CZ291902B6 - Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob - Google Patents

Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob Download PDF

Info

Publication number
CZ291902B6
CZ291902B6 CZ19973676A CZ367697A CZ291902B6 CZ 291902 B6 CZ291902 B6 CZ 291902B6 CZ 19973676 A CZ19973676 A CZ 19973676A CZ 367697 A CZ367697 A CZ 367697A CZ 291902 B6 CZ291902 B6 CZ 291902B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
zone
continuously stirred
reactor vessel
halogen
Prior art date
Application number
CZ19973676A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ367697A3 (cs
Inventor
Max M. Tirtowidjojo
Paul C. Beckett
John F. Baker
Original Assignee
The Dow Chemical Company
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23784905&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ291902(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by The Dow Chemical Company filed Critical The Dow Chemical Company
Publication of CZ367697A3 publication Critical patent/CZ367697A3/cs
Publication of CZ291902B6 publication Critical patent/CZ291902B6/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/10—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens of hydrogen atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0073—Sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C21/00—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms
    • C07C21/02—Acyclic unsaturated compounds containing halogen atoms containing carbon-to-carbon double bonds
    • C07C21/04—Chloro-alkenes
    • C07C21/067—Allyl chloride; Methallyl chloride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00054—Controlling or regulating the heat exchange system
    • B01J2219/00056—Controlling or regulating the heat exchange system involving measured parameters
    • B01J2219/00058—Temperature measurement
    • B01J2219/00063—Temperature measurement of the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/0015—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2219/00155—Controlling the temperature by thermal insulation means using insulating materials or refractories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00159—Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B01J2219/00166—Controlling or regulating processes controlling the flow controlling the residence time inside the reactor vessel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
    • B01J2219/1942—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped spherical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Allylhalogenid je vyr b n s pou it m zp sobu ve kter m zpo tku reaguje propylen a molekul rn halogen v mol rn m pom ru nejm n 2,5:1 v kontinu ln m chan z n (1) n doby reaktoru za podm nek vhodn²ch k zabezpe en reak n teploty 400 .degree.C a 525 .degree.C, aby se ste n zm nil propylen a halogen na allylhalogenid a potom se p°iv d v²stup z prvn ho stupn do z ny (2) s p stov²m tokem v reaktoru, kde se pokra uje v reakci p°i teplot 400 .degree.C a 525 .degree.C a se spot°ebuje v podstat vÜechen halogen. Reaktor pro tento zp sob obsahuje kulovitou, vejcovitou nebo ov lnou z nu (1) reaktoru a trubkovou z nu (2) v reaktoru p°ipojenou na kulovitou, vejcovitou nebo ov lnou z nu (1) reaktoru, jeden nebo v ce vstup (3, 4) pro n st°ik plynn²ch reak n ch slo ek do kulovit , ov ln nebo vejcovit z ny (1) reaktoru a jeden nebo v ce v²stup (5) z trubkov z ny (2) v reaktoru pro odtah plynn ho produktu.\

Description

Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob
Oblast techniky
Tento vynález se týká plynných halogenačních reakcí a reaktorů použitelných pro tyto reakce.
Dosavadní stav techniky
Je dobře známé, že se nechá reagovat propylen a chlor v parní fázi při vysokých teplotách a tak se připraví směs produktů, které obsahují převážně allylchlorid. Viz například. Samples a kol. patent US 3 054 831 (18. září 1962). U těchto reakcí reagují propylen a chlor při teplotě 400 °C až 500 °C. Molámí poměr propylenu k chloru v reaktoru je obvykle mezi 3:1 a 5:1. Konverze chloruje obvykle asi 100 %, a konverze propylenu je obvykle 20 až 35 %.
Po oddělení propylenu od reakční směsi reakční produkt obvykle obsahuje 70 až 80 hmotn. % allylchloridu, přičemž zbytek je převážně směs mnoha různých chlorovaných alkanů a alkenů. Při reakci se také vytváří malé množství uhlíku. Uhlík se v průběhu času v reaktoru hromadí, až se musí reaktor odstavit kvůli čištění.
Směs produktů závisí na teplotě. Teploty pod asi 400 °C napomáhají vytváření nadměrně dihalogenovaných vedlejších produktů, přičemž teploty více než asi 500 °C napomáhají rozkladu allylchloridu, čímž se vytváří nadměrně uhlík a jiné produkty. Viz například Samples a kol., supra, v sloupci 1, řádky 15-25; a popis patentu GB 761 831 (publikovaný 21. listopadu 1956) ve sloupci 1, řádky 28-40. Ovládání teploty je tudíž důležité, aby se získala žádoucí směs produktů.
