DE10219721B4

DE10219721B4 - Verfahren zur Herstellung ungesättigter halogenhaltiger Kohlenwasserstoffe sowie dafür geeignete Vorrichtung

Info

Publication number: DE10219721B4
Application number: DE10219721A
Authority: DE
Inventors: Michael Benje; Horst Ertl; Ingolf Mielke; Thomas Wild; Peter Kammerhofer; Peter Schwarzmaier
Original assignee: Uhde GmbH; Vinnolit Technologie GmbH and Co KG
Current assignee: Vinnolit Technologie GmbH and Co KG; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2002-05-02
Filing date: 2002-05-02
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-05-03
Also published as: DE10219721A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoffe durch thermische Spaltung von gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen umfassend die Maßnahmen:
a) Einleiten eines Eduktgasstroms enthaltend erhitzten gasförmigen halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff in einen Reaktor, der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem mit einer Zuleitung für einen Promotor der thermischen Spaltung verbundenen gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist,
b) Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material, und
c) Einstellen eines solchen Drucks und einer solchen Temperatur im Innern des Reaktors, so dass durch thermische Spaltung des halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoff gebildet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ungesättigter halogenhaltiger Kohlenwasserstoffe aus gesättigten halogenhaltigen Kohlenwasserstoffen sowie eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung. Ein bevorzugtes Verfahren betrifft die Herstellung von Vinylchlorid (nachstehend auch mit „VC" bezeichnet) aus 1,2-Dichlorethan (nachstehend auch mit „DCE" bezeichnet).

Die unvollständige thermische Spaltung von DCE zur Gewinnung von VC wird seit vielen Jahren großtechnisch betrieben. Dabei werden Spaltöfen eingesetzt, bei denen das DCE bei Ofen-Eingangsdrucken von 0,8 bis 4 MPa und bei Temperaturen von 450 bis 550°C teilweise in VC und Chlorwasserstoff thermisch gespalten wird. Typische Spaltumsätze liegen bei etwa 55 Mol% des eingesetzten DCE.

Das Verfahren benötigt für die verschiedenen Verfahrensschritte, wie dem Erhitzen des DCE bis zur Spalttemperatur und der anschließenden Aufreinigung des Produktgemisches, beträchtliche Energiemengen. Eine Gruppe von Maßnahmen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zielt auf die Energierückgewinnung ab wie beispielsweise in den EP-B-276,775, EP-A-264,065 und DE-A-36 30 162 vorgeschlagen.

Eine weitere Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens könnte darin bestehen, einen möglichst hohen Umsatz bei der Spaltreaktion anzustreben. Zu diesem Zweck hat man dem Eduktgas bereits sogenannte Spaltpromotoren (nachstehend auch „Pyrolysepromotoren" genannt) zugesetzt. Dabei handelt es sich um Verbindungen, die unter den im Reaktor herrschenden Bedingungen in Radikale zerfallen und in die Kettenreaktion, die zur Bildung der gewünschten Produkte führt, eingreifen. Der Einsatz derartiger Verbindungen ist beispielsweise aus der US-A-4,590,318 oder der DE-A-3,328,691 bekannt.

Gemeinsam ist allen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen geträgerte Katalysatoren und/oder dem Eduktgas zugesetzte Spaltpromotoren zum Einsatz kommen, dass der Reaktor derart mit einer ausreichenden Menge an Katalysator befüllt ist, so dass das den Reaktor durchströmende Gasgemisch, das gegebenenfalls Spaltpromotoren enthält, möglichst vollständig mit dem Katalysator in Kontakt kommt. Dabei durchströmt das Edukt im Reaktor eine Schüttung des Katalysators und die komplette Eduktmenge wird am Katalysator umgesetzt. Beispiele für solche Verfahren finden sich in der DE-A-2,156,943, der US-A-3,268,602 und der WO-A-00/29,359.

Aus der WO-A-00/29,359 ist zusätzlich bekannt, dass die Standzeit des Katalysators durch die Gegenwart von Wasserstoff verlängert werden kann. Der Wasserstoff wird hier dem Eduktgas beigemischt.

