DE10202905B4

DE10202905B4 - Process for the preparation of anhydrous ethylene chlorohydrin

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Publication number: DE10202905B4
Application number: DE10202905A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Čamaj; Igor Borišek; Ján Hojč; L'uboš Beno; Jana Bitarová; Jozef Pafčo; Jozef Mokrý; František Stanček; Jozef Markoš; L'udovit Jelemenský
Original assignee: Novacke Chemicke Zavody AS; Novacke Chemicke Zd Y A S
Current assignee: Novacke Chemicke Zavody AS; Novacke Chemicke Zd Y A S
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2012-05-31
Anticipated expiration: 2022-01-26
Also published as: DE10202905A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem nicht rektifiziertem Ethylenchlorhydrin durch Reaktion von Ethylenoxid und Chlorwasserstoff in einem zweistufigen Reaktionssystem, wobei in der ersten Reaktionsstufe die Reaktion bei 10- bis 40-prozentigem molarem Überschuss von Chlorwasserstoff und bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 30°C abläuft, und in der zweiten Reaktionsstufe der überschüssige Chlorwasserstoff durch Zuleitung von Ethylenoxid bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 30°C neutralisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung von Ethylenoxid an mehreren Stellen des Reaktionsgefäßes erfolgt und die Abgase aus Reaktoren und Behältern einzeln in eine Absorptionskolonne abgeleitet werden, die mit heruntergekühltem Ethylenchlorhydrin beaufschlagt wird, so dass der Partialdruck von Ethylenchlorhydrin maximal 1 kPa ist, und dass das Absorbat in die erste Stufe des Prozesses geleitet wird.Process for the preparation of anhydrous non-rectified ethylene chlorohydrin by the reaction of ethylene oxide and hydrogen chloride in a two-stage reaction system, the reaction taking place in the first reaction stage with a 10 to 40 percent molar excess of hydrogen chloride and at a temperature in the range from 0 to 30 ° C , and in the second reaction stage the excess hydrogen chloride is neutralized by supplying ethylene oxide at a temperature in the range from 0 to 30 ° C, characterized in that the supply of ethylene oxide takes place at several points in the reaction vessel and the exhaust gases from reactors and containers individually in an absorption column can be derived, which is charged with cooled down ethylene chlorohydrin, so that the partial pressure of ethylene chlorohydrin is a maximum of 1 kPa, and that the absorbate is passed into the first stage of the process.

Description

Gebiet der TechnikField of engineering

Die Erfindung betrifft ein selektives Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem nicht rektifiziertem Ethylenchlorhydrin durch Reaktion von Ethylenoxid und Chlorwasserstoff in einem zweistufigen Reaktionssystem, wobei das Reaktionssystem aus Materialien, wie Glas, Email, Teflon, Polypropylen, Polyethylen, Kohlenstoff gefertigt ist, wobei in der ersten Reaktionsstufe die Reaktion bei 10- bis 40-prozentigem molaren Uberschuss von Chlorwasserstoff bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 30°C abläuft und in der zweiten Reaktionsstufe der überschüssige Chlorwasserstoff durch Zuleitung von Ethylenoxid bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 30°C neutralisiert wird. Eine hohe Selektivität der Bildung von Ethylenchlorhydrin, von mehr als 90%, wird erreicht durch: Unterdrückung des Umsatzes von Ethylenoxid zu Acetaldehyd, niedrige Temperatur bei der Synthese im Bereich von 0 bis 30°C und eine Reaktorkonstruktion als perfekt gemischter kontinuierlicher Reaktor mit Zuleitung von Ethylenoxid an mehreren Stellen des Reaktionsgefäßes und Ableitung von Abgas aus Reaktoren und Behältern einzeln in eine Absorptionskolonne, die mit heruntergekühltem Ethylenchlorhydrin beaufschlagt wird, so dass der Partialdampfdruck von Ethylenchlorhydrin maximal 1 kPa ist und Absorbat in die erste Stufe des Prozesses geleitet wird.The invention relates to a selective process for the preparation of anhydrous non-rectified ethylene chlorohydrin by reaction of ethylene oxide and hydrogen chloride in a two-stage reaction system, wherein the reaction system is made of materials such as glass, enamel, teflon, polypropylene, polyethylene, carbon, wherein in the first reaction stage the reaction proceeds at 10 to 40 percent molar excess of hydrogen chloride at a temperature in the range of 0 to 30 ° C and in the second reaction stage, the excess hydrogen chloride is neutralized by the introduction of ethylene oxide at a temperature in the range of 0 to 30 ° C. , A high selectivity of the formation of ethylene chlorohydrin, greater than 90%, is achieved by: suppressing the conversion of ethylene oxide to acetaldehyde, low synthesis temperature ranging from 0 to 30 ° C, and a reactor construction as a perfectly mixed continuous feed reactor Ethylene oxide at several points of the reaction vessel and discharge of exhaust gas from reactors and containers individually in an absorption column, which is acted upon with cooled ethylene chlorohydrin, so that the partial vapor pressure of ethylene chlorohydrin is at most 1 kPa and absorbate is passed into the first stage of the process.