Ovládání teploty je ale obtížné, protože reakce je silně exotermická. Reagující látka se musí vstřikovat do reaktoru při teplotě daleko pod požadovanou teplotou reakce nebo by reakční teplo vyhnalo teplotu v reaktoru příliš vysoko, 1 tak mohou být v reaktoru horká a chladná místa, což vytvoří nežádaně vysokou míru vedlejších produktů reakce.
K minimalizování teplotních rozdílů bylo navrženo několik různých metod zlepšeného míchání v reaktoru.
1. Vandijk v patentu US 2 763 699 (publikovaném 18. září 1956), popis patentu GB č. 761 831 (publikovaný 21. listopadu 1956) a popis patentu GB č. 765 764 (publikovaný 9. ledna 1957) uvádějí řadu kulovitých, vejcovitých, oválných a podobných reaktorů, které mohou být použity k výrobě allylchloridu. Tyto kulovité reaktory jsou stále náchylné k ucpávání uhlíkem. Popis patentu GB č. 761 831 vykazuje vysoké výtěžky allylchloridu vyrobeného použitím řady tří kulovitých reaktorů. Řada tří kulovitých reaktorů je neúčinná, protože je nutné trvale chladit a potom znovu zahřívat reakční směs tak, jak prochází z jednoho reaktoru do druhého. Je také vysloveně náchylný k ucpávání uhlíkem, protože uhlík vytvořený v prvních reaktorech musí projít úzkými injektory a potrubím následujících reaktorů.
2. Samples a kol. v patentu US 3 054 831 vysvětluje složitý vstřikovací systém k povzbuzení turbulence a míchání v reaktoru.
3. Yamamoto a kol. v japonské publikované přihlášce č. 48-25732 (publikovaná 15. srpna 1973) vysvětluje kruhovitý trubkový reaktor sklapkami v blízkosti vstřikování reagencií na povzbuzení míchání.
4. Spadlo a kol. v polském patentu č. 135 334 (publikovaném 20. února 1987) vysvětluje předběžné směšování reagencií při nízké teplotě před jejich vstřikováním do reaktoru.
-1 CZ 291902 B6
Všechny tyto reaktory jsou stále náchylné k vytváření uhlíku. Musí se periodicky odstavit kvůli čištění. Kdyby se omezilo vytváření uhlíku, reaktor by mohl pracovat déle mezi jednotlivými odstaveními. Co je potřeba je reaktor a/nebo způsob, který by byl vysoce selektivní k allylchlori5 du a který by produkoval velmi nízké úrovně uhlíku bez potřeby kontinuálně ohřívat a chladit reakční produkty.
Podstata vynálezu
Jedním aspektem tohoto vynálezu je způsob na výrobu allylhalogenidu reakcí propylenu a molekulárního halogenu v molámím poměru nejméně 2,5:1 při teplotě reakce 400 °C až 525 °C, spočívající v tom, že
a) propylen a molekulární halogen částečně reagují v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru při 400 °C až 525 °C, přičemž se částečně zkonvertuje propylen a halogen na allylhalogenid, a že
b) výstup z prvního stupně je přiváděn do zóny s pístovým tokem v reaktoru, kde se pokračuje 20 v reakci při teplotě 400 °C až 525 °C, až se spotřebuje v podstatě všechen molekulární halogen.
(Pro účely přihlášky termín kontinuálně míchaná nádoba reaktoru nezahrnuje nezbytně, ale ani nevylučuje přítomnost vrtule nebo jiného míchacího mechanizmu. Kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru znamená, že zóna je zkonstruována tak, aby vytvořila turbulenci, která bude 25 minimalizovat teplotu a gradienty reagencií v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru.)
Druhým aspektem tohoto vynálezu je nádoba reaktoru, která se skládá z tělesa se stěnami vytvářejícími komoru, přičemž tato komora obsahuje kulovitou, oválnou nebo vejcovitou kontinuálně míchanou zónu nádoby reaktoru spojenou do jednoho celku s trubkovou reakční 30 zónou s pístovým tokem v reaktoru, přičemž poměr objemu v kontinuálně míchané zóně reaktorové nádoby k celkovému objemu v kontinuálně míchané zóně a zóně s pístovým tokem v reaktoru je 0,1:1 až 0,9:1. jeden nebo více vstupů pro vstřikování plynných reakčních složek do kontinuálně míchané kulovité, oválné nebo vejcovité kontinuálně míchané zóny reaktorové nádoby a jeden nebo více výstupů z trubkové zóny s pístovým tokem v reaktoru pro odtah 35 plynného produktu.
Kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru zabezpečuje výjimečné míchání, přivádějící reagencie rychle na požadovanou teplotu s minimálním tepelným gradientem. Na druhé straně bylo objeveno, že kontinuálně míchané zóny nádoby reaktoru, jako jsou kulovité reaktory, jsou 40 náchylné k nadměrnému zpětnému míšení když jsou jediným reaktorem použitým pro reakci.
