DE10059229A1 - Production of very pure 1,2-dichloroethane involves oxychlorination of ethylene with hydrogen chloride and oxygen-containing gas followed by removal of carbon dioxide and treatment with aqueous alkali - Google Patents
Production of very pure 1,2-dichloroethane involves oxychlorination of ethylene with hydrogen chloride and oxygen-containing gas followed by removal of carbon dioxide and treatment with aqueous alkaliInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel lung von in Bezug auf Chloral oder/und Chloralhydrat und Kohlendioxid sehr reinem 1,2-Dichlorethan, das eine Oxichlorierung von Ethylen mit Chlorwasserstoff und einem Sauerstoff enthaltendem Gas wie Luft oder Sauerstoff sowie eine alkalische Behandlung des Dichlorethans umfasst, sowie nach diesem Verfahren hergestelltes 1,2-Dichlorethan.The invention relates to a method of manufacture development of chloral and / or chloral hydrate and Carbon dioxide very pure 1,2-dichloroethane, the one Oxichlorination of ethylene with hydrogen chloride and a Gas containing oxygen such as air or oxygen as well includes an alkaline treatment of dichloroethane, and 1,2-dichloroethane produced by this process.
Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlor ethan ist die Oxichlorierung von Ethylen mittels Chlorwas serstoff und Sauerstoff, wobei als unerwünschte Nebenpro dukte Chloral oder/und Chloralhydrat gebildet werden. Auch enthält das Verfahrensprodukt oft größere Mengen an gelö stem Kohlendioxid, das als Nebenprodukt aus der Umsetzung von Ethylen mit Sauerstoff entsteht.A known process for the preparation of 1,2-dichloro Ethane is the oxychlorination of ethylene using chlorine serstoff and oxygen, being an undesirable side pro Chloral and / or chloral hydrate products are formed. Also the process product often contains large amounts of dissolved stem carbon dioxide, which is a by-product from the implementation of ethylene with oxygen.
In der Druckschrift DE 15 18 931 wird ein Oxichlorierungs verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan beschrieben, bei dem das unerwünschte Chloral mittels einer Kondensa tionsstufe entfernt wird. Allerdings können nur 75 bis 80% des Chlorals durch diesen Verfahrensschritt von dem Produkt abgetrennt werden. Im weiteren wird das restliche Chloral durch Erhöhen des pH-Wertes in mittels Destillation leich ter abtrennbare Substanzen, wie Chloroform, umgewandelt. In DE 15 18 931 there is an oxychlorination described processes for the preparation of 1,2-dichloroethane, in which the unwanted chloral by means of a condenser tion level is removed. However, only 75 to 80% of chloral from the product through this process step be separated. The rest of the chloral by increasing the pH in lightly by means of distillation ter separable substances such as chloroform.
Gleichermaßen beschreibt die deutsche Patentschrift 14 68 480 ein Oxichlorierungsverfahren, bei dem mittels Alkalibe handlung die unerwünschten Nebenprodukte Chloral bzw. Chlo ralhydrat zu Natriumformiat und Chloroform umgewandelt werden und so leicht von dem Verfahrensprodukt 1,2-Dichlor ethan abgetrennt werden können.The German patent specification 14 68 480 describes the same an oxychlorination process using alkali the unwanted by-products chloral or chlo Ral hydrate converted to sodium formate and chloroform and so easily from the process product 1,2-dichloro ethane can be separated.