Stand der TechnikState of the art

Ethylenchlorhydrin wurde zum erstenmal durch Reaktion von Ethylenglykol mit Chlorwasserstoff im Jahre 1859 gewonnen und etwas später durch Reaktion von Ethylenglykol mit Dischwefeldichlorid. Industrielle Bedeutung erreichte die Reaktion von Ethylen mit unterchloriger Säure (Chlorhydrination), bei der eine verdünnte Lösung von Ethylenchlorhydrin gewonnen wurde. Es gibt noch einige Methoden der Herstellung von Ethylenchlorhydrin, die aber keine praktische Anwendung haben.Ethylene chlorohydrin was first obtained by the reaction of ethylene glycol with hydrogen chloride in 1859 and a little later by reaction of ethylene glycol with disulfur dichloride. Industrial importance has been achieved by the reaction of ethylene with hypochlorous acid (chlorohydrination) to yield a dilute solution of ethylene chlorohydrin. There are still some methods of producing ethylene chlorohydrin, but they have no practical application.

Wasserfreies Ethylenchlorhydrin wird am einfachsten durch Reaktion von Ethylenoxid mit Chlorwasserstoff gewonnen. Diese Reaktion wird unter Überschuss von Chlorwasserstoff (10 mol %) in vertikalen Kolonnen mit keramischer oder Glasfüllung verwirklicht. Reaktionsgas wird in den oberen Teil geführt, entstehendes Ethylenchlorhydrin kondensiert und fließt in einen Behälter. Ein solches Verfahren kann sowohl im Labormaßstab als auch im industriellen Maßstab angewendet werden (Malinovskij M. S.: Okisy olefinov i ich proizvodnyje (Olefinoxide und Nebenprodukte), Moskau 1961, S. 192–201). Nebenprodukt ist Chlorethoxyethanol.Anhydrous ethylene chlorohydrin is most easily obtained by reaction of ethylene oxide with hydrogen chloride. This reaction is realized with excess of hydrogen chloride (10 mol%) in vertical columns with ceramic or glass filling. Reaction gas is passed into the upper part, resulting ethylene chlorohydrin condenses and flows into a container. Such a method can be applied both on a laboratory scale and on an industrial scale (Malinovsky M. S .: Okisy olefinov i proizvodnyje (olefin oxides and by-products), Moscow 1961, pp. 192-201). By-product is chloroethoxyethanol.