Nadměrné zpětné míšení zvyšuje vytváření uhlíku a dále chloraci allylchloridu s vytvářením dichlorovaných vedlejších produktů, protože část produktu zůstává v reaktoru příliš dlouho.
U tohoto vynálezu se reakce zahájí v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru, aby se dosáhlo 45 dobrého míchání, ale reakční směs se posune do zóny s pístovým tokem v reaktoru před dokončením reakce, aby se minimalizovalo vytváření vedlejšího produktu. Způsob podle tohoto vynálezu je užitečný k výrobě allylchloridu o vysoké čistotě s nízkým vytvářením vedlejšího produktu. Reaktor podle tohoto vynálezu se dá použít v tomto způsobu nebo v jiných způsobech, které zahrnují reakce v parní fázi.
-2CZ 291902 B6
I
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje pohled z boku na reaktor.
Obr. 2 znázorňuje pohled seshora na kulovitou kontinuálně míchanou zónu nádoby reaktoru z obr. 1.
Příklady provedení vynálezu
Reaktor znázorněný na obr. 1 obsahuje kulovitou kontinuálně míchanou zónu 1 nádoby reaktoru, trubkovou zónu 2 s pístovým tokem v reaktoru, vstupy 3 pro první reakční složku, vstupy 4 pro druhou reakční složku, a výstup 5 pro odtah produktu z reaktoru.
Kontinuálně míchaná zóna 1 nádoby reaktoru z obr. 2 obsahuje vstupy 3 pro první reakční složku, vstupy 4 pro druhou reakční složku a otvor 6 pro částečně zreagovanou směs, která odtéká do zóny 2 s pístovým tokem v reaktoru. Obrázek ukazuje, že vstupy 3 nejsou namířeny přímo do středu koule, ale vstupují do reaktoru namířené v určitém úhlu od tohoto středu.
Způsob podle tohoto vynálezu používá v mnoha směrech obvyklé podmínky halogenace propylenu v parní fázi k výrobě allylhalogenidů. Propylen a halogen se nechají spolu reagovat při zvýšené teplotě. Halogenem je s výhodou chlor nebo brom a nejvýhodněji chlor. Molámí poměr propylenu k halogenu, přiváděných do reaktoru, je nejméně 2,5:1 as výhodou nejméně 3:1. Molámí poměr propylenu k halogenu přiváděný do reaktoru je s výhodou ne více než 5:1 a ještě výhodněji ne více než 4:1.
Teplota v reaktoru je nejméně asi 400 °C, s výhodou nejméně asi 425 °C, výhodněji nejméně asi 450 °C, a nejvýhodněji nejméně asi 460 °C. Teplota v reaktoru je ne více než asi 525 °C, s výhodou ne více než asi 500 °C, a výhodněji ne více než asi 480 °C.
Ve většině případů je žádoucí předehřát propylen před jeho přivedením do reaktoru, zejména když je poměr propylenu k chloru vysoký. Optimální předehřev se mění v závislosti na reaktoru areakčních podmínkách a může být snadno určován experimentálně osobou mající normální odbornost v oboru. Předehřev by měl být dostačující právě jen ktomu, aby udržoval teplotu v reaktoru na požadované teplotě. Jsou-li reakční složky předem zahřáté příliš, může se teplota v reaktoru zvýšit příliš, což způsobuje vedlejší reakce a tvorbu uhlíku. Propylen se před nástřikem do reaktoru s výhodou ohřeje na 150 °C až 350 °C. Teplo pro tento krok se s výhodou získá z výstupu z reaktoru.
Halogenační reakce se odehrává ve dvou oddělených zónách. V prvním kroku se reakční složky přidávají do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru. Kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru jsou známé osobám s běžnou odborností v oboru. Kontinuálně míchaná zóna 1 nádoby reaktoru může být každý reaktor, který má kontinuální turbulenci nebo míchání ktomu, aby rychle přivedl reakční složky na reakční teplotu a aby minimalizoval tepelné a koncentrační gradienty v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru. Příklady kontinuálně míchaných zón 1 nádoby reaktoru jsou popsány v následujících referencích: Vandijk a kol., patent US 2 763 699 (18. září 1956), aG. Froment aK. Bischoff, Chemical Reactor Analysis and Design str. 420 a další (J. Wiley & Sons 1979). Kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru 1 je s výhodou přibližně kulovitá, vejcovitá nebo oválná, a je ještě výhodněji přibližně kulovitá. S výhodou má hladké povrchy, kromě míst pro vstup reakčních složek as výhodou neobsahuje žádná vyčnívající zařízení, klapky nebo vrtule.
