CZ367697A3 - Způsob výroby allylhalidu a reaktor k jeho provádění - Google Patents

Způsob výroby allylhalidu a reaktor k jeho provádění Download PDF

Info

Publication number
CZ367697A3
CZ367697A3 CZ973676A CZ367697A CZ367697A3 CZ 367697 A3 CZ367697 A3 CZ 367697A3 CZ 973676 A CZ973676 A CZ 973676A CZ 367697 A CZ367697 A CZ 367697A CZ 367697 A3 CZ367697 A3 CZ 367697A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
reactor
zone
continuously stirred
reactor vessel
propylene
Prior art date
Application number
CZ973676A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ291902B6 (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=CZ367697(A3) "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

    • 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
    • B01J19/0066—Stirrers
    • 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)

Description

Proces výroby allýlhalidu a reaktor
Oblast techniky
Tento vynález se týká plynných halogeriačních reakci a reaktorů použitelných pro reakce.
Dosavadní stav techniky
Je dobře známé, že sé 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 USA č. 3 054 831 (18. září 1962) . U těchto reakcí reaguji propylen a chlor při teplotě 400 °C až 500°C. Molární poměr propylenu k chloru v reaktoru je obvykle mezi 3:1 a 5:1. Konverze chloru je obvykle asi 100 %, a konverze propylenu je obvykle'20 az 3.5 %.
Po oddělení propylenu od reakční směsi reakční produkt obvykle obsahuje 70 až. 80 hm, % allylchloridii, přičemž zbytek je převážně směs mnoha různých chlorovaných alkanů a alkenů. Při reakci sé také vytváří malé množství uhlíku. Uhlík se v průběhu času v reaktoru hromadí, až še musí reaktor odstavit kvůli čištění.
Směs produktů, závisí na teplotě. Teploty pod asi 400°C napomáhají vytváření nadměrně dihalogenovaných vedlejších produktů, přičémž 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, rádiy 28-40. Ovládání teploty je tudíž důležité, aby se získala žádoucí směs produktů.
Ovládání teploty je ale obtížné,. protože reakce je silně éxotermičká. Reagující látka se musí vstřikovat do reaktoru při teplotě daleko pod požadovanou teplotou reakce nebo by reakční teplo vyhnalo teplotu v reaktoru příliš vysoko. I 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.
l.Vaijk- v patentu USA č. 2 763 699. (publikovaném 18. září 1956), popiš patentu GB č. 761 831 (publikovaný 21. listopadu 1956) a popis patentu GB č. 765 764 (publikovaný
9. ledna 1957) uvádějí řadu kulovitých, vejcovítých, 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.
žiSamples a kol. v patentu USA č. 3. 054 831 vysvětluje složitý vstřikovací Systém k povzbuzení turbulence a míchání v reaktoru.
φ * · · ♦ ·*·«· φ · φ » φ φ · » · · · ·· φ · · · φ · · ·· • •Φφ ·· *· ·«· ·Φ Φ·
3.Yamamoto a kol. v-japonské publikované přihlášce č. 4825732 (publikovaná 15. srpna 1973) vysvětluje kruhovitý trubkový reaktor s klapkami v blízkosti vstřikování rea.gencií 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.
Všechny tyto reaktory jsou stále náchylné k vytváření uhlíku. Musí se periodicky odstavit kvůli. čištěníKdyby se omezilo vytváření, uhlíku, reaktor by mohl pracovat déle mezi jednotlivými odstaveními. Co je potřeba je reaktor a/nebo proces, který bý byl vysoce selektivní k allylchloridu a -který by produkoval velmi nízké úrovně uhlíku bez potřeby; kontinuálně ohřívat a chladit reakčni produkty.
Podstata vynálezu
Jedním aspektem tohoto vynálezu je proces na výrobu allylhalidu reakcí propylénu á molekulárního halogenu v molárním poměru nejméně 2.5:1 při teplotě reakce 40ÓeC až 525*0; spočívající v tom, že
1. propylen a molekulární halogen částečně reagují v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru při 400. °C až 525°C a že
2. výstup z prvního stupně je přiváděn do zóny s pístovým tokem v reaktoru kde se pokračuje v reakci při teplotě 400°C až 525°C áž se spotřebuje v podstatě všechen chlor.
