DE2407351A1 - Katalysator fuer die herstellung von 1,2-dichloraethan durch oxydative chlorierung von aethylen und verfahren zur herstellung von 1,2-dichloraethan auf dem genannten katalysator - Google Patents

Katalysator fuer die herstellung von 1,2-dichloraethan durch oxydative chlorierung von aethylen und verfahren zur herstellung von 1,2-dichloraethan auf dem genannten katalysator

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DE2407351A1 DE19742407351 DE2407351A DE2407351A1 DE 2407351 A1 DE2407351 A1 DE 2407351A1 DE 19742407351 DE19742407351 DE 19742407351 DE 2407351 A DE2407351 A DE 2407351A DE 2407351 A1 DE2407351 A1 DE 2407351A1
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GUSCHNOWSKAJA GEB PESCHECHONOWA TAMARA DANILOWNA
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Description

  • 1. Tamara Danilowna Guschnowskaja geb. Peschechonowa, Ing., UdSSR, Moskau, 2. Abram Lwowitsch Englin, Ing.,UdSSR, Moskau, 3. Ella Anatolijewna Sokol,Ing.,UdSSR, Moskau, 4. Jelena Pawlowna DavCdowa geb. Smirnowa, Ing.,UdSSR, Moskau, 5. Oleg Wladimirowitsch Polosow,Techniker,UdSSR, Moskau, 6. Wladimir Nikitowitsch Antipow,Ing.,UdSSR, Moskau, 7. Erik Weniaminowitsch Sonin,Ing.,UdSSR, Moskau, 8. Galina Michajlowna Sobolewa geb. Obijedkowa, Ing.,UdSSR, Moskau KATALYSATOR FÜR DIE HERSTELLUNG VON 1, 2-DICHLORÄTHAN DURCH OXYDATIVE CHLORIERUNG VON ÄTHYLEN UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON 1,2-DICHLORÄTHAN AUF DEM GENNANTEN KATALYSATOR Priorität vom 5. 10. 1973 UdSSR Nr. 1958451 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Katalysatoren fUr die Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch oxydative Chlorierung von Äthylen und Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan auf den genannten Katalysatoren. Das 1,2--Dichloräthan dient als Zwischenprodukt für die Synthese von Vinylchlorid, das das wichtigste chlororganische Monomere ist.
  • Es sind Katalysatoren für die Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch oxydative Chlorierung von Äthylen bekannt, die zu 67 bis 94 Gewichtsprozent aus einem 8toff mit hochentwickelter Oberfläche(Trägerstoff), beispielsweise Silikagel, γ-Al2O3 oder gebrannter Diatomeenerde, zu 4 bis 21 Gewichtsprozent aus Kupfer (11)-chlorid, zu 2 bis 12 Gewichtsprozent aus Chloriden der Alkalimetalle und in einer Menge bis zu 8% zum Gewicht des Kupfer(II) -chlorids zugegebenen Chloriden der Seltenerdelemente oder aus einem Gemisch von Chloriden der Seltenerdelemente mit Chloriden der Metalle der Gruppe IIa, IIIa, IVb und VIa des Periodensystems bestehen (siehe beispielsweise USA-P S'e Nr. 3210431, Nr. 3232889, Nr. 3427359; Nr. 3657367, Nr. 3642421, Nr. 3010913, Nr. 3634330, . DP-PS Nr. 1228598, Patent der Deutschen Demokratischen Republik Nr. 31137). -Es sind auch Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch oxydative Chiorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 250 bis 350°C unter einem Druck von 1 bis 10 ata in der Wirbelschicht der oben genannten Katalysatoren bekannt (siehe die oben angeführten Literaturstellen).
  • Die bekannten Katalysatoren besitzen eine komplizierte Zusammensetzung. Neben dem Trägerstoff, dem Kupfer(II)-chlorrid und den Chloriden der Alkalimetalle enthalten die Katalysatoren zahlreiche Zusätze, darunter Chloride der Seltenendelemente. Die Verwendung solcher Katalysatoren kompliziert und verteuert bedeutend die Synthese von 1,2-Dichloräthan.
  • Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden.
  • Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, die Zusammensetzung des Katalysators für die Herstellung von 1 ,2-Dichloräthan durch owdative Chlorierung von Äthylen bedeutend zu vereinfachen und den Katalysator zu verbilligen, ohne dabei seine katalytische Aktivität und Selektivität zu senken, sowie ein Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan unter Verwendung des genannten Katalysators zu entwickeln.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Katalysator vorgeschlagen wird, welcher 67 bis 94 Gewichtsprozent eines Stoffes mit hochentwickelter Oberfläche, 4 bis 21 Gewichtsprozent Kupfer(II)-chlorid und 2 bis 12 Gewichtsprozent Kaliumchlorid enthält. Als Stoff mit hochentwickelter Oberfläche enthält der Katalysator erfindungsgemäß synthetisches mikrosphärische 5 Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 400 µ , vorzugsweise 100-400 µ m und einer spezifischen Oberfläche von 200-500m²/g.
  • Der vorgeschlagene Katalysator ist einfach in seiner Zusammensetzung und billig. Die Verwendung eines solchen Katalysators für die Herstellung von 1,2-Dichloräthan macht es möglich, die Synthese des Endproduktes zu vereinfachen und zu verbilligen. Der Katalysator weist eine hohe Aktivität auf. Die Ausbeute an 1,2-Dichloräthan auf dem genannten Katalysator erreicht 99%, umgerechnet auf das umgesetzte Xthylen.
  • Die hohe Aktivität der bekannten Katalysatoren (und folglich die hohe Ausbeute an 1 12-Dichloräthan) wird durch die Zugabe zahlreicher promotierender Zusätze (Chloride der Seltenerdeleinente oder Gemische von Chloriden der Seltenerdelemente mit Chloriden der Metalle der Gruppe IIa, IIIa, IVa des Periodensystems) zum Katalysator erreicht. Dies kompliziert, wie oben erwähnt, die Zusammensetzung der Katalysatoren, fUhrt zu ihrer Verteuerung und kompliziert und verteuert folglich die Synthese von 1,2-Dichloräthan.
  • Die hohe Aktivität des vorgeschlagenen Katalysators (einfach nach der Zusammensetzung und billig) wird dadurch bedingt, daß das synthetische mikrosphärische Alumosilikat, das in dem Katalysator enthalten ist, nicht nur als Trägerstoff dient, sondern auch durch seine chemische Natur und die Struktur der Innenfläche spezifiche katalytische Wikung besitzt, die bei der Kombination des genannten Alumosilikats mit Kupfer(II) - chlorid und Kaliumchlorid zum Vorschein kommt.
  • Der vorgeschlagene Katalysator besitzt neben der hohen Aktivität auch hohe Selektivität, hohe mechanische Festigkeit und längere Lebensdauer.
  • Man verwendet zweckmäßig einen Katalysator, in welchem das synthetische mikrosphärische Alumosilikat Zeolith in einer Menge von über 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 18 Gewichtsprozent enthä.lt. Die obere Grenze des bevorzugten Bereiches liegt bei 25 Gewichtsprozent.
  • Der in dem Alumcsilikat enthaltene Zeolith erhöht die Selektivität und die Aktivität des Katalysators und gestattet es, den Gehalt des Katalysators an Xupfer(II)-chlorid, das ein kostenintensiver Stoff ist, zu senken.
  • Das Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan unter Verwendung des vorgeschlagenen Katalysators besteht darin, daß man oxydative Chlorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 250 b4s 3200C unter einem Druck von 1 bis 7 ata in der Wirbelschicht des genannten Katalysators durchführt.
  • Wenn in dem vorgeschlagenen Katalysator kein Zeolith enthalten ist, verwendet man zweckmäßig einen Katalyator, der synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250/? m und einer spezifischen Oberflache von 260 m2/g enthält, und führt die oxidative Chlorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 260 bis 2700C unter einem Druck von 4 ata durch.
  • Wenn in dem vorgeschlagenen Katalysator Zeolith enthalten ist, verwendet man zweckmäßig einen Katalysator, der synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250 µm und einer spezifischen Oberfläche von 250 m2/g enthält, und führt die oxydative Chlorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 260 bis 270°C unter einem Druck von 1 ata durch.
