DE10107091A1 - Verfahren für die Herstellung von 1,2-Dichlorethan aus der Oxichlorierung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Umsetzen von Ethen mit Chlorwasserstoff und einem Sauerstoff aufweisenden Gas in einem Oxichlorierungsreaktor unter Bildung eines Reaktionsgases beschrieben, bei dem das Reaktorgas nach einer Filtration ohne vorherige Quenchung kondensiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan (EDC) durch Umsetzen von Ethen mit Chlorwasserstoff und einem Sauerstoff auf­ weisenden Gas in einem Oxichlorierungsreaktor, wobei ein Reaktionsgas gebildet wird.

Unter Oxichlorierung versteht man die Umsetzung eines Alkens - hier Ethen - mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff oder einem Sauerstoff enthaltenden Gas wie Luft, unter Bildung eines gesättigten chlorierten Alkans - hier 1,2- Dichlorethan, im folgenden auch "EDC" genannt. Die Reaktion erfolgt dabei nach der Gleichung

C₂H₄ + 2HCl + ½O₂ → Cl-CH₂-CH₂-Cl + H₂O.

Das Reaktionsnebenprodukt Wasser dieser Reaktion kann je­ doch mit nicht umgesetztem Ausgangsmaterial Chlorwasser­ stoff die sehr stark korrosive Salzsäure bilden, so daß bei Durchführung eines solchen Verfahrens entsprechend re­ sistente - und damit teure - Materialien für die Appara­ turen zur Verfahrensdurchführung eingesetzt werden müssen.

In großindustriellem Maßstab wird dieses Verfahren häufig in einem Wirbelbett durchgeführt, wobei der Katalysator z. B. im wesentlichen aus Kupferchlorid auf einem Aluminium­ oxidträger besteht.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 32 030 ist ein Verfahren zur Entfernung des Katalysatorabriebes bekannt, der mit dem rohen EDC-Gasstrom aus der Reaktionszone herausgeführt wird. Dabei wird der Katalysatorabrieb in einer trocken betriebenen Reinigungszone aus dem rohen EDC- Gasstrom abgetrennt. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens zeichnen sich dadurch aus, daß man den Katalysatorabrieb an einem Staubabscheider oder in einem Elektrofilter als Reinigungszone abtrennt, wobei der Staub­ abscheider mit Schlauchfiltern ausgerüstet sein kann, die man mit komprimiertem Kreislaufgas reinigt.

Weiterhin ist es möglich, den in der Reinigungszone abge­ schiedenen Katalysatorabrieb in einer nachgeschalteten Desorptionszone von adsorbierten Reaktionsprodukten zu befreien. Die Desorptionszone kann bei einer Temperatur von 50 bis 350°C, vorzugsweise 150 bis 180°C, durch Begasen oder im Unterdruck betrieben werden und zur Begasung kann Luft, Stickstoff oder Kreisgas (in Kreislauf gefahrenes Gas zur Fluidisierung des Katalysators) verwendet werden und der Katalysatorabrieb 0,5 bis 5 Stunden, vorzugsweise 1 bis 2 Stunden lang bei erhöhter Temperatur in der Desorptionszone behandelt werden.

Bei einem solchen Verfahren wird es vermieden, daß bei der Ausschleusung des gebildeten Wassers sowie des bei der Auf­ arbeitung eingesetzten Waschwassers ein mit Schwermetall und anorganischem Schlamm verunreinigtes Abwasser entsteht.

Die DE 195 46 068 A1 betrifft ein Verfahren zur Reduzierung des Katalysatorverbrauches und verunreinigter Katalysator­ abfälle bei der Herstellung von EDC nach dem Oxichlorie­ rungsverfahren. Bei diesem Verfahren trennt man den Kataly­ satorabrieb in einer trocken betriebenen Trennzone aus dem rohen EDC-Gasstrom ab. Der Katalysatorabrieb wird klassiert und bestimmte Kornfraktionen werden in die Reaktionszone wieder zurückgeführt.