-3CZ 291902 B6
Própylen a halogen se mohou míchat v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru nebo před svým vstupem do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru, pokud jsou spolu dobře promíchány i v mikroměřítku ne později než ihned po svém vstupu do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru. Protože mají vysoký koeficient vzájemného smykového tření, dá se dobrého 5 promíchání v mikroměřítku dosáhnout když se proudy propylenu a halogenu protínají buď v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru, nebo v trubkách, které vedou ke kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru. Například když jsou própylen a halogen nastřikovány separátně do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru, oba proudy by se měly navzájem protínat téměř ihned po opuštění místa vstřiku. Když reaktor nezabezpečí adekvátní mikropromíchání, vytvářejí ío se veliká množství uhlíku.
Místa vstupu 3, 4 v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru s výhodou nesměřují proud reakčních složek k výstupu 6, který vede kzóně 2 s pístovým tokem v reaktoru. Úhel mezi směrem toku pod kterým reakční složky vstupují do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby 15 reaktoru a směrem toku pod kterým reakční směs opouští kontinuálně míchanou zónu 1 nádoby reaktoru (nebo směr toku do zóny 2 s pístovým tokem v reaktoru a v něm) je s výhodou ne více než asi 90°.
Může také být žádoucí přivádět menší část ředidla do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby 20 reaktoru, aby se udržovala požadovaná reakční teplota. Ředidlem je s výhodou buď halogenovodík, nebo plyn, který je za reakčních podmínek inertní vůči reakčním složkám a nádobě reaktoru. Příklady vhodných inertních ředidel zahrnují dusík, helium a ostatní vzácné plyny. Molámí poměr ředidla k reakčním činidlům v nastřikovaných proudech je s výhodou méně než 3:1, výhodněji méně než 2:1, a nejvýhodněji méně než 1:1. Molámí poměr ředidla k reakčním 25 složkám v nastřikovaných proudech může být 0:1, ale když se používá ředidlo, je poměr s výhodou nejméně 0,01:1, výhodněji nejméně 0,05:1 a nejvýhodněji nejméně 0,1:1.
Průměrná zdržná doba v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru je s výhodou vybrána tak, že se halogenační reakce dokončí z ne více než 90 % (měřeno spotřebou chloru, což může být 30 odhadnuto z měření zvýšení teploty) v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru. Halogenační reakce se s výhodou dokončí alespoň z 50 % v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru, výhodněji se dokončí alespoň z 75 % v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru. Koncentrace nezreagovaného halogenu ve výstupu z kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru je s výhodou nejméně 10 % koncentrace chloru v nastřikovaných reakčních složkách do kontinuál35 ně míchané zóny 1 nádoby reaktoru. Koncentrace nezreagovaného halogenu v reakčních složkách nastřikovaných do kontinuálně míchané zóny £ nádoby reaktoru je výhodně aspoň 10 % koncentrace v počátečních reakčních složkách nastříknutých do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru. Koncentrace nezreagovaného halogenu je výhodněji nejvýše asi 50% koncentrace v počátečních reakčních složkách, a nejvýhodněji nejvýše asi 25 % koncentrace 40 v počátečních reakčních složkách.
Výstup z kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru protéká do zóny 2 s pístovým tokem v reaktoru. Zóna 2 s pístovým tokem v reaktoru je s výhodou prostý trubkový reaktor. Teplotní podmínky v zóně 2 s pístovým tokem v reaktoru mají stejná omezení a zvláště výhodná 45 provedení jako u kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru. Zdržná doba v zóně 2 s pístovým tokem v reaktoru je s výhodou postačující k spotřebě v podstatě všeho zbývajícího chloru v reakční směsi.
Poměr objemu v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru k objemu celé kontinuálně 50 míchané zóny 1_ nádoby reaktoru a zóny 2 s pístovým tokem v reaktoru je s výhodou 0,1:1 až
0,9:1, aještě výhodněji 0,4:1 až 0,85:1. Když je kontinuálně míchaná zóna 1 nádoby reaktoru kulovitá a zóna 2 s pístovým tokem v reaktoru je trubkový reaktor, poměr vnitřního průměru kulovité části k vnitřnímu průměru trubkové sekce je s výhodou 1,4:1 až 5:1. Výstup z kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru s výhodou přitéká přímo do zóny 2 s pístovým tokem
-4CZ 291902 B6
I v reaktoru bez průchodu nějakými jinými trubkami nebo dopravním médiem, aby se minimalizovala potřeba chladit a potom znovu ohřívat reakční složky.
Celková zdržná doba reakčních složek v reaktoru je s výhodou v průměru 0,3 sekund až 7 sekund. Optimální reakční doba se mění v závislosti na reakčních podmínkách, a může snadno být stanovována osobou s odborností v oboru.
