DE2604239A1 - Verfahren zur herstellung von chlorkohlenwasserstoffen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von chlorkohlenwasserstoffenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE DIPL.-INS. R. SPLANEMANN DIPL1-CHEM-Dr1B1REITZNER - dipu-ing. J. RICHTER
The iAimmus Company 8OOO MUNCHEN 2 4. lebr. 1976
1515 Broad Street Telefon (089)220207/226209
_ x_ _ » Telegramme: Inventius München
Bloomfield, N.J. (Y.St.A.)
Unsere Akte,= 3106-1-9507
Ihr Zeichen:
Pat ent anmeldung
Verfahren zur Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen, insbesondere ein neues und verbessertes
Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus Reaktionsgemischen, die aus einer Zone abgezogen werden,
in welcher die Chlorkohlenwasserstoffe erzeugt werden.
Bei der Erzeugung von Chlorkohlenwasserstoffen nach einem Verfahren vom Typ der Oxychlorierung wird ein Teil des
Kohlenwasserstoff-Einsatzgutes zu Kohlendioxid oxidiert, das aus dem System entfernt werden muß, damit es sich nicht
anreichert.
Erfindungsgemäß soll ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen geschaffen werden.
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Konten: Deutsche Bank AG, München, Konto-Nr. 20/14009 · Postscheck: München 60060-807
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Weiterhin soll das Kohlendioxid aus einem System zur Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen auf einfache Weise
entfernt werden.
Erfindungsgemäß wird aus einem Reaktionsgemisch, das aus
einer Zone, in welcher Chlorkohlenwasserstoffe erzeugt werden, abgezogen wird, ein Gasstrom, der nicht-umgesetzte
Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und eine kleinere Menge
mindestens eines Chlorkohlenwasserstoffs enthält, gewonnen. Der Gasstrom wird mit einer Absorptionslösung für saure
Gase in Berührung gebracht, um das darin enthaltene Kohlendioxid zu absorbieren, wobei die Lösung vor ihrer Einführung
in den Kohlendioxid-Abstreifer von Chlorkohlenwasserstoffen befreit wird, so daß die in den Kohlendioxid-Abstreifer
eingeführte Absorptionslösung praktisch frei von Chlorkohlenwasserstoffen gehalten wird. Es wurde
gefunden, daß durch diese Entfernung die nutzbare Lebensdauer der Absorptionslösung verlängert wird. Im allgemeinen
ist die Menge der Chlorkohlenwasserstoffe (gemessen als Menge der Chlorkohlenwasserstoffe in der Ableitung des
Kohlendioxid-Abstreifers) weniger als 100 ppm und vorzugsweise weniger als 50 ppm.
Die Kohlenwasserstoffe in dem aus der Köhlendioxid-Absorptionszone
austretenden Gasstrom werden in die Zone zur Erzeugung der Chlorkohlenwasserstoffe zurückgeleitet. Die an Kohlendioxid
angereicherte Absorptionslösung wird in eine Regenerationszone (Kohlendipxid-Abstreifer) geleitet, um das Kohlendioxid
zu entfernen und eine schwache Absorptionslösung zur Rückleitung in die Kohlendioxid-Absorptionszone zu gewinnen.
Die zur Absorption des Kohlendioxids verwendete Absorptionslösung kann eine große Vielzahl von an sich bekannten Absorptionslösungen
für Kohlendioxid umfassen. Als repräsentative Beispiele für solche Absorptionslösungen können
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Amin-Absorptionslösungen (einschließlich Alkoliolamine),
Carbonate (einschließlich organisclie und anorganische
Carbonate) ; Sulfolane, Dioxolane usw. genannt werden. Die
Absorptionslösung enthält vorzugsweise ein Carbonat, insbesondere ein Alkalicarbonat (Natrium- oder Kaliumcarbonat).