Der Nachteil beider Verfahren besteht darin, dass ein Groß teil der alkalischen Lösung, insbesondere der wässrigen Al kalimetallhydroxid-Lösung, für die Neutralisation des im 1,2-Dichlorethan gelösten Kohlendioxids verbraucht wird und eine entsprechende Menge an Alkalimetallcarbonat oder ande ren Salzen entsteht. Es müssen also größere Mengen an alka lischer Lösung eingesetzt werden als zur reinen Umwandlung des Chlorals bzw. des Chloralhydrats notwendig wären. Aus serdem muss die durch die Neutralisation in erheblichem Maße auftretende Salzfracht aus der Produktionsanlage ent fernt und entsorgt werden.The disadvantage of both methods is that a large part of the alkaline solution, especially the aqueous Al Potassium hydroxide solution, for the neutralization of the im 1,2-dichloroethane dissolved carbon dioxide is consumed and an appropriate amount of alkali metal carbonate or others salt is formed. So there must be larger amounts of alka be used as a pure solution of chloral or chloral hydrate would be necessary. from Furthermore, the neutralization must Measured salt load from the production plant ent removed and disposed of.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es deshalb, ein Oxichlorierungsverfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlor ethan bereitzustellen, das die Nachteile der bekannten Ver fahren vermeidet. Insbesondere bestand die Aufgabe der vor liegenden Erfindung darin, den Verbrauch an alkalischer Lö sung sowie die Salzfracht bei der Umwandlung der uner wünschten Nebenprodukte Chloral und Chloralhydrat zu ver mindern oder ganz zu vermeiden und gleichzeitig ein 1,2- Dichlorethan herzustellen, das - wenn überhaupt - nur einen geringen Gehalt an den genannten Nebenprodukten aufweist. The object of the present invention was therefore a Oxychlorination process for the production of 1,2-dichloro To provide ethane, which has the disadvantages of the known Ver avoids driving. In particular, there was the task of lie invention in the consumption of alkaline Lö solution as well as the salt load in the conversion of the un wanted to by-products chloral and chloral hydrate reduce or avoid entirely and at the same time a 1,2- To produce dichloroethane is, if at all, only one has low content of the by-products mentioned.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstel lung von 1,2-Dichlorethan, das eine Oxichlorierung von Ethylen mit Chlorwasserstoff und einem Sauerstoff enthal tenden Gas wie Sauerstoff oder Luft sowie eine alkalische Behandlung des Dichlorethans umfasst, und das dadurch gekennzeichnet ist, dass Kohlendioxid, welches in der 1,2- Dichlorethan enthaltenden organischen Phase vorliegt, vor der alkalischen Behandlung von der 1,2-Dichlorethan enthaltenden organischen Phase abgetrennt wird.This problem is solved by a manufacturing process tion of 1,2-dichloroethane, which is an oxychlorination of Contain ethylene with hydrogen chloride and an oxygen tendency gas such as oxygen or air as well as an alkaline Treatment of dichloroethane includes, and thereby is characterized in that carbon dioxide, which in the 1,2- Organic phase containing dichloroethane is present the alkaline treatment of the 1,2-dichloroethane containing organic phase is separated.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass das Kohlendioxid vor der alkalischen Behandlung des Oxichlorierungsproduktes 1,2-Dichlorethan möglichst weitgehend aus diesem entfernt wird, da dadurch das Entstehen hoher Salzfrachten vermieden werden kann. Dies schont die Herstellungsanlage und spart Arbeitszeit sowie Kosten, da eine Salzfracht nicht mehr oder nur noch in vermindertem Umfang aus der Herstellungsanlage entfernt werden muss.It has proven to be particularly advantageous that the carbon dioxide before the alkaline treatment of the Oxychlorination product 1,2-dichloroethane if possible is largely removed from this, as this The occurrence of high salt loads can be avoided. This protects the manufacturing plant and saves working time as well Cost because a salt load is no longer or only in removed to a reduced extent from the manufacturing plant must become.
Vorteilhafter Weise kann durch das erfindungsgemäße Verfah ren außerdem die einzusetzende Menge an alkalischen Lösun gen vermindert werden. Durch den verminderten Laugenbedarf können die Herstellungskosten vermindert werden. Auch unter Gesundheitsaspekten ist dies vorteilhaft und wünschenswert, da vom Bedienpersonal weniger Volumina Lauge gehandhabt werden müssen. Weiterhin ist somit weniger Lauge zu entsorgen. Dies stellt sowohl unter Kostenaspekten als auch unter Umweltaspekten einen erheblichen Vorteil dar. Advantageously, the inventive method Ren also the amount of alkaline solutions to be used gene can be reduced. Due to the reduced alkali requirement the manufacturing costs can be reduced. Even under Health aspects this is beneficial and desirable because fewer volumes of lye are handled by the operating personnel Need to become. Furthermore, less lye is thus too to dispose. This represents both from a cost perspective as well is a significant advantage from an environmental point of view.
