DD237065A3 - Verfahren zur herstellung niederer alkylchloride - Google Patents

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DD237065A3
DD237065A3 DD22078980A DD22078980A DD237065A3 DD 237065 A3 DD237065 A3 DD 237065A3 DD 22078980 A DD22078980 A DD 22078980A DD 22078980 A DD22078980 A DD 22078980A DD 237065 A3 DD237065 A3 DD 237065A3
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DD
German Democratic Republic
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activated carbon
lower alkyl
chloride
hexane
alkyl chlorides
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Application number
DD22078980A
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English (en)
Inventor
Werner Linke
Sieglinde Trapp
Lutz-Volker Thomas
Horst Loescher
Juergen Koppe
Hartmut Wolf
Peter Kripylo
Original Assignee
Buna Chem Werke Veb
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Abstract

Verfahren zur Herstellung niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und den entsprechenden Alkoholen in der Gasphase bei Temperaturen von 150C bis 250C mit dem Ziel, die Synthese niederer Alkylchloride effektiv zu gestalten, d. h. die Raum-Zeit-Ausbeute an niederen Alkylchloriden und die Lebensdauer der eingesetzten Katalysatoren zu erhoehen. Die technische Aufgabe wird dadurch geloest, dass die Synthese in Gegenwart eines Metallchloridkatalysators ablaeuft, der als Traeger eine Aktivkohle besitzt, die ein Transportporenvolumen von 0,45 cm3/g bis 1,0 cm3/g, vorzugsweise von 0,50 cm3/g bis 0,60 cm3/g aufweist. Die Mikroporen der eingesetzten Aktivkohle nehmen mehr als 0,25 g n-Hexan/g Aktivkohle auf und die mit n-Hexan beladene Aktivkohle erreicht in n-Heptan das Austauschgleichgewicht innerhalb einer Austauschzeit von 5 bis 25 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 7,5 bis 15 Minuten. Die Traegeraktivkohle wird in bekannter Weise mit Zinkchlorid und/oder mit Chloriden der Seltenen Erdmetalle, vorzugsweise Cer und/oder Lanthan, impraegniert, wobei der Zinkgehalt 5% bis 20%, vorzugsweise 8% bis 12%, und der Gehalt an Seltenen Erdmetallen 0,01% bis 4% vorzugsweise 0,01% bis 0,7% betraegt. Die Erfindung kann bei der Herstellung von niederen Alkylchloriden aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase an Katalysatoren auf Basis Aktivkohle angewendet werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung niederer Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase bei Temperaturen von 15O0C bis 25O0C.
Charakteristik der bekannten Lösungen
Es ist bekannt, niedere Alkylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol in der Gasphase an festen Katalysatoren auf Aktivkohlebasis herzustellen, die neben ZnCI2 als Aktivkomponente noch Zusätze der Elemente der 1. bis
5. Hauptgruppe und der 8. Nebengruppe enthalten.
(DD-PS 83985)
Es ist weiterhin bekannt, daß die Raum-Zeit-Ausbeute an Alkylchloriden und die Lebensdauer der eingesetzten Katalysatoren von der als Katalysatorträger eingesetzten Aktivkohle abhängen.
