DD201582A5 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF 1,2-DICHLORETHANE - Google Patents

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DD201582A5
DD201582A5 DD82237627A DD23762782A DD201582A5 DD 201582 A5 DD201582 A5 DD 201582A5 DD 82237627 A DD82237627 A DD 82237627A DD 23762782 A DD23762782 A DD 23762782A DD 201582 A5 DD201582 A5 DD 201582A5
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ethylene
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gas
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Wenzel Kuehn
Peter Widmann
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Hoechst Ag
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
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    • C07C17/15Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
    • C07C17/152Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
    • C07C17/156Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons

Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Direktchlorierung und Oxychlorierung Ethylen in einem gemeinsamen Reaktionsraum zeitlich oder räumlich hintereinander bei 180 bis 300 Grad C und 0,1 bis 1,1 MPa Druck in Gegenwart von aufgewirbelten Katalysatorteilchen unter Abführung der Reaktionswärme durch indirekte Kühlung. 98 bis 40 % der Gesamtmenge des eingespeisten Ethylens werden in die Zone eingeleitet, in der die erste Chlorierungsreaktion, beispielsweise die Oxychlorierung, stattfindet, und 2 bis 60 % der Gesamtmenge des eingespeisten Ethylens werden in die Zone eingeleitet, in der die zweite Chlorierungsreaktion, beispielsweise die Direktchlorierung, stattfindet. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung des für die Vinylchlorid-Erzeugung erforderlichen 1,2-Dichlorethans in einem Reaktionsraum unter vollständigem Wiedereinsatz des Chlorwasserstoffs und Gewinnung gut brauchbarer Wärme bei gleichmäßiger Reaktionsführung.A process is described for the preparation of 1,2-dichloroethane by direct chlorination and oxychlorination of ethylene in a common reaction space in time or in space successively at 180 to 300 degrees C and 0.1 to 1.1 MPa pressure in the presence of fluidized catalyst particles with removal of Reaction heat through indirect cooling. From 98 to 40% of the total amount of ethylene fed is introduced to the zone where the first chlorination reaction, for example oxychlorination, takes place, and from 2 to 60% of the total amount of ethylene fed is introduced to the zone where the second chlorination reaction, for example the direct chlorination takes place. The process makes it possible to produce the 1,2-dichloroethane required for vinyl chloride production in a reaction space with complete reuse of the hydrogen chloride and to obtain good usable heat with uniform reaction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1 ,.2-Dichlorethan, wobei Ethylen mit Chlorwasserstoff, Sauerstoff enthaltenden Inertgasen und Chlor in einem gemeinsamen Reaktionsraum in Gegenwart eines Katalysators umgesetzt wird.The invention relates to a process for the preparation of 1, .2-dichloroethane, wherein ethylene is reacted with hydrogen chloride, oxygen-containing inert gases and chlorine in a common reaction space in the presence of a catalyst.

1,2-Dichlorethan wird bereits seit einer Reihe von Jahren in großem Maße industriell hergestellt. Es wird hauptsächlich durch thermische Spaltung zu Vinylchlorid umgesetzt, welches wiederum die Grundlage -für den Massenkunststoff Polyvinylchlorid ist. Diese Verwendung hat 1,2-Dichlorethan zu einem der am meisten produzierten aliphatischen, chlorierten Kohlenwasserstoffe gemacht. Zu seiner Herstellung sind eine Reihe verschiedener1,2-dichloroethane has been industrially produced for a number of years. It is mainly converted by thermal decomposition to vinyl chloride, which in turn is the basis for the bulk plastic polyvinyl chloride. This use has made 1,2-dichloroethane one of the most widely produced aliphatic chlorinated hydrocarbons. For its production are a number of different

15 Verfahren bekannt, von denen die meisten von Ethylen15 methods are known, most of which are ethylene

ausgehen. Im allgemeinen wird an Ethylen direkt elementares Chlor angelagert, wobei man bei Temperaturen von 40 bis etwa 120 0C in flüssiger Phase häufig in 1,2-Dichlorethan arbeitet. In einer viel gebrauchten Form dieses Verfahrens wird die bei der Chloranlagerung entstehende beträchtliche Wärmemenge durch siedendes 1,2-Dichlorethan abgeführt. Da der Siedepunkt des 1,2-Dichlorethans bei normalem Atmosphärendruck bei etwa 84 0C liegt, reicht das Temperaturniveau, bei dem dieout. In general, elemental chlorine is attached directly to ethylene, which is often carried out at temperatures of 40 to about 120 0 C in the liquid phase in 1,2-dichloroethane. In a much used form of this process, the considerable amount of heat resulting from the chlorine accumulation is removed by boiling 1,2-dichloroethane. Since the boiling point of 1,2-dichloroethane at normal atmospheric pressure is about 84 0 C, the temperature level at which the

25 Wärmemenge abgeführt wird, entweder nicht aus, um25 amount of heat is dissipated, either not out to

Wasserdampf zu erzeugen oder es kann Wasserdampf nur bei niedriger Temperatur und damit niedrigem Druckniveau erhalten werden, der zur Wiederverwendung der in ihm enthaltenen Energie nur beschränkt einsatzfähig ist.To produce water vapor or it can be obtained water vapor only at low temperature and thus low pressure level, which is limited to reuse the energy contained in it.

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Zur besseren Ausnutzung der Reaktionswärme der direkten Chloranlagerung an Ethylen ist es bekannt, die Umsetzung in der Gasphase in Gegenwart eines aufgewirbelten Katalysators durchzuführen und unmittelbar anschließend das gebildete 1/2-Dichlorethan zu Vinylchlorid zu spalten. Die Katalysatorteilchen wirken hierbei als Wärmeüberträger, es wird bei Temperaturen von 370 bis 540 0C und Drücken bis 2,2 MPa, vorzugsweise bei 0,45 bis 1,85 MPa, gearbeitet. Der bei der Spaltung von 1,2-Dichlorethan entstehende Chlorwasserstoff wird in einem getrennten Apparat für die Oxychlorierung von Ethylen verwendet. Das hieraus gewonnene 1,2-Dichlorethan wird in den Wirbelbett-Spaltreaktor zurückgeleitet.For better utilization of the heat of reaction of the direct chlorine addition to ethylene, it is known to carry out the reaction in the gas phase in the presence of a fluidized catalyst and immediately thereafter to split the formed 1/2-dichloroethane to vinyl chloride. The catalyst particles act as heat transferers, it is at temperatures of 370 to 540 0 C and pressures up to 2.2 MPa, preferably at 0.45 to 1.85 MPa worked. The hydrogen chloride resulting from the cleavage of 1,2-dichloroethane is used in a separate apparatus for the oxychlorination of ethylene. The 1,2-dichloroethane obtained therefrom is returned to the fluidized bed cleavage reactor.

Nachteile des Verfahrens, wie die Bildung beträchtlicher Mengen Ethylenchlorid,verhältnismäßig größe Anteile an nichtumgesetztem 1,2-Dichlorethan in den Spaltprodukten, Schwierigkeiten bei der Regelung und Steuerung des Prozesses, Tendenz zur Bildung unerwünschter polychlorierter Kohlenwasserstoffe und zur Verharzung und Verkokung des Spaltreaktors, sollen vermindert werden, wenn anstelle von beispielsweise Dehydrochlorierungskatalysatoren fluidisierte, nicht-katalytische Feststoffe in dem Reaktor verwendet werden. Ferner muß das Chlor in der Chlorierungsreaktionszone an einer Anzahl verschiedener Stellen kontrolliert eingeführt werden, um die Verkokungsgefahr herabzusetzen. Hierzu ist ein besonderer, relativ aufwendiger Einbau in den Wirbelbett-Spaltreaktor erforderlieh. Es besteht ferner die Schwierigkeit, die heißen Spaltgase vom aufgewirbelten, feinteiligen, festen Wärmeübertragungsmedium möglichst vollständig zu trennen, und der Nachteil, daß bei diesen Verfahren nicht der industriell bevorzugte Röhrenspaltofen für flüssiges oder gasförmiges 1,2-Dichlorethan verwendet werden kann, der hohe Durchsatzleistungen ermöglicht.Disadvantages of the process, such as the formation of considerable amounts of ethylene chloride, relatively large amounts of unreacted 1,2-dichloroethane in the cleavage products, difficulties in controlling and controlling the process, tendency to form unwanted polychlorinated hydrocarbons and gumming and coking of the cleavage reactor to be reduced when instead of, for example, dehydrochlorination catalysts, fluidized non-catalytic solids are used in the reactor. Further, the chlorine in the chlorination reaction zone must be introduced in a controlled manner at a number of different sites to reduce the risk of coking. For this purpose, a special, relatively expensive installation in the fluidized bed cleavage reactor is erforderlieh. There is also the difficulty as far as possible to completely separate the hot cracking gases from the fluidized, finely divided, solid heat transfer medium, and the disadvantage that in these methods not the industrially preferred tube gap furnace for liquid or gaseous 1,2-dichloroethane can be used, the high throughput allows.

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Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan bekannt, wobei in einer ersten Stufe überschüssiges Ethylen, Chlorwasserstoff und überschüssiger Sauerstoff in Form von Luft in Gegenwart eines bekannten Oxychlorierungskatalysators durch entsprechende Einstellung der Mengenverhältnisse der Ausgangsstoffe unter mehr als 90 %igem Umsatz an Chlorwasserstoff bei 180 bis 350 0C zur Reaktion gebracht werden und die Restgase aus dieser Stufe nach Auswaschen des nichtumgesetzten Chlorwasser-Stoffs und der dadurch bedingten Kondensation eines Großteils des entstandenen 1,2-Dichlorethans in einer zweiten Stufe mit 80 bis 120 Mol-% Chlor, bezogen auf das in dieser Stufe eingesetzte Ethylen, in Gegenwart eines eisenhaltigen Katalysators bei 80 bis 250 0C umgesetzt werden.There is also known a process for the preparation of 1,2-dichloroethane, wherein in a first stage excess ethylene, hydrogen chloride and excess oxygen in the form of air in the presence of a known oxychlorination catalyst by adjusting the proportions of the starting materials to more than 90% conversion be reacted with hydrogen chloride at 180 to 350 0 C and the residual gases from this stage after washing out the unreacted chlorinated water and the consequent condensation of much of the resulting 1,2-dichloroethane in a second stage with 80 to 120 mol% Chlorine, based on the ethylene used in this stage, in the presence of an iron-containing catalyst at 80 to 250 0 C are reacted.

Ein ähnliches Verfahren arbeitet ebenfalls1 in zwei getrennten Stufen, zwischen denen 1,2-Dichlorethan und Wasser aus dem Reaktionsprodukt abgeschieden werden, wobei in der zweiten Stufe das überschüssige Ethylen aus der Oxychlorierung mit Chlor bei einer Temperatur von 80 bis 320 0C in Gegenwart eines aktivierten Aluminiumoxid-Katalysators umgesetzt wird.A similar process also operates 1 in two separate stages, between which 1,2-dichloroethane and water are separated from the reaction product, wherein in the second stage, the excess ethylene from the oxychlorination with chlorine at a temperature of 80 to 320 0 C in the presence an activated alumina catalyst is reacted.

Neuerdings wurde bekannt, die bei der Nachchlorierung des überschüssigen Ethylens aus der Oxychlorierung gebildeten erheblichen Mengen an 2-Chlorethanol dadurch herabzusetzen, daß man die Umsetzung in Gegenwart von zugesetztem Chlorwasserstoff durchführt.It has recently been known to reduce the considerable amounts of 2-chloroethanol formed during the rechlorination of the excess ethylene from the oxychlorination by carrying out the reaction in the presence of added hydrogen chloride.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt, die Nebenprodukte bei der Chlorierung von ethylenhaltigen Gasen, die nach der Oxychlorierung und Abtrennung der Hauptmenge der gebildeten organischen Produkte durch Abschrecken mit Wasser anfallen, dadurch zu vermindern, daß man die Chlorierung in Gegenwart von Kupfer(II)-chlorid und/oder Eisen(III)-chlorid auf einem Träger als Katalysator durchführt.Finally, a method is known, the by-products in the chlorination of ethylene-containing gases obtained by the oxychlorination and separation of the bulk of the organic products formed by quenching with water, thereby reducing the chlorination in the presence of copper (II) chloride and / or ferric chloride on a support as a catalyst.

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Alle diese letztgenannten Verfahren haben den Nachteil, . daß ein zusätzlicher Reaktor mit Produktabscheider und weiteren Einrichtungen benötigt wird, um die Ausbeute an 1,2-Dichlorethan, bezogen auf das eingesetzte Ethylen, bei der Oxychlorierung zu verbessern.All these latter methods have the disadvantage,. that an additional reactor with product separator and other facilities is needed to improve the yield of 1,2-dichloroethane, based on the ethylene used in the oxychlorination.

