DE10107092A1 - Verfahren zur Reinigung von 1,2 Dichlorethan - Google Patents
Verfahren zur Reinigung von 1,2 DichlorethanInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von 1,2-Dichlorethan, das durch Oxichlorierung von Ethylen mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff dargestellt wird. Dabei wird vor der Trennung der organischen, das 1,2-Dichloretahn enthaltenen Phase von der wässrigen, Nebenprodukte enthaltenen Phase des Reaktionsgemisches der Oxichlorierung von Ethylen das Kohlendioxid abgetrennt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von 1,2-
Dichlorethan, das durch Oxichlorierung von Ethylen mit
Chlorwasserstoff und Sauerstoff dargestellt wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Reini
gung von 1,2-Dichlorethan, hergestellt durch Oxichlorierung
von Ethylen mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff bei Tempera
turen von 180 bis 260°C und Drücken von 2 bis 6 bar in Ge
genwart eines aus Kupfer(2)-chlorid auf einem Träger beste
henden Katalysators und in einem durch Kreislaufgas fluidi
sierten Wirbelbett als Reaktionszone sowie nachfolgender Be
handlung des Reaktionsgases zur Neutralisation von nicht um
gesetztem Chlorwasserstoff in einer Waschzone und Abtrennung
des gebildeten 1,2-Dichlorethans und von Wasser in einer
Kondensationszone.
Bei der Oxichlorierung von Ethylen enstehen unter anderem
Chloral, 2-Chlorethanol und Salzsäure als Nebenprodukte, die
über die wässrigen Phase vom 1, 2 Dichlorethan, das in der
organischen Phase enthalten ist, abtrennbar sind.
Bei dem als "Knapsacker Patent" bekannten Verfahren, das in
der DE 43 03 086 beschrieben ist, wird in guter Ausbeute ein
so reines 1,2-Dichlorethan hergestellt, dass vor dem weite
ren Einsatz in der EDC-Spaltung zur Vinylchloridgewinnung
auf eine zusätzliche Reindestillationskolonne verzichtet
werden kann. Der Einsatz in der EDC-Spaltung unter Wegfall
der Kolonne ist aber nur möglich, wenn das reine 1,2-
Dichlorethan im wesentlichen frei von Eisenchlorid ist und
insbesondere die als Nebenprodukt in der Reaktion gebildeten
Komponenten Chloral und 2-Chlorethanol so weit wie möglich
vorher abgebaut werden und dann nur noch in Spuren im Pro
dukt vorhanden bzw. nicht mehr nachweisbar sind.
Nachteilig bei dem Verfahren aus der DE 43 03 086 ist aller
dings, dass die Reinheit des Produktes aus zweierlei Gründen
dauerhaft nicht über einen längeren Produktionszeitlauf zu
realisieren ist.
Zum einen wird der Katalysatorabrieb aus der Reaktionszone
mit Wirbelschichtreaktor an keiner Stelle des Verfahrens
quantitativ entfernt, sondern er verkrustet oder verstopft
in der vorgesehenen Kreislaufführung die Leitungen und
Waschbehälter und reduziert damit die Menge an umgepumpter
Waschflüssigkeit und auch die Menge der Waschflüssigkeit zur
Entfernung der wasserlöslichen und unerwünschten Nebenpro
dukte. So muss die Anlage zur Entfernung des in der Wasch-
und/oder Verweilzone und/oder in den entsprechenden Kreis
laufleitungen abgelagerten Katalysatorabriebs in regelmässi
gen Abständen abgestellt und gereinigt werden.
Zum anderen wird anschließend eine quantitative Abtrennung
der wässrigen Phase von der organischen Phase durch den pro
zessbedingten hohen Kohlendioxidgehalt im Gemisch Was
ser/1,2-Dichlorethan verhindert und es muss zur Neutralisa
tion der wässrigen Phase vor der Abtrennung der organischen
Phase zunehmend mehr Natronlauge, die bevorzugt mit dem ent
haltenen Kohlendioxid zum Carbonat abreagiert, bevor sie die
Zersetzung des Chlorals und des 2-Chlorethanols bewirkt,
aufgewendet werden.