Die Regeneration (stripping) der kohlendioxidreichen Absorptionslösung
erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Abstreifgases, wozu vorzugsweise der Kohlenwasserstoff
dient, der als Einsatzgut für die Chlorkohlenwasserstoff-Produktionszone
verwendet wird. Es können aber auch andere Abstreifgase als das Kohlenwasserstoff-Einsatzgut verwendet
werden, vorausgesetzt, daß das Abstreifgas die Absorption
des Kohlendioxids nicht beeinträchtigt. Das Kohlenwasserstoff-Einsatzgas ist jedoch das bevorzugte Abstreifgas,
da in diesem 3?alle keine Eremdsubstanzen in das System
eingeführt werden müssen, um das Abstreifen zu bewirken. Das Abstreifen kann aber auch ohne Verwendung eines Abstreifgases
erfolgen, z.B. durch Wieder erhitzen der Bodenfraktionen, obgleich die "Verwendung eines Abstreifgases
bevorzugt wird; insbesondere wird der als Einsatzgut in die Chlorkohlenwasserstoff-Produktionszone verwendete
Kohlenwasserstoff verwendet.
Die Absorption des Kohlendioxids und das Abstreifen des
gelösten Chlorkohlenwasserstoffes aus der Kohlendioxid-Absorptionslösung vor dem Abstreifen des Kohlendioxids
kann in einem einzigen Gefäß durchgeführt werden, wobei der Bodenteil des Gefäßes als Ab streifabschnitt zur Entfernung
der gelösten Chlorkohlenwasserstoffe dient. Dies führt dazu, daß das praktisch kohlendioxidfreie Einsatzgas,
abgestreifte Chlorkohlenwasserstoffe und Abstreifgas
in einem einzigen Strom aus dem Absorber entfernt werden.
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Die Absorption des Kohlendioxids und das Abstreifen des
gelösten Chlorkohlenwasserstoffs können aber auch in getrennten
Gefäßen oder in getrennten Abschnitten des gleichen Gefäßes erfolgen, wobei die kohlendioxidreiche Absorptionslösung aus dem Absorber in den getrennten Abstreifabschnitt
oder in das getrennte Abstreifgefäß eingeführt wird, bevor sie in den Kohlendioxid-Ab streif er eingeleitet wird.
Bei Verwendung getrennter Gefäße oder Abschnitte werden die Gasströme, die aus der Kohlendioxid-Abstreifung bzw. aus
der Chlorkohlenwasserstoff -Abstreif ung kommen, in die Chlorkohlenwasserstoff-Eroduktionszone geleitet.
Der Kohlendioxid-Absorber wird im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 43 bis 7"10C (110 bis 1600F), vorzugsweise
von etwa 49 bis 600C (120 bis 1400F) und bei Drücken von
etwa 3»4 bis 34 atü (50 bis 500 psig), vorzugsweise von
etwa 5,1 bis 6,8 atü (75 bis 100 psig) gefahren. Diese Bedingungen sind nur beispielsweise genannt, und die Auswahl
der optimalen Bedingungen für die Absorption von Kohlendioxid unter Verwendung einer Carbonat-Absorptionslösung
unter gleichzeitigem Abstreifen, wodurch die angereicherte Absorptionslösung praktisch frei von Chlorkohlenwasserstoffen
gehalten wird, kann aufgrund der Lehre der Erfindung von einem Durchschnittsfachmann leicht getroffen werden.
Wenn das Abstreifen der Chlorkohlenwasserstoffe aus der kohlendioxidreichen Absorptionslösung (ohne Abstreifen
des Kohlendioxids) in einem getrennten Gefäß oder in einem getrennten Abschnitt erfolgt, kann das Abstreifen unter
anderen Bedingungen, als sie im Absorber herrschen, erfolgen, z.B. bei niedrigerem Druck.
Nach dem Abstreifen der gelösten Chlorkohlenwasserstoffe aus der kohlendioxidreichen Absorptionslösung wird diese
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in einen an sich bekannten Kohlendioxid-Abstreifer eingeführt, um eine schwache Absorptionslösung zur Rückleitung
in den Kohlendioxid-Absorber zu gewinnen.