Zweck der ErfindungPurpose of the invention

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem man sowohl die Oxychlorierung wie auch die direkte Chloranlagerung an Ethylen in einem gemeinsamen Reaktionsraum mit guten Ausbeuten an 1,2-Dichlorethan ausführen kann, wobei das Temperaturniveau der Reaktion eine wesentlich bessere Ausnutzung der abgeführten Reaktionswärme der Chloranlagerung an Ethylen ermöglicht als nach dem bisher viel verwendeten Verfahren der Chlorierung in siedendem 1,2-Dichlorethan.The purpose of the invention is to provide a process by which both the oxychlorination and the direct chlorine addition of ethylene in a common reaction space with good yields of 1,2-dichloroethane can perform, the temperature level of the reaction a much better utilization of discharged Reaction heat of the chlorine addition to ethylene allows as by the much-used method of chlorination in boiling 1,2-dichloroethane.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem Zweck der Erfindung gerechtes Verfahren zu entwickeln. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von ► 1,2-Dichlorethan aus Ethylen durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff enthaltenden Inertgasen bei 180 bis 300 0C und 0,1 bis 1,1 MPa sowie durch Umsetzung mit Chlor in der Gasphase in Gegenwart eines kupfer- oder kupfer-und eisensalzhaltigen, festen Katalysators mit anschließender Abkühlung und destillativer Auftrennung des Reaktionsgemisches, wobei beide Chlorierungsreaktionen in einem gemeinsamen Reaktionsraum, der aufgewirbelte Katalysatorteilchen enthält, nacheinander durchgeführt werden, und die im gesamten Reaktionsraum gebildete Wärme durch indirekte Kühlung mit einem flüssigen und/oder gasförmigen Wärmeübertragußgsmedium abgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 98 bis 40 % der Gesamtmenge des in den gemeinsamen Reaktionsraum eingeleiteten Ethylen-Volumens in die Zone des Reaktionsraumes eingeleitet wird, in der die erste Chlorierungs-Reaktion stattfindet .The technical object of the invention is to develop a method which is commensurate with the purpose of the invention. This object is achieved by a process for the preparation of 1,2-dichloroethane from ethylene by reaction with hydrogen chloride and oxygen-containing inert gases at 180 to 300 0 C and 0.1 to 1.1 MPa and by reaction with chlorine in the gas phase in Presence of a copper or copper and iron salt-containing solid catalyst with subsequent cooling and separation by distillation of the reaction mixture, wherein both chlorination reactions in a common reaction space containing fluidized catalyst particles are carried out in succession, and the heat formed in the entire reaction space by indirect cooling with a liquid and / or gaseous Wärmeübertragußgsmedium is discharged, which is characterized in that 98 to 40% of the total amount of introduced into the common reaction space ethylene volume is introduced into the zone of the reaction space in which the first chlorination reaction takes place.

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Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan bekannt, wobei in einer ersten Stufe überschüssiges Ethylen, Chlorwasserstoff und überschüssiger Sauerstoff in Form von Luft in Gegenwart eines bekannten Oxychlorierungskatalysators durch entsprechende Einstellung der Mengenverhältnisse der Ausgangsstoffe unter mehr als 90 %igem Umsatz an Chlorwasserstoff bei 180 bis 350 0C zur Reaktion gebracht werden und die Restgase aus dieser Stufe nach Auswaschen des nichtumgesetzten Chlorwasser-Stoffs und der dadurch bedingten Kondensation eines Großteils des entstandenen 1,2-Dichlorethans in einer zweiten Stufe mit 80 bis 120 Mol-% Chlor, bezogen auf das in dieser Stufe eingesetzte Ethylen, in Gegenwart eines eisenhaltigen Katalysators bei 80 bis 250 0C umgesetzt werden.There is also known a process for the preparation of 1,2-dichloroethane, wherein in a first stage excess ethylene, hydrogen chloride and excess oxygen in the form of air in the presence of a known oxychlorination catalyst by adjusting the proportions of the starting materials to more than 90% conversion be reacted with hydrogen chloride at 180 to 350 0 C and the residual gases from this stage after washing out the unreacted chlorinated water and the consequent condensation of much of the resulting 1,2-dichloroethane in a second stage with 80 to 120 mol% Chlorine, based on the ethylene used in this stage, in the presence of an iron-containing catalyst at 80 to 250 0 C are reacted.

Ein ähnliches Verfahren arbeitet ebenfalls in zwei getrennten Stufen, zwischen denen 1,2-Dichlorethan und Wasser aus dem Reaktionsprodukt abgeschieden werden, wobei in der zweiten Stufe das überschüssige Ethylen aus der Oxychlorierung mit Chlor bei einer Temperatur von 80 bis 320 0C in Gegenwart eines aktivierten Aluminiumoxid-Katalysators umgesetzt wird.A similar process also operates in two separate stages, between which 1,2-dichloroethane and water are separated from the reaction product, wherein in the second stage the excess ethylene from the oxychlorination with chlorine at a temperature of 80 to 320 0 C in the presence of a activated alumina catalyst is reacted.

Neuerdings wurde bekannt, die bei der Nachchlorierung des überschüssigen Ethylens aus der Oxychlorierung gebildeten erheblichen Mengen an 2-Chlorethanol dadurch herabzusetzen, daß man die Umsetzung in Gegenwart von zugesetztem Chlorwasserstoff durchführt.It has recently been known to reduce the considerable amounts of 2-chloroethanol formed during the rechlorination of the excess ethylene from the oxychlorination by carrying out the reaction in the presence of added hydrogen chloride.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt, die Nebenprodukte bei der Chlorierung von ethylenhaltigen Gasen, die nach der Oxychlorierung und Abtrennung der Hauptmenge der gebildeten organischen Produkte durch Abschrecken mit Wasser anfallen, dadurch zu vermindern, daß man die Chlorierung in Gegenwart von Kupfer(II)-chlorid und/oder Eisen(III)-chlorid auf einem Träger als Katalysator durchführt.Finally, a method is known, the by-products in the chlorination of ethylene-containing gases obtained by the oxychlorination and separation of the bulk of the organic products formed by quenching with water, thereby reducing the chlorination in the presence of copper (II) chloride and / or ferric chloride on a support as a catalyst.

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Alle diese letztgenannten Verfahren haben den Nachteil, daß ein zusätzlicher Reaktor mit Produktabscheider und weiteren Einrichtungen benötigt wird, um die Ausbeute an 1,2-Dichlorethan, bezogen auf das eingesetzte Ethylen, bei •5 der Oxychlorierung zu verbessern.All these latter methods have the disadvantage that an additional reactor with a product separator and other facilities is required to improve the yield of 1 , 2-dichloroethane, based on the ethylene used, at • 5 oxychlorination.

Zweck der ErfindungPurpose of the invention

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem man sowohl die Oxychlorierung wie auch die direkte Chloranlagerung an Ethylen in einem gemeinsamen Reaktiönsraum mit guten Ausbeuten an 1,2-Dichlorethan ausführen kann, wobei das Temperaturniveau der Reaktion eine wesentlich bessere Ausnutzung der abgeführten Reaktionswärme der Chloranlagerung an Ethylen ermöglicht als nach dem bisher viel verwendeten Verfahren der Chlorierung in siedendem 1,2-Dichlorethan.The purpose of the invention is to provide a process with which one can carry out both the oxychlorination and the direct chlorine addition of ethylene in a common Reaktiönsraum with good yields of 1,2-dichloroethane, the temperature level of the reaction a much better utilization of discharged Reaction heat of the chlorine addition to ethylene allows as by the much-used method of chlorination in boiling 1,2-dichloroethane.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem Zweck der Erfindung gerechtes Verfahren zu entwickeln. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von » 1,2-Dichlorethan aus Ethylen durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff enthaltenden Inertgasen bei 180 bis 300 0C und 0,1 bis 1,1 MPa sowie durch Umsetzung mit Chlor in der Gasphase in Gegenwart eines kupfer- oder kupfer-und eisensalzhaltigen, festen Katalysators mit anschließender Abkühlung und destillativer Auftrennung des Reaktionsgemisches, wobei beide Chlorierungsreaktionen in einem gemeinsamen Reaktionsraum, der aufgewirbelte Katalysatorteilchen enthält, nacheinander durchgeführt werden, und die im gesamten Reaktionsraum gebildete Wärme durch indirekte Kühlung mit einem flüssigen und/oder gasförmigen . Wärmeübertragußgsmedium abgeführt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß 98 bis 40 % der Gesamtmenge des in den gemeinsamen Reaktionsraum eingeleiteten Ethylen-Volumens in die Zone des Reaktionsraumes eingeleitet wird, in der die erste Chlorierungs-Reaktion stattfindet .The technical object of the invention is to develop a method which is commensurate with the purpose of the invention. This object is achieved by a process for the preparation of »1,2-dichloroethane from ethylene by reaction with hydrogen chloride and oxygen-containing inert gases at 180 to 300 0 C and 0.1 to 1.1 MPa and by reaction with chlorine in the gas phase in Presence of a copper or copper and iron salt-containing solid catalyst with subsequent cooling and separation by distillation of the reaction mixture, wherein both chlorination reactions in a common reaction space containing fluidized catalyst particles are carried out in succession, and the heat formed in the entire reaction space by indirect cooling with a liquid and / or gaseous. Wärmeübertragußgsmedium is discharged, which is characterized in that 98 to 40% of the total amount of ethylene introduced into the common reaction space volume is introduced into the zone of the reaction space in which the first chlorination reaction takes place.

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und die restlichen 2 bis 60 % der Gesamtmenge des in den gemeinsamen Reaktionsraum eingeleiteten Ethylen-Volumens in die Zone des Reaktionsraumes eingeleitet wird, in der die zweite Chlorierungs-Reaktion stattfindet.and the remaining 2 to 60% of the total amount of ethylene introduced into the common reaction space is introduced into the zone of the reaction space in which the second chlorination reaction takes place.

Die beiden Chlorierun.gs-Reaktionen können in beliebiger Reihenfolge nacheinander durchgeführt werden, wobei ein qualitativ hochwertiges 1,2-Dichlorethan in guten Äusbeuten auch dann erhalten wird, wenn die umgesetzte Menge Ethylen bei jeder Chlorierungsreaktion etwa gleich groß ist. Letzteres Verfahren ist eine bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das erzeugte 1,2-Dichlorethan anschließend wie üblich durch thermische Spaltung zu Vinylchlorid umgesetzt wird, da auf diese Weise die Gesamtmenge des zu spaltenden 1,2-Dichlorethans in einer Reaktionseinheit unter guter Wärmeausnutzung erzeugt werden kann, wobei der durch den Spaltprozeß erzeugte Chlorwasserstoff in die 1,2-Dichlorethan-Herstellung zurückgeführt und zur Chlorierung von etwa der Hälfte des insgesamt eingesetzten Ethylens verwendet wird.The two Chlorierun.gs reactions can be carried out sequentially in any order, with a high-quality 1,2-dichloroethane is obtained in good Äusbeuten even if the converted amount of ethylene in each chlorination reaction is about the same size. The latter method is a preferred variant of the method according to the invention, when the produced 1,2-dichloroethane is subsequently reacted as usual by thermal cleavage to vinyl chloride, since in this way the total amount of 1,2-dichloroethane to be cleaved is produced in a reaction unit with good heat utilization can be, wherein the hydrogen chloride produced by the cleavage process in the 1,2-dichloroethane production is recycled and used for the chlorination of about half of the total ethylene used.

Als Wärmeübertragungsmedium für die Abführung der im gesamten Reaktionsraum gebildeten Wärme durch indirekte Kühlung eignen sich beispielsweise hochsiedende Mineralöle und Silikonöle. Bevorzugt wird Wasser eingesetzt, das durch Wärmeaufnahme in Mitteldruckdampf verwandelt wirdAs a heat transfer medium for the removal of the heat generated in the entire reaction chamber by indirect cooling, for example, high-boiling mineral oils and silicone oils are. Preference is given to using water, which is converted by heat absorption into medium-pressure steam

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In einer bevorzugten Ausführungform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den Reaktionsraum zuerst das Sauerstoff enthaltende Inertgas, eine erste Teilmenge des Ethylens und der Chlorwasserstoff sowie danach die zweite Teilmenge des Ethylens und Chlor in folgenden Molverhältnissen eingeführt:In a preferred embodiment of the process according to the invention, the inert gas containing oxygen, a first portion of ethylene and the hydrogen chloride and then the second portion of ethylene and chlorine are introduced into the reaction space in the following molar ratios:

237627 3 -237627 3 -

6 -6 -

2 mol HCl; 1,01 bis 3 mol C2H4 (Gesamtmenge) ; mindestens 0,5, im allgemeinen 0,5 bis 1 mol O2 und 0,009 bis 2 mol Cl2, wobei die Chlormenge so bemessen wird, daß im Endprodukt der Reaktion, das heißt im Gasgemisch, das den Reaktionsraum verläßt, weniger als 0,001 Gew.-% freies, elementares Chlor gefunden werden.2 moles of HCl; 1.01 to 3 moles of C2H4 (total); at least 0.5, generally 0.5 to 1 mol of O 2 and 0.009 to 2 moles of Cl 2 , wherein the amount of chlorine is such that in the final product of the reaction, that is in the gas mixture leaving the reaction space, less than 0.001 wt .-% free, elemental chlorine can be found.

Die im vorhergehenden Absatz angegebene Gesamtmenge des Ethylens von 1,01 bis 3 mol wird so aufgeteilt, daß 98 bis 40 % dieser Gesamtmenge, vorzugsweiseThe total amount of ethylene of 1.01 to 3 mols indicated in the preceding paragraph is divided so that 98 to 40% of this total amount, preferably

95 bis 60 % dieser Gesamtmenge, zusammen mit dem Chlor-"1^ wasserstoff oder in dessen unmittelbarer Nähe in den Reaktionsraum eingeleitet werden. Die restlichen 2 bis 60 %, vorzugsweise 5 bis 40 % der Gesamtmenge des Ethylens werden in der Nähe, zweckmäßig kurz vor der Stelle, an der Chlor in den Reaktionsraum eingeführt wird, in den Reaktionsraum eingeleitet. Wenn beispielsweise die Gesamtmenge des in einer bestimmten Zeit in den Reaktionsraum eingegebenen Ethylens 2 mol beträgt, so werden davon 98 bis 40 %, das sind 1,96 bis 0,8 mol, vorzugsweise 95 bis 60 %, das sind 1,9 bis 1,2 mol, Ethylen zusammen mit dem Chlorwasserstoff eingeleitet und 2 bis 60 %, das sind 0,04 bis 1,2 mol, vorzugsweise 5 bis 40 %, das sind 0,1 bis 0,8 irtol, Ethylen kurz vor der Chlor-Einführung in den Reaktionsraum eingeleitet. Wenn weniger als 40 % der Gesamtmenge des Ethylens zusammen mit dem Chlorwasserstoff oder in dessen unmittelbarer Nähe eingeleitet werden, ',>ird eine Abnahme der Ausbeute an 1,2-Dichlorethan und Zunahme der Bildung von unerwünschten Nebenprodukten beobachtet.95 to 60% of this total amount, ^ together with the chlorine "1 is hydrogen or be initiated in the immediate vicinity of the reaction chamber. The remaining 2 to 60%, preferably 5 to 40% of the total amount of the ethylene is close, advantageously short For example, if the total amount of ethylene introduced into the reaction space in a given time is 2 mols, 98 to 40%, that is, 1.96 to, is introduced into the reaction space 0.8 mol, preferably 95 to 60%, which is 1.9 to 1.2 mol, ethylene introduced together with the hydrogen chloride and 2 to 60%, that is 0.04 to 1.2 mol, preferably 5 to 40% , which are 0.1 to 0.8 irtol, ethylene is introduced into the reaction chamber shortly before chlorine is introduced, and less than 40% of the total amount of ethylene is introduced together with or in the immediate vicinity of the hydrogen chloride Decrease in the yield of 1,2-dichloroethane and increased formation of undesirable by-products.