Im Industriemaßstab wurde das Nassverfahren zur Herstellung von Ethylenchlorhydrin durch Reaktion von Ethylen mit Chlor im Wassermilieu, bei der 1,2-Dichlorethan entsteht, eingesetzt. Die gewonnene 5- bis 6-prozentige Wasserlösung von Ethylenchlorhydrin kann nicht ökonomisch zu wasserfreiem Ethylenchlorhydrin verarbeitet werden. Die Wasserlösung von Ethylenchlorhydrin wird einer Dehydrochloration und Herstellung von Ethylenoxid unterworfen (Schischakow N. A.: Okis etilena (Ethylenoxidation), Moskau 1967/S. 155–160).On an industrial scale, the wet process for the production of ethylene chlorohydrin by reaction of ethylene with chlorine in the water milieu, is formed at the 1,2-dichloroethane used. The recovered 5-6% water solution of ethylene chlorohydrin can not be economically processed into anhydrous ethylene chlorohydrin. The water solution of ethylene chlorohydrin is subjected to dehydrochlorination and production of ethylene oxide (Schischakow N.A .: Okis etilena (ethylene oxidation), Moscow 1967 / pp. 155-160).

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Ethylenchlorhydrin ist die Synthese von Chlorwasserstof mit Ethylenoxid. Diese Reaktion ist stark exotherm und die Reaktionswärme für die Ethylenchlorhydrin-Bildung beträgt 150,72 kJ/Mol. Die Patentschrift CSSR 100 737 (Autoren Repas M., Mistrik E. J., Pschera J.) löst das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von wasserfreiem Ethylenchlorhydrin aus Ethylenoxid und Chlorwasserstoff in flüssiger Phase so, dass Ethylenoxid und Chlorwasserstoff durch perforierte Röhren, Scheiben oder keramische Fritten in einen zylindrischen, mit Flüssigkeit gefüllten Reaktor geführt werden. Die Flüssigkeit kann mit Ethylenchlorhydrin gemischt werden und kann Ethylenoxid und Chlorwasserstoff lösen, reagiert aber chemisch mit keinem von diesen Stoffen. Die Menge ist 100 bis 1000 Liter/Stunde pro 1 Liter des Reaktorvolumens bei einer Reaktionstemperatur von bis 70°C, wobei die durch die Reaktionswärme aufgewärmte Mischung in ein Thermosiphon steigt, wo sie gekühlt und danach zurück in den Reaktor geführt wird. Durch den Einfluss der verschiedenen spezifischen Gewichte kommt es zur Zirkulation von Reaktionsmischung.The preferred method of preparing anhydrous ethylene chlorohydrin is the synthesis of hydrogen chloride with ethylene oxide. This reaction is highly exothermic and the heat of reaction for the formation of ethylene chlorohydrin is 150.72 kJ / mol. The patent CSSR 100 737 (Authors Repas M., Mistrik EJ, Pschera J.) triggers the process for the continuous production of anhydrous ethylene chlorohydrin from ethylene oxide and hydrogen chloride in the liquid phase so that ethylene oxide and hydrogen chloride through perforated tubes, slices or ceramic frits into a cylindrical, liquid-filled Be guided reactor. The liquid can be mixed with ethylene chlorohydrin and can dissolve ethylene oxide and hydrogen chloride, but does not react chemically with any of these substances. The amount is 100 to 1000 liters / hour per 1 liter of the reactor volume at a reaction temperature of up to 70 ° C, wherein the heated by the heat of reaction mixture rises in a thermosyphon, where it is cooled and then fed back into the reactor. The influence of the various specific weights leads to the circulation of reaction mixture.

Die Patentschrift UK 660 835 (Stevens, Langner, Parry und Rollinson, 11. Nov. 1957) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Ethylenglykol und Ethylenchlorhydrin durch Einleitung von Ethylenoxiddämpfen in Wasserlösung von Chlorwasserstoff.The patent UK 660 835 (Stevens, Langner, Parry and Rollinson, Nov. 11, 1957) describes a process for preparing ethylene glycol and ethylene chlorohydrin by introducing ethylene oxide vapor into hydrogen chloride aqueous solution.