Das kommt dadurch zustande, dass schon bei unwesentlicher
Überschreitung des oberen Grenz-pH-Wertes im Ablauf der
Waschzone der prozessbedingt hohe Anteil von bis zu ca. 70 Vol.-%
Kohlendioxid im Kreisgas sofort verstärkt mit der
vorhandenen Natronlauge reagiert.
Aber auch bereits unterhalb des Grenz-ph-Wertes von 7,5
reagiert das Kohlendioxid aus dem Kreisgas merklich mit Na
tronlauge, insbesondere zu Natriumhydrogenkarbonat gemäß
folgendem Schema:
CO2 + NaOH ↔ NaHCO3
Der zusätzliche Verbrauch an Natronlauge durch die Umsetzung
mit Kohlendioxid erfolgt dabei fortlaufend, ohne dass eine
erkennbare ph-Änderung auftritt, denn dieses System besitzt
aufgrund der bevorzugten Natriumhydrogenkarbonatbildung im
ph-Bereich von ca. 7,5 ein großes Pufferpotential. So führt
der Natriumhydrogenkarbonat-Gehalt im Ablauf der Waschzone
dazu, dass bei der weiteren Behandlung in der sich anschlie
ßenden Verweilzone trotz Natronlaugezufuhr durch die zu
nächst bevorzugte Umsetzung zu Natriumkarbonat der untere
Grenz-ph-Wert von 9 nicht so schnell erreicht bzw. über
schritten wird und deshalb nur eine partielle Zersetzung von
Chloral und 2-Chlorethanol zu erzielen ist:
NaHCO3 + NaOH ↔ Na2CO3 + H2O
Auch bei plötzlich notwendigen Änderungen der Produktions
menge lassen sich aufgrund der Pufferwirkung des Systems die
vorgegebenen pH-Werte sowohl in der Wasch- als auch in der
Verweilzone nicht so schnell und genau genug nach- bzw. ein
stellen.
Es kommt also sowohl zu unnötigem Natronlaugeverbrauch als
auch zu Abweichungen von der erforderlichen Produktqualität.
Es besteht daher die Aufgabe, die aufgezeigten Nachteile des
Standes der Technik zu überwinden, so dass bei wesentlich
verlängerter Laufzeit der Anlage in wirtschaftlicher und
verfahrenstechnisch übersichtlicher Weise eine 1,2-Dichlor
ethan-Qualität von konstant hoher Reinheit gewonnen wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von
1,2-Dichlorethan aus einem Reaktionsgemisch aus der Oxichlo
rierung von Ethylen, dadurch gekennzeichnet, daß Kohlendi
oxid aus dem Reaktionsgemisch entfernt wird, bevor die orga
nische und die wässrige Phase des Reaktionsgemisches vonein
ander getrennt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird
das Reaktionsgemisch vor der Entfernung des Kohlendioxids in
einen als Blasensäule ausgebildeten und eine Waschflüssig
keit enthaltenen Sumpfteil einer Waschzone eingeblasen.
Nach einer Ausführungsform des Verfahrens wird die aus der
Reaktionszone austretende unter Umständen feststoffhaltige
Reaktionsmischung, in der neben den gasförmig und/oder flüs
sig vorliegenden Produkten der Oxichlorierung des Ethylens
unter Umständen auch Katalysatorabrieb vorhanden ist, durch
eine Waschzone geleitet, die eine Kolonne und einen als Bla
sensäule angeordneten unteren Sumpfteil umfaßt. Dabei tritt
die Reaktionsmischung in den unteren Teil der Blasensäule
ein, wo sie innig mit der dort enthaltenen Waschflüssigkeit
in Berührung kommt und gleichzeitig quantitativ vom Kataly
satorabrieb befreit wird.
Die verbrauchte Waschflüssigkeit aus dem Sumpfteil der
Waschzone wird beispielsweise neutralisiert und einer Abwas
serbehandlung zugeführt.
Der gasförmige Anteil des in der Waschzone gekühlten und ge
waschenen Reaktionsgemisches wird über eine Gasleitung in
eine Kondensationszone, in der erhöhter Druck und niedrige
Temperatur herrschen, eingeleitet.
