DE1961449A1 - Process for the preparation of dichloroalkanes - Google Patents
Process for the preparation of dichloroalkanesInfo
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Description
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35, Rue du Prince Albert, Brüssel 5, Belgien35, Rue du Prince Albert, Brussels 5, Belgium
Verfahren zur Herstellung von Dichloralkanen.Process for the preparation of dichloroalkanes.
Priorität: Belgische PatentanmeldungPriority: Belgian patent application
I1Jr0 07 637 vom 18» Dezember 1968«I 1 Jr 0 07 637 from 18 December 1968
Die Urfinviung betrifxt ein Verfahren zur Herstellung von Dichior?iik;uien und insbesondere von Dichloräthan hoher Reinheit untj:· Ausfeilen von den entsprechenden Ülefineno The Urfinviung betrifxt a process for the preparation of dichloro iik; uien and high purity, in particular of dichloroethane untj: · filing out the corresponding Ülefinen o
Ja i>. t, bekannt, die Dichloralkane und insbesondere das Dichloräthan durch Chlorieren des entsprechenden Olefins in flüssiger !■•haue herzustellen«Yes i>. t, known, the dichloroalkanes and especially dichloroethane by chlorinating the corresponding olefin in liquid! ■ • to manufacture «
Dieüfi Reaktion weist einige Lüelstände auf, Gasförmiges Äthylen r-Jaji3rt mit garjförmi^eir Chlor, um flüssiges 102-Dichlorüthan unte..· sehr grower /Wärmeentwicklung (51,5 kcal/Mol) zu ergeben. Das gleiche gilt für die Chlorierung anderer Olefine, •i,;ic ι rop./lon (53,1 kcal/Mol), na ist infolgedessen notwenii:·;, xiüo.v stance [jüilsysteme zu verwenden, um eine konstante iiuHkt;iunsfce;i:f. jracur aufrecht zu erhalten.außerdem, da das Di.ci;xur:-iikan in fliuisigem Zustand erhalten wird, muß es aus aeiü RöL.L'tor abgezogen und die Verunreinigungen beseitigtDieüfi reaction has some Lüelstände, Gaseous ethylene r-Jaji3rt with garjförmi ^ eir chlorine, to give liquid 1 0 2-Dichlorüthan unte .. · very grower / heat development (51.5 kcal / mol). The same applies to the chlorination of other olefins, • i, ic ι rop./lon (53.1 kcal / mol), na is consequently notwenii: · ;, xiüo.v stance [jüilsysteme to use to maintain a constant iiuHkt; iunsfce; i: f. In addition, since the Di.ci; xur: -iikan is kept in a liquid state, it must be withdrawn from aeiü RöL.L'tor and the impurities removed
yi ea enthält, Z0B0 den iieaktionskatalysator,yi ea contains, Z 0 B 0 the reaction catalyst,
Ü O 9 B ;: 7 / 2 O 6 k Ü O 9 B;: 7/2 O 6 k
BAD OBlGINALBATHROOM OBlGINAL
— — - -
die anderen chlorierten Kohlenwasserstoffe und dergleichen«) Diese Reinigung ist bekanntlich kostspielig und veranlaßt erhebliche Verluste*the other chlorinated hydrocarbons and the like «) This cleaning is known to be expensive and causes considerable losses *
Um diese Nachteile zu verringern, hat man vorgeschlagen, das Olefin in einem Lösungsmittel unter normalem Druck oder bei Drucken unter dem atmosphärischem und bei einer solchen Temperatur zu chlorieren, daß das gebildete Dichloralkan verdampft und das Reaktionsmilieu verläßtα Das gewonnene Dichloralkan ist frei von Katalysator und schweren irodukten« Außerdem ermöglicht dieses Verfahren, die alkalische Y/äsehe und die azeotrope Trocknung des gebildeten Dichloralkans zu ersparen« In order to reduce these disadvantages, it has been proposed that the olefin in a solvent under normal pressure or at To chlorinate pressures below atmospheric and at such a temperature that the dichloroalkane formed evaporates and the reaction medium leaves α The dichloroalkane obtained is free of catalyst and heavy products «In addition This process enables the alkaline Y / Äsehe and the azeotropic drying of the dichloroalkane formed to be saved «
Da die Verdampfung von Dichloralkan 7,8 kcal/Mol für Dichloräthan, 1,6 kcal/Mol für Dichlorpropan uswo verbraucht, wird ein Teil der durch die Chlorierung erzeugten Kalorien Deseitigto Jedoch ist immer noch ein erheblicher Überschuß an Wärme vorhanden, welche nicht wiedergewonnen wird, und den man durch Abkühlung beseitigteSince the evaporation of dichloroalkane consumes 7.8 kcal / mole for dichloroethane, 1.6 kcal / mole for dichloropropane, etc., some of the calories generated by the chlorination are removed. However, there is still a considerable excess of heat which is not recovered , and which was eliminated by cooling