Unter Inertgas sind solche Stoffe zu verstehen, die unter den Reaktionsbedingungen gasförmig sind und an der Reaktion entweder überhaupt nicht oder in ganz untergeordnetem Maße teilnehmen. Beispiele für. Inertgase sind Stickstoff, Kohlendioxid und 1,2-Dichlorethan-Inert gas is understood as meaning those substances which are gaseous under the reaction conditions and participate in the reaction either not at all or in a very minor degree. Examples for. Inert gases are nitrogen, carbon dioxide and 1,2-dichloroethane.

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Dampf. Bevorzugt wird Stickstoff als Inertgas eingesetzt. Die Inertgas-Menge wird zweckmäßig so bemessen, daß eine ausreichende Aufwirbelung der festen Katalysatorteilchen erreicht wird, ohne das Reaktionsgemisch zu weitgehend zu verdünnen.Steam. Nitrogen is preferably used as the inert gas. The amount of inert gas is suitably dimensioned so that a sufficient fluidization of the solid catalyst particles is achieved without diluting the reaction mixture too much.

Bevorzugt wird der Sauerstoff zu mindestens 50 bis 100 %, insbesondere zu 90 bis 100 %, seiner Gesamtmenge als Luft in den Reaktionsraum eingeleitet.Preferably, the oxygen to at least 50 to 100%, in particular 90 to 100%, of its total amount is introduced as air in the reaction space.

Alle Gase werden möglichst mit geringer relativer Feuchte in die Reaktionszone gegeben. Das Chlorwasserstoff gas stammt bevorzugt aus der thermischen Spaltung von 1,2-Dichlorethan zur Herstellung von Vinylchlorid. Vor Eingabe in den Reaktionsraum können die Gase beispielsweise auf Temperaturen von 60 bis 180 0C vorgeheizt werden.All gases are added as possible with low relative humidity in the reaction zone. The hydrogen chloride gas is preferably derived from the thermal cleavage of 1,2-dichloroethane to produce vinyl chloride. Before entering the reaction space, the gases can be preheated to temperatures of 60 to 180 0 C, for example.

Alle Gase können· einzeln, das Ethylen in mindestens zwei Teilmengen in den Reaktionsraum eingeführt werden, bevorzugt werden jedoch Chlorwasserstoff und eine erste Teilmenge des Ethylens einerseits sowie Sauerstoff und Inertgas, beispielsweise als Luft, andererseits, jeweils in Mischung miteinander, eingeführt. Das Chlor kann bei diskontinuierlicher Fahrweise zeitlich, bei der bevorzugten kontinuierlichen Fahrweise räumlich nach der Eingabe der anderen Gase in den Reaktionsraum eingeführt werden. Zweckmäßig : kurz vor der Chloreinführung wird die zweite Teilmenge des Ethylens in- den Reaktionsraum eingespeist.All gases can be individually, the ethylene introduced in at least two subsets in the reaction space, but preferably hydrogen chloride and a first portion of ethylene on the one hand and oxygen and inert gas, for example as air, on the other hand, in each case in mixture, introduced. The chlorine can be introduced in the intermittent driving time, in the preferred continuous driving manner spatially after the input of the other gases in the reaction space. Convenient : just before the introduction of chlorine, the second part of the ethylene is fed into the reaction space.

Der Reaktionsraum kann beispielsweise kugelige, ellipsoidische oder zylindrische Gestalt haben, er sollte so ausgebildet sein, daß er keine toten Ecken und Winkel aufweist, in denen sich der aufgewirbelte KatalysatorThe reaction space may have, for example, spherical, ellipsoidal or cylindrical shape, it should be formed so that it has no dead corners and angles, in which the fluidized catalyst

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absetzen kann. Vorzugsweise wird ein langgestreckt zylindrischer Reaktionsraum mit kreisförmigem Querschnitt und senkrecht stehender Zylinderachse, beispielsweise ein Rohr, verwendet.can settle. Preferably, an elongate cylindrical reaction space with a circular cross-section and a vertical cylinder axis, for example a pipe, is used.

Der Reaktionsraum ist zweckmäßig mit einem Doppelmantel sowie Einbauten ausgerüstet, durch die das Wärmeübertragungsmedium fließt. Geeignete Einbauten sind beispielsweise Schlangen- oder Rohrregister-Kühler. Diese Einbauten können in mehreren, voneinander getrennten Einheiten angeordnet sein, die von verschiedenen Medien mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten durchflossen werden können, um eine optimale Wärmeausnutzung und einen optimalen Temperaturverlauf im Reaktionsraum zu ermög-The reaction space is expediently equipped with a double jacket and internals through which the heat transfer medium flows. Suitable internals are, for example, snake or tube register cooler. These internals can be arranged in several, separate units, which can be flowed through by different media with different flow velocities, in order to allow optimal heat utilization and an optimal temperature profile in the reaction space.

15 liehen.15 lent.

Die verschiedenen Gase können durch einfache Rohre in den Reaktionsraum geleitet werden, die zweckmäßig an ihren Enden Einrichtungen zur besseren Verteilung über die Fläche enthalten. Solche geeigneten Einrichtungen sind beispielsweise gelochte Platten oder Kugeln, Fritten oder ein beziehungsweise mehrere Rohre mit einer Vielzahl von Gasausström-Öffnungen.The various gases can be passed through simple tubes into the reaction space, which conveniently contain at their ends facilities for better distribution over the area. Such suitable means are, for example, perforated plates or balls, frits, or one or more tubes having a plurality of gas outflow openings.

Der Reaktionsraum enthält zweckmäßig in seiner obersten Zone eine Öffnung mit regelbarem Querschnitt, durch die die Reaktionsprodukte abgeführt werden. Nach Verlassen des Reaktionsraumes passieren die Reaktionsprodukte zweckmäßig einen Abscheider für feinteilige, feste Katalysatorteilchen, beispielsweise einen Zyklon oder ähnlichen Apparat. Die abgeschiedenen Teilchen werden in den Reaktor zurückgeführt.The reaction space expediently contains in its uppermost zone an opening with a controllable cross section through which the reaction products are removed. After leaving the reaction space, the reaction products pass suitably a finely divided, solid catalyst particles, such as a cyclone or similar apparatus. The deposited particles are returned to the reactor.

Nach Verlassen des Abscheiders werden die Gase gegebenenfalls gewaschen und teilweise kondensiert, die bei Normaldruck bei ca. 10 0C nicht kondensierbaren GasanteileAfter leaving the separator, the gases are optionally washed and partially condensed, at atmospheric pressure at about 10 0 C non-condensable gas components

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werden, gegebenenfalls nach Abtrennung schädlicher oder störender Stoffe, in die Atmosphäre geleitet. Zumindest ein Teil der nicht-kondensierbaren Gase kann auch im Kreis in den Reaktionsraum zurückgeführt werden. Die kondensierten Reaktionsprodukte werden zwecks Gewinnung von reinem.1,2-Dichlorethan destillativ aufgetrennt, wie üblich.are passed into the atmosphere, optionally after removal of harmful or interfering substances. At least some of the non-condensable gases can also be recirculated to the reaction space. The condensed reaction products are separated by distillation to obtain pure. 1, 2-dichloroethane, as usual.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die umzusetzenden Stoffe in den Reaktionsraum in folgenden Mengenverhältnissen eingeführt:In a particularly preferred embodiment of the present invention, the substances to be reacted are introduced into the reaction space in the following proportions:

2 mol HCl; 1,8 bis 2,2 mol C2H4 (Gesamtmenge); 0,5 bis 0,6 mol O2 und 0,79 bis 1,2 mol Cl2, wobei die Chlormenge so bemssen wird, daß im Gasgemisch, welches den Reaktionsraum verläßt, weniger als 0,001 Gew.-% freies, elementares Chlor gefunden werden. Bei Anwendung dieser Molverhältnisse kann 1,2-Dichlorethan für die nachfolgende Spaltung zu Vinylchlorid unter optimaler Ausnutzung des aus dem Spaltprozeß zurückgeführten Chlorwasserstoffes sowie der Einsatzstoffe Ethylen und Chlor in einer einzigen Reaktionseinheit hergestellt werden.2 moles of HCl; 1.8 to 2.2 moles of C 2 H 4 (total); 0.5 to 0.6 mol of O 2 and 0.79 to 1.2 mol of Cl 2 , wherein the amount of chlorine is so dimensioned that found in the gas mixture leaving the reaction space, less than 0.001 wt .-% free, elemental chlorine become. When these molar ratios are used, 1,2-dichloroethane can be prepared for the subsequent cleavage to vinyl chloride with optimum utilization of the hydrogen chloride recirculated from the cleavage process and the feedstock ethylene and chlorine in a single reaction unit.

Wie vorstehend beschrieben wird die Gesamtmenge des Ethylens von 1,8 bis 2,2 mol so aufgeteilt, daß 98 bis 40 % dieser Gesamtmenge, vorzugsweise 95 bis 60 % dieser Gesamtmenge, zusammen mit dem Chlorwasserstoff oder in dessen unmittelbarer Nähe in den Reaktionsraum eingeleitet werden. Die restlichen 2 bis 60 %, vorzugsweise 5 bis 40 %, der Gesamtmenge des Ethylens werden in der Nähe, zweckmäßig kurz vor der Stelle, an der Chlor in den Reaktionsraum eingeführt wird, in den Reaktionsraum eingespeist.As described above, the total amount of ethylene is divided from 1.8 to 2.2 moles so that 98 to 40% of this total amount, preferably 95 to 60% of this total amount, together with the hydrogen chloride or in its immediate vicinity are introduced into the reaction space , The remaining 2 to 60%, preferably 5 to 40%, of the total amount of ethylene are fed into the reaction space in the vicinity, expediently shortly before the point at which chlorine is introduced into the reaction space.

Das in den beiden vorangegangenen Absätzen beschriebene Verfahren wird insbesondere so ausgeführt, daß an einem Ende eines rohrförmigen Reaktors, zweckmäßig am unterenThe process described in the two preceding paragraphs is in particular carried out so that at one end of a tubular reactor, suitably at the bottom

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Ende eines senkrecht oder nahezu senkrecht stehenden rohrförmigen Reaktors eine erste Teilmenge des Ethylens, Chlorwasserstoff und sauerstoffhaltiges Inertgas getrennt oder zumindest teilweise getrennt voneinander eingeleitet werden. Es können beispielsweise die erste Teilmenge des Ethylens und Chlorwasserstoff gemeinsam/ jedoch getrennt vom sauerstoffhaltigen Inertgas eingeführt werden. In einem bestimmten Abstand von der in Gasströmungsrichtung letzten der obengenannten Gaseinleitungen entfernt wird Chlor und zweckmäßig kurz davor die zweite Teilmenge des Ethylens in den Reaktionsraum eingeleitet. Die Lage der Chloreinleitung wird so gewählt, daß zwischen ihr und der vorhergehenden Chlorwasserstoffeinleitung ein Reaktionsraum liegt/ der 40 bis 85 %, vorzugsweise 55 bis . 75 %/ des gesamten zur Verfügung stehenden Reaktionsraumes im Reaktor beträgt. Am anderen Ende des Reaktors, zweckmäßig am oberen Ende eines senkrechten oder nahezu senkrecht stehenden rohrförmigen Reaktors, werden die Reaktionsprodukte abgeführt.At the end of a vertical or nearly vertical tubular reactor, a first portion of the ethylene, hydrogen chloride and oxygen-containing inert gas are introduced separately or at least partially separated from each other. For example, the first portion of ethylene and hydrogen chloride may be introduced together / separately from the oxygen-containing inert gas. At a certain distance from the last in gas flow direction of the above-mentioned gas discharges chlorine and expediently shortly before the second portion of the ethylene introduced into the reaction space. The position of the chlorine inlet is chosen so that between it and the previous hydrogen chloride introduction is a reaction space / 40 to 85%, preferably 55 to. 75% / of the total available reaction space in the reactor. At the other end of the reactor, suitably at the top of a vertical or nearly vertical tubular reactor, the reaction products are removed.