S odkazem na výkresy je propylen nastřikován do kulovité části 1 potrubími 3. Nástřik může být tangenciální k stěně reaktoru nebo kolmý k stěně reaktoru, ale je s výhodou mezi těmito dvěma extrémy tak, jak je znázorněno na obr. 2. Chlor je nastřikován do kulovité části 1 potrubími 4. Proud propylenu a proud chloru se protínají navzájem v kulovité části 1 téměř ihned poté co opustí vstupy. Proudy se mísí a částečně reagují v kulovité sekci 1. Výstup z kulovité sekce 1 odtéká do trubkové sekce 2. Výstup stále obsahuje podstatnou koncentraci molekulárního chloru. Má teplotu asi 450 °C. Chlor reaguje v trubkové sekci 2, až je koncentrace molekulárního chloru asi nula na konci trubkového reaktoru. Proud produktu odchází výstupy 5.
Reaktor by měl být ovšem konstruován z materiálů, které neinterferují s reakcí anedegradují za reakčních podmínek. Příklady vhodných materiálů zahrnují sklo a slitiny niklu jako je INCONEL, což je slitina nikl-chrom, (vyráběná firmou Intemational Nickel Co.). Reaktor je s výhodou zkonstruován ze slitiny INCONEL.
Po odstranění nezreagovaného propylenu, halogenovodíku a eventuálního inertního ředidla proud produktu s výhodou obsahuje nejméně asi 80 % allylchloridu, výhodněji nejméně asi 84 % allylchloridu, výhodněji nejméně asi 85 % allylchloridu, a nejvýhodněji nejméně asi 86 % allylchloridu. Proud produktu s výhodou obsahuje méně než 2 % dichloro-propanu a výhodněji méně než 1 % dichloropropanu. Proud produktu s výhodou neobsahuje v podstatě žádný molekulární chlor. Koncentrace nespotřebovaného molekulárního chloru je s výhodou ne více než asi 1 hmotn.%, výhodněji ne více než asi 0,5 hmotn. %, a nejvýhodněji ne více než asi 0,1 hmotn. %.
Vynález je podrobněji vysvětlen na následujících příkladech.
Následující příklady slouží jen k znázornění a neměly by se brát jako vymezující pro rozsah popisu nebo nároků. Pokud není uvedeno jinak, používají se molámí procenta.
Příklady 1 až 4
Byly vyrobeny dva skleněné reaktory mající kulovité kontinuálně míchané zóny J nádoby reaktoru a trubkovou zónu 2 s pístovým tokem v reaktoru s rozměry uvedenými na tabulce I. Obě kulovité kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru měly trysky 3 pro nástřik propylenu s průměrem 0,5 mm a trysky 4 pro nástřik chloru s průměrem 0,5 mm uspořádané tak, že se proudy reakčních složek srážely ihned za vstupem do reaktoru. Počet dvojic pro nástřik je uveden v tabulce I.
Propylen, chlor a helium (jako ředidlo) byly nastřikovány do reaktoru rychlostí uvedenou v tabulce 1. Helium bylo nastřikováno místem 4 pro nástřik chloru současně s chlorem. Propylen byl předehřát na teplotu uvedenou v tabulce I. Reaktory byly vytápěné a isolované, aby se udržela požadovaná reakční teplota. Zdržná doba a teplota v reaktoru jsou uvedeny v tabulce I. Produkty byly izolovány a analyzovány plynovou chromatografií (GC) s použitím přístroje Hewlett Packard 5890 s kolonou J & W Scientific DB-1. Směs produktů je uvedena v tabulce I.