In der DE-A-197 53 165 wird ein Verfahren zur Herstellung von EDC durch Oxichlorierung offenbart, wobei das Reak­ tionsgas im Reaktor durch eine Feinstfiltration von Kata­ lysator befreit und so im Reaktor zurückgehalten wird. Danach wird das vom Katalysator befreite Reaktionsgas in eine Quenchkolonne geleitet und in bekannter Art und Weise kondensiert.

Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik (Ullmann's Ency­ clopedia of Industria Chemistry, Vol. A6, 1986, S. 269) bekannt, die heißen Reaktionsgase aus einem Wirbelschicht­ reaktor, die neben EDC und Wasser auch nicht umgesetztes HCl-Gas enthalten, ohne weitere Behandlung mit einer wässrigen Lösung zu quenchen. Hierbei werden nicht abge­ schiedener Katalysatorabrieb und nicht umgesetzter Chlor­ wasserstoff aus der Oxichlorierung von Ethen ausgewaschen. Als Waschflüssigkeit kann sowohl externes Wasser als auch Wasser, das bei der Reaktion entsteht, sogenanntes Re­ aktionswasser, verwendet werden. EDC wird zusammen mit Wasser aus der Quenche abdestilliert und kondensiert.

Alle bekannten Verfahren des Standes der Technik mit Wirbelschichttechnologie weisen den Nachteil auf, daß die bei der Reaktion entstehenden polychlorierten Dibenzo-p- Dioxine/Furane (PCDD/PCDF) in die bei der Quenchung verwendete wässrige Quenchlösung gelangen. Diese muss ausgeschleust und einer weiteren Aufarbeitung zugeführt werden, welche aufgrund der Belastung der Quenchlösung mit PCDD/PCDF aufwendig und sehr teuer ist.

Des weiteren kann die Wärmeenergie der heißen Prozeßgase (= Reaktionsgase) bei einer Quenchung nicht genutzt werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von 1,2- Dichlorethan bereitzustellen bei denen die bei der Reaktion entstehenden polychlorierten Dibenzo-p-Dioxine/Furane nicht in eine wässrige Phase gelangen, sondern in der organischen Phase verbleiben.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, bei denen die Wärmeenergie der heißen Prozeßgase genutzt werden kann.

Diese Aufgaben werden durch Bereitstellung eines Verfahrens und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das bei der Oxichlorierung entstehende Reaktionsgas nach einer Filtration ohne vorherige Quenchung kondensiert wird. Es entfällt also der bisher im Stand der Technik immer notwendige Verfahrensschritt der Quenchung beim Wirbelschichtverfahren. Das Verfahren und die Vorrichtung sind daher einfacher und damit auch kostengünstiger.

Bei einem derartigen Verfahren und einer derartigen Vorrichtung braucht daher kein sogenannter Querichturm vorgesehen werden, was eine Platz- und Investitionskosten­ ersparnis zur Folge hat.

Weiterhin gelangen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine PCDD/PCDF in die wässrige Phase, so daß die aufwendige und teuere Aufarbeitung entfällt. Vielmehr werden die polychlorierten Dibenzo-p-Dioxine/Furane (PCDD/PCDF) von den übrigen Komponenten abgetrennt und dann beispielsweise mit den anderen hoch siedenden Komponenten des Verfahrens einer Verbrennung zugeführt.

Dadurch, daß bei einem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. in der Vorrichtung keine Quenchung durchgeführt wird, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, daß die Wärmeenergie der heißen Reaktionsgase genutzt wird. Vorzugsweise dient sie zur Erzeugung von Wasserdampf oder zur Vorwärmung des Kreisgas /Ethylenstromes zum Reaktor. Der Rest der Wärme (Verdampfungsenthalpie von EDC und Wasser) wird bevorzugt an das Kühlwasser abgegeben. Der Dampf kann beispielsweise in einer vorhandenen EDC/VC-Anlage weiter verwendet werden (- z. B. Aufzeihen diverser Produktströme oder Beheizen von Destillationskolonnen). Dies führt zu einer Energieer­ sparnis und damit auch zu einer Kostensenkung.