Andererseits weiß man, daß die Gewinnung äev Dichloralkane, welche bestimmt sind eine Teilpyrolyse zu Konochloralkenen zu erfahren, entweder durch Chlorierung oder durch Oxychlorierung des entsprechenden Olefins oder auch durch diese zwei Kombinierten Methoden erfolgt„ </ie auch ihre Herstellungsvieise seij es ist zweckmäßig, auf oesondare ,"/eise das Dichloralkan vor der Pyrolyse zv.ecks Entfernung der schweren Chloralkane, welche einerseits die Pyrolyse inhioieren können und andererseits unerwünschte Nebenprodukte bei der Pyrolyse bilden können, zu reinigen. Daher destilliert man getrennt die verschiedenen flüssigen Fraktionen der bei der Chlorierung, bei der Oxychlorierung und bei der Teilpyrolyse erhaltenen Dichloralicane. Jeae aieser Destillationen verbraucht beachtliche (VOn the other hand, we know that the recovery äev dichloroalkanes which are intended to undergo partial pyrolysis to Konochloralkenen, either by chlorination or by oxychlorination of the corresponding olefin or by these two combined methods are used "</ ie their Herstellungsvieise Seij it is appropriate to oesondare to purify the dichloroalkane prior to pyrolysis in order to remove the heavy chloroalkanes, which on the one hand can inhibit the pyrolysis and on the other hand can form undesirable by-products during the pyrolysis. Therefore, the various liquid fractions of the chlorination, dichloralicans obtained in oxychlorination and partial pyrolysis
Jas wurde nun festgestellt, das im Rahmen eines Gesamtver-Jas has now been determined that within the framework of a general agreement
3.11 F3.11 F.
fahrens zur Herstellung von Monochloralken/dem entsprechenden Olefin und insbesondere bei der Herstellung von Vinyl-for the production of monochloroalkene / the corresponding Olefin and especially in the production of vinyl
au§ aus . n .off. n .
chlorid/Äthylen oder von Allylchlorid/Propylen es moglLChchloride / ethylene or allyl chloride / propylene it is possible
~~ ~~ -~ U 0 9 8 2 7 / 2 ü 6 U ~~ ~~ - ~ U 0 9 8 2 7/2 ü 6 U
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war, durch Destillation die Gesamtheit des. Dichloralkans von schweren Produkten zu reinigen, ohne daß es notwendig ist, eine beliebige Warmequelle vorzusehen, um diese Destillation durchzuführen·was, the entirety of the dichloroalkane by distillation to clean heavy products without it being necessary to provide any heat source for this distillation to perform
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren, um gereinigtes Dichloralkan zu erhalten, welches sich zur pyrolyse eignet, um das entsprechende Monochloralken zu gewinnen, unter Ausgehen von rohem Dichloralkan, welches durch mehrere Verfahren gewonnen wurde, von denen mindestens ein darin besteht, die additive Chlorierung des entsprechenden Olefins in einer flüssigen auf die Siedetemperatur des Dichloralkans gehaltenen Bodenphase zu bewirken. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die im erwähnten Ghlorierungsstadium erhaltenen Dichloralkandämpfe in und lurch eine DestillierkolonneThe invention therefore relates to a process for obtaining purified dichloroalkane which is suitable for pyrolysis, to obtain the corresponding monochloroalkene, going out of crude dichloroalkane obtained by several processes, at least one of which is the additive chlorination of the corresponding olefin in a liquid kept at the boiling point of the dichloroalkane To effect soil phase. It is characterized in that the dichloroalkane vapors obtained in the aforementioned chlorination stage in and through a distillation column
