DE2230259A1 - METHOD OF MANUFACTURING VINYL CHLORIDE - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Description
PATENTANWALT Wbzartjtr.9 · Telefon 06142/iS3£9PATENT ADVERTISER Wbzartjtr.9 Telephone 06142 / iS3 £ 9
L 760/72 DrV/saL 760/72 DrV / sa
TIIE LUMMUS COMPANY
Blocmfield, New Jersey (V.St.'A.)TIIE LUMMUS COMPANY
Blocmfield, New Jersey (V.St.'A.)
Verfahren zur Herstellung von VinylchloridProcess for the production of vinyl chloride
Zusatz zu Patent {Patentanmeldung P 16 93 042.0-42)Addition to patent {patent application P 16 93 042.0-42)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid und insbesondere zur Herstellung von Vinylchlorid aus Äthan.The invention relates to a process for the production of vinyl chloride and in particular for the production of Ethane vinyl chloride.
Allgenein wird Vinylchlorid, aus Äthylen hergestellt durch Umsetzung von 'Äthylen mit Chlor zur Erzeugung von 1,2-Dlchloräuhan mit anschließender Dehydrochlorlerung vonGenerally vinyl chloride is made from ethylene by reacting 'ethylene with chlorine to produce 1,2-Dlchloräuhan with subsequent dehydrochlorination of
1,2-Dichloräthan zu Vinylchlorid. Es besteht ein ausgeprägtes Interesse der Technik nach einem wirksamen und wirtschaftlichen Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus anderen Einsatz-TT\t3rialien, da Äthylen als Einsatzmaterial in vielen Fällen unwirt.3chafr.Lich ist.1,2-dichloroethane to vinyl chloride. There is a pronounced The interest of technology in an efficient and economical process for the production of vinyl chloride from other input materials, since ethylene as a feedstock is in many cases inhospitable.
Das Hauptpatent beschreibt ein Verfahren zur Herat«ll:.'.ny von Vinylchlorid, das einen solchen Weg eröffnet. Die L'itinc'iung PVoLLt cire vreitere Ausbilrlunq des Verfahrens nachThe main patent describes a process for Herat «ll:. '. Ny of vinyl chloride, which opens up such a path. the L'itinc'iung PVoLLt cire further training of the procedure after
2 08882/12-492 08882 / 12-49
BAD ORIGlNAUBAD ORIGlNAU
den Hauptpatent ....... (Patentanraelduag P ,16 93 042.0-42) dar.the main patent ....... (patent application P, 16 93 042.0-42).
Bei dem Verfahren der Erfindung werden Äthan undIn the method of the invention, ethane and
Chlor und/oder Chlorwasserstoff als Frischbeschickung und Äthyl-Chlorid, Äthylen und nich^ umgesetztes Äthan als Rückführmaterialien mit einem geschmolzenen Gemisch in Berührung gebracht, das ein in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommendes Metallchlorid in sowohl seinem höheren als auch seinem tLeferen Wertigküitszustand sowie* das Oxychlorid des Metalls umfaßt. Bei dieser Chlorierung wird ein Reaktionsausflu.3 erzeugt, der Vinylchlorid, Dichloräthan und die vorgenannten Rückführkomponenten enthält. Das Dichloräthan-Raaktionsprodukt ist im allgemeinen ein GemL3ch von 1,2-Dichloräthan und 1,1-Dichloräthari mit überwiegend 1,2-Dichloräthan. In manchen Fällen kann das Dichloräthan im we- · 3entlichen nur aus 1,2-Dichloräthan bestehen. Die Bezeichnung Dichloräthan, wie sie nachstehend benutzt wird, soll allgemein 1,2-Dichloräthan und/oder 1,1-Dichloräthan umfassen. Der Ausfluü der Chlorifarungsreaktion wird einer Trenn- und Gewinnungszone zugeführt, in der Vinylchlorid als Produkt gewonnen wird und Reaktionszwischenstoffe, insbesondere Äthylchlorid und Äthylen, sowie nicht umgesetztes Äthan gewonnen und zu weiterer Umwandlung in Vinylchlorid zu der Chlorierungsrcakticn zurückgeführt werden. Das Äthylchlorid wird in einer Menge zu der Chlorierungsreaktion zurückgeführt, daß sich ein Gewichtsverhältnis von Äthylchlorid zu Äthanfrischbeschickung von etwa 0,3 : 1 bis etwa 14 : 1, vorzugsweise von etwa 1 : 1 bis etwa 8:1, ergibt. Das Äthylen wird' in einer Mengs zurückgeführt, daß sich ein GewLchtaverhältnis von Äthylen zu Äthanfrischbeschickung von etwa 0,03 : bis etwa 1,2 : 1, vorzugsweise von etwa 0,1 : L bis etwa 1,0 : 1, ergibt» Das Dichloräthan wird entweder aL.-j einu'orgehendes Reck-· tionsprovlukt gewonnen und abgeführt, oder gewonnen und zu Vinylchlorid dehydrochloriert. Bei den Verfahren wird sqmLt Athan durch Chlorierung in Vinylchlorid und Dichlorüthan odor nur in Vinylchlor Id urngowon-le 11, wobei die Reak t.i on - /.-.; i.^chenprodukte letztlich ebenfalls zu Vinylchlorid ur.igesetz;. v.'eräea«Chlorine and / or hydrogen chloride as fresh charge and ethyl chloride, Ethylene and unreacted ethane brought into contact with a molten mixture as return materials, this is a metal chloride occurring in several valence levels in both its higher and lower states of value and * includes the oxychloride of the metal. During this chlorination a reaction effluent 3 is produced, the vinyl chloride, Contains dichloroethane and the aforementioned recycle components. The dichloroethane reaction product is generally a gem of 1,2-dichloroethane and 1,1-dichloroethari with predominantly 1,2-dichloroethane. In some cases the dichloroethane can be used in the 3,000 only consist of 1,2-dichloroethane. The designation Dichloroethane, as used below, is intended to generally include 1,2-dichloroethane and / or 1,1-dichloroethane. The excursion the chlorination reaction becomes a separation and recovery zone supplied, in which vinyl chloride is obtained as a product and reaction intermediates, in particular ethyl chloride and ethylene, as well as unconverted ethane recovered and returned to the Chlorierungsrcakticn for further conversion into vinyl chloride will. The ethyl chloride is recycled to the chlorination reaction in an amount such that a weight ratio of Ethyl chloride to fresh ethane charge from about 0.3: 1 to about 14: 1, preferably from about 1: 1 to about 8: 1. The ethylene is returned in a quantity such that there is a weight ratio of ethylene to fresh ethane charge of about 0.03: to about 1.2: 1, preferably from about 0.1: L to about 1.0: 1, results in »The dichloroethane is either aL.-j incoming stretching tion product obtained and removed, or obtained and converted to vinyl chloride dehydrochlorinated. In the process, sqmLt is Athan by chlorination in vinyl chloride and dichloroethane or only in Vinylchlor Id urngowon-le 11, with the reac t.i on - /.- .; i. ^ products ultimately also to vinyl chloride ur.igesetz ;. v.'eräea «
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Die Schmelze enthält ein Chlorid eines in mehreren WertigkeItsstufen vorkommenden Metalls, d.h. eines Metalls, das in mehr als einem positiven Wertigkeitszustand auftritt, wie Mangan, Eisen, Kupfer, Kobalt und Chrom, vorzugsweise Kupfer. Im Falle von höher schmelzenden Chloriden des in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommenden Metalls, z.B. Kupferchloriden, wird zweckmäßig ein Metallsalzschmelzpunktserniedriger, der bei den Verfahrensbedingungen nicht flüchtig und gegen Sauerstoff be~ ständig ist, etwa ein Chlorid eines in nur einer positiven Wertigkeitsstufe auftretenden Metalls, zu dem in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommenden Metallchlorid zugesetzt, um eine Salzschmelze von verringertem Schmelzpunkt zu bilden. Bei den in nur einer Wertigkeitsstufe vorkommenden Metallchloriden handelt es sich vorzugsweise um Alkalimetallchloride, insbesondere Kaliumchlorid und Lithiumchlorid, es können aber auch andere Metallchloride und Metallchloridgemische verwendet werden, z.B. die Schwermetallchloride der Gruppen I, II, III und IV des Periodensystems, die schwerer als Kupfer sindr' z.B. Zink-,.Silber- und Thalliurachlorid. Der Mefcallchlorid-Schmelzpunktserniedriger wird in einer Menge zugegeben, die genügt, um das Salzgemisch bei den Reaktionstemperaturen in.Form einer Schmelze zu halten, im allgemeinen in einer hinreichenden Menge, um.den Schmelzpunkt des geschmolzenen Salzgemischs bei einer Temperatur unterhalb · «twa 260 C (500 F) zu halten. Im Falle eines Salzgemischs aus Kupferchlorid und Kaliumchlorid liegt die Zusammensetzung der Schmelze im Bereich von etwa 20 bis etwa 40 und vorzugsweise etwa 30 Gewichtsprozent Kaliumchlorid, Rest Kupferchloride; In manchen Fällen kann die Katalysatorschmelze jedoch auch einen Schmelzpunkt oberhalb 26O°C (50O°F) aufweisen, vorausgesetzt, daß der Katalysator während sämtlicher Verarbeitungsstufen in Form einer Schmelze verbleibt. Die Schmelze kann auch ein Gemisch von in nur einer Wertigkeits3tufe vorkommenden Metallchloriden und/oder andere Reaktionspromotoren enthalten. In manchen Fällen kann das Metallchlorid ohne Zusatz eines SchmelspunktserniedrigersThe melt contains a chloride of a metal occurring in several valency levels, ie a metal which occurs in more than one positive valency state, such as manganese, iron, copper, cobalt and chromium, preferably copper. In the case of higher-melting chlorides of the metal occurring in several valency levels, e.g. copper chlorides, it is advisable to use a metal salt melting point depressant which is non-volatile under the process conditions and resistant to oxygen, for example a chloride of a metal occurring in only one positive valency level, to which in several valence levels occurring metal chloride added to form a salt melt with a reduced melting point. The metal chlorides occurring in only one valency level are preferably alkali metal chlorides, in particular potassium chloride and lithium chloride, but other metal chlorides and metal chloride mixtures can also be used, e.g. the heavy metal chlorides of groups I, II, III and IV of the periodic table, which are heavier than copper are r 'for example zinc, silver and thalliurachloride. The metal chloride melting point depressant is added in an amount sufficient to keep the salt mixture in the form of a melt at the reaction temperatures, generally in an amount sufficient to keep the melting point of the molten salt mixture at a temperature below about 260 ° C (500 F). In the case of a salt mixture of copper chloride and potassium chloride, the composition of the melt is in the range from about 20 to about 40 and preferably about 30 percent by weight of potassium chloride, the remainder being copper chlorides; In some cases, however, the catalyst melt may have a melting point above 260 ° C (50O ° F) provided that the catalyst remains in the form of a melt during all processing stages. The melt can also contain a mixture of metal chlorides occurring in only one valency level and / or other reaction promoters. In some cases, the metal chloride can be used without the addition of a melting point depressant
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in Form einer Schmelze gehalten werden.be kept in the form of a melt.