Ein solches Verfahren ist insbesondere für den technisch wichtigen kontinuierlichen Betrieb geeignet. Für diesen kontinuierlichen Betrieb mit in Strömungsrichtung der Gase zuerst eingeleitetem Chlorwasserstoff und nachfolgend eingeleitetem Chlor wird vorzugsweise das Wärmeübertragungsmedium in der indirekten Kühlung des Reaktionsraums im Gegenstrom zu den im Reaktionsraum befindlichen Gasen geführt. Hierdurch wird eine bessere Wärmeabführung und ein günstigerer Temperatur-Such a method is particularly suitable for the technically important continuous operation. For this continuous operation with hydrogen chloride initially introduced in the flow direction of the gases and subsequently introduced chlorine, the heat transfer medium is preferably passed in the indirect cooling of the reaction space in countercurrent to the gases present in the reaction space. This results in better heat dissipation and a more favorable temperature

30 verlauf im Reaktionsraum erreicht.30 course reached in the reaction space.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den Reaktionsraum zuerst Inertgas, das gegebenenfalls Sauerstoff enthalten kann, sowie eine erste Teilmenge des Ethylens und getrennt davon Chlor sowie nachfolgend Chlorwasserstoff,According to a further preferred embodiment of the process according to the invention, inert gas, which may optionally contain oxygen, as well as a first portion of the ethylene and separately from it chlorine and subsequently hydrogen chloride, are first introduced into the reaction space,

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die zweite Teilmenge des Ethylens und gegebenenfalls Sauerstoff und Inertgas in folgenden Molverhältnissen eingeführt:the second portion of the ethylene and optionally oxygen and inert gas introduced in the following molar ratios:

2 riiol C2H4 (Gesamtmenge); 0,9 bis 1,2 niol Cl2; 1,6 bis 2,3 mol HCl und 0,35 bis 1,3 mol Gesamt-O2, wobei die Sauerstoff- oder die Chlorwasserstoffmenge so bemessen wird, daß im Endprodukt, das heißt im Gasgemisch, das den Reaktionsraum verläßt, weniger als 0,001 Gew.-% freies, elementares Chlor gefunden werden.2 riiol C 2 H 4 (total); 0.9 to 1.2 niol Cl 2 ; 1.6 to 2.3 moles of HCl and 0.35 to 1.3 moles of total O 2 , wherein the amount of oxygen or hydrogen chloride is so dimensioned that in the final product, that is in the gas mixture leaving the reaction space, less than 0.001 wt .-% free, elemental chlorine can be found.

Die insgesamt 2 mol in einer bestimmten Zeit eingesetztes Ethylen werden so aufgeteilt, daß 98 bis 40 % dieser Gesamtmenge in unmittelbarer Nähe der Chloreinführung in den Reaktionsraum eingeleitet werden. Die rest- liehen 2 bis 60 % der Ethylen-Gesamtmenge werden entweder zusammen mit dem Chlorwasserstoff oder in dessen unmittelbarer Nähe in den Reaktionsraum eingespeist.The total of 2 moles of ethylene used in a given time are divided so that 98 to 40% of this total amount in the immediate vicinity of the chlorine introduction into the reaction space are introduced. The remaining borrowed 2 to 60% of the total ethylene amount are fed either together with the hydrogen chloride or in its immediate vicinity in the reaction space.

Diese Ausführungsform des Verfahrens wird insbesondere angewendet, wenn, beispielsweise zur Verminderung des Anteils an 2-Chlorethanol in den Reaktionsprodukten, mit einem geringen Überschuß an Chlorwasserstoff gefahren werden soll. Wie bereits oben beschrieben, ist auch diese Ausführungsform geeignet, 1,2-Dichlorethan für die thermische Spaltung zu Vinylchlorid zu erzeugen, unter optimaler Ausnutzung des bei dieser Spaltung erzeugten Chlorwasserstoffs, wobei die gesamte 1,2-Dichlorethanerzeugung in einem einzigen Reaktionsraum stattfindet.This embodiment of the method is used in particular if, for example, to reduce the proportion of 2-chloroethanol in the reaction products, with a slight excess of hydrogen chloride to be driven. As already described above, this embodiment is also suitable for producing 1,2-dichloroethane for the thermal cleavage to vinyl chloride, with optimum utilization of the hydrogen chloride produced in this cleavage, wherein the entire 1,2-dichloroethane production takes place in a single reaction space.

Als Inertgas sind wiederum, wie oben beschrieben, beispielsweise Stickstoff, Kohlendioxid und/oder 1,2-Dichlorethan-Dampf geeignet, wobei bevorzugt Stickstoff eingesetzt wird. Die Kauptmenge des benötigten Sauer-Stoffs wird zweckmäßig an der Stelle zugeführt, an derAs inert gas, in turn, as described above, for example, nitrogen, carbon dioxide and / or 1,2-dichloroethane vapor are suitable, preferably nitrogen is used. The main amount of the required sour substance is expediently supplied at the point at which

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auch der Chlorwasserstoff eingeleitet wird, jedoch ist auch die Zuführung beträchtlicher Mengen Sauerstoff bereits an der Stelle, an der eine erste Teilmenge des Ethylens und Chlor eingeleitet werden, möglich. Diese Verfahrensweise wird insbesondere dann angewendet, wenn als kostengünstiges Wirbelgas Luft eingesetzt werden soll.Also, the hydrogen chloride is introduced, but also the supply of considerable amounts of oxygen is already at the point at which a first subset of ethylene and chlorine are introduced possible. This procedure is used in particular when air is to be used as a cost-effective fluidizing gas.

Das in den vier vorangegangenen Absätzen beschriebeneThat described in the previous four paragraphs

'10 Verfahren wird insbesondere so ausgeführt, daß an einem Ende eines rohrförmigen Reaktors, zweckmäßig am unteren Ende eines senkrecht oder nahezu senkrecht stehenden rohrförmigen Reaktors eine erste Teilmenge des Ethylens, Chlor und Inertgas, das gegebenenfalls Sauerstoff enthalten kann, zumindest teilweise getrennt voneinander eingeleitet werden. Das Inertfs© kann beispielsweise auch in Mischung mit Chlor, jedoch die erste Teilmenge des Ethylens getrennt hiervon,eingeführt werden. In einem bestimmten Abstand von der in Gasströmungsrichtung letzten der obengenannten Gaseinleitungen entfernt wird Chlorwasserstoff und gegebenenfalls Sauerstoff und Inertgas getrennt oder zumindest teilweise getrennt in den Reaktionsraum eingeleitet. Die Lage der Chlorwasserstoffeinleitung wird so gewählt, daß zwischen ihr und der vorhergehenden Chloreinleitung ein Reaktionsraum liegt, der 10 bis 40 %, vorzugweise 15 bis 30 %, des gesamten zur Verfügung stehenden Reaktionsraumes im Reaktor beträgt. Die zweite Teilmenge des Ethylens wird zusammen mit dem Chlorwasserstoff oder in dessen unmittelbarer Nähe in den Reaktionsraum eingeführt. &jb anderen Ende des Reaktors, zweckmäßig am oberen Ende eines senkrechten oder nahezu senkrecht stehenden rohrförmigen Reaktors werden die Reaktionsprodukte abgeführt.In particular, the process is carried out so that at one end of a tubular reactor, advantageously at the lower end of a vertical or nearly vertical tubular reactor, a first portion of the ethylene, chlorine and inert gas, optionally containing oxygen, are introduced at least partially separated from each other , For example, the Inertfs® may also be introduced in admixture with chlorine but the first subset of the ethylene separate therefrom. At a certain distance from the last in the gas flow direction of the above-mentioned gas discharges hydrogen chloride and optionally oxygen and inert gas is separated or at least partially introduced separately into the reaction space. The location of the hydrogen chloride introduction is chosen so that between her and the previous introduction of chlorine is a reaction space which is 10 to 40%, preferably 15 to 30%, of the total available reaction space in the reactor. The second portion of the ethylene is introduced together with the hydrogen chloride or in its immediate vicinity in the reaction space. At the other end of the reactor, expediently at the upper end of a vertical or nearly vertical tubular reactor, the reaction products are removed.

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Bei der soeben beschriebenen Ausführungsform des neuen Verfahrens wird das Wärmeübertragungsmedium in der indirekten Kühlung des Reaktionsraums vorteilhaft im Gleichstrom zu den Gasen geführt.In the embodiment of the new process just described, the heat transfer medium in the indirect cooling of the reaction space is advantageously conducted in cocurrent to the gases.

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorteilhaft bei Temperaturen des Reaktionsgemisches im Reaktionsraum von bis 250 0C, insbesondere bei 200 bis 230 °C, durchgeführt. Hierbei kann, insbesondere bei kontinuierlichen Verfahren ein räumlicher Temperaturgradient angewendet werden. Beispielsweise kann aft der Einführungsstelle der Gase in den Reaktionsraum eine niedrigere Temperatur herrschen als an der Entnahmestelle der Reaktionsprodukte. Die Temperatur kann auch in StrÖmungsrightung der Gase gesehen im ersten Drittel des Reaktionsraumes oder in der Mitte oder im zweiten Drittel höher sein als in den restlichen Bereichen des Reaktionsraumes.The inventive method is advantageously carried out at temperatures of the reaction mixture in the reaction space of up to 250 0 C, in particular at 200 to 230 ° C. In this case, in particular in continuous processes, a spatial temperature gradient can be used. For example, the introduction point of the gases into the reaction space may be lower than at the point of removal of the reaction products. The temperature may also be higher in the first third of the reaction space when viewed in the direction of flow of the gases, or higher in the middle or in the second third than in the remaining regions of the reaction space.

Zweckmäßig werden die Gase vor Einführung in den Reaktionsraum auf Temperaturen von 50 bis etwa 180 0C erwärmt.Suitably, the gases are heated to temperatures of 50 to about 180 0 C prior to introduction into the reaction space.

Das neue Verfahren kann bei normalem Atmosphärendruck (0,09 bis 0,1 MPa) durchgeführt werden. Im allgemeinen wird man zur Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute erhöhten Druck bis etwa 1,1 MPa anwenden. Vorzugsweise wird bei Drücken von 0,3 bis 0,6 MPa gearbeitet.The new process can be carried out at normal atmospheric pressure (0.09 to 0.1 MPa). In general, to increase the space-time yield, elevated pressure up to about 1.1 MPa will be used. Preference is given to operating at pressures of 0.3 to 0.6 MPa.

Der feste Katalysator wird vorteilhaft in feinteiliger Form mit einer mittleren Teilchengröße von 20 bis 400 p.m angewendet. Besonders gute Ergebnisse werden mit einem Katalysator mit einer mittleren Teilchengröße von 30 bis 70 μΐη erhalten.The solid catalyst is advantageously used in finely divided form having an average particle size of 20 to 400 p.m. Particularly good results are obtained with a catalyst having an average particle size of 30 to 70 μΐη.

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Der Katalysator besteht zweckmäßig aus einer Trägersubstanz, die eine große Oberfläche je Gewichtseinheit, beispielsweise 70 bis 200 m2/g und mehr, aufweist, bei hohen Temperaturen, beispielsweise bis mindestens 500 0C, mechanisch stabil ist und aus der Gasreaktion unverändert hervorgeht. Geeignete Trägermaterialien sind wärmebe-" ständige Oxide, beispielsweise Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid sowie Diatomeenerde oder silikatische Materialien. Vorzugsweise wird Aluminiumoxid eingesetzt.The catalyst expediently consists of a carrier substance which has a large surface area per unit weight, for example 70 to 200 m 2 / g and more, is mechanically stable at high temperatures, for example up to at least 500 ° C., and remains unchanged from the gas reaction. Suitable support materials are heat-resistant oxides, for example silicon dioxide or aluminum oxide, and also diatomaceous earth or silicate materials.

Auf diesem Trägermaterial ist zweckmäßig etwa 0,5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, Kupfer als Salz oder Oxid aufgebracht. Diese Kupfersalze bzw. -oxide verwandeln sich in der Regel während des Gebrauchs durch den anwesenden Chlorwasserstoff und das Chlor in Kupfer(II)-chlorid, sofern sie nicht schon von Anfang an als dieses Chlorid aufgebracht wurden.On this support material is suitably about 0.5 to 15 wt .-%, based on the total catalyst, copper applied as a salt or oxide. These copper salts or oxides usually change during use by the presence of hydrogen chloride and the chlorine in copper (II) chloride, unless they have been applied from the outset as this chloride.

Neben Kupfer kann der Katalysator mit Vorteil noch kleinere Mengen von Lewis-Säuren, insbesondere etwa 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, Eisen, das als Oxid oder als Salz aufgebracht wurde und sich während der Reaktion in die Lewis-Säure Eisen(III)-chlorid umwandelt, enthalten.. Die obengenannten Prozentangaben beziehen sich jeweils auf das Metallion, nicht auf das Chlorid bzw. sonstige Metallsalz- oder -oxid.In addition to copper, the catalyst may advantageously be even smaller amounts of Lewis acids, in particular about 0.01 to 0.5 wt .-%, based on the total catalyst, iron, which was applied as an oxide or salt and during the reaction into the Lewis acid iron (III) chloride, contains .. The abovementioned percentages refer to the metal ion, not to the chloride or other metal salt or oxide.

Neben den genannten Zusätzen kann der Katalysator noch weitere Zusätze enthalten, die die Flüchtigkeit insbesondere des Kupfer(II)-chlorids herabsetzen, beispielsweise Alkalimetallchloride wie Kaliumchlorid oder Erdalkalimetallchloride wie Calcium- oder Magnesiumchlorid sowie Zusätze weiterer metallischer Verbindungen, die die Wirksamkeit und/oder Selektivität des Katalysators in bezug auf die Gewinnung von 1,2-Dichlorethan verbessern. Als Beispiele seien genannt Silber, Zink, Chrom,In addition to the additives mentioned, the catalyst may contain further additives which reduce the volatility, in particular of cupric chloride, for example alkali metal chlorides, such as potassium chloride or alkaline earth metal chlorides, such as calcium chloride or magnesium chloride, and additives of other metallic compounds which increase the effectiveness and / or selectivity of the catalyst Improve catalyst with respect to the recovery of 1,2-dichloroethane. Examples include silver, zinc, chromium,

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Mangan, seltene Erdmetalle wie Cer, Lanthan, Ytterbium und Neodym; Platinmetalle wie Rhodium, Platin.Manganese, rare earth metals such as cerium, lanthanum, ytterbium and neodymium; Platinum metals such as rhodium, platinum.