Als Oxichlorierungsreaktor kann ein an sich üblicher Re­ aktor verwendet werden. Insbesondere Wirbelschichtreaktoren haben sich in der Praxis für die Oxichlorierung bewährt. Bei der Reaktion entstehen Reaktionsgase, die vorwiegend 1,2-Dichlorethan, aber auch Wasser, Chlorwasserstoff, PCDD/PCDF und Katalysatorabrieb enthalten. Ferner können sie nicht umgesetztes Ethen und Chlor enthalten.

Vorzugsweise wird dabei für den Oxichlorierungsschritt ein Katalysator verwendet, wobei sich CuCl₂- oder FeCl₃-Kata­ lysatoren als besonders geeignet erwiesen haben.

Insbesondere hat sich CuCl₂, das auf einen Trägerstoff auf­ gebracht ist, als Katalysator bewährt. Als Träger eignen sich beispielsweise Siliciumdioxid, Kieselgur, Fullererde, Ton und Aluminiumoxid, wobei γ-Aluminiumoxid bevorzugt ver­ wendet wird.

Die Verfahrensbedingungen, insbesondere des Oxichlorie­ rungsschrittes, können vorzugsweise in Übereinstimmung mit den in der deutschen Auslegeschrift 15 18 931 und dem deut­ schen Patent 14 68 489 beschriebenen Verfahrensbedingungen durchgeführt werden, deren Offenbarung hiermit durch Bezug­ nahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.

Dadurch, daß die Reaktionsgase nach der Oxichlorierung gefiltert werden und zwar vorzugsweise durch einen Feinst­ filter, gelangt fast kein z. B. mit PCDD/PCDF kontaminierter Katalysator in die wässrige Phase, sondern verbleibt im Filter. Unter Feinstfiltration wird ein Vorgang verstanden, der die Zurückhaltung des Feinanteiles des Oxichlorierungskatalysators bewirkt. Der Feinanteil weist eine durchschnittliche Teilchengröße von mindestens 1 µm auf. Beispielsweise kann die Filtration so erfolgen, wie in der PCT-Anmeldung PCT/EP98/07444 beschrieben. Die Offenbarung dieser Druckschrift wird hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.

Dabei kann es vorgesehen sein, daß die Filtration außerhalb des Oxichlorierungsreaktors stattfindet. Diese Ausführung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn bestehende Anlagen nachgerüstet werden sollen.

Bei Neuanlagen ist es jedoch im allgemeinen zu bevorzugen, wenn die Filtration innerhalb des Oxichlorierungsreaktors erfolgt.

Die Filtration kann erfindungsgemäß dabei mittels Filterkerzen, Schlauchfiltern und/oder Patronenfiltern erfolgen. Solche Filter werden beispielsweise in der DE 197 53 165 A1 beschrieben und werden insbesondere von der Fa. Pall, Fa. Micropul, Fa. Fluiddynamics etc. hergestellt.

Nach dem Filtrieren des Reaktionsgases wird eine Abkühlung des Reaktionsgases durchgeführt, bei der das Kreisgas Ethylengemisch zum Reaktor vorgewärmt wird und/oder Wasserdampf erzeugt wird, der in das Anlagendampfnetz eingespeist wird und zum Heizen von Kolonnen und Vorwärmern genutzt wird. In einem zweiten Wärmetauscher wird das Reaktionsgas partiell kondensiert und diese Wärme bevorzugt an Kühlwasser abgegeben. In einem Abscheider wird die flüssige Phase vom Kreisgas getrennt und einer weiteren Aufarbeitung zugeführt. Diese Aufarbeitung ist in der Anmeldung VN 100002 näher beschrieben. Das EDC/Wassergemisch wird in einen Behälter entspannt. Die organische und wässrige Phase werden in einen Behälter entspannt, wobei der größte Teil des Kohlendioxids aus dem EDC/Wasser entweicht. Anschließend wird das EDC in einen nachgeschalteten Apparat geleitet und das darin enthaltene Chloral und/oder Chloralhydrat durch Behandlung mit einer wässrigen alkalischen Lösung zerstört. In einem Dekanter wird das EDC von der wässrigen Phase abgetrennt. Die alkalische wässrige Phase aus dem Dekanter wird einer Abwasserbehandlung zugeführt.