Die Reaktionsfolge bei der Chlorierung von Xthan zu Vinylchlorid in der Chlorierungszone, unter Heranziehung von Kupferchlorid als repräsentatives in mehreren Wertigkeitsstufen · vorkommendes Metallchlorid, kann wahrscheinlich am besten durch ' die nachstehenden Gleichungen wiedergegeben werden: .The reaction sequence in the chlorination of xthane to vinyl chloride in the chlorination zone, using Copper chloride as representative in several valence levels occurring metal chloride, can probably best by ' the following equations are given:.
(1) C2H6 + Cl2 VC2H5Cl + HCl(1) C 2 H 6 + Cl 2 VC 2 H 5 Cl + HCl
(2) C2H5C1 * C12 * C2H4C12 + HCl (2) C 2 H 5 C1 * C1 2 * C 2 H 4 C1 2 + HCl
(3) C2H5C1 >C2H4 + HC1 (3) C 2 H 5 C1 > C 2 H 4 + HC1
(4) C2H4+Cl2 ^.C2H4C12(4) C 2 H 4+ Cl 2 ^. C 2 H 4 C1 2
(5) C3H4Cl2 -^C2H3Cl + HCl(5) C 3 H 4 Cl 2 - ^ C 2 H 3 Cl + HCl
(6) CuO-CuCl2 + 2HCl > 2CuCl2 + H2O(6) CuO-CuCl 2 + 2HCl > 2CuCl 2 + H 2 O
(7) 2CuCl2 > 2CuCl + Cl2 (7) 2CuCl 2 > 2CuCl + Cl 2
(8) 2CuCl + Cl- ->2CuCl(8) 2CuCl + Cl- -> 2CuCl
Die bei der Chlorierung ablaufenden verschiedenen Reaktionen, wahrscheinlich etwa gemäß dem vorstehenden Schema, führen jedenfalls zu einer wirksamen Chlorierung von Xthan zu Vinylchlorid mit gleichzeitiget wirksamer Ausnutzung der Reaktionszwischenprodukte Äthylchlorid, Xthylen und Chlorwasserstoff unter Umwandlung letztlich ebenfalls zu Vinylchlorid. Die Umsetzung zur Erzeugung von Vinylchlorid aus Äthan, als Frischbeschickung, wird nachstehend zuweilen zur Vereinfachung einfach als "Chlorie*· , rungsreaktion" bezeichnet, wenngleich au-h von einer Chlorierung verschiedene Reaktionen eintreten.In any case, the various reactions taking place during the chlorination, probably in accordance with the diagram above, lead in any case to an effective chlorination of xthane to vinyl chloride with simultaneous effective utilization of the reaction intermediates Ethyl chloride, xethylene and hydrogen chloride among Conversion ultimately also to vinyl chloride. The implementation of the production of vinyl chloride from ethane, as fresh feed, is sometimes referred to below simply as "chlorine * ·, for the sake of simplicity, ration reaction ", albeit also from a chlorination different reactions occur.
Das Oxychlorid des in mehreren WertigkeitsstufenThe oxychloride of the in several valency levels
vorkommenden Metalls, das in der Schmelze anwesend ist, kann ' durch vorausgehendes Inberührungbringen der Schmölze mit moleku-occurring metal that is present in the melt can ' by first bringing the melt into contact with molecular
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larem Sauerstoff erzeugt werden; die Umsetzung wird durch die nachstehende Gleichung wiedergegeben:larem oxygen are generated; the implementation is given by the following equation:
(9) ' 2CuCl + 0,5 O2 > CuO-CuCl2 (9) '2CuCl + 0.5 O 2 > CuO-CuCl 2
Der erzeugte Chlorwasserstoff reagiert mit dem Kupferoxychlorid der Schmelze etwa nach der nachstehenden Gleichung:The generated hydrogen chloride reacts with the copper oxychloride of the melt according to the following equation:
(10) CuO-CuCl2 + 2HCl >2CuCl2 + H2O .(10) CuO-CuCl 2 + 2HCl> 2CuCl 2 + H 2 O.
Die Gesamtreaktion zur Erzeugung von Vinylchlorid aus Äthan und Chlor und/oder Chlorwasserstoff wird somit durch die nachstehenden Bruttogleichungen gekennzeichnet:The overall reaction to produce vinyl chloride from ethane and chlorine and / or hydrogen chloride is thus controlled by the following Gross equations marked:
(11) C2-H6 + 0,5 Cl2 + 0,75 O7-* C3H3Cl + 1,5^0 (12)' C2H6 + HCl + O2 > C2II3Cl + 2H2O(11) C 2- H 6 + 0.5 Cl 2 + 0.75 O 7 - * C 3 H 3 Cl + 1.5 ^ 0 (12) 'C 2 H 6 + HCl + O 2 > C 2 II 3 Cl + 2H 2 O
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid aus Äthan, bei dem praktisch die Gesamtmenge des Äthans.und Chlors und/oder Chlorwasserstoffs, die als Frischbeschickung zugeführt wird, schließlich in Vinylchlorid umgewandelt wird.The invention thus provides a method for producing Vinyl chloride from ethane, in which practically the total amount of ethane and chlorine and / or hydrogen chloride used as fresh feed is fed, is eventually converted to vinyl chloride.
Das während der Chlorierung erzeugte Dichloräthan, in erster Linie 1,2-Dichloräthan und gewöhnlich auch unterschiedliche Mengen an 1,1-Dichloräthan, wird als Produkt gewonnen oder bei Dehydrochlorierungstemperaturen und -drücken .zu Vinylchlorid dehydrochloriert. Die Dehydrochlorierung kann auf mannigfaltigen Wegen erfolgen. So kann beispielsweise das Dichloräthan in eine Dehydrochlorierungszone bekannter Art eingeführt und thermisch oder katalytisch zu Vinylchlorid dehydrochloriert werden. Alternativ kann das Dichloräthan gewonnen und durch Einführung des Dichloräthans in die Chlorierungsreaktionszone dehydrochloriert werden. Als weitere Alternative kann das Dichlor-The dichloroethane produced during the chlorination, primarily 1,2-dichloroethane and usually different ones Amounts of 1,1-dichloroethane is obtained as a product or at dehydrochlorination temperatures and pressures. to vinyl chloride dehydrochlorinated. The dehydrochlorination can be carried out in a variety of ways. For example, dichloroethane introduced into a dehydrochlorination zone of known type and dehydrochlorinated thermally or catalytically to vinyl chloride will. Alternatively, the dichloroethane can be recovered and dehydrochlorinated by introducing the dichloroethane into the chlorination reaction zone will. As a further alternative, the dichloro
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äthan "gewonnen und dann dehydrochloriert werden, indem man es mit einer Salzschmelze in Berührung bringt, die ein in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommendes Metallchlorid in sowohl seiner höheren als auch seiner tieferen Wertigkeitsstufe enthält. In allen Fällen wird der bei der Dehydrochlorierung freigemachte Chlorwasserstoff vorzugsweise gewonnen und zu der Chlorierungszone zurückgeführt, um eine Rückgewinnung praktisch aller Chlorwerte sicherzustellen, - Ethane "can be obtained and then dehydrochlorinated by making it brings into contact with a molten salt which contains a metal chloride occurring in several valence levels in both its higher as well as its lower valence level. In all cases, the one freed in the dehydrochlorination process is cleared Hydrogen chloride is preferably obtained and returned to the chlorination zone in order to ensure a recovery of practically all chlorine values,
Die Chlorierungsreaktion zur Erzeugung von Vinylchlorid aus Äthan kann bei Temperaturen von etwa 371 bis 6480C (700 - 1200°F) und Drücken von etwa'l bis 20 at durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Chlorierungsreaktion bei Temperaturen von etwa 399 bis 538°C (750 - 1000-0F) und besonders bevorzugt etwa 427 bis 482°C (800 - 900°F) durchgeführt, da sich gezeigt hat, daß bei solchen Temperaturbedingungen, in Kombination mit den anderen Verarbeitungsbedingungen, verbesserte Ausbeuten an Vinylchlorid erhalten werden. Die Umsetzung von Beschickung und Schmelze erfolgt im allgemeinen unter Gegenstromberührung, vorzugsweise mit der Beschickung als kontinuierliche Dampfphase, bei Verweilzeiten von etwa 1 bis 60 Sekunden. Eg können aber auch längere Verweilzeiten Anwendung finden.The chlorination reaction for the production of vinyl chloride from ethane can be at temperatures of about 371-648 0 C (700-1200 ° F) and pressures of etwa'l be carried out at up to the twentieth Preferably, the chlorination reaction at temperatures of about 399-538 ° C (750 - 1000 0 F) and most preferably about 427 482 ° C (800 - 900 ° F) is performed, since it has been found that when such temperature conditions, in Combination with the other processing conditions, improved yields of vinyl chloride can be obtained. The feed and melt are generally reacted with countercurrent contact, preferably with the feed as a continuous vapor phase, with residence times of about 1 to 60 seconds. However, longer residence times can also be used.