  • Das Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators wird wie folgt durchgeführt Man bereitet vorher den Katalysator durch Durchtränken bei einer Temperatur von 120 bis 1500C von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat mit einem bestimmten Teilchendurchmesser (bestimmter Fraktion) und einer bestimmten spezifischen Oberfläche oder durch Durchtränken bei denselben Temperaturen von synthetischem mikrospbarischem Alumosilikat, das Zeolith in den oben genannten Mengen enthält. Die Durchtränkung wird mit einer wässerigen Lösung eines Gemisches von Kupfer(II)--chlorid und Kaliumchlorid durchgeführt, die in berechneten Mengen genommen werden Der durchtränkte Träger wird bei einer Temperatur von 1200C auf konstantes Gewicht getrocknet.
  • Der fertige Katalysator wird in einen Reaktor eingebracht, dem von unten die Ausgangsreagenzien, Äthylen, Chlorwasserstoff und Sauerstoff oder Luft, in dem vorgegebenen Verhältnis zugeführt werden Die oxidative Chlorierung von Äthylen wird in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 250 bis 32ß°C unter einem Druck von 1 bis 7 ata durchgeführt.
  • Das Reaktionsgemisch, das aus den Reaktionsprodukten und unumgesetzten Ausgangsreagenzien besteht, tritt aus dem Reaktor in das Kondensationssystem. Das Kondensat fließt in die Florentiner Blasche ab, wo es zur Trennung nach den spezifischen Gewichten des chlororganischen Teils (des Rohdichloräthans), der im wesentlichen aus 1,2-Dichloräthan besteht, und des Wassers mit dem darin gelegten unumgesetzten Chlorwasserstoff kommt.
  • Periodisch bestimmt man im Laute der oxyd=-tiven Chlorierung von Äthylen chromatographisch die Zusammensetzung des Rohdichloräthans und den Umwandlungsgrad der Ausgangsreagenzien.
  • Zum besseren Verstehen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend folgende Beispiele für die Bereitung des vorgeschlagenen Katalysators sowie für die Herstellung von 1,2-Dichloräthan auf dem genannten Katalysator angeführt.
  • Beispiel 1 Der Katalysator wurde durch Durchtränken bei einer Temperatur von 150°C des synthetischen mikro sphärischen Alumosilikates mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und einer spezifischen Oberfläche von 260 m2/g bereitet. Das Durchtränken wurde mit der wässerigen Los eines Gemisches von Kupfer(II)-chlorid und Kaliumchlorid durchgefünrt, die in berechneten Mengen genommen werden. Das durchtränkte Alumosilikat wurde bei einer Temperatur von 120°C auf konstantes Gewicht getrocknet. Der bereitete Katalysator wies die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) auf: Kupfer (II)--chlorid 12,75; Kaliumchlorid 7; synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 80,25. Der Katalysator wies eine Kornzusammensetzung von 100 bis 250 µm auf.
  • Der Katalysator wurde in einen Reaktor eingebracht, den von unten die Ausgangsreagenzien, Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft, bei einem Volumverhältnis derselben von 1:2:2,39 zugeführt wurden. Die oxydative Chlorierung wurde in der Wirbelschicht des Katalysator bei einer Temperature von 320°C, einem Druck von 1 ata und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-§ (Normalbedingungen) durchgeführt. Das Reaktionsgemisch, das aus den Reaktionsprodukten und den unumgesetzten Ausgangsreagenzien besteht, trat aus dem Reaktor in das Kondensationssystem. Das Kondensat floß in die Florentiner Flasche ab, vo es zur Trennung nach den spezifischen Gewichten des chlororganischen Teils (des Rohdichloräthans), der im wesentliden aus 1,2-Dichloräthan besteht, und des Wassers mit dem darin gelösten unumgesetzten Chlorwasserstoff kam.