-5CZ 291902 B6
Tabulka I
Příklad 1 2 3 4
Objem koule (cm3) 200,0 200,0 122,0 122,0
Celkový obj. 350,0 350,0 153,0 153,0
VP koule/VP trub.* 1,8 1,8 5,0 5,0
Nastřikovací trysky (páry) 4,0 4,0 1,0 1,0
P (absolutní atm. tlak) 1,0 1,0 1,0 1,0
Propylen (Ncm3/min)** 1383,0 1383,0 1867,0 1383,0
Cl2 (Ncm3/min)** 346,0 461,0 467,0 461,0
He (Ncm3/min)** 487,0 485,9 779,0 50,0
Předehřev reakční složky
(°C) 311,0 163,0 306,3 205,6
Molámí poměr
propylen/Cl2 4,0 3,0 4,0 3,0
Zdržná doba (s) 3,7 3,8 0,8 1,8
Teplota v reaktoru (°C) 489,1 444,4 503,5 502,5
% selektivity***
allylchlorid 84,06 84,49 86,44 85,25
dichlorpropan 0,19 0,84 0,49 0,30
cis-1,3-dichlorpropen 2,61 3,49 2,16 2,82
trans-1, 3 -dichlorpropen 2,16 2,65 1,64 2,14
2-chlorpropen 2,40 2,64 3,01 2,54
neznámé 3,80 2,01 1,94 2,34
ostatní 4,78 3,88 4,33 4,61
* VP = vnitřní průměr ** (Ncm3/min) normální kubické centimetry za minutu *** % selektivity je založeno na molech konvertovaného propylenu

Claims (9)

1. Způsob výroby allylhalogenidu reakcí propylenu a molekulárního halogenu v molámím poměru nejméně 2,5 > 1 při reakční teplotě 400 °C až 525 °C, vyznačující se tím, že:
a) propylen a molekulární halogen zpočátku reagují v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru při reakční teplotě 400 °C až 525 °C, přičemž se částečně zkonvertuje propylen a halogen na allylhalogenid a
b) výstup z prvního stupně je přiváděn do zóny s pístovým tokem v reaktoru, kde se v reakci pokračuje při teplotě 400 °C až 525 °C, až se spotřebuje v podstatě všechen molekulární halogen.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru je kulovitá, oválná nebo vejcovitá a zóna s pístovým tokem v reaktoru je trubková.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že molámí poměr propylenu k halogenu, přiváděných do reaktoru j e nejvýše 5:1.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že teplota v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru je 425 °C až 500 °C.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že poměr objemu kontinuálně míchané zóny nádoby reaktoru k celkovému objemu kontinuálně míchané zóny a zóny s pístovým tokem v reaktoru je 0,4 : 1 až 0, 85 : 1.
6. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že koncentrační rozsah nezreagovaného halogenu ve výstupu opouštějícím kontinuálně míchanou zónu nádoby reaktoru je 10 až 50 % koncentrace v počátečních reakčních složkách.
7. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že celková zdržná doba reakčních složek v reaktoru je v průměru 0,3 sekund až 7 sekund.
8. Nádoba reaktoru pro způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se skládá z tělesa se stěnami vytvářejícími komoru, přičemž tato komora obsahuje kulovitou, oválnou nebo vejcovitou kontinuálně míchanou zónu (1) nádoby reaktoru spojenou do jednoho celku s trubkovou reakční zónou (2) s pístovým tokem v reaktoru, přičemž poměr objemu v kontinuálně míchané zóně (1) reaktorové nádoby k celkovému objemu v kontinuálně míchané zóně (1) a zóně (2) s pístovým tokem v reaktoru je 0,1:1 až 0,9:1, jeden nebo více vstupů (3, 4) pro vstřikování plynných reakčních složek do kontinuálně míchané kulovité, oválné nebo vejcovité kontinuálně míchané zóny (1) reaktorové nádoby a jeden nebo více výstupů (5) z trubkové zóny (2) s pístovým tokem v reaktoru pro odtah plynného produktu.
9. Nádoba reaktoru podle nároku 8, vyznačující se tím, že poměr objemu kontinuálně míchané zóny (1) reaktorové nádoby k celkovému objemu kontinuálně míchané zóny (1) a zóny (2) s pístovým tokem v reaktoru je 0,4:1 až 0,85:1.
CZ19973676A 1995-05-24 1996-02-27 Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob CZ291902B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/449,635 US5504266A (en) 1995-05-24 1995-05-24 Process to make allyl chloride and reactor useful in that process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ367697A3 CZ367697A3 (cs) 1998-05-13
CZ291902B6 true CZ291902B6 (cs) 2003-06-18

Family

ID=23784905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19973676A CZ291902B6 (cs) 1995-05-24 1996-02-27 Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5504266A (cs)