Der Gasstrom, der Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und
einen oder mehrere Chlorkohlenwasserstoffe enthält, und der zur Einleitung in die Kohlendioxid-Absorptionszone
verwendet wird, kann von den abströmenden Ohlorkohlenwasserstoffen
nach einer Vielzahl von Verfahren getrennt werden. Im allgemeinen enthalten die abströmenden Chlorkohlenwasserstoffe
auch Wasserdampf, und ein bequemes Verfahren zur Abtrennung des Wasserdampfes von dem abströmenden
Gas besteht darin, dieses abzukühlen, um das Wasser auszukondensieren, wobei durch die Kühlung im allgemeinen
auch eine Kondensation der schwereren Chlorkohlenwasserstoff
komponenten aus den abströmenden Gasen erfolgt;
auf diese Weise wird ein Gasstrom, der Methan, inerte Gase, Kohlendioxid und leichtere Chlorkohlenwasserstoffe enthält,
durch den Kühlvorgang erhalten. Der ganze Gasstrom oder ein Teil davon kann als Einsatzgut für das Kohlendioxid-Absorptionssystem
verwendet werden. Im allgemeinen kann ein solcher Gasstrom dadurch wiedergewonnen werden,
daß man das abströmende ohlorkohlenwasserstoffhaltige Gas in einer oder mehreren Kühlstufen (in indirekten Kühlstufen
oder direkten Abschreck-Kühlstufen) auf eine Temperatur von
etwa 43 bis -120C (110 bis 100F) bei Drücken zwischen etwa
2 bis 14 atü (30 bis 200 psig) abkühlt.
Obgleich diese Arbeitsweise bevorzugt wird, kann der Gasstrom, der Kohlenwasserstoffen, Kohlendioxid und Chlorkohlenwasserstoffe
enthält, auch auf andere Weise regeneriert werden, z.B. durch !fraktionierung. Bei der Regenerierung
kann der in das Kohlendioxid-Absorptionssystem eingeleitete Gasstrom natürlich auch frei von inerten
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Gasen, wie Kohlenmonoxid und Stickstoff, sein, d.h. die
inerten Gase können entfernt werden, bevor das Gas, das Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und Chlorkohlenwasserstoffe
enthält, in das Kohlendioxid-Absorptionssystem eingeführt wird. Im. allgemeinen sind jedoch gewisse Mengen an
inerten Gasen in dem Gas, das in die Kohlendioxid-Abs orptionsζone geleitet wird, vorhanden.
Das Chlorkohlenwasser st off-Reaktionsgemisch kann nach einer
großen Vielzahl von an sich bekannten Oxychlorierungsverfahren erzeugt werden; diese Verfahren werden bekanntlich
in Gegenwart eines Deacon- oder Oxychlorierungs-Katalysators durchgeführt. Die allgemeinen Arbeitsweisen zur Erzeugung
von Chlorkohlenwasserstoffen durch Oxychlorierung sind an sich bekannt, und eine ausführlichere Beschreibung dieser
Verfahren erscheint zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt erforderlich.
Obgleich das Verfahren gemäß der Erfindung allgemein auf die Oxychlorierung von Kohlenwasserstoffen anwendbar ist,
ist es besonders geeignet für die Oxychlorierung von aliphatischen Gy, bis C^-Kohlenwasserstoffen, die sowohl gesättigt
als auch olefinisch ungesättigt sein können; insbesondere ist es geeignet-, für die Oxychlorierung von
Methan zur Erzeugung von chlorierten Methanen, sowie von Äthan und/oder Äthylen zur Erzeugung von chlorierten Op-Kohlenwasserstoffen.