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Verfahren fol
gende Verfahrensschritte:
The method according to the invention preferably comprises the following method steps:
- 1. Oxichlorieren von Ethylen mit Chlorwasserstoff und Sau erstoff,1. Oxichlorination of ethylene with hydrogen chloride and sow erstoff,
- 2. Quenchen, vorzugsweise Abkühlen und Kondensieren der aus der Oxichlorierung erhaltenen Produkte,2. Quenching, preferably cooling and condensing the the products obtained from oxychlorination,
- 3. Destillation und Kondensation von 1,2-Dichlorethan und gegebenenfalls von Wasser aus der Quenche,3. Distillation and condensation of 1,2-dichloroethane and if necessary, water from the Quenche,
-
4. Trennen der wässrigen von der organischen Phase aus
Stufe 3, gegebenenfalls nach Überführen des das 1,2-
Dichlorethan enthaltenden Kondensats in einen
Trennbehälter,
gegebenenfalls Rezyklisieren der wässrigen Phase in die Quenche, und
gegebenenfalls Rezyklisieren von Gasen zu der Oxichlo rierungsreaktion,4. separation of the aqueous phase from the organic phase from stage 3 , if appropriate after transferring the 1,2-dichloroethane-containing condensate into a separation container,
optionally recycling the aqueous phase into the quench, and
optionally recycling gases to the oxychlorination reaction, - 5. Entfernen von Kohlendioxid aus der das 1,2-Dichlorethan enthaltenden Phase,5. Remove carbon dioxide from the 1,2-dichloroethane containing phase,
- 6. alkalische Behandlung der das 1,2-Dichlorethan enthal tenden Phase, z. B. mit einer wässrigen Lauge,6. Alkaline treatment containing the 1,2-dichloroethane tend phase, e.g. B. with an aqueous alkali,
- 7. Trennen der wässrigen von der organischen Phase, gege benenfalls nach Überführen der das 1,2-Dichlorethan ent haltenden Phase aus Stufe 6 in einen Trennbehälter, gegebenenfalls Rezyklisieren der wässrigen Phase in die Quenche,7. separation of the aqueous phase from the organic phase, if appropriate after transferring the phase containing the 1,2-dichloroethane from stage 6 into a separation container, optionally recycling the aqueous phase into the quench,
- 8. Gewinnen von 1,2-Dichlorethan, und8. Obtaining 1,2-dichloroethane, and
- 9. gegebenenfalls weitere Auf- oder Weiterverarbeitungs schritte.9. If necessary, further processing or further processing steps.
Das so gewonnene 1,2-Dichlorethan ist in Bezug auf Chloral/ Chloralhydrat und Kohlendioxid sehr rein.The 1,2-dichloroethane obtained in this way is chloral / Chloral hydrate and carbon dioxide very pure.
Die Verfahrensbedingungen einzelner an sich bekannter Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere der Oxichlorierungsschritt sowie der alkalische Behandlungsschritt, können vorzugsweise in Übereinstimmung mit den in der Druckschrift DE 15 18 931 und dem deutschen Patent 14 68 480 beschriebenen Verfahrensbedingungen durchgeführt werden, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.The process conditions of individuals known per se Steps of the method according to the invention, in particular the Oxichlorination step and the alkaline Treatment step, can preferably be in accordance with those in DE 15 18 931 and German Patent 14 68 480 described process conditions are carried out, the disclosure of which is hereby made by Reference is made in the present description becomes.
Vorzugsweise wird für den Oxichlorierungsschritt ein Kata lysator verwendet, wobei sich hierfür CuCl2- oder FeCl3- Katalysatoren als besonders geeignet erwiesen haben.A catalyst is preferably used for the oxychlorination step, with CuCl 2 or FeCl 3 catalysts having proven particularly suitable for this.
Das Kohlendioxid, welches in der das 1,2-Dichlorethan enthaltenden organischen Phase vorliegt kann mit jeder geeigneten Verfahrensweise bzw. Vorrichtung von dieser Phase abgetrennt werden. Vorzugsweise erfolgt das Abtrennen des Kohlendioxids von der 1,2-Dichlorethan enthaltenden organischen Phase durch Entspannen der Phase z. B. in einen Behälter. Ein derartiger Behälter weist vorzugsweise einen Auslass zur Ableitung des Kohlendioxids sowie einen Auslass für die das 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase auf. Über diesen Auslass kann diese Phase den weiteren Verfahrensschritten zugeführt werden kann. Ein weiterer Verfahrensschritt ist die alkalische Behandlung des, in Bezug auf CO2, sehr reinen Dichlorethans.The carbon dioxide present in the organic phase containing the 1,2-dichloroethane can be separated from this phase using any suitable method or device. The carbon dioxide is preferably separated off from the 1,2-dichloroethane-containing organic phase by relaxing the phase, for. B. in a container. Such a container preferably has an outlet for discharging the carbon dioxide and an outlet for the phase containing the 1,2-dichloroethane. This phase can be used for further process steps via this outlet. Another step in the process is the alkaline treatment of, in terms of CO 2 , very pure dichloroethane.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Koh lendioxid von der 1,2-Dichlorethan enthaltenden organischen Phase in einer Kolonne durch Einleiten eines Inertgases ab getrennt. Als Inertgas kann jedes in diesem Verfah rensschritt geeignete Inertgas verwendet werden. Vorzugs weise ist das Inertgas Stickstoff. Vorteilhafter Weise wer den 1,2-Dichlorethan und Inertgas im Gegenstrom aneinander vorbeigeführt, wodurch sich der Stoffaustausch verbessern lässt. Es ist aber auch eine Verfahrensführung im Gleichstrom möglich.In a further preferred embodiment, the Koh Oil dioxide from the 1,2-dichloroethane containing organic Phase in a column by introducing an inert gas Cut. Any inert gas can be used in this process suitable inert gas can be used. virtue The inert gas is wise nitrogen. Advantageously who the 1,2-dichloroethane and inert gas in countercurrent to each other passed by, which improves the mass transfer leaves. But it is also a procedure in the DC current possible.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführung wird das 1,2- Dichlorethan vor der Abtrennung des Kohlendioxides durch Wärmeeintrag aufgeheizt, wobei die üblichen dem Fachmann bekannten Verfahrensweisen und Vorrichtungen verwendet werden können. Besonders bevorzugt wird dieser Verfahrensschritt mittels eines Wärmetauschers durchgeführt.In yet another preferred embodiment, the 1,2- Dichloroethane before separating off the carbon dioxide Heat input heated, the usual to the expert known procedures and devices used can be. This is particularly preferred Process step using a heat exchanger carried out.
