DE1768492C3 - Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von 1,2-Dichloräthan, 1,1,2-Trichloräthan und 1,1,2,2-Tetrachloräthan durch Oxychlorieren von Äthylen - Google Patents
Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von 1,2-Dichloräthan, 1,1,2-Trichloräthan und 1,1,2,2-Tetrachloräthan durch Oxychlorieren von ÄthylenInfo
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Description
2 Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß ma1" folgende MoKerhältnisseeinhält:
O, CMl4 · 0.9 bis 1,20: 1
HCI O, r_- 2.0 bis 2.55: 1
IHl CMl4 = 2.50 bis 3.25: 1
3. Verfahien nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der
Reaktionszone zwischen 290 und 340 C hält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man als katalysatorträger
ein Gemisch aus Kieselerde und Magnesia mit einer mittleren spezifischen Oberfläche von 40
bis 200 irr g verwendet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung
unter einem Druck von 1 bis 10 bar absolut, insbesondere von 4 bis 9 bar absolut, vornimmt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich 1.2-Dichloräthandampf
in einem Molverhältnis < 2. bezogen auf das Äthylen, einleitet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß man in der Reaktionszone
eine Verweilzeit von maximal 40 Sekunden, vorzugsweise von 2 bis 25 Sekunden, einhält.
50 trachloräihan. Nach den bekannten Verfahren lassen
ä" icdoch niehl technisch bedeutsame Mengen an
.,esät.iü.en Chlorkohlcnvvassers.o fen nv >
- hör-..: :„, μ,,η-.ίι h.-rsieilen. ohne daß gleichzeitig
^n'reäktio^en" wie die Verbrennung und partielle
Oxvdation des Äthylens und oder eine Deh>d,uchlorierung.
die zu ungesättigten ( hlorkohlenwasserstoffcn
führt, ablaufen. _
' Außerdem bewirker, die im allgemeinen fur die (Kvrhlorierun»
von Athvlen verwendeten Katalysatoren cmc ReaTuon. die überwiegend zu
>.2-D,ehlo-alhan
Die in den vorstehenden Palentansprüchen aufgezeigte
l'.iTindung betrifft ein Verfahren /um ()\\-
thlorieren von Äthylen in Gegenwart eines W'irhcl-
»chichtkatalysators. wobei 1.2-Dichloräthan und technisch
brauchbare Mengen 1.1.2- 1 nchloriithan. 1.1.2.2-T etrachlorathan und Peniachloräthan nehencinandet do
frhalten weiden.
Is ist bekannt, daß die ( Kvchlonci ung von \thv len
in Gegenwart eines einsprechenden Wirbelschichtkatalysator«,
/u 1.2-Dichloriithan führt. Is M gleich-IaIU
bekannt, daß die Oxychlorierung weitergehen 6s
und /u anderen chlorierte η Dei ivaien des At ha ns und
ΛιΙιν lens führen kann. / H. zu den Dichloräihvlcnen.
nchloräihvlcn. 1.1.2-1 1 ichloräihan und 1.1.2.2- Ie-Nach
dem Stande der Technik ist ken« Verfahren
bekinnt mit welchem absichtlich Gemische erhalten
werden."die eine beträchtliche Menge an gesauigten (VChlorkohlenwasserstoffcn mit
> 2 C hloratomen im Molekül enthalten, ohne daß die genannten Nebenreaktionen
ablaufen.
B-,m Verfahren der vorliegenden krlindung werden
nun"" neben 1 2-Dichlorälhan beträchtliche Anteile
■m 1 1 ^-Trichloräthan und 1.1.12-Tetrachlori.ihan
erhalten, wobei die Summe aus 1.1.2-1 r.chloraihar,
und 1 1 "> 2-Tetrachloräthan mindestens η Molpro-/ent
und" vorzugsweise 20 bis 40 Molpro/ent des umgewandelten
Äthylens betragt. .....