Das EDC aus dem Dekanter wird einer Destillation zugeführt, beispielsweise in einer sogenannten Entwässerungs- und Leichtsiederkolonne und einer Hochsiederkolonne. Derartige Kolonnen sind in EDC/VC-Anlagen bekannt. Leicht- bzw. Hochsieder bzw. entsprechende Komponenten sind Flüssigkeiten mit einem niedrigeren bzw. höheren Siedepunkt als EDC. Die polychlorierten Dibenzo-p-Dioxine/Furane werden bei der beschriebenen Ausführung der Erfindung in der Hochsiederkolonne zusammen mit den anderen Hochsiedern des Verfahrens ausgeschleust und dann z. B. einer Verbrennung zugeführt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung erfolgt die Einleitung mindestens eines der Eduktströme Chlorwasserstoff und Sauerstoff aufweisen­ des Gas über Zuleitungen, die poröse, gasdurchlässige Form­ körper aufweisen. Erfindungsgemäß können Sauerstoff aufweisende Gase z. B. Luft, Sauerstoff und Gasgemische sein, die Sauerstoff enthalten. Die Einleitung kann direkt in das Wirbelbett des Oxichlorierungsreaktors erfolgen. Beispiele derartiger poröser, gasdurchlässiger Formkörper sind die von der Fa. Pall, Fa. Fluid Dynamics, Fa. Krebsöge, etc. hergestellten.

Die Einleitung des Ethens und/oder des Kreisgases in den Oxichlorierungsreaktor erfolgt gemäß einer weiteren bevor­ zugten Ausführungsform über einen Boden, der poröses gas­ durchlässiges Material aufweist. Beispiele für derartige poröse gasdurchlässige Materialien sind VA- Stahllegierungen, hoch korrosionsfeste Legierungen, INCONEL®, MONEL®, HASTELLOY® und keramische Materialien.

Vorzugsweise werden sowohl das Sauerstoff aufweisende Gas einerseits als auch das Ethen andererseits in feinverteilter Form in das Katalysatorwirbelbett eingespeist, wie beispielsweise in DE 199 03 335 A1 beschrieben.

Die Zuleitungen können in der in der DE 199 03 335 A1 beschriebenen Art und Weise ausgestaltet sein, die hier unter Bezugnahme mit in die Beschreibung aufgenommen wird.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vorrichtung zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Umsetzung von Ethen mit Chlorwasserstoff und einem Sauer­ stoff aufweisenden Gas durchgeführt. Diese Vorrichtung weist einen Oxichlorierungsreaktor, einen Filter, einen Kondensator und eine 1,2-Dichlorethan-Destilliervorrichtung auf und zeichnet sich dadurch aus, daß ferner ein Wasser­ dampferzeuger aber keine Quenchkolonne vorgesehen sind.

Der Filter, der einen Feinstfilter darstellen sollte kann dabei aus Filterkerzen, Schlauchfiltern und/oder Patronen­ filtern gebildet sein.

Werden Filterkerzen eingesetzt, so sollten diese aus für die EDC-Herstellung geeigneten Materialien hergestellt sein. Dies sind beispielsweise Metalle, Legierungen, Glas und/oder Keramik. Vorzugsweise weisen die Filterkerzen gesintertes Metall und/oder Keramik auf.