Es können auch Mischungen verschiedener Katalysator- und Katalysatorträger-Teilchen verwendet werden, zum Beispiel mit Kupfersalzen behandeltes Trägermaterial, gemischt mit Teilchen des unbehandelten oder eines anders, beispielsweise mit Eisen(III)-chlorid oder einer anderen Lewis-Säure behandelten Trägermaterials.Mixtures of various catalyst and catalyst support particles may also be used, for example, copper salt treated support material mixed with particles of the untreated or another, for example, ferric chloride or other Lewis acid treated support material.

Das Verhältnis des.Gesamtreaktionsraumes vor Einfüllen des Katalysators zum Schüttvolumen des eingefüllten Katalysators beträgt zweckmäßig etwa 1,1 bis 3, vorzugsweise 1,2 bis 1,7.The ratio of the total reaction space before filling the catalyst to the bulk volume of the charged catalyst is suitably about 1.1 to 3, preferably 1.2 to 1.7.

15 ' ' ' ' ' .'  15 '' '' '.'

Die Strömungsgeschwindigkeit der Gase im Reaktionsraum ist zweckmäßig so hoch, daß mindestens 95 Gew.-%, vorzugsweise 100 Gew.-%, Katalysatorteilchen aufgewirbelt werden. Entsprechend ist die Einspeisung des gegebenenfalls im Kreis geführten Inertgases unter Berücksichtigung der in den Reaktionsraum eingespeisten, an der Reaktion beteiligten Gase zu wählen.The flow rate of the gases in the reaction space is suitably so high that at least 95 wt .-%, preferably 100 wt .-%, catalyst particles are fluidized. Accordingly, the feed of the optionally circulated inert gas is to be selected taking into account the gases which are fed into the reaction space and participate in the reaction.

Die mittlere Verweilzeit der in Reaktion befindlichen Gase im Reaktionsraum hängt von der gewählten Reaktionstemperatur ab, wobei im allgemeinen die Verweilzeit umso kürzer sein soll, je höher die Reaktionstemperatur eingestellt wird. Die mittlere Verweilzeit beträgt im allgemeinen 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 70 s, und insbesondere 30 bis 60 s. Sie wird beim kontinuierlichen Betrieb ermittelt aus dem in den Reaktionsraum in einer Sekunde eingespeisten Volumen der Gase bei dem Druck und der Temperatur, die im Reaktionsraum herrschen, in bezug auf das Volumen des gesamten Reaktionsraumes, abzüglich des Eigenvolumens des darin enthaltenen Katalysators und der Einbauten (Kühlrohre; Temperatur-Meßfühler). DasThe average residence time of the gases in reaction in the reaction space depends on the chosen reaction temperature, wherein in general the residence time should be shorter the higher the reaction temperature is set. The average residence time is generally 10 to 100, preferably 20 to 70 s, and in particular 30 to 60 s. It is determined during continuous operation from the volume of the gases fed into the reaction space in one second at the pressure and the temperature prevailing in the reaction space with respect to the volume of the entire reaction space, minus the intrinsic volume of the catalyst contained therein and the internals ( Cooling tubes, temperature sensor). The

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Eigenvolumen der Katalysatorteilchen wird beispielsweise nach der Flüssigkeitsverdrängungs-Methode (siehe weiter unten) ermittelt. ,The intrinsic volume of the catalyst particles is determined, for example, by the liquid displacement method (see below). .

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren soviel Sauerstoff beziehungsweise Sauerstoff enthaltendes Inertgas in den Reaktionsraum eingeführt, daß im Gasgemisch, das den Reaktionsraum verläßt, nach Kondensation der leicht kondensierbaren Reaktionsprodukte (z.B. Wasser und 1,2-Dichlorethan) bei +10 0C und Abtrennung des Chlorwasserstoffs durch übliche Wäsche noch 2 bis 9, insbesondere 4 bis 7 Vol.-% Sauerstoff enthalten sind. Es ist beispielsweise im Hinblick auf eine Wäsche der Abgase mit organischen, brennbaren Lösungsmitteln zur Abtrennung von Restmengen an 1 ,2-Dichlorethan von Vorteil, wejin der O„-Gehalt des wie soeben beschrieben vorbehandelten Abgases nicht zu hoch, beispielsweise unter 9 Vol.-%, liegt. Ist eine solche Nachreinigung nicht vorgesehen, kann der Sauerstoffgehalt auch noch höher, beispielsweise bei 10 bis 13 Vol.-% liegen, wobei immer noch sehr gute Ausbeuten an 1,2-Dichlorethan erzielbar sind.Preferably is introduced in the invention process so much oxygen or oxygen-containing inert gas into the reaction chamber that the gas mixture leaving the reaction space after condensation of the readily condensable reaction products (for example, water and 1,2-dichloroethane) at +10 0 C and separation of the Hydrogen chloride are still contained 2 to 9, in particular 4 to 7 vol .-% oxygen by conventional washing. For example, with regard to scrubbing the exhaust gases with organic, combustible solvents to remove residual amounts of 1,2-dichloroethane, it is advantageous that the O "content of the exhaust gas pretreated as described above is not too high, for example less than 9 vol. %, lies. If such a post-purification is not provided, the oxygen content may also be higher, for example 10 to 13% by volume, with very good yields of 1,2-dichloroethane still being achievable.

Die Auftrennung und Reinigung des den Reaktionsraum verlassenden Gasgemisches erfolgt, wie weiter oben bereits beschrieben, nach bekannten Verfahren.The separation and purification of the gas leaving the reaction space gas mixture, as already described above, according to known methods.

Wie gleichfalls oben bereits angedeutet, ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren einerseits in einer einzigen Reaktionseinheit Ethylen mit besonders guter Ausbeute durch Oxychlorierung der Hauptmenge und Nachchlorierung der Restmenge des Ethylens zu 1,2-Dichlorethan von guter Qualität umzusetzen. Andererseits ermöglicht das neue Verfahren, durch Verwendung nur einer Reaktionseinheit die Gesamtmenge 1,2-Dichlorethan in guter Qua- lität und Ausbeute für die weitere thermische ZersetzungAs also indicated above, the process of the invention makes it possible, on the one hand, to react ethylene in a single reaction unit with a particularly good yield by oxychlorination of the main amount and after-chlorination of the residual amount of ethylene to give 1,2-dichloroethane of good quality. On the other hand, by using only one reaction unit, the new process enables the total amount of 1,2-dichloroethane to be obtained in good quality and yield for further thermal decomposition

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zur Herstellung von Vinylchlorid bereitzustellen, unter weitgehend vollständiger Wiederverwendung des bei der thermischen Zersetzung anfallenden Chlorwasserstoffs. In der Reaktionseinheit entsteht eine beträchtliche Wärmemenge auf einem Temperaturniveau, das eine günstige Weiterverwendung dieser Wärme, beispielsweise als Mitteldruckdampf, ermöglicht. Das Verfahren benötigt keine komplizierten, kostenintensiven oder störanfälligen apparativen Einrichtungen, es kann in Apparaten durchgeführt werden, die leicht zu reinigen und instandzuhalten sind.to provide for the production of vinyl chloride, with substantially complete reuse of incurred in the thermal decomposition of hydrogen chloride. In the reaction unit, a considerable amount of heat at a temperature level, which allows a favorable re-use of this heat, for example as a medium-pressure steam. The method does not require complicated, expensive or fault-prone apparatus, it can be carried out in apparatuses that are easy to clean and maintain.

Die Aufteilung der Ethylen-Einleitung in den Reaktionsraum ermöglicht eine gleichmäßigere Temperaturführung und damit verbesserte Beherrschung des Reaktionsablaufes.The division of the ethylene introduction into the reaction space allows a more uniform temperature control and thus improved control of the course of the reaction.

Ausführungsbeispiele »;Exemplary embodiments »;

Beispiele 1 bis 7Examples 1 to 7

Es wird folgende Apparatur verwendet: Zur Ausführung der Umsetzung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan dient ein senkrecht stehendes Glasrohr mit 80 mm innerem Durchmesser, das unten und oben zu je einer Gaseinström- bzw. Gasausströmöffnung verjüngt ist. Dieses senkrecht stehende Reaktionsrohr enthält unmittelbar über der unteren Einströmöffnung eine Glasfritte, die über den gesamten inneren Querschnitt des Reaktionsrohrs verläuft. In kurzem Abstand über dieser ersten Fritte ist eine zweite Fritte angebracht, deren Fläche etwa den halben Querschnitt des Reaktionsrohrs ausmacht und die in ihrem unteren Teil mit einem Glasrohr verbunden ist, das seitlich durch den Mantel des Reaktionsrohres geführt ist.The following equipment is used: To carry out the conversion of ethylene to 1,2-dichloroethane is a vertical glass tube with 80 mm inner diameter, which is tapered at the bottom and top of each Gaseinström- or Gasausströmöffnung. This vertical reaction tube contains a glass frit immediately above the lower inlet opening, which extends over the entire inner cross section of the reaction tube. At a short distance above this first frit, a second frit is attached, whose surface is about half the cross section of the reaction tube and which is connected in its lower part with a glass tube which is guided laterally through the jacket of the reaction tube.

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Zur Temperierung enthält das Reaktionsrohr eine Glasrohrschlange, deren Anschlüsse ebenfalls seitlich durch den Mantel des Reaktionsrohres geführt sind und die kurz oberhalb der zweiten Fritte beginnt und im Reaktionsrohr soweit nach oben reicht, daß etwa 1/10 der gesamten Länge des Reaktionsrohres im oberen Teil freibleiben. Zwischen der zweiten Fritte und dem oberen Ende des .Reaktionsrohres sind über den Mantel des Rohres gleichmäßig verteilt 4 Stutzen angebracht, durch die Temperatur-Meßfühler in das Innere des Reaktionsrohres reichen. In bestimmten Abständen oberhalb der Fritte 2 enthält der Mantel des Reaktionsrohres drei weitere Stutzen, durch die Gaseinleitungsrohre geführt werden können, die bis in die Mitte des Reaktionsrohres reichen, dort senkrecht nach unten gebogen sind und in einer gelochten Kugel enden. Sofern ein Gaseinleitungsrohr durch den Stutzen (A) geführt ist, der in der größten Entfernung von der zweiten Fritte angebracht ist, beträgt der Abstand zwischen der gelochten Kugel und der zweiten Fritte 69 % der gesamten inneren Länge des Reaktionsraumes in dem Reaktionsrohr. Der Reaktionsraum wird gemessen von der Oberfläche der ersten Fritte bis zur Verjüngungsstelle im obersten Teil des Reaktionsrohres. Sofern ein Gaseinleitungsrohr durch den Stutzen (C) geführt ist, der am nächsten an der zweiten Fritte liegt, beträgt der Abstand von der gelochten Kugel des Gaseinleitungsrohrs bis zur zweiten Fritte 17 % der gesamten Länge des Reaktionsraumes im Reaktionsrohr. Wenn ein Gaseinleitungsrohr durch den Stutzen (B) geführt ist, der zwischen den beiden zuletzt beschriebenen Stutzen liegt, beträgt der.Abstand von der gelochten Kugel des Gaseinleitungsrohres bis zur zweiten Fritte 53 % der gesamten Länge des Reaktionsraumes im Reaktionsrohr. Der gesamte Mantel des Reak- tionsrohres ist mit einer Wärmeisolierschicht versehen.For temperature control, the reaction tube contains a glass tube coil, whose connections are also guided laterally through the jacket of the reaction tube and which begins just above the second frit and in the reaction tube extends upward so that about 1/10 of the entire length of the reaction tube in the upper part remain free. Between the second frit and the upper end of the .Reaktionsrohres 4 nozzles are uniformly distributed over the jacket of the tube, extend through the temperature sensor into the interior of the reaction tube. At certain intervals above the frit 2, the jacket of the reaction tube contains three further nozzles, can be passed through the gas inlet tubes, which extend to the middle of the reaction tube, bent there vertically downwards and terminate in a perforated ball. If a gas inlet tube is passed through the nozzle (A), which is mounted at the greatest distance from the second frit, the distance between the perforated ball and the second frit 69% of the entire inner length of the reaction space in the reaction tube. The reaction space is measured from the surface of the first frit to the rejuvenation point in the uppermost part of the reaction tube. If a gas inlet tube is passed through the neck (C), which is closest to the second frit, the distance from the perforated ball of the gas inlet tube to the second frit 17% of the total length of the reaction space in the reaction tube. If a gas inlet tube is passed through the nozzle (B), which is located between the two last-described nozzle, the distance from the perforated ball of the gas inlet tube to the second frit 53% of the entire length of the reaction space in the reaction tube. The entire jacket of the reaction tube is provided with a heat insulating layer.