- l 1 i-Trichloräthanundi.lJ^-leirachloralhatisiiKi
technisch interessante Verbindungen, und /war entweder als solche oder als Ausgangsmalerialien m: die
llerstclhm- von Vinylidenchlorid, eis- und lrans-Dichloiülhvlcn
und Ί richloräthylcn. Das erlindimg·.-..cnville
Ziel wird erreicht, ohne dall die L mwandlung
v"on ■\thvlen in den Nebenreaklionen der \ erbremning
und der Denydrochlonerung 5 Molpro/ent bz«.
3 Molprozent, vorzugsweise 2 Molpro/ent in jeder
dieser Reaktionen übersteigt, indem beim 1 inspeisen
ein bestimmtes Verhältnis der Reaklionsparinei
Chlorwasserstoff und Sauerstoff eingehalten und die Reaktionsiemperalur und die übrigen Reakiionshedinsiunücn
sorgfältig gesteuert werden.
Die l-.riinduns; umfaßt auch eine neue Kombination
von Maßnahmen, die in der Anwendung eines Wirbelschichtkatalysators.
eines bestimmten Bereiches Iu: die Temperatur und bestimmter Verhältnisse der
Reaktionspartner beim Hinspeisen. insbesondere von O, CMl4. besteht. In der Tal werden um so mehr ges:iuiute
C',-Chlorkohlenwasserstoffe mit 2 Chloratomen
im Molekül (1.1.2-1 nchloräthan. 1.1.2.2-Ietrachloräthan
und Pcniachlorälhanl gebildet, je lioi.er
das Molverhältnis O1 C MI4 beim I-.inspeisen liegt.
Außerdem wurde festgestellt, daß der Anteil der Nebenreaklionen der \erbrennung und der Dehvdroelilonerung
abnimmt, wenn das Molverhältnis HCI O,
beim hmspeisen erhöht und dabei das Verhältnis
O, CMl4 konstant schalten wird. Diese l-esistellun;:
ermöl'.licht die Niclitselektivilät der Cmset/ung /u
erhölien und gleichzeitig die Nebenreaklionen der
Verbrennung und der Dehvdrochlonerung au! en; Mindestmaß /u beschränken.
1 rl'hidungsgemiiß wird bei einer I emperai-.u /wischen
2X0 u'nd 37(1 C. vorzugsweise zwischen 2'Xi und
34(1 C. ein Gasgemisch, das im wesentlichen aus
Ethylen. HCI und einem molekularem Sauerstoll enihali.'MHlcn
Cias besieht, durch eine Reaktionszone geleite!,
die einen WirbeUchichlkatalysator enthalt, wobei |e Stunde und 1 Her Kalalvsalor 0.2 bis 16 Mol.
vorzugsweise 0.7 bis S Mol Äthylen eingel.-itei weiden
und die Molverhältnisse der anderen Rcakiioiispatiner
beim I mspeiscn so eingestellt weiden. Maß das \ ei -
hältnis EiCl O2. wie in den Patentansprüchen an-■-iieben.ir.
den als Funktion des Verhältnisses O, (ME ifcünierten Grenzen liegt.
in der Tal wurde eine Beziehung zwischen den Mißverhältnissen
beim Einspeisen O2 C2H4 und H(T O2 5
nachgewiesen, wenn Luft als Sauerstoff enthaltendes (Gas verwendet wird. Anders gesagt: wenn die Um-
«/uidlunü von Äthylen zu Verbrennungsprodukten
.^•Q _. CO,) auf eine obere Grenze festgelegt wird,
die niehl überschritten werden soll und uie 5 Mol- io
nrozent. vorzugsweise 2 Molprozenl beträgt, muß das Vlolverhäitnis HCl O2 einen Grenzwert, der vom Molverhällnis
O2C2H4 "beim Einspeisen abhängt, annehmen
oder darüberliegen.
Erfindunüsgemäß liegen die Molverhältnh:se der is
Reaktio'ispartner beim Hinspeisen innerhalb folgender
Grenzen:
O, CH4
HCl Ο,
HCl Ο,
HCl C2H,
vorzugsweise
vorzugsweise
' O, CH,
HCl O,
HClCH,
HCl O,
HClCH,
0.9 bis 1.5 1.25 bis 3.34 2,20 bis 3.65
0.9 bis 1.20 2.0 bis 2.55 2.50 bis 3.25 Die aufgestellte Beziehung ist in den folgenden Tabellen
I und 11 wiedergegeben.
