DE10247497B4 - Process for the continuous production of acyclic C4 to C6 mono- and di-chlorohydrocarbons - Google Patents

Process for the continuous production of acyclic C4 to C6 mono- and di-chlorohydrocarbons Download PDF

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DE10247497B4 DE2002147497 DE10247497A DE10247497B4 DE 10247497 B4 DE10247497 B4 DE 10247497B4 DE 2002147497 DE2002147497 DE 2002147497 DE 10247497 A DE10247497 A DE 10247497A DE 10247497 B4 DE10247497 B4 DE 10247497B4
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Abstract

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffen mit hoher Reinheit durch Umsetzung der entsprechenden C4-bis C6-Alkohole mit Chlorwasserstoff in Gegenwart eines Aminhydrochlorids, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wasser dampfförmig in die Kolonne und/oder in das Reaktionssystem der verwendeten Apparatur eingespeist wird, wobei die zusätzlich eingespeiste Dampfmenge von 0,8 bis 25 Massen-% bezogen auf den Alkoholzulauf beträgt.Process for the continuous preparation of acyclic C 4 - to C 6 -mono- and di-chlorohydrocarbons with high purity by reacting the corresponding C 4 -C 6 -alcohols with hydrogen chloride in the presence of an amine hydrochloride, characterized in that additionally water vapor in the Column and / or fed into the reaction system of the apparatus used, wherein the additionally fed amount of steam from 0.8 to 25% by mass based on the alcohol feed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffen mit hohen Reinheiten durch Umsetzung der entsprechenden C4- bis C6-Mono- oder -Dialkohole mit Chlorwasserstoff in Gegenwart von Aminhydrochloriden und zusätzliche Wassereinspeisung in die Kolonne beziehungsweise in das Reaktionssystem der verwendeten Apparatur.The present invention relates to a process for the continuous preparation of acyclic C 4 - to C 6 mono- and di-chlorohydrocarbons with high purities by reacting the corresponding C 4 - to C 6 mono- or dialcohols with hydrogen chloride in the presence of amine hydrochlorides and additional water feed into the column or in the reaction system of the apparatus used.

Acyclische C4- bis C6-Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffe sind unter anderem wertvolle Vorprodukte für metallorganische Verbindungen, für Pflanzenschutzmittel oder für pharmazeutische Erzeugnisse. Sie werden daher oftmals mit hohen Reinheiten benötigt.Acyclic C 4 - to C 6 -mono- and di-chlorinated hydrocarbons are, inter alia, valuable precursors for organometallic compounds, for crop protection agents or for pharmaceutical products. They are therefore often needed with high purities.

Die Gewinnung von acyclischen Chlorkohlenwasserstoffen aus den entsprechenden Alkoholen durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff gehört zu den allgemein gängigen Methoden der organischen Chemie und wird bereits im „Traitē de Chimie organique" von Grignard und Baud, Paris (1935), Band III, Seite 249 beschrieben.The Recovery of acyclic chlorinated hydrocarbons from the corresponding Alcohols by reaction with hydrogen chloride is one of the generally common Methods of organic chemistry and is already in the "Traitē de Chimie organique "by Grignard and Baud, Paris (1935), Vol. III, p. 249.

Es ist auch durchaus üblich, diese Reaktion unter Verwendung von Katalysatoren durchzuführen. Neben Lewis-Säuren, insbesondere in Form der Chloride des Eisens, Aluminiums, Arsens, Antimons, Zinns oder Zinks, werden vorzugsweise Aminhydrohalogenide eingesetzt. Neben den Hydrobromiden sind dieses insbesondere Hydrochloride der Amine. Bei den Aminen handelt es sich beispielsweise um primäre, sekundäre oder tertiäre Amine mit unverzweigten oder verzweigten acyclischen oder cyclischen Kohlenstoffketten oder auch um Amine mit aromatischen Gruppen. Insbesondere kann es sich auch um heteroaromatische Amine handeln. Vorzugsweise werden die Hydrochloride von Alkylpyridinen eingesetzt.It is also quite common to carry out this reaction using catalysts. Next Lewis acids, especially in the form of the chlorides of iron, aluminum, arsenic, Antimons, tin or zinc are preferably amine hydrohalides used. In addition to the hydrobromides, these are in particular hydrochlorides the amines. The amines are, for example, primary, secondary or tertiary amines with unbranched or branched acyclic or cyclic carbon chains or also to amines with aromatic groups. In particular, it can also be heteroaromatic amines. Preferably the hydrochlorides of alkylpyridines used.