Dort wird der das zu reinigende 1,2-Dichlorethan enthaltene
Anteil im Reaktionsgemisch unter Druck kondensiert und von
den flüchtigen Nebenprodukten abgetrennt. Im Kondensat liegt
das Kohlendioxid gelöst vor.
Das Kondensat wird über eine Druckleitung in eine Desorpti
onszone geleitet, in der es bei niedriger Temperatur ent
spannt wird. Durch die Reduktion des Drucks wird die Lös
lichkeit des Kohlendioxids im Kondensat reduziert und der
Hauptteil des Kohlendioxids entweicht bei geringem Druck
gasförmig aus dem Kondensat.
Aus der Desorptionszone kann deshalb ein flüssiges Was
ser/1,2-Dichlorethangemisch vom Kohlendioxid abgetrennt wer
den.
Dieses Gemisch kann dann vorzugsweise mit nahezu stöchiome
trischen Mengen an Natronlauge in eine alkalische Wasserpha
se und eine organische, das 1,2-Dichlorethan enthaltende
Phase aufgetrennt werden.
Da sowohl die wässrige als auch die organische Phase kein
gelöstes Kohlendioxid mehr enthält, ist nach Natronlaugezu
fuhr eine Pufferung im System durch Natriumhydrogenkarbonat
/Natriumkarbonat-Bildung unwahrscheinlich und eine ausge
zeichnete, konstante Regulierung des vorgegebenen pH-Wert-
Bereichs von 10,5 bis 13, bevorzugt von 12 in der Wasserpha
se, zum Abbau von Chloral und 2-Chlorethanol ist möglich.
Deshalb kann die so in der Trennzone erhaltene wässrige Pha
se als Waschflüssigkeit in die Waschzone eingeleitet werden.
Das Verfahren der Erfindung zeichnet sich gegenüber dem
Stand der Technik insbesondere dadurch aus, dass ohne Kreis
lauffahrweise der ggf. feststoffhaltigen Suspension und un
abhängig von Produktionsänderungen sowie vom pH-Wert im Ab
lauf der Wasch- und Verweilzone erfindungsgemäß das aus der
Kondensationszone mit einer Temperatur von vorzugsweise 25
bis 45°C durch Entspannung erhaltene 1,2-Dichlorethan-/
Wasser-Gemisch nach Abtrennung von Kohlendioxid in der
Desorptionszone nur einer alkalischen Behandlung mit Natron
lauge bei einem pH-Wert von vorzugsweise < 9,5 und einer
Verweilzeit von vorzugsweise 0,5 bis 3 Stunden in der Trenn
zone unterzogen werden muss, um eine effektive Reduzierung
der Chloral- und 2-Chlorethanol-Gehalte im 1,2-Dichloret
han zu erzielen und damit die gewünschte EDC-Qualität dau
erhaft zu gewährleisten. Der Eisenchloridgehalt liegt dabei
im Produkt jederzeit unter der Nachweisbarkeitsgrenze.
Selbstverständlich kann sowohl die Temperatur als auch die
Verweilzeit bei der Desorption und der Behandlung mit Na
tronlauge gegenüber den Angaben variiert werden, doch haben
sich die genannten Bereiche verfahrensmäßig und energetisch
als günstig erwiesen. Wie der Fachmann weiß, führt eine hö
here Temperatur zur Zunahme der Reaktionsgeschwindigkeit und
damit zu kürzeren Verweilzeiten, es kann natürlich auch in
umgekehrter Reihenfolge vorgegangen werden.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung wird in die Kondensati
onszone und/oder in die Desorptionszone Stickstoff oder ein
anderes Inertgas eingeleitet, damit eine bessere Durch
mischung und/oder eine bessere Austreibung des Kohlendioxids
aus der flüssigen Phase erreicht wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann ein gewisser Anteil
der abgetrennten wässrigen und/oder organischen Phase in die
Zuleitung zur Trennzone zurückgeführt werden, damit eine zu
sätzliche Durchmischung erzielt wird.
Im folgenden wird die Erfindung noch anhand zweier Figuren,
die zwei Blockschaltbilder zeigen, näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der
Erfindung gezeigt.