Untere Grenze für das Molverhällnis HCl O2 als
Funktion des Molverhältnis O2 C2H, für einen gegebenen
Grenzwert Tür die Verbrennung son CH4
| C'Ä | ΛΙΙ | Max. | V erhrcnnunu | i Molpro/cnii | - | |
| Ί O2 | 4 | 3 | 0.91 | |||
| O2 | C2Il, | > | 0.91 | 0.91 | 0.91 | 2.5S |
| IK | Ί O2 | 2.20 | 2.27 | 2.38 | 1.1(1 | |
| O2 | M4 | 1.10 | 1.10 | 1.10 | 2.20 | |
| IK | Ί O2 | 1,K 5 | 1.91 | 2.02 | 1.30 | |
| O2 | C1W, | 1.30 | 1.30 | 1.30 | 1.S6 | |
| IK | T Ο. | 1.55 | 1.60 | 1.69 | 1.50 | |
| O2 | Ε50 | 1.50 | 1.50 | 1.52 | ||
| IK | 1.25 | 1.29 | 1.37 | |||
Obere Grenze für das Molverhältnis 1 Kl O2.
umwandlung von HCl.
■'unktion des Molverhältnis O2 Cl I4 tür eine gegebene (iesanu-
| (iCN.imiu | nm.iiulliHii! IK I (Mi | |
| SIl | 'M | |
| O2C2H4 | 0.91 | 0.9 1 |
| HCl O2 -: | 3.34 | 2.90 |
| O2C2H4 | 1.10 | EIO |
| HCl O2 < | 2.95 | 2.56 |
| O, C2H4 | 1.30 | 1.30 |
| HCl O2 < | 2.69 | 2.36 |
| O2 C2H4 | 1.50 | 1.50 |
| HCl O, < | 2.43 | 2.15 |
Als Sauerstoff enthaltendes Gas wird bei der beschriebenen Umsetzung EuIt bevorzugt: selbstverständlich
können aber auch andere sauerstoffhaltig^· Gase oder mit Sauerstoff angereicherte EuIt Anwendung
linden.
Für die in den Tabellen I und Il nicht angegebenen Zv Ly-henvverle. die ebenfalls angewandt werden können,
ergeben sich die unteren bzw. oberen Grenzwerte
des von dem Molverhältnis ()2 ( .114 abhängigen Molverhällnis
HCI O: durch lineare Interpolation
Unter den übrigen angegebenen \ eiTähieiisbedmizungen
ist die Temperatur ein Faktor, der den Verbrennungsgrad und die Ausbeuten an den veisehiedenen
eiTindungsgemäßcn Endprodukten bestimmt,
deren Werte jeweils durch die Nichtsclektiviiäi der
Umsetzung und das Ausmaß und die Art der Nchenreaktionen charakterisiert werden. Wird bei lemperaturen
oberhalb 370 C gearbeitet, so werden die Nebenreaktionen zu stark ( ■ 5"ui. der \ erbrcnnungsgrad
überschreitet die in der Praxis zulässigen Werte, mid es werden zuviel ungesütiigtc Verbindungen ge-50
I'S
0.91
2.Sl
2.Sl
Eid
2.4S
!.30
2.2X
2.2X
1.50
2 09
2 09
0.91
2.72
EIO
2.40
2.40
1,30
-> Ii
-> Ii
1.50
2.04
2.04
0.91 2.64 1.10 2.32 1.30
2.15
1.50 1.9 X
bildet. Mleiht andererseits die Temperatur unterhalb
2SO V. so wird die Nichtselekliv ilät praktisch mehl
erreicht, d. h., es werden nur sehr wenig oder gar keine Alhanderivate mit mehr als 2 Chloratomen erhalten
Die Verweilzcil unter den Reaktionsbedingungen
hängt selbstverständlich von der Temperatur und tier
Geschwindigkeit ab. mit der die Gase durch die Reakss
lionszone und den Katalysator geführt weiden. Uiilei
den oben angegebenen Bedingungen werden sehr gute Ergebnisse mit einer Vervveilzeit zwischen 2 und 25 Sekunden
erzielt, und es ist mehl zweckmäßig, dais tue
Verweilzeit 40 Sekunden übeischreitei. Der Reaktions-(.0
druck ist kein Faktor, der die Mengenanteile der verschiedenen
Endprodukte bestimmt, hai aIxt eine
Wirkung auf die Leistung, d Ii . die I eistung steig!,
wenn der Druck erhöht wird /weekmäßigerwcisc
wird die Oxychlorierung unter einem Druck von 1 bis 10 bar absolut, vorzugsweise von 4 bis 9 bar absolut,
vorgenommen. Drücke oberhalb IO bar absolut können
gegebenenfalls angewandt weiden, bringen aber keine merklichen Vorteile.