Das in die Chlorierungszone eingeführte geschmolzene Gemisch enthält gewöhnlich etwa 0,5 bis 5,5 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 1 b.is 3 Gewichtsprozent des Oxychlorids, vorzugsweise Kupferoxychlorid, und mindestens etwa 16 Gewichtsprozent des höherwertigen Metallchlorids, vorzugsweise etwa 18 bis 50 und besonders bevorzugt etwa 20 bis 35 Gewichtsprozent des höherwertigen Metallchlorids; vorzugsweise besteht das höherwertige Metallchlorid aus Kupfer(II)chlorid. Der Rest der Schmelze besteht aus dem tieferwertigen Metallchlorid und dem Schmelzpunktserniedriger, vorzugsv/eise Kaliumchlorid. Im Falle eines geschmolzenen Gemischs aus Kupfer(I)chlorid, Kupfer-(II)chlorid, Kaliumchlorid und Kupferoxychlorid sind das Kupfer-The molten mixture introduced into the chlorination zone usually contains about 0.5 to 5.5 percent by weight and preferably about 1 to 3 percent by weight of the oxychloride, preferably copper oxychloride, and at least about 16 percent by weight of the higher valent metal chloride, preferably about 18 to 50 and more preferably about 20 to 35 percent by weight of the higher valent metal chloride; preferably consists the higher-value metal chloride from copper (II) chloride. The rest the melt consists of the lower-valued metal chloride and the melting point depressant, preferably potassium chloride. in the Case of a molten mixture of copper (I) chloride, copper (II) chloride, Potassium chloride and copper oxychloride are the copper
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oxychlorid und das Kupfer (TXTchlörid in- den-vorstehend atige« -— gebenen Mengen und das Kaliumchlorid in einer Menge von etwa 20 bis 40 Gewichtsprozent anwesend, der Rest besteht aus Kupfer (T) Chlorid; die Prozentwerte sind dabei auf die vier Komponenten bezogen. Infolge der bei dem Prozess ablaufenden verschiedenen Reaktionen ändert sich der Kupfer(II)chloridgehalt der Schmelze beim Durchgang durch die verschiedenen Reaktionszonen nicht wesentlich. Das geschmolzene Salz wird in einer Menge/Zeit zirkuliert, daß sich ein Gewichtsverhältnis von geschmolzenem Salz zu Beschickung, bezogen auf die .Gesamtbeschikkung, d.h. einschließlich Rückführmaterial zur- Chlorierungszone, von etwa 25 : 1 bis etwa 200 : 1 und vorzugsweise von etwa 50 : 1- bis etwa 125 : 1 ergibt.Oxychloride and the copper (TXTchloride in the above-mentioned amounts) and the potassium chloride in an amount of about 20 to 40 percent by weight, the rest consists of copper (T) chloride; the percentages are based on the four components As a result of the various reactions occurring in the process, the copper (II) chloride content of the melt does not change significantly as it passes through the various reaction zones. The molten salt is circulated in an amount / time that relates to a weight ratio of molten salt to charge on the total charge, ie including recycle material to the chlorination zone, from about 25: 1 to about 200: 1 and preferably from about 50: 1 to about 125: 1.
Bei der Verwendung von Äthan als Frischbeschickung werden das Äthan und das Chlor vorzugsweise in etwa stöchiometrischen Mengenanteilen in die Chlorierungszone eingeführt, um eine Rückgewinnung und Rückführung von Chlor unnötig zu machen, im allgemeinen in Mengen zur Herbeiführung eines Gewichts·' Verhältnisses von Chlor zu Äthanfrischbeschickung von etwa 1,0 ; bis etwa 1,2 : 1. Das Äthylchlorid wird in einer Menge zu der Chlorierungszone zurückgeführt, daß sich ein Gewichtsverhältnis von Äthylchlorid zu Äthanfrischbeschickung von etwa 0,3 : 1 bis etwa 14 : 1 und vorzugsweise von etwa 1 : 1 bis etwa 8 ; ergibt. Das Äthylen wird in einer Menge zurückgeführt, daß sich ein Gewicht.sverhältnis von Äthylen zu Äthanfrischbeschickung von etwa 0,03 : 1 bis etwa 1,2 : 1 und vorzugsweise von etwa 0,1 : 1 bis etwa 1,0 : 1 ergibt. Wenn Chlorwasserstoff als Chlorierungsmittel verwendet wird, entweder mit oder ohne Chlor, wird der Frischbeschickungschlorwasserstoff zweckmäßig ebenfalls in etwa stöchiometrischen Mengenanteilen angewendet, um die Rückführung so gering wie möglich zu machen.When using ethane as a fresh feed, the ethane and chlorine are preferably approximately stoichiometric Quantities introduced into the chlorination zone in order to make recovery and recycling of chlorine unnecessary, generally in amounts to bring about a weight ' Ratio of chlorine to fresh ethane charge of about 1.0; to about 1.2: 1. The ethyl chloride is added in an amount to the Chlorination zone recirculated that a weight ratio of ethyl chloride to Äthanfrescheluchung of about 0.3: 1 to about 14: 1, and preferably from about 1: 1 to about 8; results. The ethylene is recycled in an amount that a weight ratio of ethylene to fresh ethane charge of about 0.03: 1 to about 1.2: 1, and preferably about Gives 0.1: 1 to about 1.0: 1. When hydrogen chloride as a chlorinating agent is used, either with or without chlorine, the fresh feed hydrogen chloride is also convenient used in approximately stoichiometric proportions in order to make the recycle as low as possible.
Das von der Chlorierungsreaktionszone abgezogeneThat withdrawn from the chlorination reaction zone
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Dlchloräthan wird aus dem Reaktionsausfluß als Produkt gewonnen oder es wird zu Vinylchlorid dehydrochloriert, was gewöhnlich bevorzugt wird. Die Dehydrochlorierung von DichlorSthan kann auf an sich bekannten Wegen erfolgen, im allgemeinen wird die Dehydrochlorierung bei Temperaturen von etwa 371 bis 648°C (700 - 1200°F) vorgenommen. Die Dehydrochlorierung kann auf thermischem Wege in einem geeigneten Ofen bekannter Art durchgeführt werden, oder aber katalytisch unter Verwendung irgendeines der zahlreichen bekannten festen Dehydxochlorierungskatalysatoren. Im allgemeinen wird selbst bei thermischen Arbeitsweisen ein geringer Mengenanteil Chlor als Mittel zur Erzeugung freier Radikale zu der Beschickung zugegeben. Alternativ kann das Dichloräthan, vorzugsweise 1,2-Dichloräthan, zu Vinylchlorid dehydrochloriert werden, indem man das 1,2-DichlorMthan'mit einer Schmelze in Berührung bringt, die ein in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommendes Metallchlorid in sowohl seinem höheren als auch seinem tieferen Wertigkeitszustand enthält; die Umsetzung wird durch die Gleichung (5) wiedergegeben:,Dichloroethane is obtained as a product from the reaction effluent or it is dehydrochlorinated to vinyl chloride, which is usually preferred. The dehydrochlorination of dichloro-thane can be carried out in known ways; in general, the dehydrochlorination is carried out at temperatures of about 371 to 648.degree (700 - 1200 ° F). The dehydrochlorination can be carried out thermally in a suitable furnace of a known type or catalytically using any of the many known solid dehydxochlorination catalysts. In general, a small amount of chlorine is used as the means of production, even with thermal procedures free radicals added to the feed. Alternatively, the dichloroethane, preferably 1,2-dichloroethane, can be converted into vinyl chloride be dehydrochlorinated by the 1,2-DichlorMthan'mit brings a melt into contact, which a metal chloride occurring in several valence levels in both its higher as well as its lower valence state; the implementation is given by equation (5) :,
(5) C2H4Cl2 > C2H3Cl + HCl(5) C 2 H 4 Cl 2 > C 2 H 3 Cl + HCl
Die Schmelze kann auchvdas Oxychlorid des in mehreren Wertigkeitsatufen vorkommenden Metalls enthalten, in diesem Falle tritt praktisch keine Nettoerzeugung von Chlorwasserstoff ein, da die Umsetzung der Gleichung (10) abläuft:The melt can also contain the oxychloride of several valency levels occurring metal, in this case there is practically no net production of hydrogen chloride, since the Implementation of equation (10) takes place:
(10) CuO-CuCl2 + 2HCl >2CuCl2 + H3O(10) CuO-CuCl 2 + 2HCl > 2CuCl 2 + H 3 O
Die Dehydrochlorierung in Anwesenheit der Schmelze kann bei Temperaturen von etwa 371 bis 648°C (700 - 12000F), vorzugsweise etwa 399 bis 538°C (750 - 1000°F), und bei Drücken von etwa 1 bis 20 at durchgeführt werden.The dehydrochlorination in the presence of the melt can be at temperatures of about 371-648 ° C (700-1200 0 F), about 399 to 538 ° C preferably (750-1000 ° F), and are carried out at pressures of about 1 to 20 at .
Das Oxychlorid der Schmelze wird vorzugsweise dadurch gebildet, daö man ein geschmolzenes Gemisch, welches das in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommende Metallchlorid in sowohlThe oxychloride of the melt is preferably formed by daö one molten mixture, which the Metal chloride occurring in several valence levels in both
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seinem höheren als auch seinem tieferen Wertigkeitszustand enthält, mit einem molekularen Sauerstoff enthaltenden Gas, wie Luft, in Berührung bringt, bevor das geschmolzene Gemisch in di-e Chlorierungsreaktionszone eingeführt wird. Die Behandlung der Schmelze mit Sauerstoff erfolgt zweckmäßig bei einer Temperatur von etwa 316 bis 482°C (600 - 900°F), vorzugsweise etwa 399 bis 465°C (750 - 87O°F). Die Berührung von Sauerstoff und Schmelze wird so vorgenomme. , daß sich ein geschmolzenes Gemisch mit einem Kupferoxychloridgehalt Innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs ergibt. Während der Oxydation der Schmelze können auch geringe Mengen an Chlor und/oder Chlorwasserstoff eingeführt werden, das Chlor und/oder der Chlorwasserstoff reagieren mit der Schmelze nach den obigen Gleichungen (8) und (10) .containing its higher and lower valence states, with a molecular oxygen-containing gas, such as air, in contact before the molten mixture is introduced into the chlorination reaction zone. The treatment of the melt with oxygen is conveniently carried out at a temperature of about 316 to 482 ° C (600-900 ° F), preferably about 399 to 465 ° C (750-870 ° F). The contact between oxygen and melt is done in this way. that a molten mixture results having a copper oxychloride content within the range given above. Small amounts of chlorine and / or hydrogen chloride can also be introduced during the oxidation of the melt; the chlorine and / or hydrogen chloride react with the melt according to equations (8) and (10) above.