EP (2) EP0837841B2 (cs)
JP (1) JP4047381B2 (cs)
KR (1) KR100415889B1 (cs)
CN (1) CN1080712C (cs)
CZ (1) CZ291902B6 (cs)
DE (2) DE69619820T3 (cs)
ES (1) ES2170224T5 (cs)
PL (1) PL192831B1 (cs)
RU (1) RU2162459C2 (cs)
TW (1) TW334417B (cs)
WO (1) WO1996037450A1 (cs)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5552131A (en) * 1994-06-30 1996-09-03 Arco Chemical Technology, L.P. Oxidation of secondary alcohols
US6004517A (en) * 1995-05-24 1999-12-21 The Dow Chemical Company Process to make allyl chloride and reactor useful in that process
WO1997041087A1 (en) * 1996-04-26 1997-11-06 Exxon Chemical Patents Inc. Process for the manufacture of hydroxycarbonyl compounds
EP0977718B1 (en) * 1997-04-25 2002-04-10 Resolution Research Nederland B.V. Process for manufacturing allylhalide and equipment to be used therefor
US5986022A (en) * 1998-04-01 1999-11-16 Witco Corporation Continuous manufacture of silicone coploymers
EP2349961B1 (en) 2008-10-13 2016-11-23 Blue Cube IP LLC Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes
EP2485997B1 (en) 2009-10-09 2015-09-09 Dow Global Technologies LLC Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes and higher alkenes
EP2485996B1 (en) 2009-10-09 2016-06-15 Blue Cube IP LLC Process for the production of chlorinated and/or fluorinated propenes
US8558041B2 (en) 2009-10-09 2013-10-15 Dow Global Technologies, Llc Isothermal multitube reactors and processes incorporating the same
EP2485833A2 (en) * 2009-10-09 2012-08-15 Dow Global Technologies LLC Adiabatic plug flow reactors and process for producing a chlorinated and/or fluorinated propene and higher alkene
CA2836493A1 (en) 2011-05-31 2012-12-06 Max Markus Tirtowidjojo Process for the production of chlorinated propenes
EP2714631B1 (en) 2011-05-31 2020-05-13 Blue Cube IP LLC Process for the production of chlorinated propenes
BR112013031230A2 (pt) 2011-06-08 2017-01-31 Dow Agrosciences Llc processo para produção de propenos clorados e/ou fluorados
JP6166261B2 (ja) 2011-08-07 2017-07-19 ブルー キューブ アイピー エルエルシー 塩素化プロペンの製造方法
CN103717559A (zh) 2011-08-07 2014-04-09 陶氏环球技术有限责任公司 生产氯化的丙烯的方法
JP6050372B2 (ja) 2011-11-21 2016-12-21 ブルー キューブ アイピー エルエルシー クロロアルカンの製造方法
CN104024187B (zh) 2011-12-02 2017-04-12 蓝立方知识产权有限责任公司 生产氯化烷烃的方法
CA2856545A1 (en) 2011-12-02 2013-06-06 Dow Global Technologies Llc Process for the production of chlorinated alkanes
JP6170068B2 (ja) 2011-12-13 2017-07-26 ブルー キューブ アイピー エルエルシー 塩素化プロパン及びプロペンの製造方法
EP2794528B1 (en) 2011-12-22 2020-02-26 Blue Cube IP LLC Process for the production of tetrachloromethane
WO2013096706A1 (en) 2011-12-23 2013-06-27 Dow Global Technologies, Llc Process for the production of alkenes and/or aromatic compounds
EP2897932A1 (en) 2012-09-20 2015-07-29 Dow Global Technologies LLC Process for the production of chlorinated propenes
WO2014046970A1 (en) 2012-09-20 2014-03-27 Dow Global Technologies, Llc Process for the production of chlorinated propenes
EP2900364B1 (en) 2012-09-30 2018-06-13 Blue Cube IP LLC Weir quench and processes incorporating the same
CA2887559A1 (en) 2012-10-26 2014-05-01 Dow Global Technologies Llc Mixer and reactor and process incorporating the same
CA2893841C (en) 2012-12-18 2018-07-24 Dow Global Technologies Llc Process for the production of chlorinated propenes
JP6251286B2 (ja) 2012-12-19 2017-12-20 ブルー キューブ アイピー エルエルシー 塩素化プロペン生成のための方法
WO2014134233A2 (en) 2013-02-27 2014-09-04 Dow Global Technologies Llc Process for the production of chlorinated propenes
CN105026348A (zh) 2013-03-09 2015-11-04 蓝立方知识产权有限责任公司 用于生产氯化烷烃的方法
CN103724157A (zh) * 2013-12-19 2014-04-16 山东海益化工科技有限公司 一种氯丙烯生产中的氯化工艺
CN103724155B (zh) * 2013-12-19 2015-08-19 山东海益化工科技有限公司 一种氯丙烯的生产工艺
CN103664505B (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 山东海益化工科技有限公司 一种氯丙烯生产工艺
US9416073B2 (en) * 2014-10-06 2016-08-16 Honeywell International Inc. Method to improve halogenation reactions
CN104876792A (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 山东海益化工科技有限公司 一种生产高纯度氯丙烯的方法
CN104876793A (zh) * 2015-05-21 2015-09-02 山东海益化工科技有限公司 一种氯丙烯的精制工艺
KR102371372B1 (ko) * 2017-12-01 2022-03-04 한화솔루션 주식회사 프로필렌의 기상 염소화 반응 장치