gehen, welche gleichfalls mit rohem Dichloralkan, welches durch Oxychlorierung des entsprechenden Olefins erhalten wurde, und/oder durch unreines Dichloralkan, welches vom durch Pyrolyse des Dichloralkans erhaltenen Llonochloralken abgetrennt wurde, gespeist wird, ^obei die für die Destillation erforderlichen Kalorien durch die Chlorierungsreaktion des entsprechenden Olefins geliefert und zur Destillierkolonne durch die Dämpfe des sich aus dies.r Chlorierung ergebenden Dichloralkans getragen werden, während die flüssige I-hnse, v.elche sich in der Destilliorkoleime ar.saisselt, stkndig in die Chloricrungszone für das Olefin zurückgeführt wird«go, which also with crude dichloroalkane, which was obtained by oxychlorination of the corresponding olefin, and / or by impure dichloroalkane, which is separated from the llonochloroalkene obtained by pyrolysis of the dichloroalkane was fed, ^ obei the calories required for the distillation by the chlorination reaction of the corresponding olefins and delivered to the distillation column by the vapors of the resulting from this chlorination Dichloroalkane, while the liquid arm, v.which ar.siselt in the distillery oil, constantly in the chlorination zone for the olefin is recycled "
Das erfiniangsgemäße Verfanren ist vorzugsweise brauchbar, um aus Äthylen 1«2-Dichloräthan hoher Reinheit zu gewinnen, welches sich fur die pyrolyse zu Vinylchlorid ei.jnet» In der Technik ermöglicht es, eine einzige Deötillierkolonne zum Heinigen des durch Chlorierung oder Oxychlorierung des entsprecnanöer. Olefins gebildeten Diohloralkans und des Diohloralkans, welches nicht in LSonoohioralken in dem Pyrolyseofen übergeführt wurde, zu verwenden© Das erhaltene Produkt besitzt einen hohen Heinheitsgrad und kann zur Pyrolyse nach Beseitigung der leichten Bestandteile wie Jhlor und nicht umgesetztes Äthylen, Chlorwasserstoff ui:ä iergleichen geschickt werden«The process according to the invention is preferably useful, to obtain 1 «2-dichloroethane of high purity from ethylene, which is suitable for pyrolysis to vinyl chloride »In the Technology makes it possible to use a single de-oiling column Hindering the by chlorination or oxychlorination of the correspondent. Olefin formed diohloralkane and the diohloralkane, which not in LSonoohioralk in the pyrolysis furnace was transferred to use © The product obtained has a high degree of unity and can be pyrolysed after disposal the light components such as jhlor and unreacted Ethylene, hydrogen chloride and the like sent will"
BADBATH
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr wirtschaftlich: die notwendige Energie für die Destillation des Dichloralkans, welches aus der Chlorierung und Oxychlorierung des entsprechen den Olefins stammt und des in dem Pyrolyseofen nicht umgesetzten Dichloralkans wird durch die Chlorierungsreaktion des Olefins gelieferte Dieser Vorteil ist ein doppelter, einerseits ist es nicht notwendig, die flüo.ige Bodenphase abzukühlen, worin das Olefin/5hloriert wird, denn die ganze Reaktionswärme wird für die Destillation verbraucht, andererseits ist es nicht notwendig, äußere Energie der Destillationskolonne zu liefern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also besonders einfach in seiner Betriebsweisee The process according to the invention is very economical: the energy required for the distillation of the dichloroalkane, which comes from the chlorination and oxychlorination of the corresponding olefin, and the dichloroalkane not converted in the pyrolysis furnace is supplied by the chlorination reaction of the olefin.This advantage is twofold, on the one hand it is not necessary to cool the liquid bottom phase in which the olefin is chlorinated, because all the heat of reaction is consumed for the distillation, on the other hand it is not necessary to supply external energy to the distillation column. The method according to the invention is therefore particularly simple in its mode of operation e