(DD-PS 85068)
In der DD-PS 85068 wird ein Verfahren zurkatalytischen kontinuierlichen drucklosen Herstellung niederer Alkylchloride in der Gasphase bei Temperaturen von 120 bis 2000C aus den entsprechenden Alkoholen beschrieben, wobei die als Trägersubstanz verwendete Aktivkohle ein Verhältnis von Basizitätzu Azidität von mindestens 3:1 aufweist und mit Lösungen der Chloride voi ZinkundCererdenin bekannter Weise so imprägniert wird, daß der Zinkgehalt 2-20% und der Ceritmetal !gehalt 0,1-2% beträgt, Es gibt allerdings eine Reihe von Aktivkohlen, die ein Verhältnis von Basizitätzu Azidität von mindestens 3:1 aufweisen und ungeeignet sind als Katalysatorträger für die Herstellung niederer Aikylchloride aus Chlorwasserstoff und dem entsprechende Alkohol in der Gasphase bei 120°C-200°C.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Synthese niederer Alkylchloride in der Gasphase aus den entsprechenden Alkoholen und Chlorwasserstoff effektiv zu gestalten, d.h. die Raum-Zeit-Ausbeute an niederen Alkylchloriden und die Lebensdauer der eingesetzten Katalysatoren zu erhöhen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
— Die technische Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung niederer Alkylchloride, insbesondere Methylchlorid und Äthylchlorid, in der Gasphase bei bekannten Reaktionsbedingungen in Gegenwart eines Metallchlorid-Aktivkohle-Katalysators zu entwickeln, wobei durch Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute an niederen Alkylchloriden und durch Erhöhung der Lebensdauer des Katalysators eine höhere Effektivität erzielt wird.
— Merkmale der Erfindung
Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Metallchlorid-Aktivkohle-Katalysator eine Aktivkohle mit definierten Transporteigenschaften enthält.
Die Aktivkohle besitzt ein Transportporenvolumen von 0,45cm3/g bis 1,0cm3/g, vorzugsweise 0,50cm3/g bis0,60cm3/g. Die Mikroporen der eingesetzten Aktivkohle nehmen mehr als 0,25g n-Hexan/g Aktivkohle auf und die mit η-Hexan beladene Aktivkohle erreicht in n-Heptan das Austauschgleichgewicht n-Hexan/n-Heptan innerhalb einer Austauschzeit von 5 bis 25 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 7,5 bis 15 Minuten.
Die Messung der Austauschzeit erfolgt so, daß die Mikroporen der entsprechenden Aktivkohle mit η-Hexan gefüllt werden unc die derartig behandelte Aktivkohle in eine definierte Menge n-Heptan gegeben wird. Gemessen werden die von der Aktivkohle aufgenommene n-Hexanmenge und die Austauschzeit, in der sich das Gleichgewicht des n-Hexan/n-Heptan-Austausches eingestellt hat.
Die erfindungsgemäßen Trägeraktivkohlen werden mit ZnCI2 und Metallchloriden der Seltenen Erden, vorzugsweise des Cer und/oder des Lanthans, als Aktivkomponente in bekannterWeise so imprägniert, daß derZinkgehalt5%bis20%, vorzugsweise 8% bis 12% und der Gehalt an Metallen der Seltenen Erden 0,01% bis 4%, vorzugsweise 0,01 % bis 0,7% beträgt. Die definierten Transporteigenschaften der erfindungsgemäßen Aktivkohle ermöglichen einen effektiven An- und Abtransport der Reaktanden zur Aktivkomponente bzw. von ihr weg.
Der erfindungsgemäße Katalysator besitzt eine erhöhte Lebensdauer und eine erhöhte Aktivität.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Synthese von niederen Alkylchloriden aus Chlorwasserstoff und dem entsprechenden Alkohol wird unter Einsatz des erfindungsgemäßen Katalysators in bekannterWeise in der Gasphase bei Temperaturen von 1500C bis 2500C, vorzugsweise bei Temperaturen von 1500C bis 200°C, durchgeführt.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einer Senkung des spezifischen Katalysatorverbrauchs, zu einer Verminderung der durch Kontaktwechsel hervorgerufenen Stillstandszeiten, zu einer Erhöhung der durchschnittlichen Raum-Zeit-Ausbeute bzw. der Reaktorkapazität und zu einer stabileren Fahrweise der Anlage. Die Erfindung soll nachstehend durch die folgenden Beispiele näher erläutert werden.