In der WO-A-02/14,581 wird eine Dehydrochlorierung von halogenierten Kohlenwasserstoffen beschrieben, bei der Phosphine als Verkokungsinhibitoren eingesetzt werden. Das Phosphin kann dem Eduktgas zugemischt werden oder der Reaktor kann vor Betriebsbeginn mit dem Phosphin vorbehandelt werden.

Die Spaltöfen werden kontinuierlich betrieben. Es hat sich allerdings gezeigt, dass sich auf den Reaktorwänden derartiger Anlagen Zersetzungsprodukte ablagern (Verkokung oder Koksbildung), die von Zeit zu Zeit eine Unterbrechung des Dauerbetriebs erforderlich machen. Ferner hat sich herausgestellt, dass Spaltpromotoren in relativ großen Mengen eingesetzt werden müssen, was einerseits zu einer Erhöhung der Koksbildungsrate führt und andererseits die Selektivität der Reaktion verschlechtert.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Pyrolyseverfahrens von halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, mit dem im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bei ansonsten gleicher Betriebstemperatur größere Umsätze möglich sind oder mit dem im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren bei ansonsten gleichen Umsätzen eine Absenkung der Betriebstemperatur möglich ist.

Es wurde jetzt gefunden, dass bei der Zuführung von Spaltpromotoren über eine im Reaktor angeordnete Schicht aus katalytisch aktivem Material eine Vergrößerung der Produktausbeute erreicht werden kann. Ferner gestattet das erfindungsgemäße Verfahren den Einsatz von Spaltpromotoren in solchen Mengen, dass die Selektivität der Reaktion im Vergleich zu Verfahren ohne Spaltpromotoren nicht oder nicht wesentlich verschlechtert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoffe durch thermische Spaltung von gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen umfassend die Maßnahmen:

a) Einleiten eines Eduktgasstroms enthaltend erhitzten gasförmigen halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff in einen Reaktor, der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem mit einer Zuleitung für einen Promotor der thermischen Spaltung verbundenen gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist,
b) Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material, und
c) Einstellen eines solchen Drucks und einer solchen Temperatur im Innern des Reaktors, so dass durch thermische Spaltung des halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoff gebildet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielhaft am System DCE/VC beschrieben. Es eignet es sich auch zur Herstellung anderer halogenhaltiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe aus halogenhaltigen gesättigten Kohlenwasserstoffen. Allen diesen Reaktionen ist gemeinsam, dass die Spaltung eine Radikalkettenreaktion darstellt, bei der neben dem gewünschten Produkt ungewünschte Nebenprodukte gebildet werden, die bei Dauerbetrieb zu einem Verkoken der Anlagen führen.

Bevorzugt ist die Herstellung von Vinylchlorid aus 1,2-Dichlorethan.

Als katalytisch aktives Material kann jedes Material eingesetzt werden, das unter den im Reaktor herrschenden Bedingungen den Zerfall des Spaltpromotors fördert, indem es diesen beispielsweise dissoziativ adsorbiert.

Beispiele für katalytisch aktive Materialien sind Metalle oder Metalloxide.

Es wird angenommen, dass die katalytisch aktiven Materialien den Radikalbildungsprozess des Spaltpromotors fördern, was letztendlich zu einer erhöhten Konzentration von Starterradikalen und zu einem erhöhten Umsatz bei der Spaltreaktion führt, ohne dass grosse Mengen des Spaltpromotors dem Eduktgas zugesetzt werden müssen.

Bevorzugt wird als katalytisch aktives Material ein Metall oder eine Metalllegierung aus der 8. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Eisen, Kobalt, Nickel, Rhodium, Ruthenium, Palladium oder Platin, eingesetzt.

Ganz besonders bevorzugt sind Rhodium, Ruthenium, Palladium und Platin. Als gasdurchlässige Träger lassen sich alle dem Fachmann bekannten Träger verwenden, die mit einer Zuleitung für einen Promotor der thermischen Spaltung verbunden werden können.

Bei dem gasdurchlässigen Träger kann es sich um eine gasdurchlässige Platte handeln, die von einem Flächengebilde, wie einem Drahtnetz, aus katalytisch aktivem Material umgeben ist.