In Fig. 2 ist das Blockschaltbild eines Verfahrens nach dem
Stand der Technik, insbesondere nach der DE 43 03 086 ge
zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Reaktionszone 1, eine Waschzone 2, einen
Behälter 3, eine Kondensationszone 5, eine Desorptionszone
4, eine Trennzone 7 und eine Destillationszone 8 als zentra
le Zonen in einem Verfahren zur Herstellung und Reinigung
von 1,2-Dichlorethan (im folgenden auch EDC (ethylenedichlo
ride) genannt) durch Oxichlorierung von Ethylen.
In zwei Aufheizzonen 12 und 13 werden die an der Reaktion
beteiligten Gase Chlorwasserstoff, Sauerstoff, Ethylen und
Kreislaufgas vorgewärmt und der Reaktionszone 1 zugeleitet.
Der 2. Aufheizzone 13 werden 6000 Nm3/h Chlorwasserstoff
durch die Chlorwasserstoffleitung 17 und 1545 Nm3/h Sauer
stoff durch die Sauerstoffleitung 18 zugeführt und in die
Reaktionszone mit einer Temperatur von 140°C eingeblasen.
Der 1. Aufheizzone werden 10000 Nm3/h Kreislaufgas durch
die Kreislaufleitung 20 und 3000 Nm3/h Ethylen durch die
Ethylenleitung 19 zugeführt und ebenfalls in die Reaktions
zone 1 mit einer Temperatur von 140°C eingeblasen.
Die Reaktionszone 1 besteht aus einem Wirbelschichtreaktor
mit Dampferzeuger zur Abführung der Reaktionswärme; das ab
reagierte Reaktionsgas strömt aus dem Wirbelschichtreaktor
mit einer Temperatur von 210°C durch die Reaktionsgaslei
tung 16 in den unteren Teil der Waschzone 2. Die Waschzone 2
besteht aus einer Kolonne (∅ 2,2 m) mit 8 Ventilböden und
mit einem erfindungsgemäß als Blasensäule angeordneten
Sumpfteil 2a. Das Reaktionsgas tritt in den unteren Teil der
Blasensäule ein, wo es innig mit der Waschflüssigkeit in Be
rührung kommt und gleichzeitig quantitativ vom Katalysato
rabrieb befreit wird. In der Waschzone 2 wird das Reaktions
gas bis auf eine Temperatur von 95 bis 100°C durch die
Waschlösung gekühlt.
Die Waschflüssigkeit am Boden der Blasensäule läuft durch
die Ablaufleitung 21 in den Behälter 3 zur Neutralisation
mittels der über Leitung 14 herangeführten Natronlauge ab
und wird anschließend über Leitung 26 zur weiteren Behand
lung in die Abwasseranlage gegeben. Die gewaschenen und ge
kühlten Reaktionsgase werden durch die Gasleitung 22 aus der
Waschzone 2 in die Kondensationszone 5 geleitet.
Nicht kondensiertes Kreislaufgas wird durch die Leitung 31
zum Kreislaufkompressor 6 geführt und über die Leitung 20
zur Reaktionszone 1 rückgeführt. Ein Teil des Kreislaufgases
wird über die Abgasleitung 33 ausgeschleust. Über die Kon
densatleitung 24 wird das unter einem Druck von ca. 4 bar
verflüssigte und gelöstes Kohlendioxid enthaltende EDC-/
Wasser-Gemisch mit einer Temperatur von 37°C in die Desorp
tionszone 4 auf eine Druck von 1,6 bar entspannt, wo es
sich in über Kopf gehendes Kohlendioxid und am Boden ablau
fendes EDC-Wasser-Gemisch aufteilt.
Der Kondensationszone 5 wird 2 Nm3/h Stickstoff über Lei
tung 29 zur Durchmischung des Kondensates und der Entspan
nungszone 4 3 Nm3/h Stickstoff über Leitung 32 zur Stabili
sierung des Kohlendioxidstromes am Boden zudosiert, wobei
der Stickstoffzusatz auch einer effektivere bzw. verbesserte
Entfernung des Kohlendioxids bewirkt.