Gemäß einer besonderen Ausführungslorm des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zusammen mit den
üblichen Reaktionspartnern 1.2-Dichloäthan in einein
Molverhältnis < 2, bezogen aiii Aihyieu in die Reaktionszone
eingeleitet.
Der erfindungsgemäß verwendete Katalysator besteht aus einer katalytisch wirksamen Komponente,
die auf einem Träger abgeschieden ist. der eine miniere spezifische Oberfläche von
> 10 m2 g aufweist.
In der vorliegenden Beschreibung wird der Begriff »mittlere spezifische Oberfläche« in dem Sinne verwendet,
daß wenn mehrere Kaialysatorproben an verschiedenen Stellen des Kaialysatorbettes entnommen
werden, um die spezifische Oberfläche des Trägers gemäß der Arbeitsweise B. E. T. (vgl. Ullmanns Ency- is
klopädie der technischen Chemie. 3. Auflage. Bd. 2 1
11061]. S. 758) zu bestimmen, die M«.3ergebnisse gestreut
sind, aber die am weitesten gestreuten Mef.Hverte
nicht mehr als 25% vom Mittelwert abweichen.
Der erfindungsgemäße Katalysatorträger besieht aus einem oder mehreren Stoffen wie Tonerde.
Magnesia. Graphit. Aktivkohle. Kieselerde. Aluminiumsilicate!! sowie vorzugsweise Tonen und insbesondere
synthetischen Gemischen auf der Basis von Kieselerde, die Magnesia enthalten und die oben
angegebenen Eigenschaften aufweisen. Die mittlere Korngröße liegt zwischen 20 und 400 ;;. und beilägt
vorzugsweise 40 bis 120·ι. Gute Ergebnisse swirden
mit Attapulgil erzielt, der eine mittlere spezifische Oberfläche von 10 bis 160 nrg aufwies. Sehr gute
Ergebnisse wurden mit 'Trägern aus Kieselerde und Magnesia erzielt, die eine mittlere spezifische Oberfläche
von 40 bis 200 ιττ . vorzugsweise SO bis
160 irr g aufwiesen und sich ausgezeichnet für Wirbelschichtverfahren
eigneten.
Wenn die obere Grenze für die mittlere spezifische ()herfläche überschritten wird, nimmt die Verbrennung
zu. und es weiden Crack-Reaktionen katalysiert, so daß Verbindungen mil nur einem Kohlenstoffatom
und älhylenisch ungesättigte Verbindungen mit zwei Kohlenstoffatomen erhallen weiden.
Die erfmdungsgemäß verwendeten katalytisch w irksamen
Komponenten bestehen aus mindestens einer Verbindung folgender Elemente: Alkalimetalle. Erdalkalimetalle.
Wismut. Cadmium. Chrom. Kobalt. Kupfer. Zinn. Eisen. Mangan. Magnesium. Platin. Seltene Tiden, lhorium. Vanadium. Zirkonium. Zink
und Nickel.
