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Verfahren zur Herstellung unmittelbar weiterverarbeitbarer Chlormethyllösungen.
Bei der Chlorierung von Methan entstehen neben dem wichtigsten Produkt, dem Chlormethyl,
stets auch höhere Chlorierungsprodukte, wie Di-, Tri- und Tetrachlormethan. Zur
Gewinnung des Chlormethyls aus derartigen Reaktionsgasen ist man bisher in der Weise
verfahren, daß man das Gasgemisch nach Befreiung von der Salzsäure einer starken
Kühlung unter hohem Druck unterwarf, ein Verfahren, dessen technische Ausführung
sich um so schwieriger gestaltet, je größer die vorhandenen Mengen unverbrauchten
Methans sind. Nach der schweizerischen Patentschrift 71191 werden z. B. Temperaturen
von - 3o° bis -12o° und Drucke von io,5 bis io5Atm. zu diesem Zweck verwendet.
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Demgegenüber beruht die Erfindung auf dem Gedanken, den in bekannter
Weise von Salzsäure und den höheren Methanchlorierungsprodukten befreiten und nunmehr
noch aus einer Mischung von Chlormethyl und Methan bestehenden Reaktionsgasen das
Chlormethyl mit Hilfe eines solchen Lösungsmittels zu entziehen, daß ohne weiteres
ein für die technische Weiterverarbeitung unmittelbar brauchbares Produkt entsteht.
Es wurde festgestellt, daß einhervorragendes, zu dem genanntenZweck brauchbares
Lösungsmittel der Methylalkohol ist, da er, insbesondere unter Anwendung von Druck
und mäßiger Kühlung erhebliche Mengen von Chlormethyl löst, ohne praktisch Methan
zu absorbieren.
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Die auf diese Weise entstehende Lösung von Chlormethyl in Methylalkohol
braucht nicht in ihre Bestandteile getrennt zu werden. Sie kann vielmehr ohne weiteres
als solche weiterverarbeitet werden. So kann z. B. durch Verseifung das in der Lösung
befindliche Chlormethyl in Methylalkohol und Methyläther übergeführt werden. Ferner
eignet sich das Gemisch zu unmittelbarer Verwendung z. B. in Methylierungsverfahren.
Es ist zwar bereits in der Patentschrift 292o89 vorgeschlagen worden, das Methylchlorid
aus den Abgasen der Methanchlorierung durch starke Abkühlung oder Kompression oder
Absorption, evtl. auch durch Kombination mehrerer dieser Mittel abzuscheiden. Doch
ist hier der Gedanke der Absorption nur allgemein erwähnt, wie auch ein für die
Durchführung der Absorption geeignetes Mittel nicht angegeben ist. Auch läßt sich
aus der erwähnten Literaturstelle nicht das besondere technische Problem entnehmen,
aus den Abgasen der Methanchlorierung das Methylchlorid durch ein solches Lösungsmittel
auszuwaschen, daß man ein zu unmittelbarer technischer Weiterverarbeitung geeignetes
Produkt erhält.
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Es war ferner bekannt, daß Äthylalkohol Methylchlorid in größeren
Mengen zu lösen vermag. Indes ist Äthylalkohol im Sinne der Erfindung als Absorptionsmittel
unverwendbar. Wollte man z. B. bei Verwendung von Äthylalkohol als Lösungsmittel
die Methylchlorid enthaltende Lösung verseifen, so würde man ein im Sinne der Erfindung
technisch unverwendbares, sehr schwer trennbares Gemisch von Methylalkohol und Äthylalkohol
erhalten.
Weiter ließ sich aus der Absorptionseigenschaft des Äthylalkohols
nicht auf das gleiche Verhalten des Methylalkohols mit Sicherheit schließen; denn
allgemein gültige, gesetzmäßige Beziehungen zwischen den Eigenschaften der Stoffe
und ihrer Löslichkeit sind bisher nicht bekannt geworden.
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Wie widerspruchsvoll sich gerade organische Lösungsmittel vielfach
verhalten, ergibt sich z. B. daraus, daß Äthylalkohol und Methylalkohol Methylchlorid
lösen, während ein anderer Alkohol, Glycerin, nur ein sehr geringes Absorptionsvermögen
zeigt.
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Nach der allgemein herrschenden Auffassung war zu erwarten, daß Methylalkohol
hinsichtlich seines Lösungsvermögens zwischen Äthylalkohol und Wasser stehen würde.
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Wider Erwarten übersteigt aber bereits b°i gewöhnlicher Temperatur
und gewöhnlichem Druck das Absorptionsvermögen des Methylalkohols für Methylchlorid
dasjenige des Äthylalkohols. überraschend ist aber vor allem das Verhalten des Methylalkohols
bei gesteigertem Druck. Man mußte erwarten, daß ein Absorptionsvermögen entsprechend
einer linearen Funktion mit dem Druck zunehmen würde. Es wurde aber durch Versuche
festgestellt, daß die Steigerung bei Anwendung von Druck und insbesondere bei gleichzeitiger
Anwendung von mäßiger Kühlung ganz erheblich über die zu erwartende Höhe hinausgeht.
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Durch die Erfindung wird also der neue und technisch wichtige Fortschritt
erzielt, daß dem Methan -das Chlormethyl. mit Hilfe eines Lösungsmittels entzogen
wird unter Bildung hochprozentiger Chlormethyllösungen, welche als solche ohne weiteres
technisch verwendbar sind. Das von Chlorrnethyl befreite :Methan kann gegebenenfalls
wieder in den Chlorierungsvorgang zurückgeleitet werden.
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Beispiel. Das von höheren Chlorierungsprodukten und Salzsäure befreite
Reaktionsgas, welches nur wechselnde Mengen von Chlormethyl neben Methan enthält,
wird bei o' bis 5` unter z bis ,4 Atm. Druck in Methylalkohol geleitet. Dabei entsteht
ein Gemisch, welches etwa 5o Prozent Chlormethyl und 50 Prozent Methylalkohol
enthält. Dieses Gemisch kann unmittelbar mit Alkali nach bekanntem Verfahren verseift
oder als Methylierungsmittel verwendet werden. Bei Abänderung der Konzentration
der Reaktionsgase, der Absorptionstemperatur und des Druckes kann die Zusammensetzung
des Endproduktes zwischen weiten Grenzen geändert werden.