(Pro účely přihlášky termín „kontinuálně míchaná nádoba reaktoru nezahrnuje nezbytně, ale ani nevylučuje přítomnost ♦ · · · · · · · · · ·· ··* · · · *· ·» • · ·«· * · « · · · «« ··*«*· · *· ···* *« ·» ·» ft*· vrtule nebo jiného míchacího mechanizmu. „Kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru znamená, že zóna je zkonstruována tak, aby vytvořila turbulenci, která bude minimalizovat teplotu a gradienty reagencií v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru.)
Druhým aspektem tohoto vynálezu je nádoba reaktoru zahrnuj ící:
1. přibližně kulovitou, vejcovítou nebo oválnou zónu reaktoru;
2. trubkovou zónu reaktoru připojenou ke kulovité, vejcovité nebo oválné zóně reaktoru;
3. jeden nebo více vstupů pro vstřikování plynných reagencií do kulovité/ oválné nebo vejcovité zóny reaktoru a
4. jeden nebo více výstupů z trubkové zóny reaktoru pro odtah •plynného, produktu. ’
Kontinuálně míchaná zóna nádoby reaktoru zabezpečuje výjimečné míchání, přivádějící reagencie rychle na požadovanou teplotu š minimálním tepelným gradientem.: Na druhé straně bylo objeveno, že kontinuálně míchané zóny nádoby reaktorů/ jako jsou kulovité reaktory, jsou náchylné k nadměrnému zpětnému míšení když jsou jediným reaktorem použitým pro reakci. Nadměrné zpětné míšení zvyšuje vytváření uhlíku a dále chloraci allylchloridu s vytvářením dichlořóvaných 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 dobrého míchání, ale reakční směs se posune do zóny s pístovým tokem v reaktoru před dokončením reakce, aby se minimalizovalo vytváření vedlejšího produktu. Proces podle tohoto vynálezu je užitečný • 4 *«··*·»«* *44 *4 4 4 ·4 ♦
♦. 4 «44 4 4 4 44*4« «44*444*4 «44* 44 *4 444 ··4« k výrobě allylchloridu o vysoké čistotě s nízkým vytvářením vedlejšího produktu. Reaktor podle tohoto vynálezu se dá použít v tomto procesu nebo v jiných procesech, které zahrnují reakce v parní fázi.
Příklady
Obr. 1 znázorňuje pohled z boku na reaktor obsahující: 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 jj pro odtah produktu z reaktoru.
Obr. 2 znázorňuje pohled seshora na kulovitou kontinuálně míchanou zónu .1 nádoby reaktoru z obr. 1. Obsahuje kulovitou kontinuálně míchanou zónu 1 nádoby reaktoru, vstupy 3 Pro první reakční složku, vstupy ý pro druhou reakční složku a otvor 6 přo 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 uhlu od tohoto středu.
Proces podle tohoto vynálezu používá v mnoha směrech obvyklé podmínky halogenace propylénu v parní fázi k výrobě allylhalidů. Própylen a halogen se nechají spolu reagovat při zvýšené teplotě. Halogenem je s výhodou chlor nebo brom a nejvýhodněji chlor. Molární poměr propylénu k halogenu, přiváděných do reaktoru, je nejméně 2.5:1 a s výhodou nejméně 3:1. Molární poměr propylénu k halogenu přiváděný do reaktoru je š výhodou ne vícé než 5:1 a ještě výhodněji ne více než 4:1.
• 44 · ♦ ♦ 4 4 4·
Φ* 4 4 4 4 4 » ·♦, ♦ ·
4 4 4 * BOB
4 4« 4 · 4 4 4 4« *4
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 něž asi 525Ο0, s výhodou ne více než asi 500°C., a výhodněji ne více než asi 480°C.
Ve většině případů je žádoucí předehřát propyleri před jeho přivedením dó reaktoru, zejména když je poměr propylenu k chloru vysoký. Optimální předehřev se mění v závislosti na reaktoru a reakčních podmínkách a může být snadno určován experimentálně osobou mající normální odbornost v oboru.. Předehřev by, měl být dostačující právě jen k tomu, aby udržoval teplotu v reaktoru ha požadované teplotě i Jsou-li reakční složky předehřátý příliš, může se teplota v reaktoru zvýšit příliš, Coz 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 4 nádoby reaktoru. Kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru jsou známé osobám s běžnou odborností v oboru. Kontinuálně míchaná zóna jL nádoby reaktoru může být každý reaktor, který má kontinuální turbulenci nebo míchání k tomu> 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 4 nádoby redaktoru jsou popsaný v následujících referencích: Vandijk a kol., patent USA č. 2 763 699 (18. září 1956), a G. Froment a K. Bischoff,
Chemic.al Reactor Analysis and Design štr. 420 a další.