Die folgenden Beispiele dienen znr näheren Erläuterung
der Erfindung.
labelle III
Beispiele 1 bis 4
Die Oxychlorierung von Äthylen wurde in einem Gkisreaktor vorgenommen, dessen innerer Durchmesser
65 mm und dessen Hohe iOOO mm bei rug v.'.vA
der von außen mit einem elektrischen Widerstand beheizt
wurde. Der unlere Teil dieses Rohres verjüngte sich konisch, war mit Glaskugeln vom Durchmesser
2 mm gefüllt und diente als Mischer für die Reaktion>partner
und als Verteiler der Gase in das Katalysatorbett. Die Höhe des Katalysaiorbeltes betrug im Ruhezustand
nach dem Verwirbeln 450 mm. Der Katalysator wurde durch Imprägnieren mit einer wäßrigen
Lösung von CuCT-ZH2O und KCl hergestellt, der
fertige, getrocknete Katalysator enthielt ST11Cu1
und 4.9% K'. Die mittlere spezifische Oberfläche de:,
Trailers betrug nach lOOstiindigem Betrieb im stabilisierten Zustand etwa SO nr g. Die Korngröße des
Katalysators war /wischen 100 und 315 u gesireui.
50% der Masse hatten eine Korngröße < 210 ,.
Die Reaktionspartner Äthylen. Luft und (■borwasserstoff
wurden unter einem Druck von 1.0.1 hai"
absolut in den unleren Teil des konisch verjüngten Rohres eingeleitet, und der Reaktor wurde m.i dem
elektrischen Widerstand von außen beheizt, indem die Temperatur der Außenwand des Rohres mil
zwischen der Außenwand und dem elektrischen Widerstand
angeordneten'Thermoelementen gesteuert w urde.
Die Temperatur des Kaialysaloi belies blieb 2 C
konstant und gleichmäßig, und sie betrug .^2ς C.
Die Zusammensetzung der Reaktionsprodukte schwankte je nach der Temperatur des KatahsaiorbeUes
und dem Verhältnis der eingespeisten Reaktionspartner
zueinander.
Die folgende Tabelle 111 bringt eine Aufstellung
von Ergebnissen des erfindungsgemäßen \ erlährens. die während mehrerer tausend Stunden konstant gehalten
werden konnten: der Katalysator zeigte nach 25OOsUmdigcm Betrieb noch keinerlei Veränderung.
In der Tabelle III ist auch eine charakteristische Beziehuiiü
der Ergebnisse zueinander angelühri. die in folgender Weise definiert wird:
W
X
Y
X
Y
H)O(X
(W - X
(W - X
Umwandlung von ('-Umwandlung von ( \
• Y · /1 • Y ■ /I
11.; zu 1.2-Dichlorälhaii.
I4 /u 1.1.2-1 richloiäihan.
Umwandlung von (Ml4 /w 1.1.2.2-1 ctraehlor-
äthan.
Umwandlung von (ME zu l'eniaehloräihan.
C2H4 Mol Std. ■ 1 Katalysator
Molvcrhältnis beim Hinspeisen
HCI (K
O2 C, 114
HCI (Ml4
W
X
Y
W
X
Y
0.07 0.06
0.05
| 2.43 | 2.S2 | 2.61 | 2^0 |
| 0.')5 | 0.06 | 11.07 | (1.04 |
| 2.3 I | 2.71 | 2.53 | 2.43 |
| 71.0 | 72.7 | 70.1J | 6S.3 |
| 13.y | 15.5 | 16.4 | 17.4 |
| 7.1 | 6.7 | 6.S | Χ.ς |
| Il U | l.n | 0.7 | Π.6 |
Fortsetzung
Beispiel 1
Umwandlung von C2II4 zu CO2.