Weiterhin könnten auch Gewebefilter aus hinreichend tempe­ raturresistenten, insbesondere fluorierten Kunststoffen wie Polytetrafluorethylen in Form von Schlauchfiltern oder Patronen verwendet werden.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die Destilliervorrich­ tung vorzugsweise derart ausgebildet ist, daß sie eine Ent­ wässerungs- und Leichtsiederkolonne und eine Hochsieder­ kolonne aufweist.

Um möglichst reine Produkte zu erhalten sollten der Wasser­ dampferzeuger/Eduktvorwärmer aus C-Stahl und der Kondensator auf ihrer Produktseite ein Nickel-haltiges Material wie eine Nickellegierung, wie z. B. HASTELLOY® der Firma Haynes International, Inc. oder Tantal aufweisen.

Daneben wäre es auch möglich, daß der Wasserdampferzeuger und der Kondensator auf ihrer Produktseite graphitisches Material wie z. B. NS2 oder NS3 der Fa. SIGRI aufweisen.

Insbesondere um ein wie oben näher beschriebenes Verfahren durchführen zu können, sollte die Vorrichtung vorzugsweise Zuführungen für Chlorwasserstoff und Sauerstoff aufweisen­ dem Gas aufweisen, die direkt in das Wirbelbett des Oxichlorierungsreaktors führen.

Diese Zuführungen können dabei poröse, gasdurchlässige Formkörper enthalten.

Auch ist es besonders günstig, wenn das Ethen und der Kreisgasstrom über einen Boden, der aus porösem, gasdurch­ lässigen Material gefertigt ist oder mit Formkörpern aus porösem, gasdurchlässigen Material versehen ist, in den Oxichlorierungsreaktor geleitet wird.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Zeichnung und der nach­ folgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung im einzelnen beschrieben sind.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgmäßen Verfahrens gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Umsetzen von Ethen mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff oder einem Sauerstoff aufweisenden Gas in einem Oxichlorierungsreaktor unter Bildung eines Reaktionsgases dargestellt. Es wird dabei eine Direktkondensation mit Eduktvorwärmung beschrieben. Der Filter 5 ist hierbei außerhalb des Wirbelschichtreaktors 4 angeordnet.

In Fig. 1 ist ein Reaktor 4, vorzugsweise ein Wirbel­ schichtreaktor zu erkennen. In diesen führen zwei Leitungen 1 und 3, durch die die Prozessgase eingeleitet werden. Chlorwasserstoff und Sauerstoff werden über Leitung 1 und Ethylen und Kreisgas über Leitung 3 dem Reaktor 4 zugeführt. Leitung 3 hat einen Wärmetauscher 6, in dem die Abwärme der aus dem Reaktor austretenden Reaktionsgase zur Vorwärmung des Ethylens (oder auch "Ethen" genannten Gases) und/oder des Kreisgases genutzt wird. Ethylen wird der Anlage über die Zufuhrleitung 2 eingespeist. Dem Reaktor 4 nachgeschaltet ist der Filter 5, durch den die aus dem Reaktor austretenden heissen Reaktionsgase von Feststoff­ anteilen befreit werden. Die Reaktionsgase werden im Wärmetauscher 6 abgekühlt, bevor sie in den Kondensator 7, dessen Abwärme auch wieder über einen Wärmetauscher nutzbar gemacht werden kann, eingeleitet werden.

Beim Verlassen des Kondensators 7 hat das Reaktionsgas immer noch eine Temperatur von ca. 60°C. Mit dieser Temperatur wird das Gemisch, das eine das 1,2-Dichlorethan enthaltende organische und eine wässrige Phase umfasst, in die Abscheidevorrichtung 8 eingeleitet.

Aus dieser Abscheidvorrichtung 8 wird das, das Produkt enthaltende flüssige Gemisch aus einer organischen und wässrigen Phase über die Leitung 12 von der gasförmigen Phase, die als Kreisgas über den Wärmetauscher 9 und den Kreisgasverdichter 10 weitergenutzt wird, abgetrennt. Dem Kreisgasverdichter 10 vorgeschaltet ist eine Abgasleitung 11 vorgesehen.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird das Reaktionsgas nach dem Austritt aus dem Wirbel­ schichtreaktor filtriert und dann ohne vorherige Quenchung kondensiert.