Das geschmolzene Salzgemisch wirkt nicht nur als Reaktionsteilnehmer und/oder Katalysator, sondern auch als temperaturregelnde Substanz. Die zirkulierende Schmelze hat ein hohes Wärmeaufnahmevermögen und sie verhindert hierdurch das Durchgehen von Reaktionen bei den exothermen Arbeitsstufen der Chlorierung und der Behandlung mit Sauerstoff. Die Temperaturänderung zwischen der Oxydationszone und der Chlorierungszone ist im allgemeinen nicht größer als etwa 72°C (130°F), und in den meisten Fällen beträgt der Temperaturunterschied etwa 8 bis 28 C v(15 - 500F). Im allgemeinen ergeben die Chlorierung und die Oxydation insgesamt einen Wärmeüberschuß, so daß die Schmelze etwas gekühlt .werden muß. Die Temperatur der Schmelze kann dadurch geregelt werden, daß man die Temperaturen der verschiedenen· Beschickungsströme entsprechend anpaßt, so daß die absorbierte Reaktionswärme z.ur Aufheizung der Ströme auf Reaktions temperatur benutzt wird. Alternativ kann die Temperatur des Fördergases, das zur Förderung der Schmelze verwendet wird, geregelt werden.The molten salt mixture acts not only as a reactant and / or catalyst, but also as a temperature-regulating substance. The circulating melt has a high heat absorption capacity and thereby prevents the runaway of reactions in the exothermic work stages of chlorination and treatment with oxygen. The change in temperature between the oxidation zone and the chlorination is generally not greater than about 72 ° C (130 ° F) and in most cases is the temperature difference about 8 to 28 C v (15-50 0 F). In general, the chlorination and the oxidation result in an overall excess of heat, so that the melt has to be cooled somewhat. The temperature of the melt can be regulated by adjusting the temperatures of the various feed streams accordingly, so that the heat of reaction absorbed is used to heat the streams to reaction temperature. Alternatively, the temperature of the conveying gas that is used to convey the melt can be regulated.
Das Verfahren wird nachstehend in Verbindung mitThe procedure is described below in connection with
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den anliegenden Zeichnungen waiter veranschaulicht.the accompanying drawings waiter illustrated.
Figur 1 zeigt ein Blockdiagranm des Gesamtverfahrens. FIG. 1 shows a block diagram of the overall process.
Figur 2 zeigt ein vereinfachtes schernatinches Fließbild des Rßaktionsabschnitts einer Ausführungsform des Verfahrens.Figure 2 shows a simplified schernatinches Flow diagram of the Rßaktionsabschnitt an embodiment of the method.
Figur 3 zeigt ein vereinfachtes schemat.tsches Flieftbild des Trenn- und Gewinnungsabschnitts bei der Ausführungsform gemäß Figur 2. FIG. 3 shows a simplified schematic flow diagram of the separation and recovery section in the embodiment according to FIG. 2.
Das Gesamtverfahren ist am besten aus dem Blockdiagramm der Figur 1 zu übersehen. Die dabei durchgeführten verschiedenen Reaktionsstuf en" v/erden bei den Bedingungen und in der Weise durchgeführt, wie das vorstehend erläutert worden ist.The overall process can best be seen from the block diagram of FIG. The various Reaction stages are grounded in the conditions and in carried out in the manner as explained above.
Gemäß Figur 1 wird ein geschmolzenes' Salzgsmisch aus einem in mehreren Wertigkeitsstufen vorkommenden Metallchlo* rid in sowohl seinem höheren als auch seinem tieferen Wertigkeitszustand und einem Schmelzpunktserniedrigor, vorzugsweise ein geschmolzenes Gemisch von Kupfer(I)chlorid, Kupfer(II)chlorid und .Kaliumchlorid, in einem Oxydationsreaktor 5 im Gegenstrom mit molekularem Sauerstoff in Berührung gebracht, um einen Teil des Kupfer(I)Chlorids in Kupferoxychlorid umzuwandeln.According to Figure 1, a molten 'salt mixture from a metal chloride occurring in several valence levels * rid in both its higher and lower valence states and a melting point lowering agent, preferably a molten one Mixture of copper (I) chloride, copper (II) chloride and . Potassium chloride, brought into contact with molecular oxygen in countercurrent in an oxidation reactor 5 in order to convert part of the Convert copper (I) chloride into copper oxychloride.
• ' Das aus dem Oxydationsreaktor 5 abgezogene geschmolzene Salz, das nunmehr Kupferoxychlorid enthält, wird in einen Chlorierungsreaktor 6 eingeführt, in dem das geschmolzene Salz mit Äthan und Chlor und/oder Chlorwasserstoff als Frischbeschickung, sowie Äthan, Xthylen, Chlorwasserstoff und Kthylchlorid, die von einer Trenn- und Gewinnungszor.e 7 zurückgeführt werden, in Berührung gebracht wird. Die in Chlorierungsreaktor 6 herbeigeführten, vorstehend erläuterten Reaktionen erzeugen• 'The withdrawn from the oxidation reactor 5 molten Salt, which now contains copper oxychloride, is introduced into a chlorination reactor 6, in which the molten Salt with ethane and chlorine and / or hydrogen chloride as fresh feed, as well as ethane, ethylene, hydrogen chloride and ethyl chloride, returned by a separation and extraction zone 7 are brought into contact. Generate the reactions discussed above, brought about in chlorination reactor 6
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einen Reaktionsausfluß, der Vinylchlorid, Äthylchlorid, Dichloräthan (in erster Linie 1,2-Dichloräthan und daneben 1,1-Dichlor-" äthan), Äthylen, geringe Mengen, sofern überhaupt, Chlorwasserstoff, Wasserdampf und nicht-umgevandeltes Äthan umfaßt. -Der erzeugte Chlorwasserstoff reagiert an Ort und Stelle mit dem Oxychlorid der Schmelze.a reaction effluent, the vinyl chloride, ethyl chloride, dichloroethane (primarily 1,2-dichloroethane and also 1,1-dichloro " ethane), ethylene, small amounts, if any, hydrogen chloride, water vapor and unconverted ethane. -The generated Hydrogen chloride reacts on the spot with the oxychloride of the melt.
Der Ausfluß der Chlorierungsreaktion wird in eine Trenn- und Gewinnungszone 7 von an sich bekannter Art eingeführt, in der Vinylchlorid als Produkt gev/onnen wird. Äthan, Äthylen und Äthylchlörid v/erden abgetrennt und zu dem Chlorierreaktor 6 zurückgeführt. Dichloräthan wird als Produkt gewonnen oder, gewöhnlich bevorzugt, zu,einem Dehydrochlorierungsreaktor 8 geleitet. ' ,The effluent from the chlorination reaction is introduced into a separation and recovery zone 7 of a type known per se, in which vinyl chloride is used as a product. Ethane, ethylene and ethyl chloride are separated off and sent to the chlorination reactor 6 returned. Dichloroethane is obtained as a product or, usually preferably passed to a dehydrochlorination reactor 8. ',
■ In dem Dehydrochlorierungsreaktor 8 wird das Dichloräthan unter Erzeugung eines Ausflusses dehydrochloriert, der Vinylchlorid, Chlorwasserstoff und nicht-umgewandeltes Dichloräthan umfaßt; diese werden zu der Trenn- und Gewinnungszone 7 zurückgeführt. Dort wird das Vinylchlorid als Reaktionsprodukt gewonnen, das Dichloräthan wird abgetrennt und zu der Dehydrochlorierung zurückgeführt, der Chlorwasserstoff wird abgetrennt und zu dem Chlorierungsreaktor, 6 zurückgeführt. Natürlich kann der' Ausfluß der Dehydrochlorierungsreaktion auch in einer Trenn- und Gewinnungszone aufgearbeitet werden, die von der Trenn- und Ge- · winnungszone für den Ausfluß der Chlorierungsreaktion verschieden ist.■ In the dehydrochlorination reactor 8 is the dichloroethane dehydrochlorinated to produce an effluent containing vinyl chloride, hydrogen chloride and unconverted dichloroethane includes; these become the separation and recovery zone 7 returned. There the vinyl chloride is obtained as a reaction product, the dichloroethane is separated off and sent to the dehydrochlorination recycled, the hydrogen chloride is separated and to the chlorination reactor, 6 recycled. Of course, the 'outflow of the dehydrochlorination reaction can also be in a separation and Recovery zone are worked up, which is from the separation and recovery zone for the outflow of the chlorination reaction different is.
Das aus dem Chlorierungsreaktor 6 abgezogene geschmolzene Salzgemisch wird zur Regeneration von Oxychlorid durch Umsetzung mit molekularem Sauerstoff in den Oxydationsreaktor 5 geleitet.The molten salt mixture withdrawn from the chlorination reactor 6 is used to regenerate oxychloride by reaction with molecular oxygen in the oxidation reactor 5 headed.
Wenn das Dichloräthan als Produkt gev/onnen und abgezogen wird, enthält das Rückführmaterial zu dem Chlorierungs*-If the dichloroethane is poured and withdrawn as a product, the return material to the chlorination * -
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reaktor 6 keinen Chlorwasserstoff und die Dehydrochlorierung entfällt.reactor 6 does not contain any hydrogen chloride and there is no dehydrochlorination.
Das Verfahren wird nachstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 weiter veranschaulicht, es ist aber nicht.auf diese besondere Durchführung beschränkt. Die geschmolzenen Chloridsalze sind stark korrosiv, demgemäß muß die Verarbeitungseinrichtung entsprechend ausgebildet sein, z.B. keramisch ausgekleidete Reaktoren aufweisen. Entsprechend müssen bei Verwendung von Pumpen zur Förderung der Salzschmelzen korrosionsgeschützte Pumpen verwendet werden. Vorzugsweise werden die geschmolzenen Salze jedoch durch an sich bekannte Gasförderung zwischen den einzelnen Reaktoren transportiert.The method is explained below using a preferred embodiment in conjunction with FIGS. 2 and 3 further illustrated, but not limited to this particular implementation. The molten chloride salts are highly corrosive, accordingly the processing equipment must be designed accordingly, e.g. ceramic-lined reactors exhibit. Correspondingly, when pumps are used to convey the molten salt, corrosion-protected pumps must be used will. Preferably, however, the molten salts are by means of known gas conveyance between the individual Reactors transported.
Gemäß Figur 2 wird eine Chloridsalzschmelze, z.B. ein Gemisch von Kaliumchlorid, Kupfer(II)chlorid und Kupfer(I)-% Chlorid, durch eine Leitung 10 bei einer Temperatur von 316 bis 482°C (6po - 9OO°F) in das Oberende eines Oxydationsgefäßes 11 eingeführt, das bei einem Druck von etwa 1 bis etwa 20 at gehalten wird. Ein verdichtetes sauerstoffhaltiges Gas, wie Luft, wird durch eine Leitung 12 am Unterende des Gefäßes 11 zugeführt und im Gegenstrom zu dem abwärts fließenden geschmolzenen Salz durch das Gefäß geleitet; Das Gefäß 11 kann einen oder mehrere Abschnitte 12a, die mit Füllkörpern o.dgl. gepackt sind, aufweisen, um eine innige und_wirksame Berührung zwischen dem verdichteten Gas und dem geschmolzenen Salz zu fördern. Das · geschmolzene Salz wird unter Bildung von Oxychloriden oxydiert, wobei sich gleichzeitig Wärme entwickelt. Die Verweilzeit des geschmolzenen Salzes in dem Gefäß 11 beträgt etwa 1 bis 60 Sekunden. According to Figure 2, a chloride salt melt, e.g. a mixture of potassium chloride, copper (II) chloride and copper (I) -% Chloride, through line 10 at a temperature of 316 to 482 ° C (6po - 900 ° F) into the top of an oxidizer 11 introduced, which is maintained at a pressure of about 1 to about 20 atm. A compressed oxygen-containing gas, such as air, is fed through a conduit 12 at the lower end of the vessel 11 and in countercurrent to the molten molten flowing downwards Salt passed through the vessel; The vessel 11 can have one or more sections 12a, which with fillers or the like. are packed, have to have an intimate and_effective contact between the to promote compressed gas and the molten salt. The molten salt is oxidized with the formation of oxychlorides, at the same time heat develops. The residence time of the molten salt in the vessel 11 is about 1 to 60 seconds.