Molprozent
Umwandlung von C2H4 zu äthylenisch
ungesättigten Nebenprodukten,
Molprozent
Gesamtumwandlung, Molprozent
C2H4
HCl
HCl
Σ iW -+
Y + Z)
100(X +Y + Z)
~ (WTx + Y"+'Z)
4.0
1.6
1.6
23.3
1.7
1.3
1.3
24.2
2.6
1.7
1.7
25.2
2.9
| 98.7 | 99,1 | 99.2 | 99.2 |
| 95.5 | 83,9 | 89.0 | 93.8 |
| 92.6 | 95.9 | 94,8 | 94.8 |
27.9
Diese Ergebnisse zeigen, daß ein beträchtlicher Anteil
an 1,1,2-Trichloräthan und 1.1,2.2-Tetrachlorüthan
neben 1,2-Dichloräthan hergestellt werden kann, ohne
durch die Verbrennung von C2H4 oder die Bildung
von Nebenprodukten (Vinylchlorid, Dichloräthylene) beeinträchtigt zu werden. Beispiel 4 in der Tabelle IH
gibt z. B. an. daß das eingesetzte Äthylen zu 94,8% in ein Gemisch aus 1,2-Dichloräthan, 1,1.2-Trichloräthan.
1,1,2,2-Tetrachloräthan und Pcntachloräthan folgender Zusammensetzung umgewandelt wird:
1.2-Dichloräthan
1,1.2-Trichloräthan
1,1.2-Trichloräthan
Pentachloräthan
72,0 Molprozcnt
oder 63,6 Gewichtsprozent
oder 63,6 Gewichtsprozent
18.35 Molprozent
oder 21.9 Gewichtsprozent .1,2.2-Tetrachloräthan 9,0 Molprozent
oder 21.9 Gewichtsprozent .1,2.2-Tetrachloräthan 9,0 Molprozent
oder 13.2 Gewichtsprozent
0.65 Molprozcnt
oder 1.2 Gewichtsprozent
oder 1.2 Gewichtsprozent
Die Gesamtumwandlung von HCI liegt mit 93.8% ziemlich hoch, und die Bildung von Neben- und Verbrennungsprodukten
bleibt auf 4.1 Molprozent des eingesetzten Äthylens beschränkt.
B e i s ρ i e I e 5 bis 7
Es wurde in derselben Vorrichtung, bei gleicher Temperatur und mit demselben Katalysator wie im
Beispiel 1 gearbeitet, in den Reaktor aber ein Gemisch aus Äthylen, Luft HCl und 1.2-Dichloräthandämpfcn
eingeleitet, wobei das Gemisch auf 80' C vorerwärmt wurde, um die Kondensation des 1.2-Dichloräthans zu
vermeiden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle IV zusammcnccstcllt:
| Beispiel | 6 | 7 | |
| 5 | 64.9 | 68.2 | |
| W | 66.3 | 20.9 | 20.6 |
| X | 19.9 | 9.2 | 7.1 |
| Y | 8.5 | 1.1 | 0.8 |
| Z | 1.0 | 1.8 | 1.2 |
| Umwandlung von | 2.6 | ||
| C2H4 zu CO2. Molprozent | 1.6 | 1.5 | |
| Umwandlung von C2H4 | 1.6 | ||
| zu äthylenisch ungesät- | |||
| 35 tigten Nebenprodukten, | |||
| Mo'iprozenl | |||
| Gesamtumwandlung. | |||
| Molprozent | 99.1 | 99.5 | |
| C2H4 | 99 | S 7.0 | 76.1 |
| 40 HCl | 88.8 | 96.1 | 96.7 |
| Σ (W + X + Y + Z) | 95.7 | ||
| 100 (X + Y + Z) | 32.5 | 29.4 | |
| • ~ (W +"X +Y+ Z) | 30.7 | ||
45
Diese Versuche zeigen, daß die Umwandlung von Äthylen zu 1.1.2-Trichloräihan. 1.1.2.2-Tctrachlorälhan
und Pcntachloräthan erheblich erhöht werden kann, in dem ein Teil ics gebildeten 1.2-Dichloräthans
in Umlauf gebracht wird: R erreicht im Beispiel 6 den Wert 32.5 bei einem verhältnismäßig
schwachen Verbrennungsanteil und einer hohen Gc samtumwandlung von Äthylen und HCl. Das Mol
verhältnis beim Hinspeisen CH2CI-CH2CIC2H.