  • Periodisch bestimmte man im Laufe der oxydativen Chlorierung von Äthylen chromatographisch die Zusammensetzung des Rohdichloräthans und den Umwandlungsgrad der Ausgangreagenzien.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 1 angeführt, Tabelle 1 Umwandlung der Aus- Oxydations- Zusammensetzung des Rohdichlorgangsreagenzien, % grad von äthans, Gew.% Chlor- Äthylen, % Vinyl- Äthyl- Dichlor- 1,2-Di- Trichlor-Äthylen wasser- Sauer- zum Reaktor chlorid chlorid äthylene chlor- äthan stoff stoff zugeführten äthan Äthylen 85,0 81,0 93,0 2,0 0,3 0,1 0,21 97,39 2,0 Beispiel 2 FLIr die Durchführung der oxydativen Chlorierung von Äthylen verwendete man den in Beispiel 1 beschriebenen Katalysator. Der Prozeß wurde unter den im Beispiel 1 beschriebenen analogen Bedingungen durchgeführt mit Ausnahme der Temperatur, deren Werte in Tabelle 2 für Jeden Versuch angeführt sind. Die Versuchsergebnisse sind auch in der genannten Tabelle angeführt.
  • Tabelle2 Nr. des Tempe- Umwandlung der Aus- Oxyda- Zusammensetzung des Rohdichlor-Ver- ratur gangsreagenzien, % tions äthans, Gew.% suches °C Äthylen Chlor Sauer grad von Vinyl- Äthyl- Dichlor- 1,2-Di- Triwasser- stoff Äthylen, chlo- chlo- athy- chlor- chlorstoff %zum rid rid lene athän athän Reaktor zugeführten Äthylen 1 250 82,8 77,7 82,0 - 0,03 0,12 - 99,69 0,16 2 270 91,3 89,6 95,0 0,8 # 0,1 - 99,2 0,7 3 280 96,0 94,6 99,1 1,0 # 0,1 - 98,75 1,15 4 290 92,2 89,5 99,0 1,5 # 0,15 - 98,7 1,15 5 300 89,2 87,2 98,8 2,3 0,11 0,05 0,14 98,36 1,34 Beispiel 3 Der Katalysator der in Beispiel 1 beschrieben Zusammensetzung wurde analog dem Beispiel 1 bereitet. Dabei verwendete man synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und einer spezifischen Oberfläche von 350 m2/g.
  • Der Katalysator wurde in den Reaktor eingebracht, dem von unten die Ausgangsreagenzien Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft bei deren Jeweiligen Volumverhältnis von 1:2,2:2,63 zugeführt wurden. Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 265 bis 2700C, verschiedenen Drücken und diesen entsprechenden Volumgeschwindigkeiten durchgeführt. Die Versuchsbedingungen und -ergebnisse sind in Tabelle 3 angefwirt.
  • Beispiel 4 Für die Durchführung der oxydativen Chlorierung von Äthylen verwendet man den in Beispiel 1 beschriebenen Katalysator. Die oxydative Chlorierung von Ethylen wurde in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 260°C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft von 1:2,2:2,63 und einer Volumgeschwindigkeiten von 480 St-1 (Normalbedingungen) durobgeftihrt.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 4 angeführt.
  • Tabelle 3 Nr. Umwandlung der Aus- Oxyda- Ausbeu- Zusammensetzung des des Ver- Druck, Volum- gangsreagenzien, % tions te an Rohdichloräthans, Gew.% suches ata ge- Athy- Chlor- Sauer- grad Robdi- Summe 1,2- Trischw., len wasser- stoff von chlor- der Dichlor- chlor St-1 stoff Athy- äthan "niede- äthan äthan len,% pro ren" zum 1 Liter chlor-Reak- Kataly- organitor sator, schen zuge- g/1 Verbinführ- dungen ten Äthylen 1 1,4 270 96,3 86,3 94,2 1,8 43 0,2 99,1 0,7 2 4 745 97,0 87,1 94,5 1,5 115 0,1 99,0 0,9 3 7 1300 96,8 86,5 94,3 1,7 206 0,08 99,2 0,72 Tabelle 4 Umwandlung der Oxydations- Zusammensetzung des Ausgangsreagen- grad von Rohdichloräthans, zien, 4 Äthylen, % Gew.% Xthy- Chlor- Sauer- zum Reaktor Summe der 1 ,2-Di- Tri len wasser- stoff zugeführten "niederen" £hlor- chlorstoff Äthylen chlororga- äthan äthan nischen Verbindungen 98,5 89,4 90,2 0t6 0,2 99,1 0,7 Beispiel 5 Der Katalysator wurde analog dem Beispiel 1 unter Verwendung von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm m und einer spezifischen Oberfläche von 260 m2/g bereitet. Verschiedene Zusammensetzungen des bereiteten Katalysators sind in Tabelle 5 angefUhrt. Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde auf einem Katalysator verschiedener Zusammenset&ung bei einer Temperatur von 2800C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft von 1:2:2,39 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-§ (Normalbedingungen durchgeführt.
  • Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche sind in Tabelle 5 angeführt.
  • Tabelle 5 Nr. des Zusammensetzung Umwandlung der Aus- Oxydationqs- Zusammensetzung des Versu- des Katalysators, gangsreagenzien, % grad von At Rohdichloräthans, Gew.% Gew.% ches synthe- Kupfer Ka- Äthyl- Chlor- Sauer- Äthylen, % Summe 1,2-Di- Tritisches (II)- lium- len wasser- stoff zum Reaktor der chlor- chlormikro- chlo- chlo- stoff zugeführten "nie- äthan äthan späri- rid rid Äthylen deren" sches chlor-Alumo- orgasilikat nischen Verbindungen 1 93,43 4,23 2,34 79,9 75,9 82,8 1,3 0,38 98,46 1,16 2 86,6 8,6 4,8 84,3 81,2 90,2 1,5 0,3 98,71 0,99 3 80,77 12,4 6,83 87,03 82,5 92,5 1,1 0,18 98,92 0,9 4 74,5 16,4 9,1 89,8 88,7 92,5 0,815 0,1 98,45 1,45 5 67,35 21 11,65 91,0 90,0 93,3 0,39 0,08 98,42 1,5 Beispil 6 Der Katalysator der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wurde analog dem Beispiel 1 bereitet. Man verwendete dabei synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 250 bis 400µm und einer spezifischen Oberfläche von 350 m2/g. Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde unter den in Beispiel 1 beschriebenen analogen Bedingungen durchgeftihrt mit Ausnahme der Temperatur, welche 2700C betrug.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 6 angerührt.
  • Tabelle 6 Umwandlung der Opydationsgrad Zusammensetzung des Ausgangsreagen- von Äthylen, % Rohdichloräthans, eiern, % zum Reaktor Gew.% Äthy- Chlor- Sauer- zugeführten Summe der 1,2-Di- Grilen wasser- stoff Äthylen "niederen" chlor- chlorstoff chlororga- äthan äthan nischen Verbindungen 81t5 79,4 80,0 0,45 0,1 99,2 0,7 Beispiel 7 Der Katalysator der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wurde analog dem Beispiel 1 bereitet. Man verwendete dabei synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100-25O/fm und einer spezifischen Oberfläche von 497 m2/g. Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde unter den den in Beispiel 1 beschriebenen analogen Bedingungen durchgeführt mit Ausnahme der Temperatur, welche 2700C betrug.
  • Die Ergebnisse des durchgefuhrten Versuches sind in Tabelle 7 angeführt.
  • Tabelle 7 Umwandlung der Oxydationsgrad Zusammensetzung des Ausgangreagenzien, % von Äthylen'% Rohdichloräthans .Gew.% Äthy- Chlor- Sauer- zum Reaktor zu- Summe der 1 ,2-Di- Trilen wasser- stoff geführten Äthy- "niederen" ehlor- chlorstoff len chlororga- äthan äthan nischen Verbindungen 91,4 88,1 zu # #100 2,09 0,1 99,15 0,75 Beispiel 8 Für die Durchführung des Prozesses der oxydativen Chlorierung von Äthylen verwendete man den in Beispiel 1 beschriebenen Katalysator.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 2700C, einem Druck von 1 ata1 einem Volumverhältnis von Äthylen Chlorwasserstoff und Luft von 2:2,2:2,63 und einer Volumgeschwin digkeit von 480 St-1 (Normalbedingungen) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 7 angeführt.