Das ausfließende Gas, das die Füllkörperpackung o.dgl. in Nähe des Oberendes des Gefäßes 11 verläßt, hat eineThe outflowing gas, the packing or the like. leaves near the top of the vessel 11 has a
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Temperatur von etwa 316 bis 482°C (6OO - 90O0F) und wird mit einer Kühlflüssigkeit besprüht, die durch eine Leitung 16 zufließt und beispielsweise aus einem der Verfahrens3tröme stammt; die Kühlflüssigkeit hat eine Temperatur von etwa 93 bis 2O4°C (200 - 400°F).* Eine geeignete Kühlflüssigkeit ist Wasser mit darin gelöstem Chlorwasserstoff. Das Gas wird durch diese Behandlung gekühlt, mit dem Ergebnis, daß verdampfte und iritgeführte Salzkomponenten kondensiert'und aus dem Gasstrom entfernt v/erden. Die eingesprühte Kühlflüssigkeit wird gleichzeltig verdampft, die gebildeten Dämpfe v/erden zusammen mit dem Ausflußgas vom Kopf des Gefäßes 11 abgezogen. Der gesamte gasförmige Ausfluß wird durch eine'Leitung 17 in einen Zyklonabscheider 18 geführt, in dem mitgeführte feste Anteile.abgetrennt werden; letztere werden zu dem Gefäß 11 zurückgeleitet. Der gasförmige Ausfluß wird dann mit einem weiteren gasförmigen Ausfluß, der durch eine Leitung 19 zufließt und dessen Herkunft nachstehend noch näher erläutert wird, vereinigt. Der vereinigte gasförmige Ausfluß wird in einem Wärmeaustauscher 21 auf etwa 38 bis 66°C (100 - 150°F) gekühlt, um die verdampfte Kühlflüssigkeit zu kondensieren. Die kondensierte Kühlflüssigkeit wird in einem Dampf/Flüssigkeits-Abscheider 22 von dem verbleibenden gasförmigen Ausfluß abgetrennt. Die Kühlflüssigkeit fließt durch eine Leitung 23 über eine Pumpe 24 zu einem Wärmeaustauscher 25, in dem sie auf eine Temperatur von etwa 38°C (100°F) gekühlt wird. Anschließend wird ein Teil davon zum oberen Abschnitt, des Gefäßes.11 zurückgeführt.·Der gasförmige Ausfluß aus dem Abscheider 22 wird geteilt, wobei der eine Teil durch'eine Leitung 28 in einen Laugewäscher 29 geleitet wird. Von dem Wäscher 29 werden Inertgase, wie Stickstoff, die zusammen mit dem Sauerstoff in dem sauerstoffhaltigen Beschickungsgas eingeführt worden sind, aus dem Reaktorsystem abgeführt.Temperature of about 316 to 482 ° C (600 - 90O 0 F) and is sprayed with a cooling liquid which flows in through a line 16 and originates, for example, from one of the process streams; the coolant has a temperature of about 93 to 204 ° C (200-400 ° F). * A suitable coolant is water with hydrogen chloride dissolved in it. The gas is cooled by this treatment, with the result that evaporated and carried salt components are condensed and removed from the gas stream. The sprayed-in cooling liquid is evaporated at the same time, the vapors formed are drawn off from the top of the vessel 11 together with the outflow gas. The entire gaseous effluent is passed through a line 17 into a cyclone separator 18, in which entrained solid components are separated off; the latter are returned to the vessel 11. The gaseous outflow is then combined with a further gaseous outflow which flows in through a line 19 and whose origin is explained in more detail below. The combined gaseous effluent is cooled to about 38 to 66 ° C (100-150 ° F) in a heat exchanger 21 to condense the vaporized coolant. The condensed cooling liquid is separated in a vapor / liquid separator 22 from the remaining gaseous effluent. The cooling liquid flows through a line 23 via a pump 24 to a heat exchanger 25 in which it is cooled to a temperature of about 38 ° C (100 ° F). Subsequently, part of it is returned to the upper section of the vessel 11. The gaseous outflow from the separator 22 is divided, one part being passed through a line 28 into a lye washer 29. From the scrubber 29, inert gases such as nitrogen, which have been introduced along with the oxygen in the oxygen-containing feed gas, are discharged from the reactor system.
Das geschmolzene Salz, das nunmehr Kupferoxychlorid enthält, wird bei einer Temperatur von etwa 371 bis 648°CThe molten salt, now containing copper oxychloride, is at a temperature of about 371 to 648 ° C
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(7OO - 1200°F) von Boden des Gefäßes 11 über eine Leitung 13 abgezogen und zum Kopf eines Reaktors 15 geleitet. Der Reaktor wird bei einer Temperatur von etwa 371 bis 648°C {700 - 12000F), einem Druck von. 1 bis 20 at und einer Verweilzeit von 1 bis 60 Sekunden betrieben. Der Reaktor 15 weist mit Füllkörpern o.dgl. gepackte Abschnitte 30 auf, die eine innige und wirksame Berührung zwischen den zugeführten gasförmigen Bestandteilen und dem geschmolzenen Salz, wie das nachstehend noch näher erläutert wird, gewährleisten. Zurückgeführtes Äthylchlorid, dessen Herkunft noch erläutert wird, wird bei einer geeigneten Temperatur, z.B. 38 bis 93°C (ICO - 200°F) oder auch bis herauf zu -127°C (800 F), in den oberen Abschnitt des Reaktors 15 durch eine Leitung 31 eingeführt. Als vereinigte Rückführkomponenten werden Xthan, Äthylen und Chlorwasserstoff bei einer geeigneten Temperatur, z.B. 38 bis 93°C oder bis herauf zu 427°C, durch eine Leitung 32 an einer Stelle unterhalb der Leitung 31 in den Reaktor 15 eingespeist. Die Einführung der Rückführströme in den Reaktor "15 kann weiter unterteilt, hinsichtlich der Einführungsstellen umgekehrt oder nach Vereinigung in Form eines einzigen Stroms vorgenommen werden. Weiterhin können sowohl die Rückführmaterialien als auch die Frischbeschickung an einer einzigen Stelle am Boden des Reaktors eingeführt werden.(700-1200 ° F) withdrawn from the bottom of vessel 11 via line 13 and passed to the top of reactor 15. The reactor is at a temperature of about 371 to 648 ° C (700-1200 0 F), a pressure of. 1 to 20 at and a residence time of 1 to 60 seconds. The reactor 15 has packings or the like. packed sections 30 which ensure intimate and effective contact between the supplied gaseous constituents and the molten salt, as will be explained in more detail below. Recycled ethyl chloride, the origin of which will be explained, is passed into the upper section of reactor 15 at a suitable temperature, for example 38 to 93 ° C (ICO - 200 ° F) or even up to -127 ° C (800 F) a line 31 is introduced. Xthane, ethylene and hydrogen chloride are fed as combined recycle components at a suitable temperature, for example 38 to 93 ° C. or up to 427 ° C., through a line 32 at a point below the line 31 into the reactor 15. The introduction of the recycle streams into the reactor 15 can be further subdivided, reversed with regard to the introduction points or after being combined in the form of a single stream. Furthermore, both the recycle materials and the fresh feed can be introduced at a single point at the bottom of the reactor.
Die Frischbeschickungskomponente Chlor und/oder Chlorwasserstoff wird in den Reaktor 15 durch eine Leitung 33 an einer Stelle unterhalb der Rückführstromzuführungen 31 und eingeführt.· Als Frischbeschickung zugeführtes Kthan wird durch eine Leitung 34 in den Reaktor 15 in Nähe seines unteren Endes eingespeist. Die Einführung der Kohlenv/asserstofffrischbeschickung durch die Leitung 34 sollte am oder in Nähe' des Bodens des Reaktors 15 erfolgen.The fresh feed component chlorine and / or hydrogen chloride is fed into reactor 15 through line 33 at a point below the return flow leads 31 and · Kthane supplied as fresh feed is passed through a line 34 is fed into the reactor 15 near its lower end. The introduction of the fresh coal feed through line 34 should be at or near the bottom of the reactor 15 take place.
Der gasförmige Ausfluß am Kopf des oberen gepackten Abschnitts des Reaktorgefäiies 15 hat eine Temperatur zwischen 371 und 648°C (700 - 12OO°F) und wird .durch Eincprühung einerThe gaseous effluent at the top of the upper packed section of the reactor vessel 15 has a temperature between 371 and 648 ° C (700-1200 ° F) and is
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Kühlflüssigkeit, die durch eine Leitung bzw. Sprüheinrich- ' tung 38 zufließt und beispielsweise aus einem der Verfahrensströme erhalten werden kann, auf etwa 149°C (3OO°F) gekühlt. Eine geeignete Kühlflüssigkeit besteht aus einem oder mehreren der im Reaktor 15 erzeugten chlorierten Kohlenwasserstoffe. Die genannte Temperatur liegt über dem Taupunkt des vereinigten Gemischs aus gasförmigem Reaktionsausfluß und verdampfter Kühlflüssigkeit. Der gesamte gasförmige Ausfluß wird zur Entfernung· etwa anwesender Feststoffe in einen Zyklonabscheider geleitet und dann durch eine Leitung 40 zu einen Kühler 41 geführt, um die Kühlflüssigkeit zu kondensieren. Der gemischte Dampf/Flüssigkeits-Strom wird in einen Abscheider 42 geleitet. Die kondensierte Kühlflüssigkeit wird mittels einer Pumpe 43 zu einem Kühler 44 geleitet, in dem die Flüssigkeit auf etwa 65°C (15O°F) gekühlt wird. Dia gekühlte Kühlflüssigkeit wird dann wieder der Sprüheinrichtung 38 im Reaktor 15 zugeführt, per gasförmige Ausfluß aus dem Abscheider 42 wird miteiner Temperatur von etwa 11O°C (23O°F) durch eine Leitung"45 dem nachstehend noch näher erläuterten Trennabschnitt gemäß Figur 3 zugeführt.Cooling liquid, which is supplied through a line or spray device device 38 and can be obtained, for example, from one of the process streams, cooled to about 149 ° C (300 ° F). A suitable cooling liquid consists of one or more of the chlorinated hydrocarbons produced in reactor 15. Said temperature is above the dew point of the combined mixture of gaseous reaction effluent and vaporized Coolant. The entire gaseous effluent is used for removal Any solids present are passed into a cyclone separator and then passed through a line 40 to a cooler 41, to condense the coolant. The mixed vapor / liquid stream is directed into a separator 42. The condensed cooling liquid is passed by means of a pump 43 to a cooler 44, in which the liquid is reduced to about 65 ° C (150 ° F) is cooled. The chilled coolant is then fed back to the spray device 38 in the reactor 15, via a gaseous outflow from the separator 42 is at a temperature of about 110 ° C (230 ° F) through line "45" below still explained in more detail separating section according to Figure 3 supplied.