• Φ Φ * V Φ · Φ · Φ ♦ Φ · ··*··· ΦΦΦ • ·Φ· φφ Φ· ··· ·· «φ (J. Wiley & Sons 1979). Kontinuálně míchaná zóna nádoby, reaktoru 1^ je s výhodou přibližně kulovitá, vejcoviťá nebo oválná, a je ještě výhodněji přibližně kulovitá. S výhodou má hladké povrchy, kromě míst pro vstup reakčních složek a s výhodou neobsahuje žádná vyčnívající zařízení, klapky nebo vrtule.
Propylen a halogen se mohou míchat v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktořu 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 promíchání v mikroměřítku dosáhnout když se proudy propylenu a halogenu protínají buď v kontinuálně míčháné zóně 1 nádoby reaktoru nebo v trubkách, které vedou ke kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru. Například když jsou propylen 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 mikropřomícháni, vytvářejí se veliká množství uhlíku..
Místa vstupu 3, 4. v kontinuálně míchané zóně 1^ nádoby reaktoru.s výhodou nesměřuji proud reakčníčh složek k výstupu 6, který vede k zóně 2 s pístovým tokem v reaktoru. Úhel mezi směrem toku pod kterým reakční složky vstupují do kontinuálně míchané zóny 1_ nádoby 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 něž asi 90°.
• 0 · ··· Φ ΦΦ 0 • φφ φ φ Φ Φ Φ ··
ΦΦ ΦΦΦ « Φ · « « Φ Φ
Φ000ΦΦ · · Φ ·Φ«Φ ·· «Φ «Φ0 «* ·♦
Může také být žádoucí přivádět menší část ředidla do kontinuálně míchané zóny 1^ nádoby reaktoru, aby se udržovala požadovaná reakční teplota. Ředidlem je s výhodou buď halidovodík 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. Molární . poměr ředidla k reakčním činidlům y nastřikováných proudech je s výhodou méně než 3:1, výhodněji méně než 2:1, a něj výhodně ji méně než 1:1. Mólární poměr ředidla k reakčním složkám v nastřikovaných proudech může být 0:1, ale když se používá ředidlo, je poměr s výhodou nejméně 0,01:1, výhodněji nejméně 0,0.5:1 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 odhadnuto z měření zvýšení teploty) v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru. Halogenační reakce se s výhodou dokončí nejméně asi z 50 % v kontinuálně míchané zóně 1^ nádoby reaktoru, výhodněji se dokončí nejméně asi 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 hastřikovaných reakčních· složkách do kontinuálně míchané zóny .1 nádoby reaktoru. Koncentrace nezreagovaného halogenu v reakčních složkách nastřikóvaných do kontinuálně míchané zóny 1 nádoby reaktoru· Koncentrace nezreagovaného halogenu je výhodněji ne více než asi 50 % koncentrace v počátečních reakčních složkách, a néjvýhodněji ne více než asi 25 % koncentrace 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 š pístovým tokem v reaktoru mají stejná omezení a zvláště výhodná 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 reakčni směsi.
Poměr objemu v kontinuálně míchané zóně 1 nádoby reaktoru k objemu celé kontinuálně míchané zóny _1 nádoby reaktoru a zóny 2 s pístovým tokem v reaktoru jé s výhodou 0,1:1 áž 0,9:1, a ještě výhodněji 0,4:1 až 0,85:1. Když je kontinuálně míchaná zóna _1 nádoby reaktoru zhruba 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 v reaktoru bez průchodu nějakými jinými trubkami nebo dopravním médiem, aby se minimalizovala potřeba Chladit a potom znovu ohřívat reakčni složky.
Celková zdržná doba reakčnich složek v reaktoru je s výhodou v průměru 0,3 vteřin až 7 vteřin, Optimální reakčni doba se mění v závislosti na reakčnich podmínkách, a může snadno být stanovována osobou s odborností v oboru.