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Oberhalb des Reaktionsrohres ist eine Glaskugel angebracht zwecks Abscheidung von Katalysatorteilchen, die vom Gasstrom mitgerissen werden. Diese Glaskugel wiederum ist über eine absteigende Leitung mit einem Wasserkühler verbunden, an dessen unterem Ende ein Kondensatsammelgefäß mit Ablaßhahn angebracht ist. Das Kondensatsammeigefäß enthält in seinem Oberteil ein Gasabführungsrohr, das wiederum in einen aufsteigenden Solekühler mündet. Die hier kondensierten Bestandteile des Gases fließen in ein zweites Kondensatsammeigefäß mit Ablaßhahn. Die den oberen Teil des Solekühlers verlassenden nichtkondensierbaren Abgase werden durch Waschflaschen geleitet, zur Abscheidung des darin enthaltenen Chlorwasserstoffs. Von dem gewaschenen Abgas werden Proben für eine gaschromatographische Analyse entnommen. Die Kondensate, die sich in den beiden unterhalb der Kühler angebrachten Gefäßen sammeln, werden vereinigt und ebenfalls gaschromatographisch analysiert.Above the reaction tube, a glass ball is mounted for the purpose of separating catalyst particles entrained in the gas stream. This glass ball in turn is connected via a descending line with a water cooler, at the lower end of a condensate collection vessel is mounted with drain cock. The Kondensatsammeigefäß contains in its upper part a gas discharge pipe, which in turn opens into an ascending brine cooler. The condensed components of the gas flow into a second Kondensatsammeigefäß with drain cock. The non-condensable exhaust gases leaving the upper part of the brine cooler are passed through wash bottles for the removal of the hydrogen chloride contained therein. From the scrubbed exhaust gas, samples are taken for gas chromatographic analysis. The condensates, which collect in the two vessels below the cooler, are combined and also analyzed by gas chromatography.

Die Glaskugel, in der die mitgerissenen Katalysatorteilchen abgeschieden werden, sowie das von ihr ausgehende Überleitungsrohr zum Wasserkühler sind mit elektrischen Heizmanschetten versehen. Diese Apparateteile werden während des Betriebes des Reaktors soweit geheizt, daß hier keine Kondensatbildung auftritt.The glass ball, in which the entrained catalyst particles are deposited, as well as the outgoing from her transition pipe to the radiator are provided with electric heating sleeves. These parts of the apparatus are heated during operation of the reactor so far that no condensation occurs here.

Das Volumen des Reaktionsraumes im Reaktionsrohr abzüglich der darin enthaltenen Einbauten (Temperierschlange, zweite Fritte, Gaseinleitungskugel sowie Temperaturmeßfühler) beträgt 4700 cm3.The volume of the reaction space in the reaction tube minus the internals contained therein (temperature control coil, second frit, gas inlet ball and temperature sensor) is 4700 cm 3 .

Zur Durchführung des ersten Beispiels wird das Reaktionsrohr mit 2,8 dm3 (Schüttvolumen) eines Katalysators gefüllt, der aus einem Aluminiumoxidträger besteht und 3,7 Gew.-%, bezogen auf den Katalysator, Kupfer in Form eines Salzes und Spuren Eisen enthält. Der Katalysator hat folgende Siebanälyse:To carry out the first example, the reaction tube is filled with 2.8 dm 3 (bulk volume) of a catalyst consisting of an alumina carrier and containing 3.7 wt .-%, based on the catalyst, copper in the form of a salt and traces of iron. The catalyst has the following siebanysis:

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Teilchen <20 μ 25 Gew.-%Particles <20 μ 25% by weight

Teilchen >20 μ, jedoch <70 μ 65 Gew.-% Teilchen >70 μ 10 Gew.-%.Particles> 20 μ, but <70 μ 65 wt .-% of particles> 70 μ 10 wt .-%.

Das Eigenvolumen des Katalysators wird nach der Wasserverdrängungsmethode bestimmt: 1 Meßzylinder mit 2 dm3 Inhalt wird zunächst mit 1 dm3 Katalysatorteilchen gefüllt und dazu 1 dm3 Wasser von 20 0C gegeben. Die Mischung wird etwas geschüttelt und einige Zeit stehengelassen bis keine Gasblasen mehr aufsteigen. Das Volumen der Mischung beträgt nun 1300 cm3. 1 dm3 (Schüttvolumen) des Katalysators besitzt demnach ein Eigenvolumen der Katalysatorteilchen von 300 cm3. Die gesamte Katalysatorfüllung von 2,8 dm3 hat ein Eigenvolumen von 840 cm3.The intrinsic volume of the catalyst is determined by the water displacement method: 1 measuring cylinder with 2 dm 3 content is first filled with 1 dm 3 catalyst particles and to 1 dm 3 water of 20 0 C added. The mixture is shaken a little and allowed to stand for some time until no gas bubbles rise. The volume of the mixture is now 1300 cm 3 . 1 dm 3 (bulk volume) of the catalyst thus has a volume of the catalyst particles of 300 cm 3 . The total catalyst charge of 2.8 dm 3 has an intrinsic volume of 840 cm 3 .

Der freie Gasraum im Reaktionsrohr beträgt nach Einfüllung des Katalysators noch 3,86 dm3.The free gas space in the reaction tube after filling the catalyst is still 3.86 dm 3 .

Nun wird über das untere Gaseinleitungsrohr durch die erste Fritte Luft in einer Menge von 60 Normal-dm3 Now, via the lower gas inlet tube through the first frit air in an amount of 60 normal dm 3rd

pro Stunde geblasen und die Temperierschlange imblown per hour and the tempering coil in the

Reaktionsrohr mit einer Heizflüssigkeit geheizt. Nach etwa 25 Minuten wird im Reaktionsrohr eine Lufttemperatur von 185 0C gemessen, die sich innerhalb der nächsten 5 Minuten nicht mehr ändert. Nun wird dieReaction tube heated with a heating fluid. After about 25 minutes, an air temperature of 185 0 C is measured in the reaction tube, which does not change within the next 5 minutes. Now the

eingeblasene Luftmenge auf 90 Ndm3 · h erhöht und : gleichzeitig über die zweite Fritte ein Gemisch vonblown in air quantity increased to 90 Ndm 3 · h and: at the same time over the second frit a mixture of

Ethylen in der weiter unten angegebenen Menge und _ -ιEthylene in the amount given below and _ -ι

44 Ndm3 · h Chlorwasserstoffgas eingeleitet. Unmittelbar danach wird auch mit der Einleitung vonIntroduced 44 Ndm 3 · h hydrogen chloride gas. Immediately afterwards, also with the introduction of

22 Ndm3 · h Chlorgas über das mit der Kugel versehene Gaseinleitungsrohr, das in dem von der zweiten Fritte am weitesten entfernten Stutzen (A) angebracht ist, begonnen, gleichzeitig wird Ethylen in der weiter unten angegebenen Menge durch das mit Kugel versehene Gaseinleitungsrohr, das in dem mittleren Stutzen (B) angebracht ist, in das Reaktionsrohr eingespeist.(Der22 Ndm 3 · h of chlorine gas is introduced via the ball-headed gas inlet pipe mounted in the nozzle (A) farthest from the second frit, at the same time ethylene is injected in the amount indicated below through the ball-shaped gas inlet pipe, the is mounted in the middle port (B), fed into the reaction tube

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Stutzen, welcher der zweiten Fritte am nächsten liegt, wird nicht benützt, er ist mit einem Stopfen verschlossen) . Alle dem Reaktionsrohr zugeführten Gase sind auf 60 0C vorgeheizt.Nozzle, which is closest to the second frit, is not used, it is closed with a stopper). All supplied to the reaction tube gases are preheated to 60 0 C.

Bei den einzelnen Beispielen werden insgesamt jeweilsThe individual examples are total in each case

" 1 44,5 Ndm3· h Ethylen in folgenden Teilmengen durch die beiden Einleitungsstellen (zweite Fritte und Stutzen B) dem Reaktionsrohr zugeführt:"1 44.5 Ndm 3 · h ethylene in the following subsets through the two points of introduction (second frit and port B) fed to the reaction tube:

Bei- Ethylen über: spiel zweite Stutzen Nr. Fritte B Ndi^h""1 NdIn3Ii"1 In the case of ethylene via: play second nozzle No. frit B Ndi ^ h "" 1 NdIn 3 li " 1

% von der gesamten Ethylenmenge erste Teilmenge zweite Teilmenge (Rest)% of total ethylene amount first subset second subset (remainder)

über überover about

zweite Fritte Stutzen Bsecond frit nozzle B

11 43,443.4 1,11.1 97,597.5 22 38,938.9 5,65.6 87,487.4 33 33,433.4 11,111.1 75,075.0 44 27,827.8 16,716.7 62,562.5 55 24,524.5 20,020.0 55,055.0 66 22,322.3 22,222.2 50,150.1 77 20,020.0 24,524.5 45,045.0

2,5 12,6 25,0 37,5 45,0 49,9 55,02.5 12.6 25.0 37.5 45.0 49.9 55.0

Zusammen mit der Einleitung der Reaktionsgase wird der Wasserkühler mit Wasser von +14 0C und der Solekühler mit Kühlsole von -15 0C beschickt. Die Abgaswaschflaschen enthalten Wasser als Waschflüssigkeit.Together with the introduction of the reaction gases, the water cooler is charged with water of +14 0 C and the brine cooler with cooling brine of -15 0 C. The waste gas washing bottles contain water as washing liquid.

Nach kurzer Zeit ist die Temperatur im Reaktionsrohr auf 223 0C gestiegen. Sie wird im weiteren Verlauf des Versuches durch Beschickung der Temperierschlange mit Kühlflüssigkeit auf dieser Temperatur gehalten. Das den Solekühler Verlassende Abgas hat eine Temperatur von +10 0C.After a short time the temperature in the reaction tube has risen to 223 0 C. It is maintained in the further course of the experiment by charging the temperature control coil with coolant at this temperature. The exhaust gas leaving the brine cooler has a temperature of +10 0 C.

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Der Versuch wird während 3 Stunden fortgeführt und nach 1/3 und 2/3 dieser Zeit je einmal die Abgaszusammensetzung des gewaschenen Abgases gaschromatographisch ermittelt. Für die Gase Sauerstoff, Kohlenoxid, Kohlendioxid und Ethylen wird ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor, für alle anderen nachstehend angegebenen Gase ein Flammionisationsdetektor verwendet. Die Mittelwerte aus beiden Analysen sind für die Beispiele 1 bis 7 in der weiter unten stehenden Tabelle II zusammengefaßt, wobei vom Sauerstoffwert der über die verwendete Luft mitgebrachte Edelgasanteil bereits abgerechnet ist.The experiment is continued for 3 hours and after 1/3 and 2/3 of this time each once the exhaust gas composition of the scrubbed exhaust gas is determined by gas chromatography. For the gases oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide and ethylene a thermal conductivity detector is used, for all other gases indicated below a flame ionization detector. The mean values from both analyzes are summarized for Examples 1 to 7 in Table II below, wherein the oxygen value of the noble gas component brought along via the air used has already been calculated.

Nach Ablauf der Versuchsdauer wird die Gaszufuhr zum Reaktionsrohr beendet und der Katalysator mit Luft (etwa Zimmertemperatur) kaltgeblasen. Das vom Wasser und Solekühler gebildete Kondensat wird vereinigt, gewogen und ebenfalls gaschromatographisch mit einem Flammionisationsdetektor analysiert. Die für die Beispiele 1 bis 7 ermittelten Werte sind in der weiter unten stehenden Tabelle I aufgeführt. *After the end of the experiment, the gas supply to the reaction tube is stopped and the catalyst is cold-blown with air (about room temperature). The condensate formed by the water and brine cooler is combined, weighed and also analyzed by gas chromatography with a flame ionization detector. The values determined for Examples 1 to 7 are listed in Table I below. *

Für die Beispiele 1 bis 7 werden folgende Werte gefunden: Molverhältnis HCL : C2H4 : Cl2 : O2 = 2 : 2,05 : 1 : 0,86The following values are found for examples 1 to 7: Molar ratio HCL: C 2 H 4 : Cl 2 : O 2 = 2: 2.05: 1: 0.86

Mittlere Verweilzeit der Gase im Reaktionsraum: 40 s. Raum-Zeit-Ausbeute in g Roh-1,2-Dichlorethan · h · bezogen auf 3,86 dm3 Reaktionsraum.Average residence time of the gases in the reaction space: 40 s. Space-time yield in g of crude 1,2-dichloroethane · h · based on 3.86 dm 3 reaction space.