Während das aus der Desorptionszone 4 über Leitung 25 ab
strömende Kohlendioxid als Abgas (33 Nm3/h) aus dem Prozess
ausgeschleust wird, erfolgt die Ableitung des am Boden ab
laufenden EDC-/Wasser-Gemisches über Leitung 27 nach
Durchmischung mit 25-%iger Natronlauge aus Leitung 15 zur
Auftrennung des Zweiphasengemisches in eine alkalische Was
ser- und eine EDC-Phase in die Trennzone 7.
Da sowohl die Wasser- als auch die EDC-Phase kein gelöstes
Kohlendioxid mehr enthält, ist nach Natronlaugezufuhr eine
Pufferung im System durch Natriumhydrogenkarbonat/Natrium
karbonat-Bildung ausgeschlossen und eine ausgezeichnete,
konstante Regulierung des vorgegebenen pH-Wertes von unge
fähr 12 in der Wasserphase zum Abbau von Chloral und 2-
Chlorethanol jederzeit sicher gestellt.
Die Einhaltung des pH-Wertes wird durch eine kontinuierli
che Messung überwacht.
Nach einer mittleren Verweilzeit von ca. 1 Stunde in der
Trennzone 7 wird die obere wässrige alkalische Phase über
die Leitung 23 in die Waschzone 1 rückgeführt und die untere
1,2-Dichlorethanphase über Leitung 28 in die Destillations
zone 8 geleitet. Die Destillationszone 8 besteht aus einer
Siebbodenkolonne (∅ 2 m) mit Verdampfer 9, Kondensator 10
und Abscheider 11.
Während der Leichtsieder- und Wasseranteil aus dem Abschei
der 11 ausgeschleust wird, erfolgt der Abzug des gereinigten
1,2-Dichlorethans über Leitung 30 aus dem Sumpf der Destil
lationszone 8 zur Vinylchloridgewinnung in der EDC-Spal
tung.
Sowohl ein gewisser Anteil der wässrigen Phase aus der Lei
tung 23 als auch der 1,2-Dichlorethanphase aus der Leitung
28 werden zur Leitung 27 rückgeführt, um eine zusätzliche
Durchmischung zu erzielen.
Nach dem Start der Anlage lag der Gehalt an Chloral, 2-
Chlorethanol und Eisenchlorid im gereinigten 1,2-Dichloret
han mit
< 2 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
< 5 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
unter der Nachweisbarkeitsgrenze.
< 2 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
< 5 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
unter der Nachweisbarkeitsgrenze.
Nach einer kontinuierlichen Produktionszeit von 6 Wochen
veränderten sich die als Verunreinigung analysierten Werte
nicht. Die Analyse im 1,2-Dichlorethan ergab die gleichen
Ergebnisse wie sie auch nach dem Start der Anlage erhalten
worden waren.
Der Gehalt an Chloral betrug < 5 und an 2-Chlorethanol < 2 mg/kg
im gereinigten 1,2-Dichlorethan bzw. lag unter der
Nachweisbarkeitsgrenze. Auch der Eisenchloridgehalt lag mit
< 1 mg/kg EDC unter der Nachweisbarkeitsgrenze.
Bei einer Produktion von ca. 13500 t EDC betrug der Zusatz
an 25-%iger Natronlauge insgesamt 327 t, entsprechend einem
spezifischen Verbrauch von 24,2 kg/t EDC.
Fig. 2 zeigt den Stand der Technik (DE 43 03 086), insbe
sondere eine Reaktionszone 1, eine Waschzone 2, eine Ver
weilzone 3, eine Kondensationszone 5, eine Trennzone 7 und
eine Destillationszone 8 als zentrale Zonen in einem Verfah
ren zur Herstellung und Reinigung von 1,2-Dichlorethan (im
folgenden auch EDC (ethylenedichloride) genannt) durch
Oxichlorierung von Ethylen.
Der 2. Aufheizzone 13 werden 6000 Nm3/ h Chlorwasserstoff
durch die Chlorwasserstoffleitung 17 und 1545 Nm3/h Sauer
stoff durch die Sauerstoffleitung 18 zugeführt und in die
Reaktionszone mit einer Temperatur von 140°C eingeblasen.