Es wird jedoch nicht ausgeschlossen, daß man ein Minimum an äußerer Energie zur Kolonne liefern kann, insbesondere wenn man neben dem aus der Pyrolyse des Dichloralkans stammenden Chlorwasserstoff noch eine bedeutende Menge an Chlorwasserstoff verwendet, welcher aus einem anderen technischen Verfahren stammt« Ebenso, wenn der Pyrolysegrad des Dichloralkans sehr niedrig ist, oder wenn der Refluxgrad der Destillierkolonne sehr ho er; ist, kann es mitunter zweckmäßig sein, eine geringere äußere Energiemenge zuzuführen«However, it is not excluded that a minimum of external energy can be supplied to the column, especially if In addition to the hydrogen chloride resulting from the pyrolysis of dichloroalkane, there is also a significant amount of hydrogen chloride used, which comes from a different technical process «The same applies if the degree of pyrolysis of the dichloroalkane is very low, or if the reflux level of the distillation column is very high; it can sometimes be useful to supply a smaller amount of external energy "
Das dargestellte Arbeitsschema bescnreibt eine erfindungsgemäße Anlage für die Gewinnung von 1„2-Dichioräthano Ein Reaktor 4, welcher siedendes 1.2-Dichloräthan und einen Katalysator, ZeB." Ferrichlorid, enthält, wird mit gasförmigem Chlor durch Leitung 1 und mit gasförmigem Äthylen durch Leitung 2 gespeist. Die erhaltenen Dämpfe von 1 .2-Dichloräthan v-^rlas- a er. Λ en Reaktor durch zeitung 5 und gehen in eine Destillierkolonne 6 ein. Diese Destilxierkoloniie *.vird gleichfalls mit T o2-Dichiorätr.an gespeist, welches durch Oxychlorierung von iithyien gebildet ist, und mit 1 .2-Dichloräthan, -welches in der Pyrolysezone 11 nicht umgesetzt wurdeβ Ein Teil des Abflusses aus der Destilxierkolonr.e wird zum Reaktor durch Leitung 17 zurückgeführt, um unter der 7/irkung der Chlorierungswii'rme verda:::pf t zu werden. Die Dämpfe aus reinem Dichloräthan verlassen die Destillierkolonne bei 7 unä v/erden von leichten Bestandteilen in d .-r Kolonne 8 gereinigt. Die- aaseThe working diagram shown describes a plant according to the invention for the production of 1,2-dichloroethano. A reactor 4, which contains boiling 1,2-dichloroethane and a catalyst, ferric chloride, is supplied with gaseous chlorine through line 1 and with gaseous ethylene through line 2 The vapors obtained from 1,2-dichloroethane v- ^ rlas- a er. Λ en reactor through newspaper 5 and enter a distillation column 6. This distillation colony * .v is also fed with T o2-Dichiorätr.an, which through oxychlorination is formed by iithyien, and has not been reacted with 1 .2-dichloroethane, -Which in the pyrolysis zone 11 β A portion of the effluent from the Destilxierkolonr.e is recycled to the reactor through line 17 in order under the 7 / MPACT the Chlorierungswii ' The vapors from pure dichloroethane leave the distillation column at 7 o'clock, cleaned of light components in the column 8. Die-aase
0 0 9 8 ,: 7/206/*0 0 9 8,: 7/206 / *
IBAD ORiQiMALIBAD ORiQiMAL
wie Chlorwasserstoff, Luft, Äthylen, welches nicht reagiert hat, und dergleichen werden bei 9 beseitigt. Das abdestillierte Dichloräthan geht in die Pyrolysezone 11 über Leitung 10» Man erhält Vinylchlorid, welches bei 12 gewonnen wird, nicht umgewandeltes 1 <.?-Mchloräthan, welches zur Destillierkolonne 6 über Leitung ΛΗ- zurückgeführt wird, und Chlorwasserstoff, welcher über Leitung 13 in die Oxychlorierung 15 geschickt wird« Leitung 2 speist die Oxychlorierung mit Äthylen, während Sauerstoff (oder Jjuft) darin bei 3 eingeführt wird. Das bei der Oxychlorierung gewonnene Dichloräthan wird in die Destillisrkolonne 6 über Leitung 16 geschickt,.such as hydrogen chloride, air, unreacted ethylene and the like are eliminated at 9. The dichloroethane distilled off goes into the pyrolysis zone 11 via line 10 »Vinyl chloride is obtained, which is obtained at 12, unconverted 1 <. ? -Mchloroethane, which is returned to the distillation column 6 via line-, and hydrogen chloride, which is sent via line 13 to the oxychlorination 15. Line 2 feeds the oxychlorination with ethylene, while oxygen (or Jjuft) is introduced therein at 3. The dichloroethane obtained in the oxychlorination is sent to the distillation column 6 via line 16.