Die vorstehend erwähnten Verfahren zur Kohlendioxident fernung können auch in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.The aforementioned processes for carbon dioxide Distance can also be used in any way be combined.
Durch die erfindungsgemäße Kohlendioxid-Abtrennung wird es möglich, aus der das 1,2-Dichlorethan enthaltenden orga nischen Phase das darin gelöste Kohlendioxid vollständig bzw. im wesentlichen vollständig zu entfernen. Vorzugsweise weist die 1,2-Dichlorethan enthaltende organische Phase nach der Kohlendioxid-Abtrennung einen Kohlendioxid-Gehalt von weniger als 0,3% (m/m), vorzugsweise von weniger als 0,2% (m/m) und besonders bevorzugt von weniger als 0,06% (m/m) auf.It is through the carbon dioxide separation according to the invention possible from the orga containing 1,2-dichloroethane phase, the carbon dioxide dissolved in it completely or to remove substantially completely. Preferably has the 1,2-dichloroethane containing organic phase a carbon dioxide content after the carbon dioxide separation less than 0.3% (m / m), preferably less than 0.2% (m / m) and particularly preferably less than 0.06% (m / m) on.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels einfacher technischer Mittel und auf kostengünstige Weise eine wir kungsvolle Entfernung des Kohlendioxids aus der das 1,2- Dichlorethan enthaltenden Phase möglich. Erst das erfin dungsgemäße Verfahren führt in vorteilhafter Weise zu einer signifikanten Kohlendioxid-Abtrennung, die einen verminder ten Baseneinsatz bei wirksamem Chloral- bzw. Chloralhydrat- Abbau ermöglicht und damit eine verminderte Salzfracht zur Folge hat.The method according to the invention makes it easier by technical means and in a cost-effective way we Removal of carbon dioxide from the 1,2- Phase containing dichloroethane possible. Only that invented The method according to the invention advantageously leads to a significant carbon dioxide separation, which diminishes one base use with effective chloral or chloral hydrate Degradation enables and thus a reduced salt load Consequence.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Produkt aus der Oxichlorierung, das das 1,2-Dichlorethan enthält, vor der Kohlendioxid-Abtrennung gequericht.In a particularly preferred embodiment, the Product from the oxychlorination, which is the 1,2-dichloroethane contains, quenched before carbon dioxide separation.
Quenchen im Sinn der Erfindung, z. B. in Form einer Abkühlung und Kondensation, heißt, dass nicht umgesetzte Edukte, wie z. B. Chlorwasserstoff, mittels geeigneter Flüs sigkeiten, Lösungen, Gase oder Gasgemische vollständig oder zumindest im wesentlichen entfernt werden. Ein erfindungs gemäßes Quenchen hat den Vorteil, dass im Oxichlorierungs schritt alle oder die überwiegende Menge nicht umgesetzter Edukte aus der Phase entfernt werden, die den weiteren Verfahrensschritten unterzogen wird. Quenching in the sense of the invention, e.g. B. in the form of a Cooling down and condensation means that unreacted Educts, such as B. hydrogen chloride, by means of suitable rivers liquids, solutions, gases or gas mixtures completely or at least essentially be removed. An invention appropriate quenching has the advantage that in the oxychlorination all or most of the unreacted steps Educts are removed from the phase that the further Process steps is subjected.
Vorzugsweise enthält das Verfahrensprodukt aus der Oxichlo rierung nach dem Quenchen weniger als 0,010% (m/m) Chlorwasserstoff, vorzugsweise weniger als 0,005% (m/m) und am meisten bevorzugt weniger als 0,001% (m/m). Somit können in vorteilhafter Weise Störreaktionen (Korrosion) vermindert oder sogar ganz vermieden werden.The process product from the Oxichlo preferably contains after quenching less than 0.010% (m / m) Hydrogen chloride, preferably less than 0.005% (m / m) and most preferably less than 0.001% (m / m). Consequently can advantageously disturbance reactions (corrosion) be reduced or even avoided altogether.