Das vom Boden des Reaktors 15.abgezogene geschmolzene Salz, das eine Temperatur von etwa 371 bis 648°C *(7O0 - 1200°F) hat, wird durch eine Leitung 37 zum Kopf eines Gefäßes 20 für direkten Wärmeaustausch geleitet. Das Wärmeaustauschgefäß 20 weist einen oder mehrere gepackte Abschnitte auf. Ein Teil des aus dem Abscheider 22 abgezogenen Gases fließt durch eine Leitung 27 und wird in einem Kompressor 26 verdichtet und dann oben in das Wärmeaustauschgefäß 20 eingeführt. Dort gelangt das verdichtete Gas in direkte Wärmeaustauschberührung mit dent geschmolzenen Salz, das durch die Leitung 37 eingeführt wird. Das Gas und.das geschmolzene Salz fließen im Gleichstrom über die gepackten Abschnitte 60 und werden am Boden des Wärmeaustauschgefäßes 20 wieder voneinan-The molten material withdrawn from the bottom of the reactor Salt, which is at a temperature of about 371 to 648 ° C * (700-1200 ° F), is passed through line 37 to the head of a Vessel 20 passed for direct heat exchange. The heat exchange vessel 20 has one or more packed sections on. Part of the gas withdrawn from the separator 22 flows through a line 27 and is in a compressor 26 compressed and then introduced into the heat exchange vessel 20 at the top. There the compressed gas comes into direct heat exchange contact with the molten salt passing through the pipe 37 is introduced. The gas and molten salt flow cocurrently over the packed sections 60 and are separated from each other again at the bottom of the heat exchange vessel 20
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der getrennt. Das Gas wird durch Einsprühen einer Kühlfüssigkeit über eine Sprüheinrichtung 61 gekühlt, um jegliches verdampftes oder mitgeführtes Halogenidsalz zu entfernen. Der gasförmige Ausfluß/ der aus dem durch die Leitung 27 zugeführten Gas und der nunmehr verdampften Kühlflüssigkeit besteht, wird aus dem Gefäß 20 abgezogen und in einen Zyklonabscheider 62 geleitet. In dem Abscheider 62 werden gegebenenfalls mitgeführte Feststoffe aus dem gasförmigen Ausfluß entfernt. Der aus dem Abscheider 62 abgezogene gasförmige Ausfluß fließt durch die Leitung 19 und wird mit dem gasförmigen Ausfluß aus * dem Oxydationsgefäß 11 vereinigt. Der vereinigte Gasstrom geht durch den Kühler 21, wo die Kühlflüssigkeit kondensiert. Der Hauptzweck des Wärmeaustauschgefäßes 20 besteht darin, das durch die Leitung 37 fließende geschmolzene Salz vor seiiier Einführung in das Oberende des Oxydationsgefäßes 11 auf eine konstante und gewünschte Temperatur zti bringen. Im allgemeinen ergeben die Reaktionen insgesamt einen Wärmeüberschuß und demgemäß ist eine gewisse Kühlung der Schmelze in dem Gefäß 20 erforderlich.the separated. The gas is created by spraying a cooling liquid Cooled by a spray device 61 to remove any evaporated or to remove entrained halide salt. The gaseous effluent / that supplied through the line 27 from the Gas and the now evaporated cooling liquid is drawn off from the vessel 20 and into a cyclone separator 62 directed. Any solids carried along are removed from the gaseous effluent in the separator 62. Of the Gaseous effluent withdrawn from separator 62 flows through line 19 and is combined with the gaseous effluent from * the oxidation vessel 11 combined. The combined gas flow passes through the cooler 21 where the cooling liquid condenses. The main purpose of the heat exchange vessel 20 is that molten salt flowing through line 37 before being poured Bring introduction into the upper end of the oxidation vessel 11 to a constant and desired temperature zti. In general the reactions result in an overall excess of heat and accordingly there is a certain cooling of the melt in the vessel 20 necessary.
" · Gemäß Figur 3 wird der durch die Leitung 45 abfließende. Ausfluß des Reaktors 15, der aus Vinylchlorid, Chlorwasserstoff, Dichloräthan, Äthylchlorid, Wasser und anderen chlorierten Kohlenwasserstoffen besteht, in einem Kühler 63 "auf etwa 26 bis 38°C (80 - 100°F) gekühlt, in erster Linie um Wasser und schwerere chlorierte Kohlenwasserstoffe zu kondensieren. Das Wasser und die schwereren chlorierten Kohlenwasserstoffe werden in einem Abscheider 6 4 voneinander getrennt. Die wäßrige Phase wird aus dem Abscheider 64 durch eine Leitung abgezogen und neutralisiert und in einer nicht dargestellten Abstreifkolonne von mitgeführten und gelösten chlorierten Kohlenwasserstoffen befreit. Die abgetrennten chlorierten Kohlenwasserstoffe werden aus- der Abstreifkolonne durch die Leitxing 65a wieder in die Leitung 66 eingespeist und mit den"· According to FIG. Outflow from the reactor 15, which consists of vinyl chloride, hydrogen chloride, dichloroethane, ethyl chloride, water and others chlorinated hydrocarbons, cooled in a 63 "cooler to about 26 to 38 ° C (80-100 ° F), is primarily around Condense water and heavier chlorinated hydrocarbons. The water and the heavier chlorinated hydrocarbons are separated from one another in a separator 6 4. the Aqueous phase is drawn off from the separator 64 through a line and neutralized and in a not shown Stripping column freed from entrained and dissolved chlorinated hydrocarbons. The separated chlorinated hydrocarbons are removed from the stripping column by the Leitxing 65a fed back into the line 66 and with the
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dem Abscheider 64 abgezogenen schwereren chlorierten Kohlenwasserstoffen zu nachfolgender Verarbeitung vereinigt.heavier chlorinated hydrocarbons withdrawn from separator 64 combined for subsequent processing.
Der gasförmig verbliebene Anteil des Reaktorausflußstroms wird nach der Kühlung im Kühler 6 3 -durch eine Leitung 70 in eine Absorptionskolonne 71 eingeführt, in der saure Gase, in erster Linie jegliches anwesendes Kohlendioxyd, entfernt werden; hierzu kann irgendeine der bekannten Absorptions- oder Adsorptionsmethoden für saure Gase Anwendung finden. Ein gasförmiger Ausfluß wird aus der Absorptionskolonne 71 durch eine Leitung 72 abgezogen und zur Entfernung von. restlichem Wasser in einen Trockner 73 geleitet.The portion of the reactor effluent stream remaining in gaseous form is introduced after cooling in the cooler 6 3 through a line 70 into an absorption column 71 in which acidic gases, primarily any carbon dioxide present, are removed; any of the known absorption or adsorption methods for acidic gases are used. A gaseous effluent becomes from the absorption column 71 withdrawn through a line 72 and for the removal of. Remaining water passed into a dryer 73.
Ein Dämpfestrom, der Chlorwasserstoff, Vinylchlorid und Dichloräthan umfaßt und aus einem nachstehend noch erläuterten Dehydrochlorierungsreaktor 35 durch eine Leitung zufließt, wird durch einen Kühler 79 geleitet und dort auf etwa 26 bis 48 C gekühlt, in erster Linie um nicht umgesetztes Dichloräthan zu kondensieren; dieses fließt in ein Gefäß 80. Das nicht umgesetzte Dichloräthan wird aus dem Gefäß 80 durch eine Leitung 81 abgezogen und mit den chlorierten Kohlenwasserstoffen in der Leitung 66 vereinigt. Der vereinigte Strom fließt durch einen Trockner 67 und wird durch eine Leitung 6 in eine Destillationskolonne 69 eingeführt. Der in dem Kühler .79 nicht kondensierte gasförmige Anteil fließt durch eine Leitung 82 in den Trockner 73, in dem der nicht kondensierte gasförmige Ausfluß mit dem durch die Leitung 72 kommenden gasförmigen Ausfluß vereinigt wird. Das getrocknete Gas wird aus dem Trockner 73 durch eine Leitung 74 zu einen Kompressor 75 abgezogen und auf etwa 10 bis 30 at verdichtet. Das verdichtete Gas wird dann durch eine Leitung 76 über einen Wärmeaustauscher 77 in die Destillationskolonne 69 eingeführt.A vapor stream, the hydrogen chloride, vinyl chloride and dichloroethane and from a dehydrochlorination reactor 35 to be explained below through a line flows in, is passed through a cooler 79 and there cooled to about 26 to 48 C, primarily around unreacted To condense dichloroethane; this flows into a vessel 80. The unreacted dichloroethane is from the vessel 80 through a line 81 withdrawn and combined with the chlorinated hydrocarbons in line 66. The united stream flows through a dryer 67 and is introduced into a distillation column 69 through a line 6. The one in the cooler .79 uncondensed gaseous fraction flows through a pipe 82 in the dryer 73, in which the non-condensed gaseous effluent with the coming through the line 72 gaseous Outflow is combined. The dried gas is from the dryer 73 through a line 74 to a compressor 75 peeled off and compressed to about 10 to 30 at. The compressed gas is then passed through line 76 to a heat exchanger 77 introduced into the distillation column 69.