SU 706 391 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Butylchlorid durch Umsetzung von Butylalkohol mit Chlorwasserstoff in Gegenwart einer als Katalysator wirkenden wässrigen Lösung des salzsauren Triethylamins. Die Umsetzung erfolgt dabei in zwei hintereinander angeordneten Reaktionszonen bei Temperaturen von 85 bis 110°C. Der Austrag des Produktes beträgt 90 bis 91%. SU 706 391 describes a process for the preparation of butyl chloride by reacting butyl alcohol with hydrogen chloride in the presence of an aqueous solution of hydrochloric triethylamine acting as a catalyst. The reaction takes place in two successive reaction zones at temperatures of 85 to 110 ° C. The output of the product is 90 to 91%.

In SU 707 904 wird die zuvor genannte Erfindung in der Form modifiziert, dass der beim Prozess anfallende Abgas-Chlorwasserstoff von dem eingesetzten Butanol bei einer Temperatur von 5 bis 20°C absorbiert und dem Prozess wieder zugeführt wird. Der Austrag an Butylchlorid beträgt 92,8% (Beispiel 2).In SU 707 904 For example, the aforesaid invention is modified in such a way that the exhaust gas hydrogen chloride produced during the process is absorbed by the butanol used at a temperature of 5 to 20 ° C. and returned to the process. The output of butyl chloride is 92.8% (Example 2).

Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 392 270 beschreibt ein Verfahren zur Aufarbeitung des Reaktionsproduktes der kontinuierlichen Umsetzung von C3- bis C4-Monoalkoholen mit Chlorwasserstoff bei erhöhter Temperatur und gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators. In den Beispielen zur Herstellung von n-Butylchlorid wird eine wässrige Zinkchloridlösung als Katalysator eingesetzt. Bei einem Alkoholumsatz von ca. 98% wird eine Selektivität von ca. 80% erzielt.The European patent application EP-A-0 392 270 describes a process for working up the reaction product of the continuous reaction of C 3 to C 4 monoalcohols with hydrogen chloride at elevated temperature and optionally in the presence of a catalyst. In the examples for the preparation of n-butyl chloride, an aqueous zinc chloride solution is used as the catalyst. With an alcohol conversion of about 98%, a selectivity of about 80% is achieved.

In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 428 166 wird die Herstellung von Methylhalogeniden durch Umsetzung von Methanol mit Halogenwasserstoff in der Flüssigphase in Gegenwart von Aminhydrohalogenid in einer speziellen Apparatur beschrieben. Der einphasige Reaktionsaustrag wird durch Teilkondensation in eine Methylchlorid-Phase und eine Methanol/Wasser-Phase getrennt und diese Teilströme werden einer separaten Aufarbeitung zugeführt. Dieses Verfahren lässt sich zur Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Chlorkohlenwasserstoffen, bei denen der Reaktionsaustrag zweiphasig ist, nicht anwenden.In the European patent application EP-A-0 428 166 describes the preparation of methyl halides by reacting methanol with hydrogen halide in the liquid phase in the presence of amine hydrohalide in a special apparatus. The single-phase reaction is separated by partial condensation in a methyl chloride phase and a methanol / water phase and these streams are fed to a separate workup. This process can not be used for the preparation of acyclic C 4 to C 6 chlorohydrocarbons in which the reaction effluent is biphasic.

DE 21 49 822 beschreibt ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von in 1,4- oder 1,5-Stellung chlorierten Kohlenwasserstoffen durch Umsetzung eines flüssigen Reaktionsgemisches aus 1,4- oder 1,5-Diolen und/oder entsprechenden cyclischen Ethern und Chlorwasserstoff ggf. in Gegenwart eines Katalysators. DE 21 49 822 describes a continuous process for the preparation of chlorinated in 1,4- or 1,5-position hydrocarbons by reacting a liquid reaction mixture of 1,4- or 1,5-diols and / or corresponding cyclic ethers and hydrogen chloride, if appropriate in the presence of a catalyst ,

Ein Verfahren zur Herstellung von Halogenalkanen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen beschreibt DE 39 38 089 A1 , wobei Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen mit Halogenwasserstoff in der Flüssigphase in Gegenwart von Aminhydrochlorid umgesetzt wird.A process for the preparation of haloalkanes having 1 to 4 carbon atoms describes DE 39 38 089 A1 wherein alcohols having 1 to 4 carbon atoms are reacted with hydrogen halide in the liquid phase in the presence of amine hydrochloride.

Ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von niederen Halogenalkanen durch die Reaktion von einem niederen Alkohol mit Halogenwasserstoff beschreibt EP 0 446 537 . Hierbei wird kontinuierlich Halogenwasserstoff und der niedere Alkohol dem Reaktor zugeführt, das Halogenalkan und das Wasser aus dem Reaktor abdestilliert, eine Phasentrennung durchgeführt und Rückführung eines Teils des abdestillierten Wassers in die Destillationskolonne.Also describes a process for the preparation of lower haloalkanes by the reaction of a lower alcohol with hydrogen halide EP 0 446 537 , Here, hydrogen halide and the lower alcohol is fed to the reactor continuously, the haloalkane and the water distilled off from the reactor, carried out a phase separation and recycling a portion of the distilled water in the distillation column.

Die EP 0 352 799 B1 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Halogenalkanen durch die Umsetzung von Halogenwasserstoff mit einem stöchiometrischen Überschuss des Alkohols in einem Kolbenstromreaktor, wobei Druck und Temperatur so gewählt werden, dass in dem Reaktor ein flüssiges, wässriges Medium aufrechterhalten wird.The EP 0 352 799 B1 also describes a process for the preparation of haloalkanes by the reaction of hydrogen halide with a stoichiometric excess of the alcohol in a plug flow reactor, wherein pressure and temperature are selected to maintain a liquid, aqueous medium in the reactor.

In der Patentschrift US 6 245 954 wird die Umsetzung von Alkoholen mit Phosgen beziehungsweise Thionylchlorid unter Verwendung eines stickstoffhaltigen Katalysators beschrieben. Wie die Beispiele 1–6 zeigen, werden bei der Umsetzung von Diolen 96,6 bis 98,6%ige Alkylchloride erzeugt.In the patent US 6,245,954 describes the reaction of alcohols with phosgene or thionyl chloride using a nitrogen-containing catalyst. As shown in Examples 1-6, 96.6 to 98.6% alkyl chlorides are generated in the reaction of diols.

Eine bedeutende Verbesserung gegenüber den vorgenannten Verfahren wird in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 789 013 vorgestellt. Es wird dort ein Verfahren zur Herstellung von langkettigen Alkylchloriden aus Alkoholen und Chlorwasserstoff beschrieben.A significant improvement over the aforementioned methods is given in the European patent application EP-A-0 789 013 presented. There is described a process for the preparation of long-chain alkyl chlorides from alcohols and hydrogen chloride.

Die Reaktion wird bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunktes des Alkylchlorids durchgeführt und das gebildete Alkylchlorid mit Hilfe von zusätzlich eingespeister Salzsäure über Kopf (am Kurzweg ohne Kolonnenaufsatz) abdestilliert. Bei diesem Verfahren werden größere Alkoholmengen mit den Produkten (Alkylchlorid, Reaktionswasser) über Kopf ausgetragen. Um den Alkoholgehalt in der Alkylchloridphase vollständig abzubauen, ist häufig eine zweite Reaktionsstufe (Kaskadenfahrweise) erforderlich.The Reaction becomes at a temperature below the boiling point of the Carried out alkyl chloride and the formed alkyl chloride with the aid of additionally fed hydrochloric acid overhead distilled off at the short path without column attachment. In this process become larger amounts of alcohol with the products (alkyl chloride, water of reaction) overhead discharged. In order to completely reduce the alcohol content in the alkyl chloride phase, is common a second reaction stage (cascade mode) is required.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Mono- und -Di-Chlorkohlenwasserstoffen aus den entsprechenden Alkoholen mittels Chlorwasserstoff zu entwickeln, bei dem die Zielprodukte ohne großen apparativen Aufwand und insbesondere ohne nachträgliche aufwändige, vielstufige, fraktionierte Destillation auf direktem Wege mit hohen Reinheiten gewonnen werden können.The object of the invention was therefore to develop a process for the preparation of acyclic C 4 - to C 6 mono- and di-chlorohydrocarbons from the corresponding alcohols by means of hydrogen chloride, in which the target products without great expenditure on apparatus and in particular without subsequent complex, multistage, fractional distillation can be obtained directly with high purities.