In der Fig. 2 ist nun eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es werden dabei für der Fig. 1 entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Fig. 2 zeigt ein vergleichbares Blockschaltbild einer Anlage bei der anstelle oder zusätzlich zu der Prozess­ gasvorwärmung im Wärmetauscher 6 die Nutzung der Abwärme der Reaktionsgase über eine Wasserdampferzeugung im Wärmetauscher 6A stattfindet.

Schließlich zeigt Fig. 3 einen Reaktor 4 mit innen­ liegendem Filter 5, so dass eine Filtrierung der heissen Reaktionsgase noch im Reaktor 4 stattfindet und durch die Filtration möglichst wenig Wärme vor der Einleitung der Reaktionsgase in einen Wärmetauscher 6, der zur Vorwärmung der Prozessgase und/oder zur Erzeugung von Dampf, insbe­ sondere zur Erzeugung von Wasserdampf genutzt wird, verloren geht. Der Rest der Anlage ist gegenüber dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten unverändert.

Beispiel

Es wird zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan ein Oxichlo­ rierungsreaktor mit einem Wirbelbett eingesetzt, wobei als Katalysator CuCl₂ verwendet wird. Die Oxichlorierung wird dabei wie folgt durchgeführt:
5910 Nm³/h Chlorwasserstoff mit einer Temperatur von 150°C und 1600 Nm³/h Sauerstoff, erhitzt auf 110°C, werden über die Leitung 1 direkt in das Wirbelbett (40 t Katalysator; Aluminiumoxid mit einem Kupfergehalt von 4 Gew.-%) des Reaktors 4 über Zuleitungen 1, 3, die poröse gasdurchlässige Formkörper, beispielsweise aus gesintertem Chrom-Nickel-Stahl der Fa. Pall. enthalten, eingeleitet.

Die Einleitung des Ethens (3000 Nm³/h) und des Kreisgasstromes erfolgt über einen Boden des Oxichlorierungsreaktors 4, wobei der Boden aus porösem gasdurchlässigen Material gefertigt ist. Nach der Oxichlorierung durchströmt das heiße (200-250°C) Reaktionsgas, bestehend aus EDC, H₂O, CO₂, CO, Stickstoff, C₂H₄, HCl und O₂, nach Verlassen des Wirbelbettes zur Abscheidung von mitgerissenen Katalysatorteilchen, hier CuCl₂, im oberen Teil des Oxichlorierungsreaktors 4 einen Feinstfilter 5, in dem der Katalysator abgeschieden wird.

Das ca. 200 bis 250°C heiße Reaktorkopfgas wird in einer geeigneten Vorrichtung einem Rohrbündel-Wärmetauscher aus C-Stahl auf etwa 140°C abgekühlt. Die dabei abgegebene Energie wird zur Herstellung von Wasserdampf genutzt. Der Wasserdampf wird in das Anlagendampfnetz eingespeist und weiter zur Destillation des EDC's in den Hochsieder- oder Leichtsieder-Kolonnen verwendet.

Der so hergestellte Dampf mit einer Temperatur von 135°C und einem Druck von 3 bar wird in der Destillationskolonne der vorhandenen EDC/VC-Anlage (Hochsieder- oder Leichtsieder-Kolonne) verbraucht.

In einer weiteren Abkühlphase wird das Reaktorkopfgas mit einem Rohrbündelwärmetauscher aus einem säurebeständigen Werkstoff, bspw. aus Grafit NS1 der Fa. Sigri weiter auf etwa 60°C abgekühlt, und dabei das produzierte EDC und Wasser aus dem Kreisgasstrom kondensiert. Die abgeführte Energie wird ans Kühlwasser abgegeben.