Die Destillationskolonne 69 wird bei solchen Temperaturen und Drücken betrieben, daß ein aus Athan, Äthylen ·The distillation column 69 is operated at temperatures and pressures such that a mixture of ethane, ethylene
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und Chlorwasserstoff bestehendes gasförmiges Dberkcpfprodukt ent3teht. Das gasförmige Uberkopfprodukt wird durch eine Lei~v ' , tung 83 über den Wärmeaustauscher 77 und die Leitung 32 in das Reaktorgefäß 15 gemäß Figur 2 eingeführt. Die Bodenanteil·* der; Kolonne, die aus chlorierten Kohlenwassertoffen bestehen, v/erden durch eine Leitung 84 in eine Destillationskolonne 85 geführt. and gaseous overcap product consisting of hydrogen chloride arises. The gaseous overhead product is transported through a path device 83 via the heat exchanger 77 and the line 32 into the Reactor vessel 15 according to FIG. 2 introduced. The soil share · * the; Columns consisting of chlorinated hydrocarbons are grounded passed through a line 84 into a distillation column 85.
Die Destillationskolonne 85 wird bei solchen Temperaturen und Drücken betrieben, daß das anfallende überkopfprodukt hauptsächlich aus Vinylchlorid, mit geringen Mengen ■ an Verunreinigungen, besteht. Das uberkopfprodukt wird durch eine Leitung 36 einer nicht dargestellten Reinigungseinrichtung zugeführt, zur Erzeugung von Vinylchlorid von Monomerqualität. Die Bodenanteile der Destillationskolonne 85 v/erden durch eine Leitung 87 einer Destillationskolonne 88 zugeführt.The distillation column 85 is operated at temperatures and pressures such that the overhead product obtained mainly made of vinyl chloride, with small amounts ■ of impurities. The overhead product is discharged through a line 36 of a cleaning device (not shown) fed to produce monomer grade vinyl chloride. The bottom portions of the distillation column 85 are fed through a line 87 to a distillation column 88.
Die Destillationskolonne 88 wird bei solchenThe distillation column 88 is in such
Temperaturen und Drücken betrieben, daß ein überkqpfstrom gebildet wird, der aus allen verbliebenen chlorierten Kohlen-Wasserstoffen mit Siedepunkten unterhalb Dichloräthan, sowohl 1,1- als auch 1,2-Dichloräthan, besteht. Der Überkopfstrom der Kolonne 88 wird durch eine Leitung 89 in eine Destillationskolonne 90 eingeführt. Das Bodenprodukt der Destillationsko- · . ' •lonne 88, das Dichloräthan und höher siedende chlorierte Produkte enthält, wird durch eine Leitung 91 in eine Destillationskolonne 92 eingeführt. Temperatures and pressures operated that an overhead flow formed is made up of all remaining chlorinated hydrocarbons with boiling points below dichloroethane, both 1,1- and 1,2-dichloroethane exist. The overhead stream of the Column 88 is connected through line 89 to a distillation column 90 introduced. The bottom product of the distillation co- ·. '• lonne 88, dichloroethane and higher boiling chlorinated products is introduced into a distillation column 92 through a line 91.
Die Destillationskolonne 90 wird bei solchenThe distillation column 90 is in such
Drücken und Temperaturen betrieben, daß ein Überkopfstrom anfällt, der im wesentlichen aus reinem Kthylchlorid besteht; dieses wird über eine Leitung 93 und die Leitung 31 dem Reak- | tor 15 gemäß Figur 2 zugeführt. Die Bodenanteile aus der Destillationskolonne 90, die weitgehend aus Dichloräthylenen bestehen, j werden durch eine Leitung 94 aus dem Verfahren entfernt. iPressures and temperatures operated so that an overhead flow occurs, which consists essentially of pure ethyl chloride; this is via a line 93 and the line 31 to the reac- | gate 15 according to Figure 2 supplied. The bottom portions from the distillation column 90, which largely consist of dichloroethylenes, j are removed from the process by line 94. i
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Die Destillationskolonne 92 wird bei solchenThe distillation column 92 is in such
Temperaturen und Drücken betrieben, daß der Uberkopfstrom im wesentlichen aus reinem Dichloräthan besteht. Der überkopfstrom kann jedoch auch eine gewisse Menge an Dichloräthylenen, Trichloräthylen und Tetrachlorkohlenstoff enthalten. Der Überkopf strom v/ird durch Leitungen 95 und 46 einem Dehydrochlorierungsreaktor 35, der schematisch in Figur 2 dargestellt ist, zugeführt. Die Leitung 46 der Figur 2 schließt an die Leitung 95 der Figur 3 an. Das Bodenprodukt der Destillationskolonne 92, das zur Hauptsache aus Trichloräthylen, TrichlorMthan, Perchlorcithylen und Tetrachloräthan besteht, wird durch eine Leitung aus dem Verfahren entfernt.Temperatures and pressures operated so that the overhead stream consists essentially of pure dichloroethane. However, the overhead stream can also contain a certain amount of dichloroethylene, trichlorethylene and carbon tetrachloride. The overhead stream v / is fed through lines 95 and 46 to a dehydrochlorination reactor 35, which is shown schematically in FIG. The line 46 of FIG. 2 connects to the line 95 of FIG. The bottom product of the distillation column 92 , which consists mainly of trichlorethylene, trichloromethane, perchlorethylene and tetrachloroethane, is removed from the process through a line.
Für den Dehydrochlorierungsreaktor 35 können mannigfaltige Ausführungsformen Anwendung finden, z.B. ein entsprechend beheizter Ofen oder Erhitzer; der Reaktor 35 wird so betrieben, daß ein Reaktionsausfluß gebildet wird, der Vinylchlorid, Chlorwasserstoff und nicht umgesetztes Dichloräthan umfaßt. Der Reaktionsausfluß wird aus dem Reaktor 35 durch die Leitung 57 abgezogen und in der vorstehend erläuterten Weise in den Trenn- und Gewinnungsabschnitt eingeführt. A variety of embodiments can be used for the dehydrochlorination reactor 35, e.g. appropriately heated furnace or heater; the reactor 35 is operated so that a reaction effluent is formed, the Vinyl chloride, hydrogen chloride and unreacted dichloroethane includes. The reaction effluent is withdrawn from reactor 35 through line 57 and introduced into the separation and recovery section in the manner previously discussed.
Aus den vorstehenden Erläuterungen ist ersieht- · lieh, daß ein geringer Anteil des als Frischbeschickung eingeführten Äthans und Chlors chlorierte Derivate bildet, die letztlich nicht in Vinylchlorid umgewandelt werden; so können in geringer !!enge Trichloräthane, Tetrachloräthan, Dichlor- · äthylene, Trichloräthylen und Tetrachloräthylen bzw. Gemische davon gebildet werden. In den meisten Fällen besteht kein nennenswerter Markt für solche chlorierten Derivate, und in solchen Fällen können dann die Chiorwerte der Verbindungen durch Verbrennung der Verbindungen zurückgewonnen werden. So können beispielsweise die -durch die Leitung 94 und/oder die Iißitur.tj 9S abgezogenen chlorierten Derivata zur Bildung einesFrom the above explanations it can be seen- borrowed a small proportion of that imported as fresh feed Ethane and chlorine form chlorinated derivatives that are ultimately not converted into vinyl chloride; so can in less! narrow trichloroethanes, tetrachloroethane, dichloro · ethylene, trichlorethylene and tetrachlorethylene or mixtures thereof are formed. In most cases there is none significant market for such chlorinated derivatives, and in such cases the chlorine values of the compounds recovered by incineration of the compounds. For example, through the line 94 and / or the Iißitur.tj 9S withdrawn chlorinated derivatives to form a
2 0 9 P δ 2 / ι 7 4 &2 0 9 P δ 2 / ι 7 4 &
Verbrennungsprodukts, das Chlorwasserstoff und Chlor enthält, verbrannt werden. Das Verbrennungsprodukt kann dann in den Reaktor 11 eingeführt werden, in dem das Chlor und der Chlorwasserstoff von der Schmelze absorbiert werden und hierdurch ein Verlust dieser Chlorwerte vermieden wird. Bezüglich einer derartigen Verfahrensmaßnahme sei auf die USA-Patentschrift 3 548 016 verwiesen.Combustion product containing hydrogen chloride and chlorine, to be burned. The combustion product can then be introduced into reactor 11, in which the chlorine and hydrogen chloride be absorbed by the melt, thereby avoiding a loss of these chlorine values. Regarding one reference is made to U.S. Patent 3,548,016 for such a procedural measure.
Wenngleich das Verfahren'vorstehend insbesondere in Verbindung mit der Verwendung von Äthan als Frischbeschikküng beschrieben worden ist, kann die Kohlenwasserstoffbeschickung auch etwas Äthylen enthalten, jedoch stellt Äthan die primäre Komponente dar. Beispielsweise kann die Sthanbeschickung aus einer Raffinerie stammen, in diesem Falle.wird sie gewisse Mengen an Äthylen und/oder Methan und /oder Propan enthalten.Although the process has been described above in particular in connection with the use of ethane as a fresh feed, the hydrocarbon feed can also contain some ethylene, but ethane is the primary component. For example, the fuel feed can come from a refinery, in this case it will contain certain amounts of ethylene and / or methane and / or propane.
"-...-■.. ί Es können zahlreiche Abwandlungen der vorstehend"-...- ■ .. ί Numerous modifications of the above
erläuterten Ausführungsform im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden. So kann beispielsweise in manchen Fällen die Beschikkung für den Chlorierreaktor etwas frisches Äthylen in Verbin~ dung mit dem Rückführäthylen enthalten.illustrated embodiment made within the scope of the invention will. For example, in some cases the feed to the chlorination reactor can be combined with some fresh ethylene containment with the return ethylene.
. Als weitere Abwandlung kann die Temperatürrege-, ,lung der Schmelze durch Steuerung der Temperatur des zur Förderung der Schmelze verwendeten Fördergases erfolgen; in diesem Falle kann das Wärmeaustauschgefäß 20 fortgelassen werden.. As a further modification, the temperature control, , development of the melt by controlling the temperature of the conveying conveying gas used in the melt; in this In the case of the heat exchange vessel 20 can be omitted.
Weiter kann die Trennung und Gewinnung der verschiedenen Bestandteile in einer anderen als der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt werden. So kann beispielsweise die Kolonne 89 zur Erzeugung eines UberkopfStroms betrieben v/erden, der alle restlichen unterhalb 1,2-Dichloräthan siedenden chlorierten Kohlenwasserstoffe umfaßt, v/obei das 1,1-Dichloräthan Überkopf zusammen mit dem ÄthylchlöridFurther, the separation and recovery of the various components can be done in a manner other than that above described manner. For example, column 89 can be operated to generate an overhead stream v / earth, of all remaining below 1,2-dichloroethane comprises boiling chlorinated hydrocarbons, v / obei the 1,1-dichloroethane overhead together with the ethyl chloride
2Q9S82/12452Q9S82 / 1245
abgenommen wird. Die Kolonne 90 wird dann so betrieben, daß al3 Uberküpfprodukt Äthylchlorid und 1,1-Dichloräthan gewonnen v/erden, wobei das vorgenannte Uberkopfprodukt zu dem Reaktor 15 zurückgeführt wird. Bei dieser Abwandlung erfolgt eine Dehydrochlorierung nur von 1,2-Dichlorä'than in dem gesonderten Dehydrochlorierungsreaktor. is removed. The column 90 is then operated in such a way that ethyl chloride and 1,1-dichloroethane are obtained as the overhead product, the aforementioned overhead product being returned to the reactor 15. In this modification, only 1,2-dichloroethane is dehydrochlorinated in the separate dehydrochlorination reactor.