Überraschend wurde mm gefunden, dass bei der Verwendung von Aminhydrochloriden als Katalysatoren und bei zusätzlicher Einspeisung von Wasser beziehungsweise Dampf in die Kolonne beziehungsweise in das Reaktionssystem der verwendeten Apparatur die Reinheit der Zielprodukte insbesondere durch merkliche Reduzierung der Etherbildung deutlich erhöht wird und durch die Einspeisung von Wasser oder Dampf der Betrieb der Anlage mit unterschiedlichen Zuläufen sowie das gezielte Ansteuern von nahezu idealen Betriebszuständen möglich gemacht wird.Surprised mm was found that when using amine hydrochlorides as catalysts and additional Infeed of water or steam into the column or in the reaction system of the apparatus used, the purity of the target products especially by noticeable reduction of ether formation elevated is and by the supply of water or steam the operation the plant with different inlets and the targeted control of nearly ideal operating conditions possible is done.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffen mit hoher Reinheit durch Umsetzung der entsprechenden C4- bis C6-Alkohole mit Chlorwasserstoff in Gegenwart eines Aminhydrochlorids, wobei zusätzlich Wasser dampfförmig in die Kolonne und/oder in das Reaktionssystem der verwendeten Apparatur eingespeist wird und die zusätzlich eingespeiste Dampfmenge von 0,8 bis 25 Massen-% bezogen auf den Alkoholzulauf beträgt.The invention therefore relates to a process for the continuous preparation of acyclic C 4 - to C 6 -mono- and di-chlorohydrocarbons with high purity by reacting the corresponding C 4 - to C 6 -alcohols with hydrogen chloride in the presence of an amine hydrochloride, wherein additionally water vapor is fed into the column and / or in the reaction system of the apparatus used and the additionally fed amount of steam from 0.8 to 25% by mass, based on the alcohol feed.

Die erforderliche Trennleistung der verwendeten Kolonne hängt wesentlich von der Zusammensetzung im Reaktor ab. Daher ist es für hohe Produktreinheiten am Kopf der Kolonne sinnvoll, die Alkoholkonzentrationen im Reaktor möglichst gering zu halten.The required separation efficiency of the column used depends significantly from the composition in the reactor. Therefore it is for high product purities at the top of the column useful, the alcohol concentrations in the reactor preferably to keep low.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass Wasser in das Kolonnensystem eingebracht wird (dampfförmig), mit dem der entsprechende Mono- oder Di-Chlorkohlenwasserstoff azeotrop aus dem Reaktor abgezogen werden kann. Durch Steuerung der Dampfmenge kann im Reaktor, auch bei wechselnden Zulaufmengen, ein Zustand eingestellt werden, in dem zum einen eine rasche Reaktion zum Mono-oder Di-Chlorkohlenwasserstoff und zum anderen eine geringe Etherkonzentration auf Grund der im Reaktor eingestellten Konzentrationsverhältnisse erreicht wird. Das am Kopf der Kolonne abgezogene Produkt wird anschließend extrahiert (zum Beispiel mit Wasser) und so auf die erforderliche Reinheit gebracht. Die im Wasser gelösten Anteile von Alkohol und Mono- oder Di-Chlorkohlenwasserstoff können durch Strippung wiedergewonnen und besonders vorteilhaft erneut in die Kolonne eingespeist werden.One particular advantage of the method according to the invention is that water is introduced into the column system (vapor), with the corresponding mono- or di-chlorohydrocarbon azeotrope from can be withdrawn from the reactor. By controlling the amount of steam can in the reactor, even with changing feed quantities, a state be set on the one hand, in a rapid response to the mono or Di-chlorinated hydrocarbon and second, a low concentration of ether due to the Reactor set concentration ratios is achieved. The product removed at the top of the column is then extracted (for example, with water) and so on the required purity brought. The dissolved in the water Proportions of alcohol and mono- or di-chlorohydrocarbon can by Stripping recovered and particularly advantageous again in the Column be fed.

Durch die Einspeisung von Wasser (dampfförmig) in den Reaktor oder in die Kolonne wird es möglich, einen optimalen Betriebspunkt anzufahren, ohne den Rücklauf der Kolonne (Auswirkung auf die Trennleistung), die Eduktströme oder die Extraktionsmittelmenge zu verändern.By the feeding of water (vapor) into the reactor or in the column will make it possible one optimal operating point, without the return of the column (impact on the separation efficiency), the reactant streams or the amount of extractant to change.

Ohne die zusätzliche Einspeisung von Wasserdampf stellt sich ein von den Zuläufen, Kolonnenrücklauf und der Qualität des Kontaktes abhängiger Zustand (Druck, Temperatur und Zusammensetzung) ein, der in der Regel nicht gewünschte Effekte (Entmischung von organischer und wässriger Phase im Reaktor, Etherbildung, Anstieg der Reaktorstände) hervorruft.Without the extra Injection of water vapor sets in from the inlets, column return and the quality of contact more dependent Condition (pressure, temperature and composition), which in the Usually not desired Effects (separation of organic and aqueous phase in the reactor, ether formation, Increase in reactor levels) causes.

