DE1668064C3 - Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoffaus Benzol und Chlor - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoffaus Benzol und ChlorInfo
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-
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Description
Gegenstand in dem deutschen Patent 1 668 030 ,5
ist ein Verfahren zur Herstellung von Tetrachlor- !-.ohlenstotT aus Benzol und Chlor bei erhöhter Temperatur
und erhöhtem Druck in Abwesenheit von Katalysatoren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
man Benzol und Chlor in stöchiometrischen Mengen 3„
oder mit einem Überschuß an Chlor von bis zu 25" β
kontinuierlich in der Ciasphase umsetzt, wobei in der
ersten Verfahrensstufe die Ausgangsstoffe eine auf 6 bis 400 C gehaltene Vorreaktionszone durchlaufen
und anschließend in der zweiten Verfahrensstufe in einem korrosionsfesten Umsetzungsraum bei
400 bis 800 C und 20 bis 20» atü umgesetzt werden.
Bei der Durchführung der Reaktion nach dem Verfahren nach dem deutschen Patent I 668 030 läßt
sich ein 100" oiger Umsatz des Benzols zu Tetrachlorkohlenstoff
unter technisch vertretbaren Arbeitsbidingungen nicht erreichen, da hierbei immer
noch gewisse Mengen an Nebenprodukten entstehen. Besonders ist hier die Bildung von Hexachlorbenzol
zu nennen; aber auch andere Nebenprodukte, wie w
Hexachloräthan. Perchloräthylen und Trichloräthylcn,
t.eten in geringen Mengen auf.
Bei dem Verfahren nach der vorgenannten deutschen Patentanmeldung wurde das Verhältnis von
eingesetztem Chlor zu eingesetztem Benzol so gewählt, daß es entweder unem stöchiomeirischen Verhältnis
oder einem Überschuß bis zu 25 % an Chlor entspricht. Nach der Gleichung
CH1 t 15Cl -*6CCl +6HCl
2 4
2 4
55
werden somit zwischen 15 und 18,75 Mol Chlor pro Mol Benzol eingesetzt. .
Die obengenannten Nebenprodukte lassen sich zwar nach destillativer Abtrennung wieder in die
Reaktoren zurückführen und in Tetrachlorkohlen- fo stoff umwandeln, jedoch ist das in jedem Falle mit
einem beachtlichen technischen Aufwand verknüpft. Von den chlorierten Nebenprodukten ist das Hexaehlorbenzol
besonders störend, da es sich wegen seines hohen Schmelzpunktes von 227° C und seiner 6s
guten Sublimationseigenschaften leicht an Leitungswänden, in Ventilen und Manometern ansetzt und so
2U unangenehmen Betriebsunterbrechungen führt.
Es wurde nun eiae weitere Ausbildung des Verfabrens
zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff aus Benzol and Chlor nach dem deutschen Patent
1 668 03U gefunden, die dadurch gekennzeichnet ,st.
daß man das Chlor u» Verhahnis zum Benzol ,„
einem Überschuß von über 25 bis 300« .,bevorzugt
50 bis 150·/·, der zur Umwandlung m Tetrachlorkohlenstoff theoretisch notwendigen Menge einsetzt.
Unter der theoretisch erforderlichen Chlormenge
*>» nach obiger Gleichung die mr quantitativen
Umwandlung von Benzol zu Tetrachlorkohlenstoff
söddometnsch notwendige Menge von 15 Mol
Chlor pro Mol Benzol verstanden werden Ais über
25<Voiger Chlorüberschuß ist somit eine Menge von
mehr als 18,75 Mol Chlor pro Mol Benzol und als 300" „iger Chlorüberschuß eine Menge von 45 Mol
Chlor pro Mol Benzol zu verstehen^
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann man die Bildung von Hexachlorbenzol stark verringern
und die Entstehung der anderen Nebenprodukte praktisch gänzlich vermeiden. Durch den geringeren
Anfall von Nebenprodukten wird gleichzeitig der direkte Umsatz des Benzols zu Tetrachlorkohlenstoff
gesteigert und die Raumzeitausbeute vergrößert.
Die obere Grenze der überschüssigen ChlonnengL·
ist durch ein Absinken der Raum-Zeit-Ausbeuten gegeben, da das nicht in Reaktion tretende Chlor
Reaktionsraum beansprucht und dadurch sowohl als Verdünnungsmittel wirken als auch die Verweilzeii
unter das zulässige Maß senken kann.
Die Durchführung der Reaktion erfolgt im übrigeu
nach den in dem deutschen Patent I 668 (»30 angcgebenen
Bedingungen.