Besonders bevorzugt erfolgt das Quenchen durch Inkontaktbringen mit einer wässrigen Lösung, am meisten bevorzugt mit Wasser oder einer wässrigen Alkalilösung.Quenching is particularly preferably carried out by Contacting an aqueous solution, most preferably with water or an aqueous alkali solution.
Die nach der Kohlendioxid-Abtrennung durchzuführende alka lische Behandlung der das 1,2-Dichloretan enthaltenden Phase kann mit jeder geeigneten Verfahrensweise und mittels üblicher Vorrichtungen erfolgen. Vorzugsweise wird dieser Verfahrensschritt mit einer wässrigen alkalischen Lösung durchgeführt. Dabei weist die wässrige alkalische Lösung vorzugsweise einen pH-Wert von mehr als 8,5 auf.The alkali to be carried out after the carbon dioxide separation treatment of the 1,2-dichloretane Phase can be done using any suitable procedure and means Common devices are done. This is preferred Process step with an aqueous alkaline solution carried out. The aqueous alkaline solution preferably a pH of more than 8.5.
Anschließend können weitere übliche dem Fachmann bekannte Trennverfahren, wie eine Destillation, durchgeführt werden, um die Chloral- bzw. Chloralhydrat-Abbauprodukte und wei tere Bestandteile von dem 1,2-Dichlorethan zu trennen.Subsequently, further customary ones known to the person skilled in the art can Separation processes, such as distillation, are carried out, to the chloral or chloral hydrate degradation products and white Separate further components from the 1,2-dichloroethane.
Die organischen und wässrigen Abfallprodukte des Verfahrens werden aus dem Verfahrenskreislauf abgeführt und in erfor derlicher Weise entsorgt. Vorzugsweise wird die aus dem letzten Verfahrensschritt gewonnene wässrige alkalische Lö sung rezyklisiert, besonders bevorzugt mit weiteren wässri gen Phasen, die aus anderen Verfahrensschritten hervorgehen. Rezyklisieren im Sinn der Erfindung bedeutet, dass Verfahrensprodukte, -zwischenprodukte oder -hilfsstoffe wieder in einen Verfahrensschritt zurückgeführt und einge setzt werden.The organic and aqueous waste products of the process are removed from the process cycle and in requ disposed of in such a way. Preferably, the from aqueous alkaline solution obtained in the last process step solution recycled, particularly preferably with further aqueous phases resulting from other process steps. Recycle in the sense of the invention means that Process products, intermediates or auxiliaries returned to a process step and switched on be set.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die wässrige alkalische Lösung alleine oder zusammen mit den weiteren wässrigen Phasen in die Quenche rezyklisiert.In a particularly preferred embodiment, the aqueous alkaline solution alone or together with the recycled further aqueous phases into the quench.
Durch das Rezyklisieren der alkalischen Lösung in die Quen che wird der pH-Wert der Quenche erhöht, wodurch das Auswa schen des nicht umgesetzten Chlorwasserstoffs aus der Oxichlorierung in vorteilhafter Weise verbessert werden kann.By recycling the alkaline solution into the quen the pH of the quench is increased, which the unreacted hydrogen chloride from the Oxychlorination can be improved in an advantageous manner can.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Verfah rensprodukt 1,2-Dichlorethan ist im wesentlichen frei von Chloral und Chloralhydrat. Es weist vorzugsweise einen Chloral- oder/und Chloralhydrat-Gehalt von weniger als 0,02 % (m/m), vorzugsweise von weniger als 0,005% (m/m) und besonders bevorzugt von weniger als 0,002% (m/m) auf.The method obtained with the method according to the invention Rensprodukt 1,2-dichloroethane is essentially free of Chloral and chloral hydrate. It preferably has one Chloral or / and chloral hydrate content less than 0.02 % (m / m), preferably less than 0.005% (m / m) and particularly preferably from less than 0.002% (m / m).
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein mit Be zug auf Chloral oder/und Chloralhydrat sehr reines 1,2- Dichlorethan, das mittels einem wie oben beschriebenen Ver fahren erhältlich ist.In a further aspect, the invention relates to a Be pull on chloral and / or chloral hydrate very pure 1,2- Dichloroethane, which by means of a Ver driving is available.