Neben Mono- können auch Di-Alkohole eingesetzt werden, so dass neben Mono- auch Di-Chlorkohlenwasserstoffe hergestellt werden können. Vorzugsweise werden jedoch MonoChlorkohlenwasserstoffe (acyclische Monoalkylchloride, Alkylchloride) synthetisiert. Die nach dem Verfahren hergestellten Chlorkohlenwasserstoffe können linear oder verzweigt sein. Beispiele dafür sind n-Butylchlorid, iso-Butylchlorid, sec.-Butylchlorid, tert.-Butylchlorid, n-Pentylchlorid, n-Hexylchlorid, 1,5-Dichlorpentan und 1,6-Dichlorhexan.Next Mono can Di-alcohols are also used, so that in addition to mono- and di-chlorinated hydrocarbons can be produced. Preferably, however, mono-chlorohydrocarbons (acyclic Monoalkyl chlorides, alkyl chlorides). The after the procedure Chlorohydrocarbons produced can be linear or branched be. Examples of this are n-butyl chloride, isobutyl chloride, sec-butyl chloride, tert-butyl chloride, n-pentyl chloride, n-hexyl chloride, 1,5-dichloropentane and 1,6-dichlorohexane.

In an sich bekannter Weise wird bei der kontinuierlichen Herstellung der Mono- oder Di-Chlorkohlenwasserstoffe der Katalysator beziehungsweise das Katalysatorgemisch vorgelegt, auf die gewünschte Reaktionstemperatur eingestellt und der entsprechende Alkohol und Chlorwasserstoff in den Reaktor eingefahren. Die dabei entstehenden Reaktionsprodukte werden dampfförmig ohne oder über eine aufgesetzte Kolonne abgezogen, kondensiert, die sich bildenden Phasen getrennt und einer separaten Aufarbeitung zugeführt.In in a known manner is in the continuous production the mono- or di-chlorohydrocarbons submitted the catalyst or the catalyst mixture, on the desired Adjusted reaction temperature and the corresponding alcohol and Hydrogen chloride retracted into the reactor. The resulting Reaction products become vaporous without or over an attached column withdrawn condensed, the forming Separate phases and fed to a separate workup.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden als Katalysatoren Aminhydrochloride eingesetzt. Bei den Aminen handelt es sich vorzugsweise um primäre, sekundäre oder tertiäre Amine mit unverzweigten oder verzweigten Alkylgruppen, cyclische, acyclische und aromatische Amine, deren Hydrochloride wasserlöslich sind und Siedepunkte beziehungsweise Zersetzungspunkte von > 250°C besitzen.at the method according to the invention are used as catalysts amine hydrochlorides. With the amines they are preferably primary, secondary or tertiary amines with unbranched or branched alkyl groups, cyclic, acyclic and aromatic amines whose hydrochlorides are water-soluble and boiling points or decomposition points of> 250 ° C have.

Bevorzugte Amine im erfindungsgemäß eingesetzten Aminhydrochlorid sind die aromatischen und heteroaromatischen Amine wie beispielsweise Anilin, Pyridine, Chinoline, Phenylendiamine sowie Naphthylamine, wobei die genannten Verbindungen ein oder mehrere Alkylgruppen oder Alkoxygruppen mit vorzugsweise je 1 bis 4 Kohlenstoffatomen tragen können.preferred Amines used in the invention Amine hydrochloride are the aromatic and heteroaromatic amines such as aniline, pyridines, quinolines, phenylenediamines and naphthylamines, wherein said compounds are one or more Alkyl groups or alkoxy groups preferably having 1 to 4 carbon atoms can carry.

Besonders bevorzugte Aminhydrochloride sind die Alkylpyridinhydrochloride der Methylpyridine, Ethylpyridine, Methyl-Ethylpyridine oder deren Gemische. Es sind aber auch weitere Gemische von Aminhydrochloriden einsetzbar.Especially preferred amine hydrochlorides are the alkylpyridine hydrochlorides the methylpyridines, ethylpyridines, methyl-ethylpyridines or their Mixtures. But there are also other mixtures of amine hydrochlorides used.

Die Aminhydrochloride können beispielsweise im Gemisch mit Wasser in den Reaktor eingefüllt werden beziehungsweise aus den entsprechenden Aminen durch Umsetzung mit Chlorwasserstoff hergestellt werden.The Amine hydrochlorides can for example, be introduced into the reactor in admixture with water or from the corresponding amines by reaction with Hydrogen chloride are produced.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Reaktortemperatur so gewählt, dass der Reaktorinhalt einen Wassergehalt von 3 bis 50%, bevorzugt von 5 bis 30%, besonders bevorzugt von 7 bis 25% besitzt und das bei der kontinuierlichen Synthese der Reaktorstand nahezu konstant bleibt. Die Reaktortemperatur beträgt im Allgemeinen 80 bis 170°C, vorzugsweise 90 bis 150°C.To the method according to the invention the reactor temperature is chosen so that the reactor contents a water content of 3 to 50%, preferably from 5 to 30%, especially preferably from 7 to 25% and that in the continuous Synthesis of the reactor level remains almost constant. The reactor temperature is generally 80 to 170 ° C, preferably 90 to 150 ° C.