Die Patentschrift DE 968 902 (Münster W., 10 April 1998) geht von Alkylenoxid oder Alkylenoxid enthaltenden Gasen aus, die in wasserfreies mit Chlorwasserstoff gesättigtes Alkylenchlorhydrin eingeleitet werden. Dieses Verfahren wird hauptsächlich zur Herstellung von Ethylen- und Propylenchlorhydrin genutzt. Man arbeitet bei üblichen Temperaturen und Drucken. Das Patent löst auf eine einfache Weise das Problem der Verarbeitung von Alkylenoxid beinhaltenden Abgasen so, dass in der ersten Stufe hundertprozentiges wasserfreies Alkylenchlorhydrin gewonnen wird, welches in der zweiten Stufe durch Destillation in einer für die Synthese erforderlichen Reinheit verarbeitet wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass es schwierig ist, die Synthese in einer Stufe zu regulieren, desweiteren die Langsamkeit der Synthese und eine hohe Umweltbelastung durch Anwesenheit einer großen Menge an inerten Stoffen im Ethylenoxid.The patent DE 968 902 (Münster W., April 10, 1998) starts from alkylene oxide or alkylene oxide-containing gases which are introduced into anhydrous alkylene chloride hydride saturated with hydrogen chloride. This process is mainly used for the production of ethylene and propylene chlorohydrin. One works at usual temperatures and pressures. The patent solves the problem of the problem in a simple way Processing of alkylene oxide-containing exhaust gases so that in the first stage, 100 percent anhydrous alkylene chlorohydrin is recovered, which is processed in the second stage by distillation in a purity required for the synthesis. A disadvantage of this process is that it is difficult to control the synthesis in one step, furthermore the slowness of the synthesis and a high environmental impact due to the presence of a large amount of inert substances in the ethylene oxide.

Die Patentschrift SU 130 502 (Etlis I. S., Bernstein A. J., Degtjareva L. M., Metelkova N. L., 5. August 1960) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Ethylenchlorhydrin unter Anwesenheit von Phosphat, welches die Ausbeute erhöht und Korrosion der Apparatur herabsetzt. Das molare Verhältnis Chlorwasserstoff:Ethylenoxid ist 1:1,3 (Schischakow N. A.: Okis etilena (Ethylenoxidation), Moskau 1967/S. 155–160; DE 968 902 ) die Reaktionstemperatur 50°C. Die Phosphatverwendung ermöglicht herkömmlichen Stahl als Baumaterial anzuwenden. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist die Verunreinigung durch FeCl₃ und die herabgesetzte Selektivität der Reaktion wegen des Überschusses an Ethylenoxid.The patent SU 130 502 (Etlis IS, Amber AJ, Degtjareva LM, Metelkova NL, August 5, 1960) describes a process for the preparation of anhydrous ethylene chlorohydrin in the presence of phosphate, which increases the yield and reduces corrosion of the apparatus. The molar ratio of hydrogen chloride: ethylene oxide is 1: 1.3 (Shishakov NA: Okis etilena (ethylene oxidation), Moscow 1967 / pp. 155-160; DE 968 902 ) the reaction temperature 50 ° C. The use of phosphate allows conventional steel to be used as building material. A disadvantage of this process is the contamination by FeCl ₃ and the reduced selectivity of the reaction due to the excess of ethylene oxide.

Die Patentschrift DT 137 096 (Gärtner K., Gürtler E., Strich G., 15.8.1979) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Ethylenchlorhydrin mit Endneutralisation. Die Ansatzzuleitungen sind an mehreren Stellen realisiert. Die Ethylenoxidmenge wird in Abhängigkeit von der Chlorwasserstoffkonzentration im Ethylenchlorhydrin automatisch reguliert. Die Chlorwasserstoffkonzentration wird vorzugsweise durch elektrische Leitfähigkeit gemessen. Reaktionstemperaturen von 70 bis 100°C werden angegeben. Ein Nachteil dieses Verfahrens sind zu hohe Temperaturen, die Nebenreaktionen von Ethylenoxid fördern und die Selektivität der Reaktion deutlich verschlechtern.The patent DT 137 096 (Gärtner K., Gürtler E., Strich G., 15.8.1979) describes a process for the preparation of ethylene chlorohydrin with final neutralization. The approach leads are realized in several places. The amount of ethylene oxide is automatically regulated depending on the hydrogen chloride concentration in the ethylene chlorohydrin. The hydrogen chloride concentration is preferably measured by electrical conductivity. Reaction temperatures of 70 to 100 ° C are given. A disadvantage of this method are too high temperatures that promote side reactions of ethylene oxide and significantly worsen the selectivity of the reaction.