30 Beispiel- Nr. . .30 example no. , .1.1 22 33 44 55 66 77 Raum-Zeit-AubeuteSpace-time Aubeute 48,748.7 48,448.4 48,348.3 48,048.0 47,847.8 47,647.6 47,447.4

TAB ELL ETABLE

Gaschromatographische Analyse des kondensiertenGas chromatographic analysis of the condensed Beispiel Nr. 1 Gew.-%Example No. 1% by weight Beispiel Nr. 2 Gew.-%Example No. 2% by weight Roh-1,2-DichlorethansCrude 1,2-dichloroethane Beispiel Nr. 4 Gew.-%Example No. 4% by weight Beispiel Nr. 5 Gew.-%Example No. 5% by weight Beispiel Nr. 6 Gew.-%Example No. 6% by weight Beispiel Nr. 7 Gew.-%Example No. 7% by weight N>N> !! WW Kompon. entenCompon. ducks 98,21198.211 98,12298.122 Beispiel .Nr. 3 Gew.-%Example no. 3% by weight 97,83597.835 97,74897.748 97,59297.592 97,39497.394 7 627 62 II 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0020,002 1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 0,0010.001 0,0020,002 98,02698.026 0,0010.001 0,0020,002 0,0010.001 0,0010.001 Summe C2H2; C2H4; C2HeSum of C 2 H 2 ; C 2 H 4 ; C 2 Hey 0,0250,025 0,0240.024 0,0010.001 0,0300,030 0,0240.024 0,0250,025 0,0280.028 OJOJ Vinylchloridvinyl chloride 0,0120,012 0,013 .0.013. 0,0010.001 0,0130,013 0,0140,014 0,0120,012 0,01 30.01 3 C2H5ClC 2 H 5 Cl 0,0080,008 0,0090.009 0,0300,030 0,0080,008 0,0090.009 0,0080,008 0,0090.009 1,2-Dichlorethylen (transO1,2-dichloroethylene (trans 0,0470.047 0,0300,030 0,0150,015 0,0320.032 0,0470.047 0,0290,029 0,0350,035 1,1-Dichlorethan1,1-dichloroethane 0,0750,075 0,0780.078 0,0080,008 0,0830.083 0,0840.084 0,0850.085 0,0890,089 CCl4 CCl 4 0,0200,020 0,0220,022 0,0420,042 0,0250,025 0,0220,022 0,0230.023 0,0240.024 1,2-Dichlorethylen (eis)1,2-dichloroethylene (ice) 0,0040,004 0,0050.005 0,0740.074 0,0070,007 0,0060,006 0,0070,007 0,0060,006 CHCl3 CHCl 3 0,9510,951 1,0421,042 0,0230.023 1,2981.298 1,2931,293 1,4481,448 1,6121,612 1,1,2-Trichlorethylen1,1,2-trichlorethylene 0,0050.005 0,006-0,006- 0,0040,004 0,0030,003 0,0060,006 0,0050.005 0,0030,003 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 0,4120.412 0,4080.408 1,1051,105 0,4340.434 0,4850.485 0,4990.499 0,5120.512 2-Chlorethanol2-chloroethanol 0,2250.225 0,2340.234 0,0040,004 0,2250.225 0,2550,255 0,2580,258 0,2650.265 1,1,2,2-Tetrachlorethan1,1,2,2-tetrachloroethane 0,4220.422 Chloralchloral 0,2400.240

. T A B E L L E II Gaschromatographische Analyse des Abgases nach der Chlorwasserstoff-Wäsche, T A B E L L E II Gas chromatographic analysis of the exhaust gas after the hydrogen chloride scrubbing

Komponenten Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel /«%Components Example Example Example Example Example Example Example / «%

Nr.1 Nr.2 Nr.3 Nr.4 Nr. 5 Nr. 6 Nr. 7No.1 No 2 No 3 No 4 No 5 No 6 No 7

O2 O 2 5,305.30 5,355.35 5,455.45 5,655.65 5,855.85 6,106.10 CD 6,30CD 6.30 COCO 1,651.65 1,701.70 1 ,701, 70 1,651.65 1,601.60 . 1/60, 1/60 1,581.58 CO2 CO 2 1 ,951, 95 1,951.95 2,002.00 1,951.95 1,901.90 1,851.85 1,80 ^1,80 ^ C2H4 C 2 H 4 0,950.95 1,001.00 0,980.98 1,051.05 1,101.10 1,251.25 1,501.50 Vinylchloridvinyl chloride 0,0010.001 0,0020,002 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,002 KAJ 0.002 KAJ C2H5ClC 2 H 5 Cl 0,0110.011 0,0120,012 0,0120,012 0,0130,013 0,0140,014 0,0150,015 0,016 N 0.016 N Leichtsiederlow boilers 0,0100,010 0,0080,008 0,0090.009 0,0110.011 0,0100,010 0,0120,012 0,013 *" •0.013 * "• 1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 2,202.20 2,352.35 2,402.40 2,252.25 2,452.45 2,202.20 2,302.30 Hochsiederhigh boiler 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0010.001 0,0020,002 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 0,0090.009 0,0080,008 0,0090.009 0,0120,012 0,0130,013 0,0130,013 0,0150,015 Cl2 im AbgasCl2 in the exhaust freifree freifree freifree freifree freifree freifree freifree CI2 im WasserCI2 in the water freifree freifree freifree freifree freifree freifree freifree Cl2 im Roh-1,2-DichlorethanCl 2 in crude 1,2-dichloroethane freifree freifree freifree freifree freifree freifree freifree Umsatz, bezogen auf: (in %)Sales, based on: (in%) HClHCl 9797 9696 9696 9595 9393 9191 9090 C2H4 C 2 H 4 9696 9696 9595 9494 9494 9393 9393 Cl2 1Cl 2 1 0000 100100 100100 100100 100100 100100 100100

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-25 --25 -

Beispiele 8 bis 11Examples 8 to 11

Es wird die gleiche Apparatur und nach Art und Menge der gleiche Katalysator verwendet wie in Beispielen 1 bis 7, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Gaseinleitungsrohr mit kugelförmigem Ende in dem Stutzen (C) am Reaktions- · rohr angeordnet ist, der am nächsten an der zweiten Fritte liegt, so daß, wie oben bereits erwähnt, die Kugel des Gaseinleitungsrohres von der zweiten Fritte in einer Entfernung von 17 % der gesamten Länge des Reaktionsraumes liegt. Der am weitesten entfernt von der zweiten Fritte gelegene Stutzen und der in 53 % der Höhe des Reaktionsraumes von der zweiten Fritte entfernt gelegene Stutzen werden nicht benützt. Sie sind mit Stopfen verschlossen. Durch die untere Öffnung des Reaktionsrohres wird ein Gemisch von 90 Ndm3 · h Luft und 22 Ndm3 · h Chlor eingeleitet, das über die erste Fritte in den Reaktionsraum eintritt. Über die zweite Fritte wird ein Teil des Ethylens und über das Rohr mit dem kugelförmigen Ende 44 Ndm3 · h~ Chlorwasserstoff gas und der Rest des Ethylens eingeleitet. Bei. den einzelnen Beispielen werden insgesamt jeweils 45 Ndm3 · h Ethylen in folgenden Teilmengen durch die beiden Einleitungsstellen (zweite Fritte und Stutzen C) dem Reaktionsrohr zugeführt:The same apparatus and type and quantity of the same catalyst is used as in Examples 1 to 7, but with the difference that a gas inlet tube with a spherical end in the neck (C) is arranged on the reaction tube, the next the second frit, so that, as already mentioned above, the ball of the gas inlet tube from the second frit is at a distance of 17% of the total length of the reaction space. The spigot located farthest from the second frit and the spigot located at 53% of the height of the reaction space away from the second frit are not used. They are closed with plugs. Through the lower opening of the reaction tube, a mixture of 90 Ndm 3 · h air and 22 Ndm 3 · h chlorine is introduced, which enters via the first frit into the reaction space. About the second frit, a portion of the ethylene and the tube with the spherical end 44 Ndm 3 · h ~ hydrogen chloride gas and the remainder of the ethylene is introduced. In. In the individual examples, a total of 45 Ndm 3 · h of ethylene in the following subsets through the two introduction points (second frit and port C) are fed to the reaction tube:

Bei spiel Nr.At game no. Ethylen zweite Fritte Ndm3h~1 Ethylene second frit Ndm 3 h ~ 1 über Stutzen NdTn3IT1 via nozzle NdTn 3 IT 1 % von der gesamten Ethylenmenge erste Teilmenge zweite Teilmenge über (Rest) über zweite Fritte Stutzen c% of the total amount of ethylene first subset second subset of (remainder) on second frit nozzle c 2,42.4 88th 43,943.9 1,11.1 97,697.6 25,125.1 99 33,733.7 11,311.3 74,974.9 50,050.0 1010 22,522.5 22,522.5 50,050.0 54,954.9 1111 20,320.3 24,724.7 45,145.1

Die Temperatur im Reaktionsraum wird auf 222 0C konstant gehalten, die Versuchsdauer beträgt 3 Stunden. Im übrigen wird weiterverfahren, wie in Beispiel 1 beschrieben.The temperature in the reaction chamber is kept constant at 222 0 C, the test duration is 3 hours. Otherwise, the further procedure is as described in Example 1.

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Für die Beispiele 8 bis 11 werden folgende Werte gefunden:For examples 8 to 11 the following values are found:

Molverhältnis: C2H4 : HCl : Cl2 : O2 = 2 : 1,95 : 0,98 : 0,84Molar ratio: C 2 H 4 : HCl: Cl 2 : O 2 = 2: 1.95: 0.98: 0.84

Mittlere Verweilzeit der Gase im Reaktionsraum: 40 s. Average residence time of the gases in the reaction space: 40 s.

Raum-Zeit-Ausbeute in g Roh-1,2-Dichlorethan · h · dm~3, bezogen auf 3,86 dm3 Reaktionsraum:Space-time yield in g of crude 1,2-dichloroethane · h · dm ~ 3, based on 3.86 dm 3 of reaction space:

Beispiel-Nr. 8 9 10 1.1Example no. 8 9 10 1.1

Raum-Zeit-Ausbeute 48,7 48,5 48,4 48,6Space-time yield 48.7 48.5 48.4 48.6

Roh-1,2-Dichlorethan- und Abgas-Analysen siehe untenstehende Tabellen III und IVFor crude 1,2-dichloroethane and exhaust gas analyzes, see Tables III and IV below

15 15

Bei allen beschriebenen Beispielen (Nr. 1 bis 11) wird bei normalem Atmosphärendruck von 97,3 kPa gearbeitet.In all the examples described (Nos. 1 to 11) is carried out at normal atmospheric pressure of 97.3 kPa.

237627 3237627 3

- 27 -- 27 -

TABELLE IIITABLE III

Gaschromatographische Analyse des kondensierten Roh-1,2-DichlorethansGas chromatographic analysis of the fused crude 1,2-dichloroethane

Komponentencomponents

Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Nr. 8 Nr. 9 Nr. 10 Nr. 11Example Example Example Example No. 8 No. 9 No. 10 No. 11

Gew.-% Gew.-% Gew.-% Gew.-%Weight% weight% weight% weight%

1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 98,32798.327 98,26498.264 98,25898.258 98,20798.207 Summe C2H2; C2H4; C2H6Sum C2H2; C2H4; C2H6 0,0020,002 0,0010.001 0,0010.001 0,0020,002 Vinylchloridvinyl chloride 0,0030,003 0,0030,003 0,0020,002 0,0030,003 C2H5ClC 2 H 5 Cl 0,0110.011 0,0200,020 0,0200,020 0,0220,022 1,2-Dichlorethylen (trans.)1,2-dichloroethylene (trans.) 0,0180,018 0,0200,020 0,0180,018 0,0170,017 1,1-Dichlorethan1,1-dichloroethane 0,0090.009 0,0090.009 0,0090.009 0,0100,010 CCl4 CCl 4 0,0820.082 0,0890,089 0,0940.094 0,0880.088 1,2-Dichlorethylen (eis)1,2-dichloroethylene (ice) 0,0840.084 0,0880.088 0,0950,095 0,0990,099 CHCl3 CHCl 3 0,0540.054 0,0550,055 0,0560.056 0,0630.063 1,1,2-Trichlorethylen1,1,2-trichlorethylene 0,0050.005 0,0050.005 0,0060,006 0,0060,006 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 0,7090.709 0,7290.729 0,7490.749 0,7660.766 2-Chlorethanol2-chloroethanol 0,0030,003 0,0030,003 0,0030,003 0,0030,003 1,1,2,2-Tetrachlorethan1,1,2,2-tetrachloroethane 0,3400.340 0,3550.355 0,3510.351 0,369 '0,369 ' Chloralchloral 0,3500,350 0,3540.354 0,3350.335 0,3400.340

237627 3237627 3

- 28 - - 28 -

TABELLE IVTABLE IV

Gaschromatographische Analyse des Abgases nach der Chlorwasserstoff-WäscheGas chromatographic analysis of the exhaust gas after the hydrogen chloride scrubbing

Komponentencomponents

Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel Nr. 8 Nr. 9 Nr. 10 Nr. 11Example Example Example Example No. 8 No. 9 No. 10 No. 11

O2 O 2 1,501.50 1,501.50 1,401.40 1,501.50 COCO 2,502.50 2,602.60 2,602.60 2,552.55 CO2 CO 2 3,203.20 3,303.30 3,353.35 3,303.30 C2H4 C 2 H 4 0,540.54 0,480.48 0,440.44 0,480.48 Vinylchloridvinyl chloride 0,0020,002 0,0020,002 0,0010.001 0,0020,002 C2H5ClC 2 H 5 Cl 0,0120,012 0,0130,013 0,0140,014 0,0110.011 Leichtsiederlow boilers * 0,008* 0.008 0,0070,007 0,0090.009 0,0080,008 1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 2,402.40 2,352.35 2,452.45 2,402.40 Hochsiederhigh boiler <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 <0,001<0.001 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 0,0040,004 0,0030,003 0,0050.005 0,0040,004 Cl2 im AbgasCl 2 in the exhaust freifree freifree freifree freifree Cl2 im WasserCl 2 in the water freifree freifree freifree freifree Cl2 im Roh-1,2-DichlorethanCl 2 in crude 1,2-dichloroethane freifree freifree freifree freifree Umsatz, bezogen auf (in %):Sales, based on (in%): HClHCl 9797 9797 9797 9797 C2H4 C 2 H 4 9595 9595 9595 9595 Cl2 Cl 2 100100 100100 100100 100100

237627 3237627 3

- 29 -- 29 -

Beispiele 12 und 13Examples 12 and 13

Die hierfür verwendete Apparatur ist analog der bei den Beispielen 1 bis 7 verwendeten aufgebaut, jedoch mit dem Unterschied, daß als Reaktionsraum ein senkrecht stehendes Nickelrohr mit 50 mm innerem Durchmesser verwendet wird, das ähnlich dem Glasrohr der für Beispiele 1 bis 7 verwendeten Apparatur ausgestattet ist, mit folgenden Unterschieden: Es sind nur drei Temperatur-Meßstellen über den Mantel des Reaktionsrohres gleichmäßig verteilt vorhanden. Von unten nach oben gesehen sind die ersten beiden Fritten angebracht, wie in der Apparatur für Beispiele 1 bis 7 beschrieben. Dann folgt eine dritte Fritte und darüber eine vierte. Der Abstand von der zweiten Fritte beträgt bei der dritten Fritte 41 %, bei der vierten Fritte 47 % der gesamten inneren Länge des Reaktionsraumes. Auch am Kopf des Rohres, unmittelbar vor der Verjüngung, ist eine fünfte Fritte eingebaut, die zur Druckminderung und zum Zurückhalten mitgerissener Katalysatorteilchen verwendet wird, die in der Glasapparatur hierfür vorgesehene Kugel entfällt. Am Reaktorausgang ist ein Druckminderungsventil angebracht. Das Gaseinleitungsrohr mit kugelförmigem Kopf ist in den Reaktor fest eingebaut, wobei der Abstand von der Kugel bis zur'zweiten Fritte (von unten) 56 % der Länge des gesamten Reaktionsraumes, gemessen zwischen der untersten und der obersten Fritte im Rohr, beträgt. Im oberen Teil des Rohres ist eine Druckmeßvorrichtung angebracht.The apparatus used for this purpose is constructed analogously to that used in Examples 1 to 7, but with the difference that a vertical nickel tube with 50 mm inner diameter is used as the reaction space, which is equipped similar to the glass tube of the apparatus used for Examples 1 to 7 , with the following differences: There are only three temperature measuring points uniformly distributed over the jacket of the reaction tube. Viewed from bottom to top, the first two frits are mounted as described in the apparatus for Examples 1-7. Then a third frit follows and above that a fourth. The distance from the second frit amounts to 41% for the third frit and 47% of the entire inner length of the reaction space for the fourth frit. Also at the head of the tube, immediately before the taper, a fifth frit is installed, which is used to reduce pressure and to retain entrained catalyst particles, which is omitted in the glass apparatus provided for this purpose sphere. At the reactor outlet a pressure reducing valve is attached. The spherical head gas introduction tube is fixedly incorporated into the reactor, the distance from the ball to the second frit (from below) being 56% of the length of the entire reaction space measured between the lowest and the highest frit in the tube. In the upper part of the tube, a pressure measuring device is mounted.