Ein erfindungsgemäßes 1,2-Dichlorethan kann in vorteil hafter Weise in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Chloral oder Chloralhydrat einen negativen Einfluss ausüben würde.A 1,2-dichloroethane according to the invention can be advantageous be used in applications where Chloral or chloral hydrate have a negative impact would.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Zeichnung und der nach folgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben sind.Further advantages and developments of the invention result itself from the patent claims, the drawing and the following description, in which with reference to the Drawings embodiments of the invention in detail are described.
Es zeigt dabei:It shows:
Fig. 1 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Ver fahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form, und Fig. 1 is a flowchart of a method according to the invention according to a first preferred embodiment, and
Fig. 2 ein Flußdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a flowchart of a further preferred embodiment of the method according to the invention.
In der Fig. 1 wird ein Flussdiagramm eines erfindungs gemäßen Verfahrens dargestellt. Dabei ist mit EDC das herzustellende 1,2-Dichlorethan und mit 5 eine Oxi chlorierungsstufe bezeichnet. Diese Oxichlorierung wird unter üblichen, dem Fachmann bekannten Bedingungen auf be kannte Art und Weise durchgeführt. Das Prozessgas der Oxichlorierungsstufe 5 wird über eine Leitung 6 in eine Quenchstufe 7 überführt. Das daraus erhaltene Verfahrens produkt wird über eine Leitung 8 mit Wärmetauscher 21 in einen Dekanter 1 überführt, während das Abwasser über Abwasserleitung 20 aus der Quenchstufe 7 abgeleitet wird. In FIG. 1, a flowchart is shown of a method according to Invention. EDC is the 1,2-dichloroethane to be produced and 5 denotes an oxychlorination stage. This oxychlorination is carried out under customary conditions known to the person skilled in the art. The process gas of the oxychlorination stage 5 is transferred via a line 6 into a quench stage 7 . The process product obtained from this is transferred via a line 8 with heat exchanger 21 into a decanter 1 , while the waste water is derived from the quench stage 7 via the waste water line 20 .
Kreisgase werden aus dem Dekanter 1 über eine Leitung 9 zur Oxichlorierungsstufe rezyklisiert.Circular gases are recycled from the decanter 1 via a line 9 to the oxychlorination stage.
Im Dekanter 1 wird die wässrige Phase abgeschieden, die über eine Leitung 10 mittels einer Pumpe 16 zur Quenchstufe 7 rezyklisiert wird. Die 1,2-Dichlorethan (EDC) enthaltende organische Phase aus dem Dekanter 1 wird in einen Behälter 2 über ein Regelventil 19 entspannt, wobei über eine Kohlendioxid-Ableitung 11 das austretende Kohlendioxid entfernt wird. Es kann dabei gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform zusätzlich Inertgas, hier Stickstoff, über eine Inertgaszuführung 13 eingespeist werden.The aqueous phase is separated in the decanter 1 and is recycled to the quench stage 7 via a line 10 by means of a pump 16 . The 1,2-dichloroethane (EDC) -containing organic phase from the decanter 1 is expanded into a container 2 via a control valve 19 , the escaping carbon dioxide being removed via a carbon dioxide discharge line 11 . According to the preferred embodiment shown, inert gas, here nitrogen, can additionally be fed in via an inert gas feed 13 .
Danach wird in einer Vorrichtung 3 die 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase durch Einleiten von Lauge über eine Zu leitung 12 behandelt. In einem weiteren Dekanter 4 wird die wässrige alkalische Phase von der organischen 1,2-Dichlor ethan enthaltenden Phase getrennt und über eine Leitung 14 mittels einer Pumpe 17 in die Quenchstufe 7 rezyklisiert. Schließlich wird dadurch mit Bezug auf Chloral oder/und Chloralhydrat sehr reines 1,2-Dichlorethan aus der Endpro dukt-Ableitung 15 gewonnen.Thereafter, the 1,2-dichloroethane-containing phase is treated in a device 3 by introducing alkali via a line 12 to . In a further decanter 4 , the aqueous alkaline phase is separated from the organic 1,2-dichloroethane phase and recycled into the quench stage 7 via a line 14 by means of a pump 17 . Finally, with respect to chloral and / or chloral hydrate, very pure 1,2-dichloroethane is obtained from the end product derivative 15 .