Bei einem solchen Verfahren wird ein geschmolzenes Gemisch aus Kupfer-(I)-Chlorid,
Kupfer-(II)-Chlorid und einem geeigneten schmelzpunkterniedrigenden
Mittel, insbesondere Kaliumchlorid, mit molekularem Sauerstoff in einer ersten Reaktionszone
(Oxidationszone) in Berührung gebracht, um Kupferoxychlorid
zu erzeugen. Ein geschmolzenes Gemisch aus Kupfer-(I)-Chlorid, Kupfer-(II)-Chlorid und Kupferoxychlorid, das aus
der ersten Reaktionszone abgezogen wird, wird in einer zweiten Reaktionszone (Oxyehlorierungs- und Chlorierungszone) mit dem Kohlenwasserstoff und Chlorwasserstoff und/oder
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Chlor in Berührung gebracht, um Chlorkohlenwasserstoffe
zu erzeugen. Das in die zweite Reaktionszone eingeleitete Material enthält nach Bedarf im allgemeinen auch Chlorkohlenwasserstoffe
als Rücklauf. Die Salzschmelze aus der zweiten Reaktionszone wird in die erste Reaktionszone zurückgeleitet.
Im allgemeinen wird die zweite Reaktionszone bei einer Temperatur von etwa 370 bis 6500C (700 bis 12000S1), vorzugsweise
von etwa 370 bis 5100C (700 bis 95O0F) gefahren,
wobei eine höhere Selektivität bei Temperaturen von etwa 370 bis 460°C (700 bis 8600F), vorzugsweise von etwa 427
bis 454°C (800 bis 8500F) ,erhalten wird. Die Arbeitsdrücke
liegen im allgemeinen in der Größenordnung von 1 bis 10 atm.
Die erste Reaktionszone (Oxidationszone) wird im allgemeinen
bei Temperaturen von etwa 370 bis 5100C (700 bis 95O0F),
vorzugsweise von 427 bis 4820C (800 bis 90O0F) gefahren,
wobei der Betriebsdruck im allgemeinen in der Größenordnung von 1 bis etwa 10 atm liegt.
Die in die Oxychlorierungszone zurückgeleiteten Chlorkohlenwasserstoffe
werden durch das gewünschte Reaktionsprodukt bestimmt. Wenn alle Chlorkohlenwasserstoffe in den erzeugten
Anteilen als Produkt gewünscht werden, ist natürlich eine Rückleitung der Chlorkohlenwasserstoffe nicht
notwendig. Beispielsweise wird bei der Erzeugung von "Vinylchlorid aus Äthan und/oder Äthylen das bei der
Oxychlorierung gebildete 1,2-Dichloräthan wiedergewonnen
und in einer getrennten Reaktionszone dehydrochloriert.
Spezielle Verfahren zur Erzeugung von chlorierten Methanen
unter Verwendung von Salzschmelzen sind in den deutschen Patentanmeldungen P 23 51 565.3 und P 23 51 898.1 beschrieben.
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Spezielle Verfahren zur Chlorierung (Oxychlorierung) von Ithan und/oder Äthylen unter Verwendung von Salzschmelzen
sind in der deutschen Patentanmeldung P 22 30 259.6 beschrieben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
Eine Salzschmelze, die Zupfer-(I)-Chlorid, Kupfer-(XI)-Chlorid
und ein schmelzpunkterniedrigendes Mittel, insbesondere Kaliumchlorid, enthält, wird über die Leitung 10
in eine Oxidations-Eeaktionszone 11 eingeleitet, worin die
Salzschmelze mit molekularem Sauerstoff, der durch die Leitung 12 eingeleitet wird, in Berührung kommt, wobei
Kupferoxychlorid gebildet wird·
Eine Salzschmelze, die Kupfer-(I)-Chlorid, Kupfer-(II)-Chlorid und Kupferoxychlorid enthält und die aus der Oxidationszone
11 über die Leitung 13 abgezogen wurde, wird in eine Methan-Oxychlorierungszone 14 eingeleitet, in
welcher die Salzschmelze mit frisch über die Leitung 15 zugeführtem Methan, Chlorwasserstoff, Chlor oder Gemischen
beider, die durch die Leitung 16 zugeführt werden, sowie mit einem zurückgeleiteten Methanstrom, der durch die
Leitung 17 zugeführt wird und der nachstehend noch erläutert wird, und mit einem zurückgeleiteten chlorierten
Methanstrom, der durch die Leitung 19 eingeführt wird, in Berührung gebracht wird. Als Folge davon wird das Methan,
wie vorstehend schon erwähnt, zu chlorierten Methanen oxychloriert.