betrug in den Beispielen 5 bis 7 0.28 bzw. Ö.27 bzw 0.28. Die aufgefangene flüssige Phase setzte sich wit
foliit zusammen:
| C2H4 Mol Sld. ■ 1 | Kai | aly- | 0.S8 | 0.90 | 0.8K | 1.2-Dichloräthan | oder |
| sat or | |||||||
| Molverhiillnis be | im Y. | in- | 1.1.2-1 richlorälhan | an | |||
| speisen | 1.1.2.2-Telrachloräth | oder | |||||
| HCI O, | 2.34 | 2.4S | 2.S0 | ||||
| O, C;H4 | 1.10 | 1.10 | 1.09 | Peniachlorälhan | oder | ||
| HCI < II, | 2 ς~ | 2.73 | 3.09 | ||||
67.5 Molprozcnt
58.5 Gcwichtsprozcn 21.7 Molprozenl
25.4 Cicwichlsprozen 9.6 Molprozent
14.0 Gewichlspro/en 1.2 Molpro/eni
2.1 Gewichtsprozcn
58.5 Gcwichtsprozcn 21.7 Molprozenl
25.4 Cicwichlsprozen 9.6 Molprozent
14.0 Gewichlspro/en 1.2 Molpro/eni
2.1 Gewichtsprozcn
Die Oxychlorierung von Äthylen wurde in derselben Apparatur und mit demselben Katalysator wie in den
Beispielen 1 bis 4 vorgenommen. Die Temperatur des Katalysatorbettes betrug 325 C und blieb i 2 C
konstant.
In der folgenden Tabelle V sind die erhaltenen Ergebnisse
zusammengestellt. Daneben wurden in dieser Tabelle die Ergebnisse eines Verglcichsversuches a
aufgenommen, bei welchem mit einem Molverhältnis HCl O2 außerhalb der erfindungsgcmäßen Grenzwerte
(s. Tabelle 1) gearbeitet wurde; alle übrigen Verfahrensbedingungen waren mit Beispiel 8 identisch.
Es wurde festgestellt, daß die Umwandlung von Äthylen zu CO2 im Vcrglcichsversuch a 13,5 Molprozent
betrug, im Beispiel 8 jedoch nur 2,8 Molprozent: außerdem wurden im Vcrgleichsversuch
5.2 Molprozenl äthylenisch ungesättigte Nebenprodukte gebildet, im Beispiel 8 jedoch nur 2,1 Molprozent.
Weiterhin ergab sich, daß die Umwandlung von Äthylen zu 1,1,2-1 richloräthan im Vcrglcichsversuch
a mit 7,2% weit unter dem entsprechenden Wert im Beispiel 8 (14,5%) lag. Derselbe Unterschied
ergibt sich fur R: 14,6 im Vergleichsveisuch und 20,1
im Beispiel 8.
10
Beispiele 9 und 10
Es wurde in einem Reaktor mit innerem Durchmesser 120 mm und der Höhe 2(MX) mm gearbeitet.