S odkazem na výkresy je propylen nastrikován do zhruba kulovité čisti ji potrubími 3. Nástřik může být zhruba tangenciální k stěně reaktoru nebo kolmý k stěně reaktoru, ale je s výhodou mezi těmito dvěma extrémy tak jak je tó znázorněno na obr. 2. Chlor je nastřikóván do zhruba kulovité • v ··*· · · ·♦ ··*« * · · ·· » · · · · « « «·· · · 4 · · « · · ·····* · · · ···· ·· ·· ··· 99 ·· 10 části ý 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 L· Vystup z kulovité sekce ý odtéká db trubkové sekce
2. Výstup stále obsahuje podstatnou koncentraci molekulárního chloru. Má teplotu asi 45.0°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 ovsem konstruován ž materiálů, které neinterfeřují š reakcí a nedegradují za reakčních podmínek.. Příklady vhodných materiálů zahrnují sklo a slitiny niklu jako je INCONEL, což je slitina nikl-chrom, (vyráběná firmou Inteřnational Nickel Co.). Reaktor je s výhodou zkonstruován ze slitiny INCONEL.
Po odstranění nezreagováného propylenu, halogenovodiku 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 % dichloropropánu á výhodněji méně než 1 % di chlor opropaňu. Proud produktu s výhodou neobsahuje v podstatě Žádný molekulární chlor. Koncentrace nespotřebovaného molekulárního chloru je s výhodou ne více než asi 1 hm. %, výhodněji ně více než asi 0.5 hm. %, á nejvýhodněji ne více>než- asi 0.1 hm. %.
• 00 0 0 0 0 0 0« 0 0 0 0 0 0 0 0 000Φ 0
000000 000 0000 0» 00 «00 0· 00
Příklady
Vynález, je podrobněji vysvětlen na následujících příkladech.
Následující příklady slouží jen k znázornění a neměly by sé brát jako vymezující pro rozsah popisu nebo nároků. Pokud není uvedeno něco jiného, používají se molární procenta.
Příklady 1 -4
Byly vyrobeny dvá skleněné reaktory mající zhruba kulovité kontinuálně míchané zóny .1 nádoby reaktoru a trubkovou zónu 2 s pístovým tokem v reaktoru s rozměry uvedenými na tabulce I. Obě kulovité kontinuálně míchané zóny nádoby reaktoru měly trysky 3 pro nástřik propylénu s průměrem 0,5 mm a trysky £ pro nástřik chlóru s průměrem 0,5 mm uspořádané tak, že se proudy reakčních složek srážely ihned za vstupem dó reaktoru. Počet dvojic pro nástřik je-uveden v tabulce!.
Propylěn, chlor a helium (jako ředidlo.) byly nastřikovány do reaktoru rychlostí uvedenou v tabulce 1; Helium bylo nastřikováno místem 4 pro nástřik chlóru 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 á 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.
• t · · • · • «
12 • · * ·· • · · · · • *
Tabulka I /’
Přiklad 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 (pářý) 4,0 4,0 1,0 1,0
P (ata) 1, 0 1,0 1,0 ’ 1,0
Prppylen (Ncm3/iiňin)** 1383,0 1383,0 1867,0 1383,0
C12 (Ncm3/min) ** 346,0 461,0 467,0 461,0
He ( Ncm3/minj ** 487,0 485,9 779,0 50,0
Předehřev reakční složky (°C) 311,0 163, 0 306,3 205,6
Molární poměr propylen/C12 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 ·.
dichloropropan 0,19 0,84 0,49 0,30
cis-1,3-dichloropropen 2,61 3,49 2,16 2,82
trans-1,3-dichloropropen 2,16 2,65 .1, 64 2,14
2-chloropropén 2,40 2,64 3,01 2,54
neznámé 3,80 2,01 . 1,9.4 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
0 0
00 ··
0 ♦ • 0 0 0
• • · • Φ
• 0 0 0 0 0
• • 0 0 0
• ·« · 0« • 0

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Proces výroby allylhalidu reakcí propylenu a molekulárního halogenu v molárním poměru nejméně 2.5:1 pří reakční teplotě 400°C až 525°C, vyznačující se tím, že přopylen a molekulární halogen zpočátku reagují v kontinuálně míchané zóně (1) nádoby reaktoru při reakční teplotě 400 °C ' až 525°C, přičemž se částečně zkonvertuje přopylen a chlor na allylhalid a výstup z prvního stupně je přiváděn do. zóny (2) s pístovým tokem v reaktoru kde sé v reakci pokračuje při teplotě 40.0’C až 525°G, až se spotřebuje v podstatě všechen molekulární halid.