Die aus der Beaktionszone 14 abgezogene Salzschmelze wird
über die Leitung 10 in die Oxidations-Eeaktionszone 11 zurückgeleitet.
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Ein chloriertes Methan-Reaktionsprodukt, das chlorierte
Methane, nichtumgesetztes Methan, Wasserdampf, Kohlendioxid und (als inerte Gase) Stickstoff und Kohlenmonoxid
enthält, wird über die Leitung 21 aus der Reaktionszone abgezogen und in das schematisch mit 22 bezeichnete Kühlsystem
eingeleitet. Im Kühlsystem 22 wird das Reaktionsgemisch in einer oder mehreren Stufen gekühlt, um den
Wasserdampf auszukondensieren. Bei der Kondensation des Wassers werden auch die schwereren chlorierten Methane
aus dem Re akt ions gemisch auskondensiert, wobei man einen
Gasstrom erhält, der aus Methan und leichteren Komponenten (Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Stickstoff) zusammengesetzt
ist und der im allgemeinen auch etwas weniger stark chloriertes Methan, im allgemeinen Methylchlorid sowie
kleinere Mengen an Methylenchlorid und Chloroform enthält; dieser Gasstrom wird über die Leitung 25 aus der Zone 22
entfernt.
Der Rest der austretenden Ghlorkohlenwasserstoffe wird über
die Leitung 24 aus der Zone 22 entfernt und in ein Wiedergewinnungssystem
eingeführt, um das gewünschte chlorierte Methanprodukt sowie chlorierte Methane zum Zurückleiten
in die Methan-Gxyehlorierungszone über die Leitung 19 zu
gewinnen. Der Gasstrom in der Leitung 2$, der Methan, Ihertgase (Kohlenmonoxid und Stickstoff), Kohlendioxid,
chlorierte Methane (insbesondere Methylchlorid und im allgemeinen auch kleinere Mengen an Methylenchlorid und
Chloroform) enthält, wird im Kompressor 18 komprimiert, und das komprimierte Gas in der Leitung 15 wird in einen
Abstreifer-Absorber eingeleitet, der im allgemeinen mit bezeichnet ist. Der Abstreifer-Absorber 26 wird so gefahren,
daß die Absorption im oberen Abschnitt 27 und die Abstreifung
im unteren Abschnitt 28 stattfindet.
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Eine unverbrauchte Absorptionslösung für saure Gase, z.B.
eine Carbonatlösung, insbesondere eine Lösung von Kaliumcarbonat,
wird über die Leitung 29 in den oberen Abschnitt 27 eingeführt und kommt im Gegenstrom mit dem
durch die Leitung 25 eingeführten Gasstrom in Berührung.
Durch die Gegenstromberührung wird das im Gasstrom vorhandene
Kohlendioxid zusammen mit kleineren Mengen an chlorierten Methanen absorbiert.
Ein Teil des Methans,der als frisches Einsatzgut verwendet
werden soll, wird durch die Leitung 31 in den Abstreifabschnitt
21 des Abstreifer-Absorbers 26 eingeleitet, um
absorbierte chlorierte Methane aus der Absorptionslösung zu entfernen und auf diese Weise die angereicherte Absorptionslösung,
die aus dem Abstreifer-Absorber 26 abgezogen wird, praktisch frei von chlorierten Methanen zu
halten.