Die jüngere Patentschrift DT 142 185 (Gärtner K., Gürtler E., 11.6.1980) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Ethylenchlorhydrin im wasserfreiem Lösungsmittel, vorzugsweise in Resten aus der Destillation von Ethylenchlorhydrin. Beim kontinuierlichen Verfahren können diese Reste auch während der Synthese zugegeben werden. Gemäß dieser Erfindung wird so die Bildung von Nebenprodukten fast völlig unterdrückt. In diesem Verfahren werden Reaktionstemperaturen von 50 bis 70°C und das molare Verhältnis Ethylenoxid:Ethylenchlorhydrin von 1:1,1 angegeben. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist das Eintragen von Nebenprodukten in das System und die danach folgende destillative Separation dieser Nebenprodukte für den Fall, dass Produkte höherer Reinheit nötig sind. Die Nebenprodukte werden in diesem Prozess im Falle von unpassend gewählten Bedingungen gebildet. Im Falle von schnellen Reaktionen, wie es bei der Synthese von Ethylenoxid mit Chlorwasserstoff der Fall ist, ist es nicht möglich, diese Nebenreaktionen durch eine externe Zugabe effektiv zu unterdrücken, um das Reaktionsgleichgewicht nach rechts zu schieben, weil es sich um Folgereaktion von Ethylenoxid mit Ethylenchlorhydrin unter Bildung von Chlorethoxyethanol oder die ungewünschte Konversion von Ethylenoxid auf Acetaldehyd und seine Aldolkondensation mit Ethylenchlorhydrin unter Katalyse mit Chlorwasserstoff handelt.The younger patent DT 142 185 (Gärtner K., Gürtler E., 11.6.1980) describes a process for the preparation of ethylene chlorohydrin in anhydrous solvent, preferably in the residues from the distillation of ethylene chlorohydrin. In the continuous process, these radicals can also be added during the synthesis. According to this invention, the formation of by-products is thus almost completely suppressed. In this method, reaction temperatures of 50 to 70 ° C and the molar ratio of ethylene oxide: ethylene chlorohydrin of 1: 1.1 are given. A disadvantage of this method is the introduction of by-products into the system and the subsequent subsequent separation by distillation of these by-products in the event that products of higher purity are required. The by-products are formed in this process in the case of inappropriately selected conditions. In the case of rapid reactions, as is the case with the synthesis of ethylene oxide with hydrogen chloride, it is not possible to effectively suppress these side reactions by external addition in order to shift the reaction equilibrium to the right because of subsequent reaction of ethylene oxide with Ethylene chlorohydrin to form chloroethoxyethanol or the unwanted conversion of ethylene oxide to acetaldehyde and its aldol condensation with ethylene chlorohydrin under catalysis with hydrogen chloride.