Der Inhalt des Reaktionsraumes abzüglich dem Volumen der darin befindlichen Einbauten (Temperierschlange, Gaseinleitungsrohre mit Fritte bzw. Kugelkopf, Temperaturmeßfühler) beträgt 1500 cm3. Am Reaktorausgang nach dem Druckminderventil sind Wasser- und Solekühler sowie Chlorwasserstoff-Wäscher angeschlossen, wie bei den Beispielen 1 bis 7 beschrieben.The content of the reaction space minus the volume of the internals therein (temperature control coil, gas inlet tubes with frit or ball head, temperature sensor) is 1500 cm 3 . At the reactor outlet downstream of the pressure reducing valve, water and brine coolers and hydrogen chloride scrubbers are connected, as described in Examples 1 to 7.

237627 3237627 3

- 30 -- 30 -

Das Nickelrohr wird mit 1 dm3 (Schüttvolumen) eines Katalysators gefüllt, der Kupferchlorid auf Aluminiumoxid enthält und einen Kupfergehalt von 4,5 Gew.-%, bezogen auf den Katalysator, aufweist. Der Katalysator enthält kein Eisen und hat folgende Siebanalyse:The nickel tube is filled with 1 dm 3 (bulk volume) of a catalyst containing copper chloride on alumina and a copper content of 4.5 wt .-%, based on the catalyst having. The catalyst contains no iron and has the following sieve analysis:

Teilchen < 20 μ 22 Gew.-%Particles <20 μ 22% by weight

Teilchen > 20 μ jedoch < 70 μ 67 Gew.-% Teilchen > 70 μ 11 Gew.~%Particles> 20 μ but <70 μ 67% by weight Particles> 70 μ 11% by weight

Das Eigenvolumen des Katalysators wird, wie oben beschrieben, nach der Wasserverdrängungsmethode zu 310 cm3 ermittelt. Der für die Gasreaktion zur Verfügung stehende freie Raum beträgt 1190 cm3.The self-volume of the catalyst is determined as described above, according to the water displacement method to 310 cm 3 . The free space available for the gas reaction is 1190 cm 3 .

Durch die unterste Gaszüführungsleitung werden zunächst 60 Ndm3 · h Luft durch die erste (unterste) Fritte unter Druck geblasen und der Reaktor mittels der Temperierschlange auf 240 0C aufgeheizt. Durch Regulierung des Druckminderventils am Kopf des Reaktors wird im Reaktor ein Druck von 500 kPa eingestellt. Nach einer halben Stunde ist Temperatur und Druckkonstanz im Reaktionsrohr erreicht. Nun wird die eingeblasene Luftmenge auf 90 Ndm3· h erhöht und durch die zweite, dritte und vierte Fritte folgende Gasmengen eingeblasen:60 Ndm 3 .h of air are first blown through the first (lowest) frit under pressure through the lowest Gaszuführungsleitung and heated the reactor by means of the temperature control coil to 240 0 C. By regulating the pressure reducing valve at the top of the reactor, a pressure of 500 kPa is set in the reactor. After half an hour, temperature and pressure constancy in the reaction tube is reached. Now, the blown air quantity is increased to 90 Ndm 3 · h and injected by the second, third and fourth frit following gas amounts:

Beisp.Ex. überover 2. Fritte2. frit über 3. Fritteabout 3rd frit über 4.over 4. Frittefrit % von der gesamten% of the total zweite Teilsecond part Nr.No. Ncnc Im3 h"1 In 3 h " 1 Ndm3 IT^C2HiNdm 3 IT ^ C 2 Hi Ndm3bNdm 3 b -'Cl2 -'Cl 2 Ethylenmengeamount of ethylene menge überamount over C2HnC 2 Hn + HCl+ HCl erste Teilfirst part 3. Fritte3. frit menge überamount over 2. Fritte2. frit 25,525.5 1212 2626 5050 2525 2525 5151 1313 3838 5050 1313 2525

Die Temperatur im Reaktionsraum steigt an und wird durch Einführung eines Kühlmediums in die Temperierschlange bei Beispiel 12 auf 280 0C, bei Beispiel 13 auf 265 0C eingestellt und während weiterer 3 Stunden konstant gehalten.The temperature in the reaction chamber increases and is adjusted by introducing a cooling medium in the temperature control coil in Example 12 at 280 0 C, in Example 13 to 265 0 C and kept constant for a further 3 hours.

237 62 7 3237 62 7 3

- 31 -- 31 -

Die in den Reaktionsraum eingeführten Gase werden auf 60 0C vorgeheizt. Nach Ablauf der 3 Stunden wird die Gaszufuhr unterbrochen und der Katalysator im Reaktionsrohr mit Luft (etwa Zimmertemperatur) kaltgeblasen. .' . · .,Introduced into the reaction chamber gases are preheated to 60 0 C. When the 3 hours have elapsed, the gas supply is interrupted and the catalyst in the reaction tube is cold-blown with air (approximately room temperature). . ' , ·.,

Während der gesamten Versuchsdauer ist der Wasserkühler mit Wasser von + 12 0C und der Solekühler mit Kühlsole von -20 0C durchflossen. Das Abgas, das den Solekühler verläßt, hat eine Temperatur von +11 0C.During the entire test duration, the water cooler with water of + 12 0 C and the brine cooler is traversed with cooling brine of -20 0 C. The exhaust gas leaving the brine cooler has a temperature of +11 0 C.

Während und nach dem jeweiligen Versuch erfolgt die Probenahme und Probe-Auswertung wie unter Beispiel 1 bis 7 beschrieben. Die ermittelten Werte sind in nachfolgenden Tabellen V und VI aufgeführt:During and after the respective experiment, the sampling and sample evaluation are carried out as described in Examples 1 to 7. The values determined are listed in Tables V and VI below:

Für die Beispiele 12 und 13 werden folgende Werte gefunden:For examples 12 and 13 the following values are found:

Molverhältnis: HCl : C2H4 (gesamt): Cl2 : O2 =Molar ratio: HCl: C 2 H 4 (total): Cl 2 : O 2 =

' 2 : 2,04 : 1 : 0,75'2: 2.04: 1: 0.75

Mittlere Verweilzeit der Gase im Reaktionsraum:Average residence time of the gases in the reaction space:

Beispiel 12: 55 s; Beispiel 13: 58 s.Example 12: 55 s; Example 13: 58 s.

"^ Raum-Zeit-Ausbeute in g Roh-1,2-Dichlorethan:"Space-time yield in g of crude 1,2-dichloroethane:

«h~1 · dm"3, bezogen auf 1,19 dm3 Reaktionsraum.«H ~ 1 · dm" 3 , based on 1.19 dm 3 reaction space.

Beispiel 12: 181; Beispiel 13: 182.Example 12: 181; Example 13: 182.

237627 3237627 3

- 32 -- 32 -

TABELLE VTABLE V

Gaschromatographische 7lnalyse des kondensierten Roh-1,2-DichlorethansGas chromatographic analysis of the fused crude 1,2-dichloroethane

Beispielexample Beispielexample Komponentencomponents Nr. 12No. 12 JVr. 13 JVR. 13 Gew.-% Weight % Gew.-%Wt .-% 1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 9 7,0839 7,083 97,77997.779 Summe C3H2; C3H\; C2HsSum C 3 H 2 ; C 3 H \; C 2 Hs O, 001O, 001 0,0010.001 Vinylchloridvinyl chloride 0,0280.028 0,0220,022 C3H5ClC 3 H 5 Cl 0,0680,068 0,0640.064 1,2-Dichiore thy1 en (trans)1,2-Dichiore thy1 en (trans) 0,0160.016 0,0110.011 1,1-Dichlorethan1,1-dichloroethane 0,0060,006 0,0060,006 CClt CCl t 0,0480.048 0,0540.054 1,2-Dichlorethylen (eis)1,2-dichloroethylene (ice) 0,0420,042 0,0380,038 CHCl3 CHCl 3 0,0150,015 0,0170,017 1,1,2-Trichlorethylen1,1,2-trichlorethylene 0,0030,003 0,0050.005 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 1,5671,567 1,0121,012 2-Chlorethanol2-chloroethanol 0,0380,038 0,0420,042 1,1,2,2-Tetrachlorethan1,1,2,2-tetrachloroethane 0,7560,756 0,6430.643 Chloralchloral 0,3100,310 0,2900,290

237627 3237627 3

- 33 -- 33 -

TABELLE VITABLE VI

Gaschromatographische Analyse des Abgases nach der Chlorwasserstoff-WäscheGas chromatographic analysis of the exhaust gas after the hydrogen chloride scrubbing

Komponentencomponents ' Beispiel'Example Nr. 12No. 12 VoI.-%VoI .-% Beispielexample Nr. 13No. 13 VoI.-%VoI .-% O3 O 3 1,01.0 2,42.4 COCO 2,72.7 2,12.1 CO3 CO 3 3,13.1 2,82.8 C2HA C 2 H A 0,120.12 0,180.18 Vinylchloridvinyl chloride 0,0400,040 0,0250,025 C3H5ClC 3 H 5 Cl 0,0560.056 0,0480.048 Leichtsiederlow boilers 0,0350,035 0,0360,036 1,2-Dichlorethan1,2-dichloroethane 2,652.65 2,252.25 Hochsiederhigh boiler 0,010.01 0,0050.005 1,1,2-Trichlorethan1,1,2-trichloroethane 0,0050.005 0,0040,004 Cl3 im AbgasCl 3 in the exhaust freifree freifree Cl2 im WasserCl 2 in the water freifree freifree Cl2 im Roh-1,2-DichlorethanCl 2 in crude 1,2-dichloroethane freifree freifree Umsatz bezogen auf (in %):Turnover based on (in%): HClHCl 9999 9999 Cl3 Cl 3 100100 100100 CHCH 95,395.3 96,496.4

Claims (1)

2 3 7 6 2 7 3 34 ~ H0E 81/F 2 3 7 6 2 7 3 34 ~ H0E 81 / F Erfindungsanspruchinvention claim Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan aus Ethylen durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff enthaltenden Inertgasen bei 180 bis 300 °C und 0,1 bis 1/1 MPa.sowie durch Umsetzung mit Chlor in der Gasphase in Gegenwart eines kupfer- oder kupfer- undeisensalzhaltigen festen Katalysators mit anschließender Abkühlung und destillativer Auftrennung des Reaktionsgemisches, wobei beide Chlorierungsreaktionen in einem gemeinsamen Reaktionsraum, der aufgewirbelte Katalysatorteilchen enthält, nacheinander durchgeführt werden, und die im gesamten Reaktionsraum gebildete Wärme durch indirekte Kühlung mit einem flüssigen und/ oder gasförmigen Wärmeübertragungsmedium abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß 98 bis 40 % der Gesamtmenge des in den gemeinsamen Reaktionsraum eingeleiteten Ethylen-Volumens in die Zone des Reaktionsraumes eingeleitet wird, in der die erste Chlorierungsreaktion stattfindet, und die restlichen 2 bis 60 % der Gesamtmenge des in den gemeinsamen Reaktionsraum.Process for the preparation of 1,2-dichloroethane from ethylene by reaction with hydrogen chloride and oxygen-containing inert gases at 180 to 300 ° C and 0.1 to 1/1 MPa.sowie by reaction with chlorine in the gas phase in the presence of a copper or copper - Andeisensalzhaltigen solid catalyst with subsequent cooling and distillative separation of the reaction mixture, wherein both chlorination reactions in a common reaction chamber containing fluidized catalyst particles are carried out sequentially, and the heat formed in the entire reaction space is removed by indirect cooling with a liquid and / or gaseous heat transfer medium , characterized in that 98 to 40% of the total amount of ethylene introduced into the common reaction space is introduced into the zone of the reaction space in which the first chlorination reaction takes place, and the remaining 2 to 60% of the total amount in the common reaction space. eingeleiteten Ethylen-Volumens in die Zone des Reaktionsraumes eingeleitet wird, in der die zweite ChIorierungsreaktion stattfindet.introduced ethylene volume is introduced into the zone of the reaction space in which the second chlorination reaction takes place.
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