In Fig. 2 ist ein der Fig. 1 entsprechendes Flussdiagramm gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung dargestellt. Der Unterschied zum in der Fig. 1 darge stellten Verfahren besteht dabei darin, dass die Kohlen dioxidentfernung mittels einer Kolonne 2A in Verbindung mit einem Wärmetauscher 18 unter Zuleitung von Inertgas, hier Stickstoff, im Gegenfluss erfolgt, wobei der Wärmetauscher 18 vor dem Regelventil 19 sitzt. Ansonsten entspricht der Verfahrensablauf dem in der Fig. 1 dargestellten, weswegen entsprechende Teile und Verfahrensschritte mit der Fig. 1 entsprechenden Bezugszeichen versehen wurden. FIG. 2 shows a flowchart corresponding to FIG. 1 according to a further preferred embodiment of the invention. The difference to the method shown in FIG. 1 is that the carbon dioxide removal takes place in counterflow by means of a column 2 A in connection with a heat exchanger 18 with the supply of inert gas, here nitrogen, with the heat exchanger 18 upstream of the control valve 19 sitting. Otherwise, the process sequence corresponds to that shown in FIG. 1, which is why corresponding parts and process steps have been provided with reference numerals corresponding to FIG. 1.
Die Verfahrensführung erfolgt hierbei wie in der Fig. 1 dargestellt. Die Oxichlorierung wird unter üblichen Verfah rensbedingungen durchgeführt, die dem Fachmann bekannt sind und die deshalb hier nicht explizit genannt werden. Die Prozessgase aus der Oxichlorierungsstufe 5, im wesentlichen 1,2-Dichlorethan, Wasser und die unerwünschten Nebenpro dukte, Kohlendioxid, Chloral bzw. Chloralhydrat sowie weitere Nebenprodukte, werden in einem sich anschließenden Verfahrensschritt, der Quenchstufe 7, mit einer wässrigen Lösung gequericht. Dabei werden Spuren von in der Oxichlorierung nicht umgesetztem Chlorwasserstoff aus dem aus der Oxichlorierung erhaltenen Produktgemisch ausgewaschen.The procedure is carried out as shown in FIG. 1. The oxychlorination is carried out under customary process conditions which are known to the person skilled in the art and which are therefore not mentioned explicitly here. The process gases from the oxychlorination stage 5 , essentially 1,2-dichloroethane, water and the unwanted by-products, carbon dioxide, chloral or chloral hydrate and other by-products, are quenched in a subsequent process step, the quench stage 7 , with an aqueous solution. Traces of hydrogen chloride not converted in the oxychlorination are washed out of the product mixture obtained from the oxychlorination.
Anschließend wird die 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase zusammen mit Wasser aus der Quenchstufe abdestilliert und kondensiert. Dazu wird die Quenche bei einem Druck von 2 bis 4 bar und einer Temperatur von 90 bis 110°C in einer geeigneten Destille destilliert, kondensiert und anschließend in einen Trennbehälter, vorzugsweise einen Dekanter 1, überführt. In diesem Dekanter 1 wird die wässrige von der organischen das 1,2-Dichlorethan enthaltenden Phase getrennt. Die gasförmigen Bestandteile hieraus können in die Oxichlorierungsstufe 5 rezyklisiert werden. Die wässrige Phase wird in die Quenchstufe 7 rezyklisiert und die organische Phase wird in einen Behälter 2 entspannt, wobei das Kohlendioxid im we sentlichen aus dem 1,2-Dichlorethan entweicht und durch ei nen Auslass des Behälters abgeleitet wird. Der Kohlendi oxid-Gehalt in der erhaltenen 1,2-Dichlorethan Phase be trägt von 0,2% bis 0,3% (m/m) Kohlendioxid bezogen auf die das 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase.The 1,2-dichloroethane-containing phase is then distilled off together with water from the quench stage and condensed. For this purpose, the quench is distilled at a pressure of 2 to 4 bar and a temperature of 90 to 110 ° C in a suitable still, condensed and then transferred to a separation container, preferably a decanter 1 . In this decanter 1 , the aqueous phase is separated from the organic phase containing 1,2-dichloroethane. The gaseous constituents from this can be recycled to the oxychlorination stage 5 . The aqueous phase is recycled into the quench stage 7 and the organic phase is expanded into a container 2 , the carbon dioxide escaping essentially from the 1,2-dichloroethane and being discharged through an outlet of the container. The carbon dioxide content in the 1,2-dichloroethane phase obtained is from 0.2% to 0.3% (m / m) of carbon dioxide based on the phase containing the 1,2-dichloroethane.
In dem sich daran anschließenden Verfahrensschritt wird die 1,2-Dichlorethan enthaltende organische Phase in eine nach geschaltete Vorrichtung 3 überführt und eine alkalische Be handlung durchgeführt. Hierzu wird eine Lauge, vorzugsweise eine NaOH-Lösung mit einer Konzentration < 10% (m/m) in die Vorrichtung 3 eingeleitet, wodurch das Chloral bzw. das Chloralhydroxid abgebaut wird.In the subsequent process step, the organic phase containing 1,2-dichloroethane is transferred to a downstream device 3 and an alkaline treatment is carried out. For this purpose, an alkali, preferably an NaOH solution with a concentration <10% (m / m) is introduced into the device 3 , as a result of which the chloral or the chloral hydroxide is broken down.