Die Patentschrift DE 196 48 887 C2 (Camaj V., Spacir J., Kolisek M., 17. 6. 1999) wendet eine effektive Homogenisierung des Reaktionsgemisches, einen zweistufigen Prozess der Reaktion, Chlorwasserstoffüberschuss in der ersten Stufe von 10 bis 40 Mol %, Neutralisation des überschüssigen Chlorwasserstoffs mit Ethylenoxid, umweltfreundliches Zurückführen der mit dem Abgas abgezogenen Anteile des Ethylenchlorhydrins, des Chlorwasserstoffs und des Ethylenoxids, an. In der ersten Stufe werden hohe Temperaturen von 30 bis 70°C angewendet. Diese bilden die Bedingungen für den Umsatz zu Ethylenoxid auf Acetaldehyd und folgende Reaktionen mit Ethylenchlorhydrin unter Senkung der Selektivität für die Bildung von Ethylenchlorhydrin.The patent DE 196 48 887 C2 (Camaj V., Spacir J., Kolisek M., 17. 6. 1999) uses an effective homogenization of the reaction mixture, a two-stage process of the reaction, excess of hydrochloric acid in the first stage from 10 to 40 mol%, neutralization of the excess hydrogen chloride with ethylene oxide , environmentally friendly recycling of withdrawn with the exhaust gas portions of the ethylene chlorohydrin, hydrogen chloride and ethylene oxide, to. In the first stage, high temperatures of 30 to 70 ° C are used. These form the conditions for the conversion to ethylene oxide on acetaldehyde and subsequent reactions with ethylene chlorohydrin with lowering the selectivity for the formation of ethylene chlorohydrin.

Siehe auch die Patentschriften RO 58 109 (Selegeanu D., Niculecu G., Scodigor C., Racivita B., 25. 3. 1975) und RO 60 731 (Roncea C., Ionita G., Parausanu V., Cristeaa C., Duzinschi L., 15. 4. 1976).See also the patents RO 58 109 (Selegeanu D., Niculecu G., Scodigor C., Racivita B., 25. 3. 1975) and RO 60 731 (Roncea C., Ionita G., Parausanu V., Cristeaa C., Duzinschi L., 15. 4. 1976).

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Die Nachteile der erwähnten Verfahren zur Herstellung von Ethylenchlorhydrin, wie beispielsweise die niedrige Selektivität der Reaktion und die Bildung von Chlorethoxyethanol und seinen höheren Homologen wegen unzureichender Durchmischung der reagierenden Komponenten, hohe Temperaturen, Überschuss an Chlorwasserstoff, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von wasserfreiem Ethylenchlorhydrin weitgehend beseitigt.The disadvantages of the mentioned processes for the preparation of ethylene chlorohydrin, such as the low selectivity of the reaction and the formation of chloroethoxyethanol and its higher homologues due to insufficient mixing of the reacting components, high temperatures, excess of hydrogen chloride, are achieved by the process according to the invention for the preparation of anhydrous ethylene chlorohydrin largely eliminated.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von wasserfreiem Ethylenchlorhydrin liegt darin, dass der hohe molare Überschuss von Chlorwasserstoff in flüssigem Ethylenchlorhydrin im Bereich von 10 bis 40 Mol %, der in der ersten Stufe nötig ist, um die Nebenreaktionen von Ethylenoxid mit Ethylenchlorhydrin zu unterdrücken, durch Unterdrückung des Umsatzes von Ethylenoxid zu Acetaldehyd und durch niedrige Temperatur reduziert wird. Dadurch wird auch die folgende, durch saueres Milieu katalisierte, Aldolkondensation minimiert.An advantage of the process of the present invention for preparing anhydrous ethylene chlorohydrin is that the high molar excess of hydrogen chloride in liquid ethylene chlorohydrin in the range of 10 to 40 mole percent needed in the first step to suppress the side reactions of ethylene oxide with ethylene chlorohydrin, by suppressing the conversion of ethylene oxide to acetaldehyde and is reduced by low temperature. As a result, the following, catalized by acidic environment, aldol condensation is minimized.