Der Wasserdampferzeuger 6A ist ein liegender Rohrbündel- Wärmetauscher, in dem das OC-Prozessgas durch die Rohre geleitet und der Wasserdampf in einen erweiterten Mantelraum über ein Druckhalteventil in das Anlagen- Dampfnetz abgegeben wird.

Der Kondensator 7 ist auf der Produktseite aus Grafit WS2 der Fa. Sigri gefertigt, so daß keine weiteren Verunreinigungen des Reaktionsgases auftreten. Der kondensierte Produktstrom wird nun der EDC-Destillation zugeführt, in der die PCDD/PCDFs zusammen mit den sogenannten Hochsiedern destillativ abgetrennt und anschließend verbrannt werden.

Die in EDC-Rohgas enthaltenen PCDD/PCDFs werden über den Sumpf der Leichtsiederkolonne zur Hochsiederklonne ausgeschleust. In der Hochsiederkolonne werden diese schwersiedenden Komponenten über den Sumpf in die Vakuumkolonne ausgeschleust, von wo sie mit den Hochsieder- Rückständen in der thermische Rückstandsverbrennung bei 1200°C verbrannt werden.

Claims (20)

1. Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Umsetzen von Ethen mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff oder einem Sauerstoff aufweisenden Gas in einem Oxichlorierungsreaktor unter Bildung eines Reaktionsgases, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgas filtriert und dann ohne vorherige Quenchung kondensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmeenergie des Reaktionsgases insbesondere zur Erzeugung von Dampf genutzt wird und/oder daß Wärmeenergie zum Kreuzwärmetausch (Aufheizen) von diversen Produktströmen (bevorzugt Kreisgas) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxichlorierungsreaktor einen Wirbelschichtreaktor (4) umfaßt.

4. Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration innerhalb des Oxichlorierungsreaktors erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration außerhalb des Oxichlorierungsreaktors erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtration mittels Filterkerzen, Schlauchfiltern und/oder Patronenfiltern erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Kondensation die 1,2-Dichlorethan enthaltende Phase von der Wasserphase abdekantiert und einer 1,2- Dichlorethan-Destillation zugeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die 1,2-Dichlorethan-Destillation zunächst in einer Entwässerungs- und Leichtsiederkolonne und dann in einer Hochsiederkolonne erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hochsieder-/Vakuumkolonne polychlorierte Dibenzo-p-Dioxine/Furane abgetrennt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Chlorwasserstoff, Ethen, Kreislaufgas und/oder das Sauerstoff aufweisende Gas durch poröse, gasdurchlässige Formkörper in den Oxichlorierungsreaktor eingeleitet werden.

11. Vorrichtung zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Umsetzung von Ethen mit Chlorwasserstoff und einem Sauer­ stoff aufweisenden Gas, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Oxichlorierungsreaktor, einem Filter, einem Kon­ densator und einer 1,2-Dichlorethan-Destilliervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Wasserdampferzeuger (6A)/oder Eduktvorwärmer (6) und ein mit Kühlwasser betriebener Kondensator (7) und keine Quenchkolonne vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter (5) Filterkerzen, einen Schlauch und/oder Patronenfilter umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterkerzen gesintertes Metall und/oder Keramik aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Destilliervorrichtung eine Entwässerungs- und Leichtsiederkolonne und eine Hochsiederkolonne aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) auf seiner Produktseite ein Nickel haltiges Material wie eine Nickellegierung aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (7) auf seiner Produktseite graphitisches Material aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß der Oxichlorierungsreaktor ein Wirbelbettreaktor (4) ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (1) für Chlorwasserstoff und Sauerstoff aufweisendem Gas direkt in ein Wirbelbett des Wirbelbettre­ aktors (4) führen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen (1) aus porösen, gasdurchlässigen Formkörpern gebildet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisgas und/oder das Ethen durch einen poröses, gasdurchlässiges Material aufweisenden Boden in den Oxichlorierungsreaktor geführt ist.