Ausführungsbeispiele
Die aufgeführten Katalysatoren wurden in bekannterWeise im Integralreaktor bei 18O0C getestet. Eingesetzt wurden jeweils 2 kg Katalysator. Als Meßgrößen diente der Umsatz von Chlorwasserstoff und Methanol zu Chlormethan nach 8 Stunden (U0) und nach 100 Stunden (Uioo)·
Katalysator A: Träger: (erfindungsgemäß)
Katalysator B: Träger:
Katalysator C: Träger:
Katalysator D: Träger: (erfindungsgemäß)
Katalysator E: Träger:
Aktivkohle mit folgenden Eigenschaften Transportporenvolumen: 0,55cm3/g n-Hexan-Aufnahme: 0,28 g/g
Austauschzeit: 10,2 Minuten
Aktivkomponete folgender Zusammensetzung:
12%Zink 0,3% Cer
Aktivkohle mitfolgenden Eigenschaften Transportporenvolumen: 0,21 cm3/g n-Hexan-Aufnahme: 0,23 g/g
Austauschzeit: 28 Minuten
Aktivkomponente folgender Zusammensetzung:
12%Zink 0,3% Cer
Aktivkohle mitfolgenden Eigenschaften Transportporenvolumen: 0,38cm3/g n-Hexan-Aufnahme: 0,26 g/g
Austauschzeit: 31 Minuten
Aktivkomponente folgender Zusammensetzung:
12% Zink 0,3% Cer Aktivkohle mit folgenden Eigenschaften
Transportporenvolumen: 0,56cm3/g n-Hexan-Aufnahme: 0,34g/g
Austauschzeit: 9,5 Minuten
Aktivkomponente folgender Zusammensetzung:
10% Zink 0,1% Lanthan wie Katalysator A Aktivkomponente folgender Zusammensetzung:
11 %Zink
Die Katalysatoren wurden mit 1 Volumen Methanol/Volumen Kontakt und Stunde belastet. Folgende Umsätze wurden ermittelt:
Katalysator Uo(%) Ui
A 90 75
B 68 35
C 68 37
D 91 75
E 90 70
Die aufgeführten Beispiele verdeutlichen, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren zu einer wesentlichen Steigerung der Chlormethanausbeute führen.
Von entscheidendem Einfluß auf die Qualität des Katalysators ist die verwendete Aktivkohle und hierbei vor allem deren

Claims (2)

  1. -1- 237 06!
    Erfindungsanspruch:
    1. Verfahren zur Herstellung niederer Alkylchloride, vorzugsweise Methylchlorid und Äthylchlorid, in der Gasphase bei Temperaturen von 150°C bis 2500C, vorzugsweise 15O0C bis 200°C, durch Umsetzung der entsprechenden Alkohole mit Chlorwasserstoff in Gegenwart eines Metallchlorid-Aktivkohle-Katalysators, gekennzeichnet dadurch, daß der Metallchlorid Aktivkohle-Katalysator eine Aktivkohle mit einem Transportporenvolumen von 0,45cm3/g bis 1,0cm3/g, vorzugsweise von 0,50cm3/g bis 0,60cm3/g, enthält, die Mikroporen der eingesetzten Aktivkohle mehr als 0,25g n-Hexan/g Aktivkohle aufnehmen und die mit η-Hexan beladene Aktivkohle in n-Heptan das Austauschgleichgewicht n-Hexan/n-Heptan innerhall von 5 bis 25 Minuten, vorzugsweise innerhalb von 7,5 bis 15 Minuten erreicht.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung niederer AlkyIchloride nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Metallchlorid-Aktivkohle-Katalysator als Metallchlorid vorzugsweise Zinkchlorid bzw. Zinkchlorid und Chloride der Seltenen Erdmetalle, vorzugsweise Cer und Lanthan, enthält, wobei der Zinkgehalt 5% bis 20%, vorzugsweise 8% bis 12% und der Gehalt an Seltenen Erdmetallen 0,01 % bis 4%, vorzugsweise 0,01 % bis 0,7%, beträgt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0501501A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung von Methylchlorid aus Tetrachlorkohlenstoff und Methylalkohol
CN108484352A (zh) * 2018-04-09 2018-09-04 浙江巨化技术中心有限公司 一种甲醇氢氯化制备氯甲烷的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0501501A1 (de) * 1991-03-01 1992-09-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung von Methylchlorid aus Tetrachlorkohlenstoff und Methylalkohol
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