Eine effektive Homogenisierung der Reaktionskomponenten im System von zwei hintereinander angeordneten ideal gemischten Reaktoren unterdrückt auch die Bildung von höheren Homologen von Ethylenchlorhydrin. Ein mäßiger Überschuss von Ethylenoxid in der zweiten Stufe, maximal jedoch 0,1 Mol %, macht einen Transport des so vorbereiteten Ethylenchlorhydrin in Tankwagen aus rostfreiem Stahl ohne eine markante Erhöhung von Fe-Inhalt im Produkt möglich. Die Chlorwasserstoffkonzentration wird in beiden Stufen der Reaktion über die funktionelle Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Reaktionsmediums von der Chlorwasserstoffkonzentration gesteuert, was eine fast augenblickliche Reaktion auf die Änderung der Konzentration an Chlorwasserstoff in Ethylenchlorhydrin ermöglicht.Effective homogenization of the reaction components in the system of two ideally mixed reactors in series also suppresses the formation of higher homologues of ethylene chlorohydrin. A moderate excess of ethylene oxide in the second stage, but at most 0.1 mol%, makes it possible to transport the thus prepared ethylene chlorohydrin in stainless steel tank wagons without a marked increase in Fe content in the product. The hydrogen chloride concentration in both stages of the reaction is controlled by the functional dependence of the electrical conductivity of the reaction medium on the hydrogen chloride concentration, which allows an almost immediate reaction to the change in the concentration of hydrogen chloride in ethylene chlorohydrin.

Umweltfreundlich wird der Prozess so behandelt, dass alles Abgas aus der Synthese und auch aus Lagerung und Tankwagenfüllung in ein mit heruntergekühltem Ethylenchlorhydrin berieselten Gegenstromabsorber geleitet wird, wobei die Menge der Emissionen von der Temperatur des heruntergekühlten Ethylenchlorhydrin abhängig ist. Ein solches Verfahren ermöglicht es, die Menge des im ganzen Prozess der Herstellung und Lagerung verwendeten toxischen Ethylenchlorhydrin zu minimieren.Environmentally friendly, the process is treated so that all waste gas from the synthesis and also from storage and tanker filling is passed into a countercurrent absorber sprinkled with cooled ethylene chlorohydrin, the amount of emissions being dependent on the temperature of the cooled ethylene chlorohydrin. Such a process makes it possible to minimize the amount of toxic ethylene chlorohydrin used throughout the process of manufacture and storage.

Beispiele der ErfindungsausführungExamples of the Invention

Beispiel 1example 1

In den Reaktoren R01 und R02, die die Ansprüche auf intensive Mischung von Reaktionsmasse erfüllen müssen, wird die benötigte Menge von Ethylenchlorhydrin mit einer Reinheit von min. 90 Mol % zudosiert. Gleichzeitig wird der Absorber A01 mit auf –20°C heruntergekühltem Ethylenchlorhydrin gemäß Emissionsforderungen berieselt. Die Seitenzirkulationskreise beider Reaktoren werden eingeschaltet und nach Erreichen der gewählten technischen Parameter beginnt man mit der Sättigung der ersten Stufe mit gasförmigem Chlorwasserstoff. Nach Erreichen der gewählten elektrischen Leitfähigkeit der Reaktionsmasse beginnt man mit der Zugabe von Ethylenoxid, so dass die technischen Parameter bezüglich Steuerkennzahlen der Temperatur und der elektrischen Leitfähigkeit eingehalten werden. In der zweiten Stufe wird das überschüssige Chlorwasserstoff aus der ersten Stufe so neutralisiert, dass der Inhalt des freien Ethylenoxid den Wert von 0,1 Mol % nicht überschreitet, aber dass das Endprodukt freien Chlorwasserstoff enthält. Technologische Bedingungen gemäß Beispiel 1 R01: Durchfluss von Chlorwasserstoff 6,39 Kmol/h Durchfluss von Ethylenoxidt 5,80 Kmol/h Chlorwasserstoffkonzentration in Ethylenchlorhydrin 10 Mol % Temperatur 20 °C R02: Durchfluss von Chlorwasserstoff 0 Kmol/h Durchfluss von Ethylenoxid 1,34 Kmol/h Chlorwasserstoffkonzentration in Ethylenchlorhydrin 0 Mol % Ethylenoxidkonzentration in Ethylenchlorhydrin 0,1 Mol % Temperatur 20 °C Selektivität der Ethylenchlorhydrinbildung 94 Mol % In the reactors R01 and R02, which must meet the requirements for intensive mixing of reaction mass, the required amount of ethylene chlorohydrin with a purity of min. 90 mol% added. At the same time, the absorber A01 is sprinkled with cooled down to -20 ° C ethylene chlorohydrin according to emission requirements. The side circulation circuits of both reactors are switched on and after reaching the selected technical parameters, the first stage is saturated with gaseous hydrogen chloride. After reaching the selected electrical conductivity of the reaction mass, one starts with the addition of ethylene oxide, so that the technical parameters with respect to control parameters of temperature and electrical conductivity are met. In the second stage, the excess hydrogen chloride from the first stage is neutralized so that the content of the free ethylene oxide does not exceed 0.1 mol%, but that the final product contains free hydrogen chloride. Technological conditions according to Example 1 R01: Flow of hydrogen chloride 6.39 Kmol / h Flow of ethylene oxide 5.80 Kmol / h Hydrogen chloride concentration in ethylene chlorohydrin 10 Mole% temperature 20 ° C R02: Flow of hydrogen chloride 0 Kmol / h Flow of ethylene oxide 1.34 Kmol / h Hydrogen chloride concentration in ethylene chlorohydrin 0 Mole% Ethylene oxide concentration in ethylene chlorohydrin 0.1 Mole% temperature 20 ° C Selectivity of the Ethylene Chlorohydrin Formation 94 Mole%