Das Gemisch wird in einen weiteren Dekanter 4 geleitet, in dem das 1,2-Dichlorethan und die alkalische, wässrige Phase voneinander getrennt werden. Die alkalische, wässrige Phase wird in die Quenchstufe 7 rezyklisiert und das mit Bezug auf Chloral/Chloralhydrat sehr reine 1,2-Dichlorethan, das einen Chloral- oder/und Chloralhydrat-Gehalt von weniger als 0,002% bis 0,005% (m/m) bezogen auf die das 1,2- Dichlorethan enthaltende Phase hat, wird gewonnen.The mixture is passed into a further decanter 4 , in which the 1,2-dichloroethane and the alkaline, aqueous phase are separated from one another. The alkaline, aqueous phase is recycled to quench stage 7 and the 1,2-dichloroethane, which is very pure with regard to chloral / chloral hydrate, and which has a chloral and / or chloral hydrate content of less than 0.002% to 0.005% (m / m) based on the phase containing the 1,2-dichloroethane, is obtained.
Die Verfahrensführung erfolgt wie in Fig. 2 dargestellt. Die Verfahrensschritte und die Verfahrensführung entspre chen dabei auch denjenigen von Fig. 1 mit dem Unterschied, dass zur Abtrennung des Kohlendioxid aus der das 1,2- Dichlorethan enthaltenden Phase diese Phase aus dem ersten Trennbehälter, einem Dekanter 1, in eine Kolonne 2A gelei tet wird, wobei das Kohlendioxid durch Einleiten von Stick stoff über Inertgaszuführung 13 abgetrennt wird. Nach die sem Verfahrensschritt weist die das 1,2-Dichlorethan ent haltende Phase einen Kohlendioxid-Gehalt von 0,05% bis 0,1 % (m/m) auf.The procedure is carried out as shown in FIG. 2. The process steps and the process control entspre chen the possibility to those of FIG. 1 with the difference that from which the 1,2-dichloroethane-containing phase Gelei for the separation of carbon dioxide, this phase from the first separation vessel, a decanter 1, in a column 2 A Tet, the carbon dioxide is separated by introducing nitrogen via an inert gas supply 13 . After this process step, the phase containing the 1,2-dichloroethane has a carbon dioxide content of 0.05% to 0.1% (m / m).
Die Verfahrensschritte und die Verfahrensführung entspre chen wiederum im wesentlichen denjenigen von Fig. 1, mit dem Unterschied, dass zur Abtrennung des Kohlendioxid aus der das 1,2-Dichlorethan enthaltenden Phase diese Phase aus dem ersten Trennbehälter, einem Dekanter 1, einem indirek ten Wärmeeintrag mittels eines Wärmetauschers unterzogen wird, wobei zusätzlich Stickstoff in die Kolonne 2A eingeleitet wird. Nach diesem Verfahrensschritt weist die das 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase einen Kohlendioxid- Gehalt von < 0,05 bis 0,06% (m/m) auf. The process steps and the process control again correspond essentially to those of FIG. 1, with the difference that to separate the carbon dioxide from the phase containing the 1,2-dichloroethane, this phase from the first separation container, a decanter 1 , an indirect heat input wherein, in addition, nitrogen is introduced into the column 2 a is subjected by means of a heat exchanger. After this process step, the phase containing the 1,2-dichloroethane has a carbon dioxide content of <0.05 to 0.06% (m / m).
11
Dekanter
decanter
22
Behälter
container
22
A Kolonne
A column
33
Vorrichtung zur alkalischen Behandlung
Alkaline treatment device
44
Dekanter
decanter
55
Oxichlorierungsstufe
oxychlorination
66
Leitung für Prozessgas aus Oxichlorierung
Line for process gas from oxychlorination
77
Quenchstufe
quenching
88th
Leitung mit Wärmetauscher
Pipe with heat exchanger
99
Leitung zur Rezyklisierung von Gas
Gas recycling line
1010
Leitung zur Rezyklisierung von wässriger Lösung
Line for recycling aqueous solution
1111
Kohlendioxid-Ableitung
Carbon dioxide derivative
1212
Zuleitung alkalische Lösung
Alkaline solution supply
1313
Inertgaszuführung
inert gas
1414
Rezyklisierungsleitung von wässriger Lösung
Recycling line of aqueous solution
1515
Endprodukt-Ableitung
End-derivative
1616
Pumpe
pump
1717
Pumpe
pump
1818
Wärmetauscher
heat exchangers
1919
Regelventil
control valve
2020
Abwasserleitung
sewer
2121
Wärmetauscher
heat exchangers
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