směs podle bodu 1, vyznačující se tím, že vykazuje ohybový obrazec rentgenového záření mající maxima při 1,39, 1,98 a 2,34 A, poměr intenzity maxima při 1,39 A k intenzitě maxima při 1,98 A je v rozmezí od 1,5 :1 do 5 :1, přičemž po moření fluorovodíkem nejsou hranice mezi zrny rozeznatelné.2. The catalyst composition of claim 1 having an X-ray diffraction pattern having peaks at 1.39, 1.98 and 2.34 A, a ratio of peak intensity at 1.39 A to peak intensity at 1.98 A. it is in the range of 1.5: 1 to 5: 1, and when bound with hydrogen fluoride, the boundaries between the grains are not discernible. 3. Katalytická směs podle bodu 2, vyznačující se tím, že vykazuje poměr intezit maxim 2:1.3. Catalytic composition according to claim 2, characterized in that it has a maximum intensity ratio of 2: 1.
CS782801A 1975-07-14 1978-05-02 Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene CS202555B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS782801A CS202555B2 (en) 1975-07-14 1978-05-02 Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59546575A 1975-07-14 1975-07-14
US05/686,333 US4123467A (en) 1975-07-14 1976-05-14 Oxychlorination of ethylene
CS764636A CS202554B2 (en) 1975-07-14 1976-07-13 Ethylene chlorination using solid bed catalyst
CS782801A CS202555B2 (en) 1975-07-14 1978-05-02 Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS202555B2 true CS202555B2 (en) 1981-01-30

Family

ID=27179465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS782801A CS202555B2 (en) 1975-07-14 1978-05-02 Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS202555B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3014456B2 (en) One-stage fixed-bed oxychlorination method for ethylene.
US6465701B1 (en) Catalyst and oxychlorination process using it
JPH04227065A (en) Cylindrical catalyst and manufacture of 1,2-dichloruethane
US4206180A (en) Oxychlorination of ethylene
JP3058696B2 (en) Oxychlorination of ethylene in a two-stage fixed bed reactor
CA1079258A (en) Oxychlorination of ethylene
CS202554B2 (en) Ethylene chlorination using solid bed catalyst
US3267162A (en) Fluid bed oxychlorination of aliphatic hydrocarbons and partially chlorinated aliphatic hydrocarbons
US3987118A (en) Novel process for the oxychlorination of ethane
IL26831A (en) Preparation of a catalyst for the oxidation of hydrogen chloride and for oxidative chlorination
US3267160A (en) Oxychlorination of saturated aliphatic hydrocarbons
US6593269B1 (en) Catalysts for exothermic reactions on a fixed bed
JPS62892B2 (en)
CS202555B2 (en) Catalyctic mixture for making the chlorinated hydrocarbons notably 1,2 dichlorethan,by way of the oxychlorination with the ethylene
US3148222A (en) Oxychlorination of benzene in the presence of cucl2/licl catalysts
US3291846A (en) Process for producing vinyl chloride
JP4257424B2 (en) Catalyst for fluorination reaction
RU2281806C2 (en) Catalyst for oxychlorination of ethylene into 1,2-dichloroethane
US3527819A (en) Oxychlorination process for preparing trichloroethylene and tetrachloroethylene
US5098878A (en) Oxychlorination catalyst compositions and process of making same
EP0106356A1 (en) Catalytic process for producing saturated dihalohydrocarbons
US3449450A (en) Production of perchloroethylene from 1,2-dichloroethane by a first step chlorination followed by an oxychlorination step
CA1089879A (en) Oxychlorination of ethylene
NO151933B (en) ANALOGY PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ANTI-INFLAMMATORALLY EFFECTIVE PYRIDOX INGREDIATES
CA1089878A (en) Oxychlorination of ethylene