Als weitere Abwandlung kann-die Kolonne 9.2 fortgelassen und das Bodenprodukt aus der Kolonne 88/ das 1,2-Dichloräthan und schv/erere Komponenten oder 1,1- und 1,2-Dichloräthan und schwerere Komponenten umfaßt, direkt zur Dehydrochlorierungszone geleitet werden. Bei einer deart abgewandelten Ausführungsform wird zweckmäßig eine weitere Kolonne vorgesehen, die aus dem Ausfluß der Dehydrochlorierungs'reaktion jene schwereren Komponenten abtrennt, die sonst als Bodenprodukt der Kolonne 92 anfallen. Diese weitere Kolonne kann jedoch eine geringere Durchsatzleistung aufweisen, als sie für die Kolonne 92 erforderlich ist.As a further modification, column 9.2 can be omitted and the bottom product from column 88 / the 1,2-dichloroethane and heavier components or 1,1- and 1,2-dichloroethane and heavier components, directly to the dehydrochlorination zone be directed. In an embodiment modified in this way, a further column is expediently provided which consists of the outflow of the dehydrochlorination reaction those heavier components which would otherwise be obtained as the bottom product of column 92. However, this additional column can have a lower throughput have, as it is required for the column 92.
Nach noch einer anderen Abwandlung können der Ausfluß der Chlorierung und der Ausfluß der Dehydrochlorierung in verschiedenen Trenn- und Gewinnungseinrichtungen aufgearbeitet werden. ·According to yet another variation, the chlorination effluent and the dehydrochlorination effluent can be used in various separation and recovery facilities are processed. ·
Weiterhin können eines oder mehrere der Reaktionszwischenprodukte als eigenes Reaktionsprodukt gewonnen v/erden. So kann beispielsweise das Dichloräthan als eigenes einhergehendes Endprodukt gewonnen werden; der Dehydrochlorierungsreaktor und die zugehörigen Einrichtungen fallen dann fort.Furthermore, one or more of the reaction intermediates can be obtained as a separate reaction product. For example, dichloroethane can be associated with it as its own Final product to be obtained; the dehydrochlorination reactor and the associated equipment will then be omitted.
Die Dehydrochlorierung von 1,2-Dichlorathan kann auch dadurch herbeigeführt v/erden, daß man das 1,2-Dichloräthan mit Schmelze aas dem Reaktor 11 und/oder dem Reaktor 15 in Berührung bringt; die Schmelze von der Dehydrochlorierung wird dann zu dem Peaktor 11 zurückgeführt. Wenn die Schmelze aus dem Reaktor 11 stammt, enthält der Ausfluß nur GleichgewichtsmengenThe dehydrochlorination of 1,2-dichloroethane can also brought about by the fact that the 1,2-dichloroethane is brought into contact with the melt aas the reactor 11 and / or the reactor 15 brings; the melt from the dehydrochlorination is then returned to the peactor 11. When the melt from the Reactor 11 originates, the effluent contains only equilibrium amounts
208882/1245 BAD OBlGlNAL208882/1245 BATHROOM OBlGlNAL
an Chlorwasserstoff, da der bei der Dehydrochlorierung erzeugte Chlorwasserstoff mit dem Oxychlorid der Schmelze reagiert.of hydrogen chloride, since the one generated in the dehydrochlorination Hydrogen chloride reacts with the oxychloride of the melt.
Diese und andere Abwandlungen können von einem Fachmann im Rahmen der hier vermittelten Lehre ohne erfinderisches Zutun vorgenommen werden.These and other modifications can be made by a person skilled in the art within the framework of the teaching conveyed here without being inventive Action to be made.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung des Verfahrens, letzteres ist aber nicht auf diese besondere Durchführungsform beschränkt.The following examples serve to further illustrate the process, but the latter is not on this particular form of implementation is limited.
Eine Kupferchloridschmelze der nachstehenden Zusammensetzung wurde in einer Oxydationszone' bei einer Temperatur von 474 C mit einem sauerstoffreichen Gemisch aus 75 % Sauerstoff und 25 % Stickstoff zur Bildung von Kupferoxychlorid behandelt: A copper chloride melt with the following composition was in an oxidation zone 'at a temperature of 474 C with an oxygen-rich mixture of 75% oxygen and 25% nitrogen to form copper oxychloride treated:
KCl 30 GewichtsprozentKCl 30 percent by weight
CuCl 37 GewichtsprozentCuCl 37 percent by weight
CuCl2 33 GewichtsprozentCuCl 2 33 percent by weight
Die nunmehr Kupferoxychlorid enthaltende Schmelze wurde in einer Chlorierungszone mit der nachstehend angegebenen Mischbeschickung bei den nachstehend aufgeführten Bedingungen unter Erzeugung der nachstehend aufgeführten Produkte umgesetzt:The now copper oxychloride containing melt was in a chlorination zone with the mixed feed indicated below implemented under the conditions listed below to produce the products listed below:
209 3 8 2/1 2A5209 3 8 2/1 2A5
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Mol-% im Produkt 22,1 40, G 13,2 Mol% in the product 22.1 40, G 13.2
0,60.6
0,7 10,50.7 10.5
2,1 10,12.1 10.1
0,10.1
100,0100.0
Das Äthylchlorid und Äthylen des Reaktionsprodukte wurden gewönnen und zurückgeführt/ das Dichloräthan und das Vinylchlorid wurden als Produkte gewonnen.The ethyl chloride and ethylene of the reaction products were won and returned / the dichloroethane and that Vinyl chloride were obtained as products.
• . Die nachstehende Tabelle veranschaulicht eine großtechnische Betrlebsdurchführung nach der in den Figuren 2 und 3 erläuterten Ausführungsform zur Herstellung von vinylchlorid aus Äthan und Chlor als Frischbeschickung bei einem Durchsatz von 70400 t/Jahr (155 Millionen engl# Pfund pro Jahr) . Bei dein Dehydrochlorierungsreaktor handelte es sich um einen Ofen und die Dehydrochlorierung wurde auf thermischem V7ege mit einer Spür Chlor durchgeführt. Das Symbol Σϋ zeigt an, daß die angegebene Menge die Gesamtmenge der Verbindung unter Einschluß von isomeren angibt.•. The table below illustrates a large-scale Betrlebsdurchführung according to the embodiment illustrated in Figures 2 and 3, for the production of vinyl chloride from ethane and chlorine as fresh feed at a flow rate of 70400 tons / year (155 million engl # pounds per year). The dehydrochlorination reactor was an oven and the dehydrochlorination was carried out on a thermal level with a trace of chlorine. The symbol Σϋ indicates that the amount given indicates the total amount of the compound including isomers.
209882/1245209882/1245
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Leitungmanagement
1212th
1010
1313th
Temp., "C 149 440 Gesamtmenge, t/h 19,63 3370,4 3374,2 Komponen te, kg-Mo1/hTemp., "C 149 440 total amount, t / h 19.63 3370.4 3374.2 components, kg-Mo1 / h
co2 Ci2 co 2 Ci 2
HCl H2OHCl H 2 O
C2H6 · C2H2 C2H3Cl C2H5Cl C 2 H 6 • C 2 H 2 C 2 H 3 Cl C 2 H 5 Cl
C2HCl3 C3H6Cl2 C2Cl4 CCl4 CuO CuCl CuCl2 . KClC 2 HCl 3 C 3 H 6 Cl 2 C 2 Cl 4 CCl 4 CuO CuCl CuCl 2 . KCl
141,7 535,5 141.7 535.5
5,05.0
5,05.0
19050 1860019050 18600
5250 55005250 5500
10450 10450 0,910450 10450 0.9
73,573.5
209882/124b209882 / 124b
. (Fortsetzung der Tabelle). (Continuation of the table)
Leitungmanagement
3333
3434
46/9546/95
8686
94+9694 + 96
Temp., C Gesamtmenge,t/h 6,51 Komponente, kg-Mol/hTemp., C total amount, t / h 6.51 Component, kg-mole / hr
38 4,5738 4.57
C2K4 C2H6C 2 K 4 C 2 H 6
2 2 C9H3Cl C2II5Cl2 2 C 9 H 3 Cl C 2 II 5 Cl
C3H6Cl2 C2Ci4 CCl4 CuO CuCl CuCl2 KClC 3 H 6 Cl 2 C 2 Ci 4 CCl 4 CuO CuCl CuCl 2 KCl
91,791.7
152,5 110 510 510 38 38
29,85 12,85 12,83 8,49 2,01 152.5 110 510 510 38 38
29.85 12.85 12.83 8.49 2.01
0,50.5
0,50.5
209882/1245209882/1245
Anstelle von Kupferchloriden können bei deft vorstehend erläuterten Verfahrensdurchführungen die Chloride von Eisen, Kobalt, Mangan und Chrom verwendet werden.Instead of copper chlorides, deft Process implementations explained above, the chlorides of iron, cobalt, manganese and chromium are used.
Das beschriebene Verfahren schafft somit eine wirksame und wirtschaftliche Arbeitsweise zur Herstellung von * Vinylchlorid aus Äthan. Nicht umgesetzte Beschickungsanteile und Reaktionszwischenprodukte werden zu Vinylchlorid umgewandelt, ohne irgendeinen nennenswerten Verlust an Chlorwerten, so daß sich nicht mir ein technisch vorteilhaftes sondern auch ein sehr wirtschaftliches Verfahren ergibt.The method described thus creates an effective and economical way of working for the production of * Ethane vinyl chloride. Unreacted feed fractions and reaction intermediates are converted to vinyl chloride, without any appreciable loss of chlorine values, so that not a technically advantageous but also results in a very economical process.
832/1245832/1245
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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| DE3210196A1 (en) * | 1981-03-19 | 1983-01-05 | Imperial Chemical Industries Plc, London | Process for the preparation of a monochlorinated olefin |
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- 1972-06-28 GB GB3029072A patent/GB1360570A/en not_active Expired
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| OHN | Withdrawal |