Der 1. Aufheizzone werden 10000 Nm3/h Kreisgas durch die
Kreislaufleitung 20 und 3000 Nm3/h Ethylen durch die Ethy
lenleitung 19 zugeführt und in die Reaktionszone 1 mit einer
Temperatur von 140°C eingeblasen.
Die Reaktionszone 1 besteht aus einem Wirbelschichtreaktor
mit Dampferzeuger zur Abführung der Reaktionswärme; das ab
reagierte Reaktionsgas strömt aus dem Wirbelschichtreaktor
mit einer Temperatur von 210°C durch die Reaktionsgaslei
tung 16 in den unteren Teil der Waschzone 2. Die Waschzone 2
besteht aus einem Kolonne (∅ 2,2 m) mit 8 Ventilböden. In
der
Waschzone wird das Reaktionsgas bis auf eine Temperatur von
95 bis 98°C durch eine Natronlaugewäsche gekühlt.
Die heiße Natronlauge läuft durch die Ablaufleitung 21 in
die Verweilzone 3. Die Verweilzone 3 besteht aus einem 7 m3-
Behälter, der gleichzeitig auch als Pumpenvorlage für die
Umwälzpumpe 4 dient. Aus der Verweilzone 3 wurde Waschna
tronlauge (25 m3/h) durch die Saugleitung 28, die Umwälz
pumpe 4, die Druckleitung 26, die Leitung 24 in die Waschzo
ne 2 (10 m3/h) gepumpt (Kreislaufführung der Waschflüssig
keit, die feststoffhaltige Suspension enthalten kann). Der
pH-Wert der Waschnatronlauge in der Ablaufleitung 21 wird
durch eine Natronlaugeeinspeisung 25 auf 5,5 gehalten. Ein
Teilstrom (10 m3/h) Waschnatronlauge wird aus der Drucklei
tung 26 über die Leitung 27 in die Verweilzone 3 abgezweigt.
Durch Zugabe von Natronlauge über die Leitung 29 wird der
pH-Wert in der Verweilzone auf 10 gehalten. Die in der Ver
weilzone anfallende zusätzliche flüssige Phase wird kontinu
ierlich über die Entnahmeleitung 30 in die Strippkolonne 14
mit Verdampfer 15 überführt. Die abgestrippten Leichtsieder
werden über die Ableitung 31 in die Trennzone 7 geleitet,
das Sumpfprodukt der Strippkolonne wird über die Ablasslei
tung 32 in die zentrale Abwasseraufbereitung abgegeben. Die
gewaschenen und gekühlten Reaktionsgase werden durch die
Gasleitung 22 aus der Waschzone 2 in die Kondensationszone 5
geleitet.
Nicht kondensiertes Kreislaufgas wird durch die Leitung 33
zum Kreislaufkompressor 6 geführt und über die Kreislauflei
tung 20 zur Reaktionszone 1 rückgeführt. Ein Teil des Kreis
laufgases wird über die Abgasleitung 34 ausgeschleust. Über
die Kondensatleitung 35 wird das Kondensat in der Trennzone
7, einem 25 m-Behälter mit Schauglas, gesammelt und ge
trennt. Die obere wässrige Phase wird über die Leitung 23 in
die Waschzone rückgeführt, die untere Rohdichlorethan-Phase
wird über die Leitung 36 in die Destillationszone 8 gelei
tet. Die Destillationszone 8 besteht aus einer Siebbodenko
lonne (∅ 2 m) mit Verdampfer 9, Kondensator 10 und Abschei
der 11.
Während der Leichtsieder- und Wasseranteil aus dem Abschei
der 11 ausgeschleust werden, erfolgt der Abzug des reinen
1,2-Dichlorethans über Leitung 42 aus dem Sumpf der Destil
lationszone 8.
Nach dem Start der Anlage enthielt das reine 1,2-Dichloret
han
9 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
8 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
9 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
8 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
Im Laufe einer Betriebszeit von 6 Wochen veränderten sich
die als Verunreinigungen analysierte Werte folgendermaßen
auf:
95 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
56 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
95 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
56 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
Da durch den Anstieg der Verunreinigungen die geforderte
Produktqualität nicht konstant einzuhalten war, musste das
aus Leitung 42 abgezogene 1,2-Dichlorethan zwischendurch in
die Reindestillation 44 zur destillativen Nachreinigung ge
geben werden.