Eine angereicherte Absorptionslösung, die absorbiertes Kohlendioxid enthält und die praktisch frei von chlorierten
Methanen ist, wird über die Leitung 32 aus der Kolonne
abgezogen, durch einen Wärmeaustauscher 33 geleitet, worin die angereicherte Absorptionslösung durch indirekten Wärmeaustausch mit neuer Absorptionslösung erhitzt wird, und durch
die Leitung 34- in eine Regenerationskolonne (Abstreifkolonne)
35 geleitet, die so konstruiert und betrieben ist, daß die absorbierten Komponenten aus der Absorptionslösung abgestreift
werden. Das abgestreifte Kohlendioxid wird durch die Leitung 36 abgelassen.
Eine regenerierte Absorpticnslösung wird durch die Leitung aus dem Abstreifer 35 abgezogen, durch den Wärmeaustauscher
geleitet und über die Leitung 29 in die Absorptionskolonne geleitet.
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Ein Gasstrom, der nichtumgesetztes Methan aus dem abströmenden
Reaktionsprodukt,frisch als Abstreifgas zugeführtes Methan,
chlorierte Methane und inerte Gase enthält, wird über die Leitung 17 aus der Kolonne 26 abgezogen und in den Reaktor
zurückgeleitet.
Je nach der Zusammensetzung des aus dem Absorber 26 abgezogenen Gases und der gewünschten Produkte kann das Gas in die Trenn-
und Regenerierzone eingeleitet werden, um chlorierte Methane zu entfernen, wobei das Methan in den Reaktor 14 zurückgeleitet
wird.
Nach einer weiteren Alternative kann das ganze Gas oder ein
Teil des Gases aus dem Kühlsystem 22 in ein System zur Entfernung der inerten Bestandteile geleitet werden, bevor es
in das Kohlendioxid-Absorptionssystem eingeführt wird. Ih ähnlicher: Weise kann nur ein Teil des kohlendioxidhalt igen
Gases in das Kohlendioxid-Absorptionssystem eingeleitet werden, wobei der Rest je nach Bedarf ohne vorherige Entfernung
des Kohlendioxids verwendet wird.
Andererseits kann der Strom, der Methan, Kohlendioxid und chlorierte Methane enthält, auch nach anderen Verfahren
als nach dem speziell beschriebenen Kühlverfahren aus dem abströmenden Reaktionsgemisch abgetrennt werden.
Obgleich das Verfahren gemäß der Erfindung insbesondere im Hinblick auf die Erzeugung von chlorierten Methanen beschrieben
wurde, kann es auch für die Chlorierung (Oxychlorierung) von Äthan und/oder Äthylen verwendet werden,
wobei das Abstreifgas bei einem solchen Verfahren vorzugsweise
das Äthan und/oder das Äthylen ist, das als frisches Einsatzgut zugegeben wird. Selbstverständlich ist das
Verfahren auch auf die Erzeugung von chlorierten Kohlenwasserstoffen ohne Verwendung von Salzschmelzen anwendbar.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Absorption des Kohlendioxids und die Abstreifung der Chlorkohlenwasserstoffe
aus der mit Kohlendioxid angereicherten Absorptionslösung in getrennten Gefäßen oder Gefaßabschnitten durchgeführt
werden, wobei sowohl der Gasstrom aus dem Absorber als auch der Gasstrom aus dem Abstreifer in die Zone 14-eingeführt
werden.
Die vorstehend genannten und andere Abweichungen ergeben sich aufgrund der Lehre der Erfindung.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele noch näher erläutert.
Der nachstehend angegebene Rücklauf strom, der bei der
Chlorierung (Oxychlorierung) von Methan unter Verwendung von geschmolzenen Kupferchloriden erhalten wurde, wird
bei einer Temperatur von etwa 600C (1400S1) und einem Druck
von etwa 6,8 atü unter Verwendung einer 25 %igen Kaliumcarbonatlösung
einer Kohlendioxid-Absorption unterzogen:
kg/Std. (Lb/Std.)