  2. 2. Proces podle nároku 1, vyznačující se tím, že molekulárním halogenem je chlor. ......
  3. 3. Proces podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že kontinuálně míchaná zóna (2) nádoby reaktoru.je zhruba kulovitá,, oválná nebo vejčovitá a zóna (2) s pístovým tokem v reaktoru je zhruba trubková.
  4. 4. Proces podle nároku 1, vyznačující setím, že molární poměr propylenu k halogenu, přiváděných do reaktoru, je ne více než 5:1.
  5. 5. Proces podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující sé tím, že teplota v kontinuálně míchané zóně nádoby reaktoru je 425°C až 500°C.
  6. 6. Proces podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že poměr objemu, v kontinuálně míchané zóně (1) nádoby reaktoru.k celkovému objemu kontinuálně míchané zóny (1) a zóny (2) s pístovým tokem v reaktoru je 0.4:1 až
    1« • 9 • 4 4 4 • • 4 4 * » • ♦ * • 4 • • • 4 4 4444 4 4 44
    0.85:1.
  7. 7.Proces podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tim, že rozsah koncentrace nezrěagováného chloru ve výstupu opouštějícím kontinuálně míchanou zónu (1) nádoby reaktoru je 10 až 50 % koncentrace v-počátečních reakčních složkách.
  8. 8. Proces podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že celková zdržná doba reakční složky v reaktoru je v průměru 0.3 vteřin až 7 vteřin.
  9. 9. Nádoba reaktoru vyznačující se ťím> že zahrnuje těleso se stěnami vytvářejícími komoru, přičemž tato komora zahrnuje kontinuálně míchanou zónu (1) nádoby reaktoru spojenou do jednoho celku s trubkovou reakční zónou (2) v reaktoru, přičemž tato kontinuálně míchaná zóna (1) nádoby reaktoru má předem stanovený objem, přičemž poměr objemu v kontinuálně míchané zóně (1) samotné k celkovému objemu v kontinuálně míchané zóně (1) a trubkové zóně (2) v reaktoru je od asi 0,1:1 do asi 0,9:1, přičemž jé na kontinuálně míchané zóně (1) jeden nebo více, vstupů (3, 4). pro vstřikování plynných reakčních složek do kontinuálně míchané zóny (1) reaktorové nádoby a je v ní prostředek (6) pro průchod plynného proudu z kontinuálně míchané zóny (1) reaktoru do trubkové zóny (2) v reaktoru a jeden nebo několik výstupů (5) umístěných na trubkové zóně (2) v reaktoru pro odtah plynného produktu z trubkové zóny (2) v reaktoru.
    «4 44 ·» • 4 4 4 4.4
    4 4* « · • 4 4 4· 4
    4 4 4 4 4 «·*· 4« ·«
    V 4
  10. 10.Nádoba reaktoru podle nároku 9, vyznačující se tím, že 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 .0,4:1 áž 0,85:1.
  11. 11.Nádoba reaktoru podle nároku 9, vyznačující se tím, že kontinuálně míchaná zóna (1) reaktorové nádoby je přibližně kulovitá, vejčitá nebo oválná.
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 true CZ367697A3 (cs) 1998-05-13
CZ291902B6 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
CZ291902B6 (cs) 2003-06-18
WO1996037450A1 (en) 1996-11-28
PL192831B1 (pl) 2006-12-29
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
CZ367697A3 (cs) Způsob výroby allylhalidu a reaktor k jeho provádění
US10189756B2 (en) Adiabatic plug flow reactors and processes incorporating the same
AU665180B2 (en) A process for the production of ethylene or a mixture of ethylene and vinyl chloride
JP2004250453A (ja) ジイソシアネートの製造方法
KR20070091623A (ko) 직접염소화에 의해 1,2 디클로로에탄을 제조하기 위한 방법
KR102364277B1 (ko) 고선택성 2-메틸알릴 클로라이드의 합성 방법 및 합성 반응기
CN107667085A (zh) 用于合成1，2，3，4‑四氯‑六氟‑丁烷的方法
AU666839B2 (en) Production of alkenes
US6004517A (en) Process to make allyl chloride and reactor useful in that process
CN108311088B (zh) 喷射式环管反应器及制备丁基橡胶类聚合物的方法
US5663472A (en) Production of alkenes
US6011186A (en) Process for manufacturing allylhalide and equipment to be used therefor
MXPA91002396A (en) A process for the production of ethylene and mixes containing etil

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