Die zusätzlich eingespeiste Wasserdampfmenge beträgt 0,8 bis 25 Massen-% bezogen auf den Alkoholzulauf. Im Wesentlichen wird das Wasser benötigt, um die Konzentrationsverhältnisse im Reaktionssystem konstant zu halten. Ohne die Einspeisung könnten die angestrebten Reaktionsbedingungen nicht sicher eingehalten werden.The additionally fed amount of water vapor is 0.8 to 25% by mass based on the Alcohol intake. In essence, the water is needed to the concentration ratios constant in the reaction system. Without the feed, the desired reaction conditions can not be safely adhered to.

Bei der Umsetzung von beispielsweise n-Butanol wird die Reaktortemperatur von 90 bis 150°C, bevorzugt von 95 bis 135°C und besonders bevorzugt von 105 bis 117°C eingestellt. Die zusätzlich eingespeiste Dampf- beziehungsweise Wassermenge beträgt 1 bis 20 Massen-%, bevorzugt 10 bis 15 Massen-% bezogen auf den n-Butanolzulauf. Der n-Butanolgehalt im Reaktor wird auf einen Gehalt von 2 bis 20%, bevorzugt von 5 bis 10% eingestellt. Der Rücklauf an n-Butylchlorid, der auf den Kopf der Kolonne gefahren wird, beträgt das 2,5 bis 7 fache, bevorzugt das 3,5 bis 5 fache, der n-Butanolzulaufmenge.at The reaction of, for example, n-butanol becomes the reactor temperature from 90 to 150 ° C, preferably from 95 to 135 ° C and more preferably adjusted from 105 to 117 ° C. The additionally fed steam or amount of water is 1 to 20 mass%, preferably 10 to 15 mass% based on the n-Butanolzulauf. The n-butanol content in the reactor is based on a content from 2 to 20%, preferably from 5 to 10%. The return on n-Butyl chloride, which is driven to the top of the column, is 2.5 to 7 times, preferably 3.5 to 5 times, the n-Butanolzulaufmenge.

Das Verfahren liefert acyclische Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffe bei hohen Raum/Zeit-Ausbeuten mit verbesserter Selektivität. Der Anfall an Reststoffen, insbesondere der Anfall an Dialkylethern, ist sehr gering.The Process provides acyclic mono- and di-chlorohydrocarbons at high space / time yields with improved selectivity. The accumulation of residues, in particular the seizure of dialkyl ethers, is very low.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter erläutern, nicht aber den Anwendungsbereich begrenzen.The The following examples are not intended to further explain the invention but limit the scope.

Beispiel 1example 1

Kontinuierliche Herstellung von n-ButylchloridContinuous production of n-butyl chloride

Die Apparatur besteht aus einem 1 L ummantelten Glasreaktor mit Rührer und Tauchrohr zur Eduktdosierung und N2-Abdeckung, einer 1 m langen elektrisch beheizbaren Kolonne mit Glasraschigringen (4 × 4 mm), Dampfteiler, Kondensator, Intensivkühler und Destillatvorlage.The apparatus consists of a 1 L jacketed glass reactor with stirrer and dip tube for Eduktdosierung and N 2 coverage, a 1 m long electrically heatable column with Glasraschigringen (4 × 4 mm), steam divider, condenser, intensive cooler and distillate receiver.

Die Dampfeinspeisung erfolgt über einen Vorverdampfer in den mittleren Teil der Kolonne (0,5 m).The Steam is supplied via a pre-evaporator in the middle part of the column (0.5 m).

Der Alkylchloridrückfluss ist oberhalb der Kolonnenpackung installiert.Of the Alkylchloridrückfluss is installed above the column packing.

Die flüssigen Eduktströme werden mit entsprechend geeigneten Pumpen (zum Beispiel Schlauchpumpen) gefördert. Die HCl-Zufuhr erfolgt über einen geeichten Schwebekörper-Durchflussmesser.The liquid reactant streams be with suitable pumps (for example peristaltic pumps) promoted. The HCl supply takes place via a calibrated variable area flowmeter.