Bevorzugt handelt es sich bei dem gasdurchlässigen Träger um einen porösen Formkörper. Dieser kann aus dem katalytisch aktiven Material und/oder aus einem anderen Material bestehen. Vorzugsweise handelt es sich um eine poröse Keramik, die insbesondere mit dem katalytisch aktiven Material, insbesondere mit einem Metall beschichtet ist; oder es handelt sich um eine poröse Keramik, die mit dem katalytisch aktiven Material, insbesondere mit einem Metall dotiert ist.

Das katalytisch aktive Material kann in beliebiger Form in oder auf dem gasdurchlässigen Träger angebracht sein. Dem Fachmann sind derartige Anordnungen bekannt.

Beispielsweise kann das katalytisch aktive Material in der Form von Ausformungen mit einem möglichst grossen Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis vorliegen. Vorzugsweise ist das katalytisch aktive Material als Beschichtung und/oder als Dotierung auf bzw. in dem gasdurchlässigen Träger angebracht. Erfindungsgemäß wird dem gasdurchlässigen Träger ein gasförmiger Promotor der Pyrolysereaktion, vorzugsweise verdünnt mit einem Inertgas, zugeführt und durch den gasdurchlässigen Träger dem katalytisch aktiven Material zugeleitet. In einer ganz besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein auf und/oder in dem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Metall mit einem durch den gasdurchlässigen Träger zugeführten gasförmigem Promotor der Pyrolysereaktion gespült.

Dabei kann das Zuleiten des Spaltpromotors bzw. das Spülen mit dem Spaltpromotor kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgen. Der Spaltpromotor kann unverdünnt oder zusammen mit Inertgasen, wie Stickstoff und/oder Edelgasen, zugeführt werden. Insbesondere beim kontinuierlichen Zuführen von Spaltpromotor empfiehlt sich eine Verdünnung mit inerten Gasen, da bekannt ist, dass hohe Partialdrucke des Reaktionsproduktes VC oder von Nebenprodukten, die Präkursoren der Koksbildung sind (Acetylen, Benzol) in der Nähe von Metalloberflächen zu einer beschleunigten Verkokung führen.

Die Temperatur des über den gasdurchlässigen Träger zugeführten Spaltpromotors wird zweckmäßigerweise der Temperatur angepasst, die im Innern des Reaktors am Ort des gasdurchlässigen Trägers herrscht.

Promotoren der Pyrolysereaktion sind an sich bekannt. Dabei handelt es sich in der Regel um halogenhaltige, vorzugsweise um chlorhaltige Verbindungen oder um molekularen Sauerstoff. Beispiele dafür finden sich in den bereits erwähnten US-A-4,590,318 und DE-A-3,328,691. Unter den besonderen Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist z.B. auch DCE als Promotor der Pyrolysereaktion zu betrachten, da dieses an den verwendeten katalytisch aktiven Oberflächen zerfällt.

Bevorzugte Promotoren der Pyrolysereaktion sind molekulares Chlor, Nitrosylchlorid, Trichloracetylchlorid, Chloral, Hexachloraceton, Benzotrichlorid, Monochlormethan, Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan oder Chlorwasserstoff.

Für das Aufrechterhalten einer möglichst langen Betriebsdauer ist es darüber hinaus zweckmäßig, die katalytische Aktivität der Oberfläche möglichst lange zu erhalten und/oder während des Weiterbetriebs des Reaktors wieder herzustellen bzw. zu regenerieren.

Es wurde gefunden, dass sich dieses durch Spülen der katalytisch aktiven Oberfläche mit einem gasförmigen Reduktionsmittel erreichen lässt.

Als gasförmiges Reduktionsmittel lassen sich alle bei den im Reaktor herrschenden Temperaturen gasförmigen Reduktionsmittel für Kokspräkursoren und/oder Verkokungsprodukte einsetzen. Bevorzugtes Beispiel dafür ist Wasserstoff oder ein Gemisch von Wasserstoff mit inerten Gasen.