Έ2 | 33,5 | (74) |
°2 | 8,2 | (18) |
CO | 5,4 | (12) |
CH4 | 337 | (743) |
co2 | 193 | (427) |
CH3Cl | Spuren | |
CH2Cl2 | Spuren | |
CHCl-, | Spuren | |
CCl4 | 59,4 | (131) |
638 | (1405) | |
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(60,5 Eb Mol/Sfcd.)
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Die Carbonatlöstmg absorbiert Spuren von Methylchlorid,
Methylenchlorid, Chloroform und etwa 0,91 kg/Std. (2 Lb/Std.)
Tetrachlorkohlenstoff, wobei die Konzentration an Tetrachlorkohlenstoff im abgelassenen GOp 4700 ppm (bezogen auf
das Gewicht) beträgt. Durch Abstreifen der Carbonatlösung
mit 3 Mol/Std. Methan wird der OCl^-Gehalt im abgelassenen
auf etwa 5 ppm (bezogen auf das Gewicht) herabgesetzt.
Der nachstehend angegebene Gasstrom, der bei der Chlorierung (Oxychlorierung) von Ithan zu Vinylchlorid (VC) unter Verwendung
von geschmolzenen Kupferchloriden erhalten wurde, wird bei einer Temperatur von etwa 600C (1400I1) und einem
Druck von etwa 6,8 atü (100 psig) unter Verwendung einer 25 %igen Kaliumcarbonatlösung einer Kohlendioxid-Absorption
unterzogen.
Komponenten | kg/Std. | (Lb/Std.) |
Inerte Bestandteile | 1780 | (3919) |
CO2 | 1980 | (4362) |
C2H4 | 8630 | (18973) |
°2H6 | 16400 | (36117) |
C2H2/C3-Kw | 620 | (1367) |
CHZC1/C,,-Kw 0 4 |
25O | (550) |
C2H5Cl(VC) | 13950 | (30756) |
C2H5Cl | 9060 | (19989) |
Chloride von C2-Kw | 982 | (2164) |
Chloride von C.-Kw | 95 | (210) |
Ithylendichlorid | 148 | (327) |
Schwere Endfraktion | 45 | (100) |
Wasser | 57 | (126) |
54000 | = 1375 kg Mol/Std. | |
(118960 | = 3015,1 lib Mol/Std.) |
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Die Carbonatlösung absorbiert 23,6 kg/Std. (52 Lb/Std.)
Vinylchlorid, 59 kg/Std. (13O Lb/Std.) Äthylchlorid und
28,1 kg/Std. (62 Lb/Std.) schwerere Chloride. Alle diese Chloride gehen vom CCU-Abstreifer mit dem abgelassenen
COo in die Atmosphäre. Die Konzentration an Vinylchlorid
im Abgas beträgt 12000 ppm (bezogen auf das Gewicht), wenn die angereicherte Carbonatlösung mit 30 Mol/Std. Äthan
(etwa 20 % des gesamten, neu zugeführten Äthans) abgestreift wird, so nimmt der Vinylchloridgehalt im abgelassenen
COp auf weniger als 1 ppm (bezogen auf das Gewicht)
ab. Der Äthylchloridgehalt im Abgas vermindert sich auf 30 ppm (bezogen auf das Gewicht). Bei der vorstehend angegebenen
Abstreifgeschwindigkeit des Äthans bleiben etwa
60 % der schwereren Chloride in der angereicherten Carbonatlösung. Wenn die Äthanmenge im Abstreifgas auf 120 Mol/Std.
erhöht wird, (etwa 80 % des frischen Einsatzgutes), wird der Gehalt an schwereren Chloriden im COp-Abgas auf 20 ppm
(bezogen auf das Gewicht) herabgesetzt.