CN110003962B (zh) * 2019-05-06 2021-04-30 沈阳航空航天大学 一种轴向固定床甲烷化反应器
CN111285752A (zh) * 2020-03-23 2020-06-16 山东凯泰科技股份有限公司 一种氯丙烯生产用多级换热反应系统

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2643272A (en) * 1947-01-04 1953-06-23 Shell Dev Halo-substitution of organic compounds
NL87115C (cs) * 1953-10-29 1956-09-15
BE532862A (cs) * 1953-10-29 1955-04-27
US3054831A (en) * 1958-04-10 1962-09-18 Union Carbide Corp Halogenation of organic compounds over a narrow temperature range
NL255559A (cs) * 1959-10-09 1900-01-01
BE611645A (cs) * 1960-12-22 1962-06-18
GB1070891A (en) * 1963-01-01 1967-06-07 Yorkshire Tar Distillers Ltd Improvements in and relating to the continuous production of hexachlorocyclopentadien
GB1066218A (en) * 1963-05-02 1967-04-26 Pullman Inc Hydrocarbon halogenation process
US3409408A (en) * 1963-10-04 1968-11-05 Ballestra Mario Column reactor with series reaction chambers
FR1412183A (fr) * 1963-10-23 1965-09-24 Inventor Credit Anstalt Procédé et traitement préparatoire pour le déclenchement, l'activation et l'accélération de processus physico-chimiques ou de réactions sur des substances solides, liquides ou gazeuses, mélanges de ces substances ou solutions, notamment procédé et dispositifs pour purifier l'air et décontaminer les gaz de combustion de moteursotto et moteurs diesel
FR1603831A (en) * 1968-12-20 1971-06-07 Reactor for halogenated hydrocarbon prodn
RO57828A2 (cs) † 1971-02-23 1975-04-15
DE2115094B2 (de) * 1971-03-29 1981-07-23 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer wäßrigen Cholinchloridlösung
JPS4826732A (cs) * 1971-08-09 1973-04-09
US3849075A (en) * 1972-05-08 1974-11-19 Union Carbide Corp Cracking reactor
US3865886A (en) * 1973-06-20 1975-02-11 Lummus Co Production of allyl chloride
US4319062A (en) * 1976-08-02 1982-03-09 The Dow Chemical Company Allyl chloride process
JPS60252434A (ja) * 1984-05-25 1985-12-13 Sumitomo Chem Co Ltd アリルクロライドの製造方法
JPS6140232A (ja) * 1984-08-02 1986-02-26 Sumitomo Chem Co Ltd アリルクロリドの製造方法
FR2609718B1 (fr) * 1987-01-20 1989-03-31 Atochem Procede de preparation en masse de polymeres et copolymeres a base de chlorure de vinyle
JP2813100B2 (ja) * 1992-10-23 1998-10-22 株式会社トクヤマ アリルクロライドの製造方法および製造装置
US5518700A (en) † 1994-06-25 1996-05-21 Shell Oil Company Cyclonic reactor

Also Published As

Publication number Publication date
TW334417B (en) 1998-06-21
KR19990021869A (ko) 1999-03-25
EP1018366B1 (en) 2004-02-04
DE69619820T3 (de) 2006-12-07
KR100415889B1 (ko) 2004-06-26
ES2170224T3 (es) 2002-08-01
ES2170224T5 (es) 2006-11-16
DE69631493D1 (de) 2004-03-11
CN1080712C (zh) 2002-03-13
DE69619820D1 (de) 2002-04-18
EP1018366A3 (en) 2000-07-26
US5504266A (en) 1996-04-02
PL323466A1 (en) 1998-03-30
DE69619820T2 (de) 2002-09-12
JP4047381B2 (ja) 2008-02-13
EP0837841B1 (en) 2002-03-13
WO1996037450A1 (en) 1996-11-28
PL192831B1 (pl) 2006-12-29
CZ367697A3 (cs) 1998-05-13
DE69631493T2 (de) 2004-12-23
EP1018366A2 (en) 2000-07-12
RU2162459C2 (ru) 2001-01-27
JPH11505834A (ja) 1999-05-25
EP0837841A1 (en) 1998-04-29
CN1188466A (zh) 1998-07-22
EP0837841B2 (en) 2006-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ291902B6 (cs) Způsob výroby allylhalogenidu a nádoba reaktoru použitelná pro tento způsob
EP0584074B1 (en) A process for the production of ethylene or a mixture of ethylene and vinyl chloride
US10189756B2 (en) Adiabatic plug flow reactors and processes incorporating the same
JP2004250453A (ja) ジイソシアネートの製造方法
KR100437559B1 (ko) 고온 가스 반응기 및 이를 이용한 화학적 기체 반응 방법
AU666839B2 (en) Production of alkenes
US6004517A (en) Process to make allyl chloride and reactor useful in that process
US4051193A (en) Process for producing ethylene from ethane
US5663472A (en) Production of alkenes
US4870220A (en) Process for manufacturing methallyl chloride
EP0613874B1 (en) Manufacture of perchloroethylene by chlorinating hydrocarbons and partially chlorinated hydrocarbons in the presence of hydrogen
JPS6160052B2 (cs)
MXPA91002396A (en) A process for the production of ethylene and mixes containing etil
JPH05271144A (ja) クロラニルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110227