DE478083C - Verfahren zum Chlorieren von Kohlenwasserstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Chlorieren von Kohlenwasserstoffen Die Erfindung bezieht sich auf die Chlorierung von Kohlenwasserstoffen unter Verwendung von Chlor als 'Chlorierungsmittel. Die Durchführung dieser Verfahren bietet den Nachteil, daß das in den Prozeß eingeführte Chlor nur zum Teil zur Chlorierung des Kohlenwasserstoffes nutzbar gemacht wird, während der andere Teil in Form von Salzsäure anfällt, welche lästig zu handhaben und vielfach nur schwer zu verwerten ist. Bei der Methanchlorierung entspricht z. B. der Anfall an Salzsäure etwa 5o % des eingeführten Chlors.
• Nach vorliegender Erfindung gelingt es, das in den Vorgang eingeführte Chlor praktisch vollständig in wertvolle Chlorierungsprodukte zu überführen, und zwar dadurch, daß dem Gemisch von Kohlenwasserstoff und Chlor passende Mengen von -Sauerstoff oder sauerstoffhaltigen Gasgemischen zugeführt werden. Der Reaktionsvorgang spielt sich alsdann im Sinne der nachfolgenden Gleichung ab: 2CH4 + C12 -'- 1/2O2 = 2 CHg -f - H20. Es wird also der bei der Chlorierung des Kohlenwasserstoffes, z. B. durch Einwirkung von Chlor auf Methan, sich abspaltende Wasserstoff durch den in den Vorgang eingeführten Sauerstoff zu Wasser oxydiert, wodurch der obenerwähnte Vorteil der weitgehenden Ausnutzung des Chlors für die Herstellung der erstrebten Halogenierungsprodukte erzielt und der lästige Anfall von Salzsäure vermieden wird.
• Es ist bereits bekannt, die Chlorierung von Kohlenwasserstoffen unter Verwendung eines Gemisches von Chlorwasserstoff und Sauerstoff in Anlehnung an den bekannten Deacon-Prozeß derart durchzuführen, daß durch Einwirkung von Sauerstoff auf den Chlorwasserstoff in Gegenwart geeigneter Katalysatoren Chlor in Freiheit gesetzt wird, welches alsdann chlorierend auf den Kohlenwasserstoff unter vorzugsweiser Bildung wasserstofffreier Chlorierungsprodukte, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, einwirkt.
• Demgegenüber wird gemäß vorliegender Erfindung von vornherein Chlor als Chlorierungsmittel angewendet mit der Maßgabe, daß der beim Chlorierungsvorgang des Kohlenwasserstoffes durch Chlor substituierte oder verdrängte Wasserstoff durch den in den Prozeß eingeführten Sauerstoff als Wasser gebunden wird, bevor er weiteres Chlor in Salzsäure verwandeln und so der Nutzbarmachung im Sinne der gewünschten Chlorierung entziehen kann.
• Es ist weiterhin bekannt, daß Erdgase vielfach Sauerstoff ',enthalten, welcher zumeist durch nachträgliche Verunreinigung des Erdgases durch Luft herrührt. Es ist bisher aber nicht bekannt geworden, daß sauerstoffreiche Erdgase unter Bedingungen chloriert worden wären, bei welchen die im Sinne vorliegender Erfindung unerwünschte Salzsäurebildung durch erwünschte Wasserbildung ersetzt wird.
• Für die praktische Durchführung des Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, gegebenenfalls für Anwesenheit von Verdünnungsmitteln Sorge zu tragen, insbesondere dann, wenn explosible Gasgemische zur Reaktion gebracht werden. Als Verdünnungsmittel kommen z. B. Wasserdampf, Salzsäure, Kohlensäure, Stickstoff usw. oder auch eine der Reaktionskomponenten selbst in Betracht. Bei Verwendung von sauerstoffhaltigen Gasgemischen können die nicht sauerstoffhaltigen Bestandteile, wie z. B. der Stickstoff der Luft, als Verdünnungsmittel dienen.
• Der Vorgang kann ohne Katalysatoren durchgeführt werden. Im allgemeinen hat sich jedoch das Arbeiten in Gegenwart reaktionsbegünstigender Körper, als welche z. B. Chlorüberträger, wie Kohle, Kupferchlorid, Eisenchlorid, Chloride der alkalischen Erde, Cloride der seltenen Erden in Betracht kommen, als vorteilhaft erwiesen.
• Die Menge des anzuwendenden Sauerstoffs richtet sich nach der Arbeitsweise. Soll das Chlor möglichst restlos nutzbar gemacht werden, so wird man z. B. die theoretische Menge an Sauerstoff oder zweckmäßig-einen gewissen überschuß an Sauerstoff verwenden. Die Temperaturen können innerhalb weiter Grenzen schwanken; im allgemeinen kommen solche von etwa 3oo bis etwa 65o° und -mehr in Betracht.
• Die Erfindung eignet sich zur Chlorierung gesättigter und ungesättigter Kohlenwasserstoffe. Beispiele i. In. ein Rohr von 30 mm lichter Weite, 6oo mm beheizter Länge, das mit Kupferchlorid getränkte Chamotte enthält, werden in der Stunde 25 1 Methan, 61 Chlor und 31 1 Luft eingeführt. Die Temperatur wird zwischen ¢5o und 5oo° gehalten. Es werden 93 % des angewendeten Chlors in Chlorierungsprodukte übergeführt.
• 2. Luft wird durch Durchleiten durch auf 5o° erwärmtes Benzol mit Benzoldämpfen gesättigt und unter Vermeidung von Kondensation mit Chlor zusammen in das bei Beispiel i verwendete Rohr eingeführt. Bei Temperaturen oberhalb q.00° werden je nach der Gasgeschwindigkeit 75 bis 85 % des eingeführten Chlors in Form von Chlorierungsprodukten des Benzols erhalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Chlorieren von Kohlenwasserstoffen bei höheren Temperaturen unter Verwendung von Chlor als Chlorierungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daB dem Reaktionsgemisch Sauerstoff oder sauerstoffhaltige Gase zugeführt werden.
2. 2. Verfahren- nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für Anwesenheit von Verdünnungsmitteln, wie Wasserdampf, Kohlensäure, Stickstoff usw., Sorge getragen wird.
3. 3. Verfahren nach Patentansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von reaktionsbegünstigenden Körpern, insbesondere von Chlorüberträgern.