VergleichsbeispielComparative example

Verfahren zur Herstellung wie im Beispiel 1, jedoch mit folgenden technischen Bedingungen: R01: Durchfluss von Chlorwasserstoff 6,39 Kmol/h Durchfluss von Ethylenoxid 5,80 Kmol/h Chlorwasserstoffkonzentration in Ethylenchlorhydrin 10 Mol % Temperatur 40 °C R02: Durchfluss von Chlorwasserstoff 0 Kmol/h Durchfluss von Ethylenoxid Kmol/h Chlorwasserstoffkonzentration in Ethylenchlorhydrin Mol % Temperatur 40 °C Selektivität der Ethylenchlorhydrinbildung 92 Mol % Process for the preparation as in Example 1, but with the following technical conditions: R01: Flow of hydrogen chloride 6.39 Kmol / h Flow of ethylene oxide 5.80 Kmol / h Hydrogen chloride concentration in ethylene chlorohydrin 10 Mole% temperature 40 ° C R02: Flow of hydrogen chloride 0 Kmol / h Flow of ethylene oxide Kmol / h Hydrogen chloride concentration in ethylene chlorohydrin Mole% temperature 40 ° C Selectivity of the Ethylene Chlorohydrin Formation 92 Mole%

Industrielle AnwendbarkeitIndustrial applicability

Das so hergestellte Ethylenchlorhydrin kann als Zwischenprodukt in der chemischen und pharmazeutischen Industrie verwendet werden.The thus prepared ethylene chlorohydrin can be used as an intermediate in the chemical and pharmaceutical industries.

Claims

A process for the preparation of anhydrous non-rectified ethylene chlorohydrin by the reaction of ethylene oxide and hydrogen chloride in a two-stage reaction system, wherein in the first reaction stage the reaction proceeds at 10 to 40 percent molar excess of hydrogen chloride and at a temperature in the range of 0 to 30 ° C , and in the second reaction stage, the excess hydrogen chloride is neutralized by supplying ethylene oxide at a temperature in the range of 0 to 30 ° C, characterized in that the supply of ethylene oxide takes place at several points of the reaction vessel and the exhaust gases from reactors and vessels individually in an absorption column are passed, which is charged with cooled ethylene chlorohydrin, so that the partial pressure of ethylene chlorohydrin is at most 1 kPa, and that the absorbate is passed into the first stage of the process.