Die Zuführung des gasförmigen Reduktionsmittels kann wie die Zuführung des Spaltpromotors über den gasdurchlässigen Träger erfolgen, entweder über dieselbe Zuleitung wie der Spaltpromotor oder über eine separate Zuleitung, und durch den gasdurchlässigen Träger dem katalytisch aktiven Material zugeleitet werden.

In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein auf oder in dem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Metall mit einem durch den gasdurchlässigen Träger zugeführten gasförmigen Reduktionsmittel, vorzugsweise mit Wasserstoff, gespült.

Dabei kann das Spülen mit dem gasförmigen Reduktionsmittel kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitintervallen erfolgen.

Das gasförmige Reduktionsmittel kann unverdünnt oder zusammen mit Inertgasen, wie Stickstoff und/oder Edelgasen, zugeführt werden.

Die Temperatur des gasförmigen Reduktionsmittels wird zweckmäßigerweise der Temperatur angepasst, die im Innern des Reaktors am Ort des gasdurchlässigen Trägers herrscht.

Durch eine kontinuierliche oder intermittierende Zuführung von Spaltpromotoren über den/die gasdurchlässigen Träger zum katalytisch aktiven Material lässt sich der Umsatz bei der Pyrolysereaktion steigern und die Produktausbeute erhöhen; durch die parallele Spülung mit Reduktionsmittel lässt sich die Verkokung der Oberfläche des katalytisch aktiven Materials effizient verhindern bzw. verlangsamen und dadurch die Betriebsdauer des Spaltofens verlängern sowie der Umsatz der Spaltreaktion nochmals vergrößern. Beim Spülvorgang wird der Betrieb des Reaktors nicht unterbrochen.

Die Zuführung des Spaltpromotors zum gasdurchlässigen Träger und dessen Zuleitung auf das katalytisch aktive Material kann zusammen mit dem gasförmigen Reduktionsmittel oder zeitlich und/oder räumlich getrennt von diesem erfolgen.

Bevorzugt befindet sich mindestens ein auf einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material in der Nähe des Eintritts des Eduktgasstromes in den Reaktor. Dadurch wird bereits bei Eintritt des Eduktgases in den Reaktor eine hohe Konzentration an Radikalen gebildet, die zu einem effizienten Verlauf der Kettenreaktion beitragen.

In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kommt der Eduktgasstrom beim Durchlauf im Reaktor mit ein oder mehreren Kerzen aus poröser Keramik in Berührung, auf deren Oberfläche sich jeweils eine katalytisch aktive Metallschicht befindet und/oder die mit katalytisch aktivem Metall dotiert ist.

Ganz besonders bevorzugt ist die Anzahl der Kerzen im ersten Drittel des Reaktors größer als im zweiten Drittel und/oder im dritten Drittel.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Verwendung der an sich üblichen Drucke und/oder Temperaturen betrieben werden. Gängige Betriebsdrucke liegen im Bereich von 0,8 bis 4 MPa (Ofeneingang); gängige Betriebstemperaturen liegen im Bereich von 450 bis 550°C (Ofenausgang) und im Bereich von 250 bis 350°C (Ofeneingang). Die endotherme Spaltreaktion benötigt eine ständige Zufuhr von Energie; dieses erfolgt bei der Passage des zu spaltenden Gases durch den Reaktor.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Absenkung der üblichen Betriebstemperaturen möglich. Dadurch wird eine wirtschaftlichere Verfahrensweise ermöglicht.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft die thermische Spaltung des Produktgases in einem dem Reaktor nachgelagerten adiabatischen Nachreaktor umfassend die Maßnahmen:

d) Einleiten des Produktgasstroms enthaltend erhitzten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff aus dem Reaktor in einen adiabatischen Nachreaktor, in dem die Reaktion unter Ausnutzung der vom Produktgasstrom gelieferten Wärme unter Abkühlung des Produktgases fortgeführt wird, und der im Innern vorzugsweise mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger der mit einer Zuleitung für gasförmige Promotoren der thermischen Spaltung verbunden ist, angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist, sowie
e) gegebenenfalls Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material.

Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren nur die Maßnahmen d) und e) im adiabatischen Nachreaktor umfassen, ohne dass ein vorgeschalteter Reaktor verwendet wird, der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist. Bevorzugt und wird jedoch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Maßnahmen d) und e) im adiabatischen Nachreaktor kombiniert mit dem Einsatz eines vorgeschalteten Reaktors, der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist.

Die Erfindung betrifft auch einen Reaktor zur Durchführung des oben definierten Verfahrens umfassend die Elemente:

i) in den Reaktor mündende Zuleitung für den Eduktgasstrom enthaltend gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff,
ii) mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material, das im Innern des Reaktors angebracht ist,
iii) mit dem gasdurchlässigen Träger verbundene Zuleitung für ein Spaltpromotoren enthaltendes Gas,
iv) Heizvorrichtung für das Aufheizen des Spaltpromotoren enthaltenden Gases,
v) Heizvorrichtung für das Aufheizen und/oder die Aufrechterhaltung der Temperatur des Gasstromes im Reaktor, und
vi) aus dem Reaktor führende Ableitung für den Produktgasstrom der thermischen Spaltung enthaltend ethylenisch ungesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff.

Als Reaktor können alle dem Fachmann für derartige Reaktionen bekannten Typen eingesetzt werden. Bevorzugt wird ein Rohrreaktor.

Dem erfindungsgemäßen Reaktor kann ein adiabatischer Nachreaktor nachgeschaltet sein, der vorzugsweise die oben definierten Elemente ii), iii) und iv) enthält. In dem adiabatischen Nachreaktor wird die benötigte Reaktionswärme durch die Wärme des zugeführten Produktgasstromes gelierfert, der sich dadurch abkühlt.

Anstelle der Kombination des erfindungsgemäßen Reaktors mit einem adiabatischen Nachreaktor enthaltend die Elemente ii), iii) und iv) kann ein solcher adiabatischer Nachreaktor auch mit einem an sich bekannten Reaktor verschaltet sein, der die Elemente ii), iii) und iv) nicht aufweist.

Vorzugsweise ist der gasdurchlässige Träger ein poröser Formkörper, insbesondere aus poröser Keramik.

In einer ganz bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Reaktors ist die poröse Keramik in Form einer Kerze ausgebildet, deren Oberfläche mit katalytisch aktivem Material, insbesondere Metall, beschichtet ist und/oder die mit katalytisch aktivem Metall dotiert ist, und die Kerze ist mit einer Zuleitung für den Spaltpromotor zur Weiterleitung an das katalytisch aktive Material ausgestattet.