der aus einer Nickellegierung mit 73% Ni bestand und von außen mit einem elektrischen Widerstand
beheizt wurde. Im unteren Teil des Reaktors befand sich ein Rost mit Öffnungen vom Durchmesser 3 mm
und insgesamt 1,20% freier Fläche über diesen Rost wurden die zuvor vermischten Reaktionspartner verteilt
und eingeleitet. Im oberen Teil des Reaktors war eine Filtervorrichtung angeordnet, mit der die mitgerissenen
Kalalysatorteilchen zurückgehalten wurden. Es wurde derselbe Katalysator wie im Beispiel 1
bis 4 verwendet, mit dem Unterschied, daß die mittlere Korngröße 140 μ statt 210 μ betrug. Die Reaktionspartner
Äthylen, Luft und Chlorwasserstoff wurden unter einem Druck von 7,2 bar absolut in den
unteren Teil des Reaktors durch den Rost hindurch eingeleitet. Der Reaktor wurde mit dem „ußen angebrachten
elektrischen Widerstand beheizt, indeir
die Temperatur der Außenwände des Reaktors mil zwischen der Außenwand und dem elektrischen Wider
stand angeordneten Thermoelementen gesteuert wurde Die Temperatur in der Wirbelschicht betrug 330 C
und blieb ± 2°C konstant und gleichmäßig. Die Er gebnisse sind in der folgenden Tabelle Vl zusammen
gefaßt:
| W | Beispiel S |
;i | 0.71 | 35 | Tabelle Vl | Beispiel | H) | |
| X | ||||||||
| Y | 0.71 | 1.20 | 9.2 | |||||
| C2H4 Mol'Std. ■ 1 Katalysator | Z | 1.50 | 9.2 | |||||
| Molverhältnis beim Einspeisen | Umwandlung von C2H4 zu CO2. | 1.49 | 1.80 | 40 | 1 9(i | |||
| HCI O2 | Molprozent | 1.50 | 65.0 | C2H4 Mol/Std. · 1 Katalysator | 2.35 | 1.2. | ||
| O2 C2H4 | I Umwandlung von C2H4 zu äthylenisch ungesättigten Neben |
2.24 | 7.2 | Molverhältnis beim Einspeisen | 1.0 | |||
| HClC2H4 | produkten. Molprozent Gesamt umwandlung. |
75.5 | 3.5 | HC1/O2 | 2.35 | 7S.4 | ||
| Molprozent | 14,5 | 0.4 | 45 | O2ZC2H4 | 78.4 | 10.5 | ||
| C2H4 | 4.0 | 13.5 | HCI1C2H4 | 10.5 | 4.5 | |||
| HCl | 0.5 | W | 4.6 | 0.35 | ||||
| Σ (W + χ + γ + Z) | 2,8 | 5.2 | X | 0.33 | 2.4 | |||
| _ 100 (X 4-.Y 4 Z) K — |
5° | vr 1 |
2.4 | 1.4 | ||||
| (W 4 X 4 Y 4 Z) | 2,1 | Z | 1.4 | |||||
| 94.8 | Umwandlung von C2H4 zu CO,. Molprozent |
|||||||
| 98.9 | 55 | Umwandlung von C2H4 zu äthylenisch ungesättigten Neben |
9 7.5 | |||||
| 99.4 | 76.1 | produkten C2Ii5Cl | 97.6 | SS | ||||
| 96.9 | 14.6 | Gesamtumwandlung. Molprozent | SX | 93.7 | ||||
| 94.5 | C2H4 | 93.S | 16.0 | |||||
| 20,1 | HCl | 16.1 | ||||||
| Σ (W 4 X f Y 4 Z) | ||||||||
| R | ||||||||
Claims (1)
1. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von 1,2-Dichloräthan. 1M,2-Trichlorälhan und 1.1.2.2-Tetrachloräthan
durch Oxychlorieren von Äthylen mit Chlorwasserstoff und einem Sauerstoff enthaltenden
Gas in Gegenwart eines als Wirbelschicht vorliegenden Oxychlorierungskatalysators
mit einer mittleren Korngröße des Trägers von 20 bis 400 [χ. dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Gemisch aus Äthylen (0.20 bis 16 Mol C,H4 je Stunde und Liter Katalysator!.
Chlorwasserstoff und dem Sauerstoff enthaltenden Gas in Gegenwart eines Katalysators mit einer is
mittleren spezifischen Oberfläche des Trägers größer als 10 nr g durch eine bei einer Temperatur
zwischen 2S0 und 370 C gehaltene Reaktionszone leitet und dabei folgende Molverhältnisse einhält:
O, CMl4
> 0.9 bis 1.5 : 1 HCl CX --= 1.25 bis 3.34: 1
MC 1 CMl4 = 2.20 bis 3.65: 1
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR106969 | 1967-05-19 | ||
| FR106969 | 1967-05-19 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1768492A1 DE1768492A1 (de) | 1971-10-21 |
| DE1768492B2 DE1768492B2 (de) | 1975-06-05 |
| DE1768492C3 true DE1768492C3 (de) | 1976-01-22 |
Family
ID=
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