Selbstverständlich fällt ein ähnliches System, wobei die Destiliierkolonne einen integrierenden Bestandteil des Reaktors ausmacht, gleichfalls in den üereich der Erfindung,,It goes without saying that a similar system applies, with the distillation column being an integral part of the reactor makes up, also in the area of the invention,
Andere Olefine, ztB, Propylen und Butylen können verwendet werden, um die entsprechenden Dichloralkane hoher Reinheit nach aem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellen. Das Arbeitsschema ist dann das gleiche wie das für die Herstellung von 1.2-Dichloräthan beschriebene«Other olefins, for t B, propylene and butylene can be used to prepare the corresponding dichloroalkanes high purity AEM invention. The working scheme is then the same as that described for the production of 1.2-dichloroethane «
Das folgende Beispiel erläutert noch weiter das erfindungsgemäße Verfahren, ohne es zu beschränken,,The following example further explains the invention Procedure without limiting it,
Der Versuch wurde nach einem ähnlichen Reaktionsschema wie dem im vorstehenden beschriebenen ausgeführte Auf den Chlorierungsreaktor für Äthylen in flüssiger Phase folgt eine üestillierkolonne, gespeist mit dem durch Oxychlorierung von Äthylen gebildetem Dichloräthan und mit dem Dichloräthan, welches sich im Pyrolyseofen nicht umgesetzt hat» Man läßt 20 Mol gasförmiges Chlor und 20,6 Mol gasförmiges Äthylen durch den Chlorierungsreaktor durchperlen» Dieser Reaktor enthält flüssiges Dichloräthan und 5,4 g Ferrichlorid pro kg Lösungsmittel. Die Temperatur ist 85°0Ό Die erhaltenen Dichloräthandämpfe gehen in eine Destillierkolonne, wo gleichzeitig 20 Mol Dichloräthan, welches durch Oxychlorierung gebildet wurde und 40 Mol Dichloräthan, welches sich in der Pyrolyse nicht umgesetzt hat, eingeführt werden0 Ein TeilThe experiment was carried out according to a reaction scheme similar to that described above. The chlorination reactor for ethylene in the liquid phase is followed by a distillation column, fed with the dichloroethane formed by the oxychlorination of ethylene and with the dichloroethane which has not reacted in the pyrolysis furnace Bubbling moles of gaseous chlorine and 20.6 moles of gaseous ethylene through the chlorination reactor »This reactor contains liquid dichloroethane and 5.4 g of ferric chloride per kg of solvent. The temperature is 85 ° 0Ό The dichloroethane vapors obtained go into a distillation column, where at the same time 20 moles of dichloroethane, which was formed by oxychlorination and 40 moles of dichloroethane, which has not reacted in the pyrolysis, are introduced 0 one part
Ü 0 9 8 2 7 / 2 0 6 U Ü 0 9 8 2 7/2 0 6 U
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deo Abflusses wird in den Ghlorierungsreaktor zurückgeführt, um unter der Einwirkung der Chlorierungswärme verdampft zu werden. Das Destillat nach der Beseitigung der leichten Bestandteile enthält mehr als 99,9 f° Dichloräthan und ist frei von Wasser und Salzsäure. Das so erhaltene Dichloräthan kann zum Pyrolyseofen ohne weitere Reinigung geschickt werden«The effluent is returned to the chlorination reactor to be evaporated under the action of the heat of chlorination. The distillate after removing the light components contains more than 99.9 % dichloroethane and is free from water and hydrochloric acid. The dichloroethane obtained in this way can be sent to the pyrolysis furnace without further purification «
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