Die Prozessabgase werden über Gegenstromwäscher (Alkoholwäscher, Wasserwäscher) geleitet und das gereinigte Abgas (überwiegend N2) in eine Abgassammelleitung eingespeist und einer geeigneten Entsorgung zugeführt.The process exhaust gases are passed through countercurrent scrubbers (alcohol scrubber, water scrubber) and the purified exhaust gas (mainly N 2 ) fed into an exhaust manifold and fed to a suitable disposal.

450 g Alkylpyridinhydrochlorid mit einem Wassergehalt von 15% werden vorgelegt, unter Einleitung von HCl auf eine Reaktortemperatur von 115°C eingestellt und kontinuierlich folgende Eduktströme zudosiert: n-Butanol: 50 g/h n-Butylchlorid-Rücklauf: 200 g/h Dampfeinspeisung: 7 g/h HCl: 40 g/h 450 g of alkylpyridine hydrochloride having a water content of 15% are introduced, adjusted to a reactor temperature of 115 ° C. while introducing HCl, and the following educt streams are metered in continuously: n-butanol: 50 g / h n-butyl chloride-reverse: 200 g / h Steam injection: 7 g / h HCl: 40 g / h

Das zweiphasige Destillat wird getrennt und einer separaten Aufarbeitung zugeführt. Die untere wässrige Phase wird über eine Stripperkolonne von den organischen Bestanteilen befreit, diese werden erneut der Synthese zugeführt. Die obere organische Phase wird teilweise als Kolonnenrückfluss eingesetzt, die übrige Menge wird zur Entfernung von restlichem n-Butanol (< 1%) alkalisch extrahiert und über Ätznatron getrocknet.The two-phase distillate is separated and a separate work-up fed. The lower aqueous Phase is over a Stripper column freed from the organic Bestanteilen, this are again fed to the synthesis. The upper organic phase is partly as column reflux used, the remaining amount is extracted alkaline to remove residual n-butanol (<1%) and over caustic soda dried.

Es wird > 99,8%iges n-Butylchlorid mit einem Di-n-Butylethergehalt von 0,02% erzeugt. Die Ausbeute an n-Butylchlorid beträgt > 97% der Theorie bezogen auf den n-Butanoleinsatz. Der Reaktorinhalt bleibt, nach der anfänglichen Einstellung des Gleichgewichtes, über einen Zeitraum von 30 Tagen nahezu konstant und deutet auf eine nur gerinfügige Anreicherung von Di-n-Butylether hin. (Anstieg = < 1% bezogen auf das eingesetzte Alkylpyridinhydrochlorid).It is> 99.8% n-butyl chloride produced with a di-n-butyl ether content of 0.02%. The yield n-butyl chloride is> 97% of theory on the n-butanol use. The reactor contents remain after the initial one Adjustment of the balance, over a period of 30 days almost constant and indicates only slight enrichment of di-n-butyl ether out. (Increase = <1% based on the alkylpyridine hydrochloride used).

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Kontinuierliche Herstellung von n-ButylchloridContinuous production of n-butyl chloride

Entsprechend Beispiel 1 wird die Reaktion ohne zusätzliche Dampfeinspeisung durchgeführt. Der Di-n-Butylethergehalt im Zielprodukt steigt gegenüber dem Beispiel 1 auf den doppelten Wert (0,04%) an. Der Reaktorinhalt steigt, nach der anfänglichen Einstellung des Gleichgewichtes, über einen Zeitraum von 30 Tagen um 5% an. Im Alkylpyridinhydrochlorid wird verstärk Di-n-Butylether analysiert.Corresponding Example 1, the reaction is carried out without additional steam feed. The di-n-butyl ether content in the target product rises opposite Example 1 to twice the value (0.04%). The reactor contents rises, after the initial one Adjustment of the balance, over a period of 30 days by 5%. In the alkylpyridine hydrochloride, enhanced di-n-butyl ether is analyzed.

Beispiel 2a und Vergleichsbeispiel 2bExample 2a and Comparative Example 2b

Kontinuierliche Herstellung von n-HexylchloridContinuous production of n-hexyl chloride

In der zuvor beschriebenen Apparatur werden 450 g Alkylpyridinhydrochlorid mit einem Wassergehalt von 7,5% vorgelegt, unter Einleitung von HCl auf 135°C eingestellt und folgende Eduktströme zudosiert: Beispiel 2a 2b n-Hexanol: 54 g/h 54 g/h n-Hexylchlorid-Rücklauf: 200 g/h 200 g/h Dampfeinspeisung: 9 g/h - HCl: 33 g/h 30 g/h In the apparatus described above, 450 g of alkylpyridine hydrochloride are presented with a water content of 7.5%, adjusted with introduction of HCl to 135 ° C and the following educt streams added: example 2a 2 B n-hexanol: 54 g / h 54 g / h n-hexyl-reverse: 200 g / h 200 g / h Steam injection: 9 g / h - HCl: 33 g / h 30 g / h