Die vorliegende Erfindung ist besonders deshalb vorteilhaft,
weil das Kohlendioxid aus einem System zur Erzeugung von Chlorkohlenwasserstoffen wirksam mit einer längeren brauchbaren
Lebensdauer der Kohlendioxid-Absorptionslösung entfernt werden kann. Weiterhin ist das aus dem Absorptions-Abstreifer
austretende Gas praktisch frei von Chlorkohlenwasserstoffen, wodurch Verluste an diesen Substanzen vermindert
werden und praktisch keine Schadstoffe in die Atmosphäre gelangen können.
- Patentansprüche -
S09334
Claims (10)
1./ Verfahren zur Herstellung von Chlorkohlenwasserstoffen aus einem Kohlenwasserstoff-Einsatzgut in einer Produktionszone für Chlorkohlenwasserstoffe, wobei ein Reaktionsgemisch,
das Chlorkohlenwasserstoffe, nichtumgesetzte Kohlenwasserstoffe
und Kohlendioxid enthält, abgezogen wird, dadurch, gekennzeichnet, daß man aus dem abfließenden
Eeaktionsgemisch einen Gasstrom gewinnt, der nichtumgesetzte Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid und kleinere
Mengen an Chlorkohlenwasserstoffen enthält; den Gasstrom mit einer Kohlendioxid-Absorptionslösung in
Berührung bringt, um Kohlendioxid aus dem Gasstrom zu entfernen
;
die Absorptionslösung, die absorbiertes Kohlendioxid enthält, abstreift, um daraus die Chlorkohlenwasserstoffe
zu entfernen und die Absorptions lösung für die Einführung
in einen Kohlendioxid-Abstreifer praktisch frei von Chlorkohlenwasserstoffen zu halten; und
das aus der Kohlendioxid-Absorption und der Chlorkohlenwasserstoff-Abstreifung gewonnene Gas in die Chlorkohlenwasserstoff-Produktionszone
einführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Abstreifen der Chlorkohlenwasserstoffe aus
der Absorptionslösung einen Kohlenwasserstoff als Abstreifgas verwendet, wobei das Kohlenwasserstoff-Abstreifgas einen
Kohlenwasserstoff darstellt, der als Einsatzgut für die Chlorkohlenwasserstoff-Produktionszone verwendet wird, wobei
das Kohlenwasserstoff-Abstreifgas und der abgestreifte Chlorkohlenwasserstoff in die Chlorkohlenwasserstoff-Produktions
zone eingeleitet werden.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Methan als Kohlenwasserst off-Einsatzgut und als
Abstreifgas verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3} dadurch gekennzeichnet,
daß man als Kohlendioxid-Absorptionslösung eine Carbonatlösung
verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohlendioxid-Absorption bei Temperaturen von
etwa 43 bis 710G (110 bis 1600P) und einem Druck von etwa
3,4 bis 34 atü (50 bis 500 psig) durchführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet,
daß man als Carbonat Kaliumcarbonat verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Ithan, Äthylen bzw. deren Gemische als Kohlenwasserstoff-Einsatzgut
und als Abstreifgas verwendet.
8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlendioxid-Absorptionslösung eine Carbonatlösung
verwendet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Carbonat Kaliumcarbonat verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Abstreifen und die Kohlendioxid-Absorption in
einem einzigen Gefäß durchführt, wobei man das Kohlenwasserstoff-Abstreifgas und den abgestreiften Chlorkohlenwasserstoff
zusammen mit dem aus der Kohlendioxid-Absorption wiedergewonnenen Gas aus dem Gefäß abzieht.
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Applications Claiming Priority (2)
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US54737775A | 1975-02-06 | 1975-02-06 | |
US05/602,388 US4039597A (en) | 1975-02-06 | 1975-08-06 | Carbon dioxide removal from chlorinated hydrocarbon production system |
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Family Applications (1)
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