Als Grund für diese Abweichungen von den angestrebten Analy
senwerten wurde festgestellt, dass die zur Waschzone 2 ein
gestellte Umpumpmenge von 10 auf 7,8 m3/h abgefallen war.
Da trotz erhöhtem Druck an der Pumpe 4 die Umpumpmenge nicht
gesteigert werden konnte, war von Verengungen bzw. von Ver
stopfungen insbesondere in den Leitungen 24, 26 und 27 aus
zugehen. Nach Abstellung und Reinigung des Leitungssystems
und der belegten Kolonnenböden konnte die Umpumpmenge über
Leitung 24 wieder auf 10 m3/h eingestellt und die gewünsch
te Qualität, wie beim Start der Anlage, erreicht werden.
Auch bei Veränderungen der Produktionsmenge ergaben sich
Probleme mit der EDC-Qualität. So gelang es z. B. nicht,
bei Erhöhung der Produktionsmenge auch gleichzeitig die ge
wünschten Werte konstant zu halten. Es kam zu einem pH-Wert
Abfall in der Verweilzone unter pH 9 und damit zu einer un
genügenden Zersetzung von Chloral und 2-Chlorethanol. In ei
ner Umstellphase von ca. 7 Stunden veränderten sich die Ge
halte im 1,2-Dichlorethan auf
43 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
27 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
43 mg 2-Chlorethanol/kg EDC
27 mg Chloral/kg EDC
< 1 mg Eisenchlorid/kg EDC
Bei Produktionsreduzierungen kam es in der Waschzone zu pH-
Wert Erhöhungen von < 7,5, was wiederum zu einem verstärkten
Umsatz von Kohlendioxid und damit unnötigen Natronlaugever
brauch führte.
Der Zusatz an 25-%iger Natronlauge lag bei einer Produktion
von ca. 13500 t EDC mit insgesamt 372 t gegenüber Beispiel 1
um ca. 14% höher, entsprechend betrug der spezifische Ver
brauch 27,6 kg/t EDC.
Claims (7)
1. Verfahren zur Reinigung von 1,2-Dichlorethan aus einem
Reaktionsgemisch aus der Oxichlorierung von Ethylen, dadurch
gekennzeichnet, daß Kohlendioxid aus dem Reaktionsgemisch
entfernt wird, bevor die organische und die wässrige Phase
des Reaktionsgemisches voneinander getrennt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Reaktionsgemisch
vor der Entfernung des Kohlendioxids in einen als Blasensäu
le ausgebildeten und eine Waschflüssigkeit enthaltenen
Sumpfteil einer Waschzone einleitet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem nach
der Trennung der wässrigen von der organischen Phase in der
wässrigen Phase ein pH-Wert im Bereich von 10,5 bis 13 ein
gestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem
die nach der Abtrennung erhaltene wässrige Phase als Wasch
flüssigkeit in die Waschzone eingeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem
in einer Kondensationszone zumindest ein Teil des Reaktions
gemisches unter Druck in ein Kondensat und eine flüchtige
Phase überführt wird und/oder in einer Desorptionszone eine
unter Druck stehende flüssige Phase des Reaktionsgemisches
wie das Kondensat entspannt und/oder gekühlt wird und damit
die Löslichkeit von Kohlendioxid darin reduziert wird, wobei
das zu reinigende 1,2-Dichlorethan in der flüssigen Phase
verbleibt und ein Inertgas wie Stickstoff in die Kondensati
onszone und/oder in die Desorptionszone eingeleitet wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem
nach der Trennung zumindest ein Teil der wässrigen und/oder
der organischen Phase in die Zuführleitung der Trennzone zu
rückgeleitet wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem
in der Trennzone ein pH-Wert von größer 9,5 eingestellt ist.
Priority Applications (14)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001107092 DE10107092A1 (de) | 2001-02-13 | 2001-02-13 | Verfahren zur Reinigung von 1,2 Dichlorethan |
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