Vergleichsbeispiel
Für die Umsetzung wird als Reaktor ein senkrecht stehendes Rohr aus warmfestem Stahl mit einer
Nickelauskleidung verwendet. Es hat eine Länge von 3,30 m und eine lichte Weite von 52 mm. Die Re
aktionskomponenten Chlor und Benzol werden bei Raumtemperatur am unteren Ende des Reaktors eingepumpt.
Das Reaktionsgasgemisch wird am Kopf des Reaktors entnommen. An dieser Stelle befindet
sich auch ein Entspannungsventil, mit dessen Hilfe der Druck im Reaktor auf ^80 atü gehalten wird. Die
entspannten Reaktionsgase werden zuerst in drucklosen
Abscheidern und dann in Kühlfallen gekühlt und kondensiert. Die Beheizung des Reaktors erfolgt
durch zwei elektrische Mantelheizungen. Die untere Mantelheizung, die bis zur Höhe von 1 m reicht,
wird auf maximal 250 C geheizt; gemessen wird die Temperatur mit einem Innenthermoelement. Diese
Strecke, die ein Reaktorvolumen von 2 1 umfaßt, stellt die Vorreaktionszone dar. Die obere Mantelheizung
wird so eingestellt, daß die Innentemperatur des Reaktors 600c C beträgt; diese Strecke, die ein
Reaktorvolumen von 51 umfaßt, stellt den Hauptreaktor
dar. In diese Apparatur werden eingepumpt:
Benzol: 78 g = 1 Mol pro Stunde
Chlor: l 14° S = 161 Mo|P™ S}"nde . ox
(etwa7<OÜberschuß).
Der Versuch wurde nach 5 Stunden abgebrochen. Außer dem entwichenen HCl und dem überschüssigen
Chlor, die noch etwas Tetrachlorkohlenstoff mitrissen, wurden aufgefangen:
3 60Og CCi4 = 79,3 °.o der Theorie, Die Raumzeitausbeute errechnet sich zu 162 g
260 g Hexachlorbenzol, CCl1 pro Liter Reaktionsraum pro Stunde.
11g Hexachloräthan,
3g Tetrachloräthylen, ■ Beispiel 2
Die Raumzeitausbeute errechnet sich zu 147 g Man arbeitet in der gleichen Apparatur und unter
Tetrachlorkohlenstoff pro Liter Reaktionsraum pro gleichen Bedingungen wie im Vergleichsbeispiel und
Stunde. im Beispiel 1 und pumpt die folgenden Einsatz-Beispiel 1 mengen ehr
Man arbeitet in der gleichen Apparatur wie im ° Benzol: 78 g= I MoI pro Stunde,
Vergleichsbeispiel und wählt die gleichen Reaktions- Chlor. 2 27Og = 32 Mol pro Stunde
bedingungen. Eingesetzt wurden dabei: = 113° ο Überschuß.
™ ,i8= *M°lpro;!tum!e* *5 Während einer Laufzeit von 5 Stunden wurden
• Chlor: 170Og = 24 Mo pro Stunde aufgefangen:
= oO°/o Überschuß.
Nach S Stunden Laufzeit erhielt man ein Konden- 4 i80 8 CCI« = **"· fr "Π*0*·
sat, in dem vorhanden sind: n5& Hexachlorbenzol,
ao Og Hexachioräthan,
4 040 g CCl4 = 87,5·/* der Theorie, 0 g Tetrachloräthylen.
149 g Hexachlorbenzol,
0 g Hexachloräthan, Die Raumzeitausbeute errechnet sich zu 168 g
0 g Tetrachloräthylen. CCl, pro Liter Reaktionsraum pro Stunde.
Claims (1)
- Patentanspruch:Wehere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff aus Benzol und Chlor gemäß Patent 1 668030 durch Umsetzen von Benzol mit Chlor in stöchiometrisehen Mengen oder einem Überschuß an Chlor bis zu 25·/., kontinuierlich in der Gasphase, wobei in der ersten Verfahrensstufe die Ausgangsstoffe eine auf 6 bis 400^C « gehaltene Voreaktionszone durchlaufen und anschließend in der zweiten Verfahrensstufe in einem korrosionsfesten Umsetzungsraum bei 400 bis 800° C und 20 bis 200 atü umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man das x5 Chlor im Verhältnis zu Benzol in einem Überschuß von über 25 bis 300» 0, bevorzugt 50 bis 150 °/o, der zur Umwandlung in Tetrachlorkohlenstoff theoretisch notwendigen Menge einsetzt a„
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1967
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| Publication number | Publication date |
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Legal Events
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| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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