Bei diesen Verfahrensbedingungen reichert sich der gebildete Di-n-Hexylether überwiegend in der Alkylpyridinhydrochloridphase an. Nach einer Laufzeit von 30 Tagen enthielt der Reaktorinhalt im Beispiel 2a 1,6 g Di-n-Hexylether und im Beispiel 2b 3,8 g Di-n-Hexylether.at These process conditions, the formed di-n-hexyl ether predominantly in the alkylpyridine hydrochloride phase. After a term of For 30 days, the reactor contents in Example 2a contained 1.6 g of di-n-hexyl ether and in Example 2b, 3.8 g of di-n-hexyl ether.

Aus der unterschiedlichen Etherbildung ist ersichtlich, dass ohne zusätzliche Dampfeinspeisung die Katalysatorphase häufiger aufgereinigt werden muss.From the different ether formation can be seen that without additional steam feed the Catalyst phase must be cleaned more frequently.

Claims (9)

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von acyclischen C4- bis C6-Mono- und Di-Chlorkohlenwasserstoffen mit hoher Reinheit durch Umsetzung der entsprechenden C4-bis C6-Alkohole mit Chlorwasserstoff in Gegenwart eines Aminhydrochlorids, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Wasser dampfförmig in die Kolonne und/oder in das Reaktionssystem der verwendeten Apparatur eingespeist wird, wobei die zusätzlich eingespeiste Dampfmenge von 0,8 bis 25 Massen-% bezogen auf den Alkoholzulauf beträgt.Process for the continuous preparation of acyclic C 4 - to C 6 -mono- and di-chlorohydrocarbons with high purity by reacting the corresponding C 4 -C 6 -alcohols with hydrogen chloride in the presence of an amine hydrochloride, characterized in that additionally water vapor in the Column and / or fed into the reaction system of the apparatus used, wherein the additionally fed amount of steam from 0.8 to 25% by mass based on the alcohol feed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das am Kopf der Kolonne abgezogene Produkt anschließend extrahiert wird.Method according to claim 1, characterized in that that the withdrawn at the top of the column product is then extracted becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Verfahren hergestellten Chlorkohlenwasserstoffe linear oder verzweigt sind.Method according to claim 1, characterized in that that the chlorinated hydrocarbons produced by the process are linear or branched. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nach dem Verfahren hergestellten Mono- oder Di-Chlorkohlenwasserstoffen um n-Butylchlorid, iso-Butylchlorid, sec.-Butylchlorid, tert.-Butylchlorid, n-Pentylchlorid, n-Hexylchlorid, 1,5-Dichlorpentan oder 1,6-Dichlorhexan handelt.Method according to claim 1, characterized in that that it is in the prepared by the process mono- or Di-chlorinated hydrocarbons n-butyl chloride, isobutyl chloride, sec-butyl chloride, tert-butyl chloride, n-pentyl chloride, n-hexyl chloride, 1,5-dichloropentane or 1,6-dichlorohexane. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren Aminhydrochloride von primären, sekundären, tertiären, linearen, cyclischen, acyclischen oder aromatischen Aminen eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that amine hydrochlorides of primary, secondary, tertiary, linear, cyclic, acyclic or aromatic amines. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren Aminhydrochloride eingesetzt werden, deren Hydrochloride wasserlöslich sind und einen Siedepunkt beziehungsweise Zersetzungspunkt von > 250°C besitzen.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that used as catalysts amine hydrochlorides be whose hydrochlorides are water-soluble and a boiling point or decomposition point of> 250 ° C have. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysatoren Hydrochloride von Anilinen, Pyridinen, Chinolinen, Phenylendiaminen sowie Naphthylaminen eingesetzt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that hydrochlorides of anilines, Pyridines, quinolines, phenylenediamines and naphthylamines are used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator ein Gemisch von Alkylpyridinhydrochloriden eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the catalyst is a mixture of Alkylpyridinhydrochloriden is used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkylpyridinhydrochloride Hydrochloride von 2-Methylpyridin, 3-Methylpyridin, 4-Methylpyridin, 2-Ethylpyridin, 2,3-Dimethylpyridin, 2,4-Dimethylpyridin, 2,5-Dimethylpyridin und 2,6-Dimethylpyridin oder deren Gemische sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the alkylpyridine hydrochlorides are hydrochlorides of 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 2,3-dimethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 2,5-dimethylpyridine and 2,6-dimethylpyridine or mixtures thereof.
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