  • Tabelle 8 Umwandlung der Oxydationsgrad Zusammensetzung des Roh-Ausgangsreageagen- von Äthylen, % dichloräthans, Gew.% zien. % zum Reaktor zu- ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ lthy- Chlor- Sauer- geführten Äthy- Summe der 1,2- Trilen wasser- stoff len "niederen" Di- chlorstoff chlororga- chlor- äthan nischen äthan Verbindungen 96,5 85,1 91,4 0,9 0,5 98,45 1,05 Beispiel 9 Der Katalysator der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wurde analog dem Beispiel 1 bereitet. Dabei verwendete man synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250!m und einer spezifischen Oberfläche von 354 m²/g.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 270°C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Xthylen Chlorwasserstoff und Luft von 2:2,2:2,63 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-1 (Normalbedingungen) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 9 angeführt.
  • Tabelle 9 Umwandlung der Oxydationsgrad Zusammensetzung des Ausgangsreagen- von Äthylen, % Rohdichloräthans, zien, % zum Reaktor zu- Gew.% Äthy- Chlor- Sauer- geführten Äthy- Summe der 1,2- Trilen wasser- stoff len "niede- Di- chlorstoff ren" chlor- äthan chloror- äthan ganischen Verbindungen 97,0 87,4 94*0 1,3 0,47 98,53 1,0 Beispiel 10 Der Katalysator der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wurde analog dem Beispiel 1 bereitet. Dabei verwendete man synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250/<m und einer spezifie schen Oberfläche von 220 m2/g.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde in der Wirbeschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 2700C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylen, Chlorwasserstoff und Sauerstoff (Ausgangsreagenzien) von 1:2,2:0,55 und einer Volumgeschwindigkeit 480 St-1 (Normalb e dingungen) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 10 angeführt, Tabelle 10 Umwandlung des Aus- Oxydationsgrad Zusammensetzung des gangsreagenzien, % von Äthylen, % Rohdichloräthans, Gew.% Äthy- Chlor- Sauer- zum Reaktor zu- Summe der 1,2-Di- Trilen wasser- stoff geführten Ät- "niede- chlor- chlorstoff hylen ren" chlow- äthan äthan organischen Verbindungen 97,0 86,2 90t9 0,6 0,6 98,3 1,1 Beispiel 11 Der Katalysator wurde durch Durchtränken bei einer Temperatur von 1500C von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 25% m und einer spezifischen Oberfläche von 260 m2/g bereitet. Die einer Durchtränkung wurde mit wässeriges Lösung eines Gemisches von Kupfer(II)-chlorid und Kaliumchlorid durchgeführt, die in berechneten Mengen genommen wurden. Das durchtränkte Alumosilikat wurde bei einer Temperatur von 1200C auf konstantes Gewicht getrocknet. Der bereitete Katalysator wies die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) auf: Kupfer(II)-chlorid 12,75; Kaliumchlorid 7; synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 80,25. Der Katalysator wies eine Kornzusammensetzung von 100 bis 250µm auf.
  • In ähnlicher Weise wurde ein Katalysator auf der Basis von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und einer spezifischen Oberfläche von 260 m2/g, das 18 Gewichtsprozent Zeolith enthält, bereitet. Die Zusammensetzung des bereiteten Katalysators ist wie folgt (in Gewichtsprozenten): Kupfer(II)-chlorid 12,75; Kaliumchlorid 7; synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 67,81; Zeolith 12,44. Der Katalysator wies eine Kornzusammensetzung von 100 bis 250µm auf.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde auf den bereiteten Katalysatoren bei einer Temperatur von 2700C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von sthylen, Chlorwasserstoff und Luft von 1:2,2:2,63 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-1 (Normalbedingungen) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche sind in Tabelle 11 angeführt.
  • Tabelle 11 Nr. des Kata- Umwandlung des -Aus- Oxydations- Zusammensetzung des Ver- lysator- gangsreagenzien, % grad von Rohdichloräthans, Gew.% suches art Äthy- Chlor- Sauer- Äthylen,% Summe 1,2-Di- Trilen was- stoff zum Reaktor der chlor- chlorser- zugeführeten "nie- äthan äthan stoff Äthylken deren" chlororganischen Verbindungen Kataly- 96,5 85,5 90,0 1,0 0,5 98,45 1,0 sator auf Alumosilikatbasis 2 Kataly- 99,0 88,5 90,0 0,3 0,65 98,35 sator auf der Basis von zeolithhaltigem Alumosilikat Beispiel 12 Für die Durchführung der oxydativen Chlorierung von Äthylen verwendete man die in Beispiel 11 beschriebenen Katalysatoren. Der Prozeß wurde unter den dem Beispiel 11 analogen Bedingungen durchgeführt mit Ausnahme der Temperatur, die 300°C betrug.
  • Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche sind in Tabelle 12 angeführt.
  • Tabelle 12 Umwandlung der Aus- Oxydatias Zusammensetzung des Nr. Kataly- gangsreagenzien, % grad von Rohdichloräthans,Gew.% des sator-Ver art Äthyl- Chlor- Sauer- Äthylen, % Summe 1,2-Di- Trisu- len wasser- stoff zum Reak- der chlor- chlorstoff tor zuge- "niede- äthan äthan ches stoff tor zuge- niede- äthan äthan führten ren" Äthylen chlororganischen Verbindungen 12 3 4 5 6 7 8 9 1 Kataly- 86,0 77,2 90Ç5 2,8 1,07 96,9 2,03 sator auf Alumosilikatbasis 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 Katalysa- 100 88,6 94a1 0,64 0,95 97a1 1,95 tor auf der Basis von zeolithhaltigem Alumosilikat Beispiel 13 Für die Durchführung der oxydativen Chlorierung von Äthylen verwendete man die in Beispiel 11 beschriebenen Katalysatoren.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde bei einer Temperatur von 270°C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft von 1,07:2:3,35 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-1 (Normalbedingungen) durchgeführt.
  • Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche sind in Tabelle 13 angeführt.
  • Tabelle 13 Nr. Kataly- Umwandlung der Aus- Owda- Zusammensetzung des des torart gangsreagenzien,% tions- Rohdichloräthans,Gew% Versu- Äthy- Chlor- Sauer- grad von Summe 1,2-Di- Triches len was stoff Äthylen, der chlor- chlorser- % zum wniede- äthan äthan stoff Reaktor ren" zugeführ- chlorten Äthy- organilen schen Verbindungen 1 Katalysa- 96,8 99,0 85,7 5,09 0,6 98,1 1,3 tor auf Alumosilikatbasis 2 Katalysa- 98,7 98,6 74,0 0,8 0,65 98,2 1,15 tor auf der Basis von zeolithhaltigem Alumosilikat Beispiel 14 Man bereitete analog zu Beispiel 11 einen Katalysator auf der Basis von synthetischem mikrospha£'rischem Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und einer spezifischen Oberfläche von 260 m2/g und einen Katalysator auf der Basis von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat, das die gleichen Kennwerte besitzt und 18 Gewichtsprozent Zeolith enthält. Der auf der Basis von zeolithfreiem Alumosilikat bereitete Katalysator wies die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) auf: Eupfer(II)-chlorid 6,5; Kaliumchlorid 3,6; synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 89,9. Der auf der Basis von zeolithhaltigem Alumosilikat bereitete Katalysator wies die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) auf: Kupfer(II)-chlorid 6,5; Kaliumchlorid 3,6; synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 73,7 Zeolith 16,2.
  • Die @ oxydative Chlorierung von Äthylen wurde auf den bereiteten Katalysatoren bei einer Temperatur von 2700C, , einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylent Chlorwasserstoff und Luft von 1,07:2:3,35 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 St-1 (normalbedingungen durchgeführt.
  • Die Ergebnisse der durchgeführten Versuche sind in Tabelle 14 angeführt.