Claims

Verfahren zur Herstellung ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoffe durch thermische Spaltung von gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen umfassend die Maßnahmen: a) Einleiten eines Eduktgasstroms enthaltend erhitzten gasförmigen halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff in einen Reaktor, der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem mit einer Zuleitung für einen Promotor der thermischen Spaltung verbundenen gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist, b) Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material, und c) Einstellen eines solchen Drucks und einer solchen Temperatur im Innern des Reaktors, so dass durch thermische Spaltung des halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoff gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als gesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoff 1,2-Dichlorethan eingesetzt wird, aus dem durch thermische Spaltung Vinylchlorid erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als katalytisch aktives Material ein Metall oder Metalloxid eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als katalytisch aktives Material ein Metall eingesetzt wird, das ausgewählt wird aus der 8. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, insbesondere Rhodium, Ruthenium, Palladium oder Platin ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das katalytisch aktive Material als Schicht und/oder als Dotierung auf bzw. in dem gasdurchlässigen Träger, vorzugsweise auf einem porösen Träger, ausgebildet ist und mit einem durch den gasdurchlässigen Träger zugeführten gasförmigem Promotor der Pyrolysereaktion gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Promotor der thermischen Spaltung ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus chlorhaltigen Verbindungen, insbesondere aus molekularem Chlor, Nitrosylchlorid, Trichloracetylchlorid, Chloral, Hexachloraceton, Benzotrichlorid, Monochlormethan, Dichlormethan, Trichlormethan, Tetrachlormethan oder Chlorwasserstoff.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das auf und/oder in dem gasdurchlässigen Träger angeordnete katalytisch aktive Material mit einem durch den gasdurchlässigen Träger zugeführten gasförmigen Reduktionsmittel, vorzugsweise mit Wasserstoff oder mit einem Gemisch aus Wasserstoff und Inertgas, gespült wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens in der Nähe des Eintritts des Eduktgasstromes in den Reaktor ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material befindet.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eduktgasstrom beim Durchlauf im Reaktor mit ein oder mehreren Kerzen aus poröser Keramik in Berührung kommt, auf deren Oberfläche sich jeweils eine katalytisch aktive Materialschicht befindet und/oder die mit katalytisch aktivem Material dotiert sind.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Kerzen im ersten Drittel des Reaktors größer ist als im zweiten Drittel und/oder im dritten Drittel.
Verfahren nach Anspruch 1 zur thermischen Spaltung des Produktgases in einem dem Reaktor nachgelagerten adiabatischen Nachreaktor umfassend die Maßnahmen: d) Einleiten des Produktgasstroms enthaltend erhitzten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff aus dem Reaktor in einen adiabatischen Nachreaktor, in dem die Reaktion unter Ausnutzung der vom Produktgasstrom gelieferten Wärme unter Abkühlung des Produktgases fortgeführt wird, und der im Innern vorzugsweise mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material aufweist, sowie e) gegebenenfalls Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material.
Verfahren zur Herstellung ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoffe durch thermische Spaltung von gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffen umfassend die Maßnahmen: a) Einleiten eines Eduktgasstroms enthaltend erhitzten gasförmigen halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff in einen Reaktor, b) Einstellen eines solchen Drucks und einer solchen Temperatur im Innern des Reaktors, so dass durch thermische Spaltung des halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoffs Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigter halogenhaltiger aliphatischer Kohlenwasserstoff gebildet werden, d) Einleiten des Produktgasstroms enthaltend erhitzten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, Halogenwasserstoff und ethylenisch ungesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff aus dem Reaktor in einen dem Reaktor nachgelagerten adiabatischen Nachreaktor, in dem die Reaktion unter Ausnutzung der vom Produktgasstrom gelieferten Wärme unter Abkühlung des Produktgases fortgeführt wird, und der im Innern mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger, der mit einer Zuleitung für gasförmige Promotoren der thermischen Spaltung verbunden ist, angeordnetes katalytisch aktives Materikal aufweist, sowie e) Zuleiten eines gasförmigen Promotors der thermischen Spaltung durch den gasdurchlässigen Träger auf das katalytisch aktive Material.
Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 umfassend die Elemente: i) in den Reaktor mündende Zuleitung für den Eduktgasstrom enthaltend gesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, ii) mindestens ein auf und/oder in einem gasdurchlässigen Träger angeordnetes katalytisch aktives Material, das im Innern des Reaktors angebracht ist, iii) mit dem gasdurchlässigen Träger verbundene Zuleitung für ein Spaltpromotoren enthaltendes Gas, iv) Heizvorrichtung für das Aufheizen des Spaltpromotoren enthaltenden Gases, v) Heizvorrichtung für das Aufheizen und/oder die Aufrechterhaltung der Temperatur des Gasstromes im Reaktor, und vi) aus dem Reaktor führende Ableitung für den Produktgasstrom der thermischen Spaltung enthaltend ethylenisch ungesättigten halogenhaltigen aliphatischen Kohlenwasserstoff.
Reaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor ein Rohrreaktor ist.
Reaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Träger aus poröser Keramik besteht.
Reaktor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse Keramik in Form einer Kerze ausgebildet ist, deren Oberfläche mit katalytisch aktivem Material, insbesondere mit Metall beschichtet ist und/oder die mit katalytisch aktivem Metall dotiert ist, und die mit einer Zuleitung für den Spaltpromotor ausgestattet ist.
Reaktor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diesem ein adiabatischer Nachreaktor nachgeschaltet ist, der vorzugsweise die in Anspruch 13, definierten Elemente ii), iii) und iv) enthält.
Reaktor zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Reaktor nachgelagerte adiabatische Nachreaktor die in Anspruch 13 definierten Elemente ii), iii) und iv) enthält.