  • Tabelle 14 Nr. des Katalysa- Umwandlung der Aus- Oyyda- Zusammensetzung des Versu- torat gangsreagenzien, % tions Rohdichloräthans,Gew.% ches Äthyl- Chlor- Sauer- grad Summe 1,2-Di- Trilen wasser- stoff von der chlor- chlorstoff äthylen niede- äthan äthan %zum ren" Reaktor chlorzuge- organiführten schen Äthylen Verbindungen 1 Katalysator 95,7 92,0 80,3 2,9 0,7 97f9 124 auf Alumosilikatbasis 2 Katalysator 98,0 97,5 76,0 0,7 0,1 98 1,8 auf der Basis von zeolithhaltigem Alumosilikat Beispiel 15 Den Katalysator bereitete man durch Durchtränken bei einer Temperatur von 1500C von synthetischem mikrosphärischem Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und einer spezifischen Oberfläche von 250 m2/g , das 18 Gew.% Zeolith enthält. Die Durchtränkung wurde mit wässeriger Lösung eines Gemisches von Supfer(II)-chlorid und Kaliumcniorid, die in berechneten Mengen genommen werden, durchgeführt. Das durchtrankte zeolithhaltige Alumosilikat wurde bei einer Temperatur von 1200C auf konstantes Gewicht getrocknet. Der bereitete Katalysator wies die folgende Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) auf: Kupfer(II)-chlorid 12,751 Kaliumchlorid 7t synthetisches mikrosphärisches Alumosilikat 67,81; Zeolith 12,44.
  • Die oxydative Chlorierung von Äthylen wurde in der Wirbelschicht des Katalysators bei einer Temperatur von 2600C, einem Druck von 1 ata, einem Volumverhältnis von Äthylen, Chlorwasserstoff und Luft von 1:2,2:2,63 und einer Volumgeschwindigkeit von 480 Set 1 (Normalbedingungen durchgeführt.
  • Die Ergebnisse des durchgeführten Versuches sind in Tabelle 15 angeführt.
  • Tabelle 15 Umwandlung der Aus- Oxydations- Zusammensetzung des gangsreagenzien,% grad von Äthy- Rohdichloräthans,Gew% Äthy- Chlor- Sauer- len, % zum Re- Summe der 1 ,2-Di- Trilen wasser- stoff aktor zuge- "niedern" chlor- chlorstoff führten Äthy- chlororga- äthan äthan len nischen Verbindungen 98,5 88,5 90,3 0§1 O4 98,8 0,8

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: (3 Katalysator für die Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch oxydative Chlorierung von Äthylen, der 67 bis 94 Gewichtsprozent eines Stoffes mit hochentwickelter Oberfläche, 4 bis 21 Gewichtsprozent Kupfer( II) -chlorid und 2 bis 12 Gewichtsprozent Kaliwnchlorid enthält, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Katalysator als Stoff mit hochentwickelter Oberfläche synthetische 5 mikrosphärisches Alumosilikat mit einem Teilchendurchmesser von nicht über 400µm und einer spezifischen Oberfläche von 200 bis 500 m2/g enthält.
  2. 2. Katalysator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das in dem Katalysator enthaltene synthetische mikrosphärische Alumosilikat Zeolith in einer Menge von über 10 Gewichtsprozent enthält.
  3. 3. Katalysator nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e n n ; e i c h n e t , daß das in dem Katalysator enthaltene synthetische mikrosphärische Alumosilikat Zeolith in einer Menge von 18 Gewichtsprozent enthält.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch oxydative Chlorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 250 bis 320°C unter einem Druck von 1 bis 7 ata in der Wirbelschicht des Katalysators, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t,daß man einen Katalysator nach Anspruch 1 oder 2 verwendet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei der Verwendung des Katalysators ohne Zeolith das synthetische mikrosphärische Alumosilikat einen Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und eine spezifische Oberfläche von 260m²/g aufweist, wobei die oxydative Chlorierung vqn Äthylen bei einer Temperatur von 260 bis 2700C unter einem Druck von 4 ata durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß bei der Verwendung des Katalysators mit Zeolith das synthetische mikrosphärische Alumosilikat einen Teilchendurchmesser von 100 bis 250µm und eine spezifische Oberfläche von 250m²/g aufweist, wobei die oxydative Chlorierung von Äthylen bei einer Temperatur von 260 bis 270°C unter einem Druck von 1 etwa durchgeführt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2409793A1 (fr) * 1977-11-25 1979-06-22 Ppg Industries Inc Catalyseur a base d'halogenures metalliques et son application a la production de dichlorure d'ethylene
WO2021002344A1 (ja) * 2019-07-01 2021-01-07 ダイキン工業株式会社 アルカンの製造方法

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