DE69428331T2 - Katalytische Zusammensetzung und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung derselben - Google Patents
Katalytische Zusammensetzung und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung derselbenInfo
- Publication number
- DE69428331T2 DE69428331T2 DE69428331T DE69428331T DE69428331T2 DE 69428331 T2 DE69428331 T2 DE 69428331T2 DE 69428331 T DE69428331 T DE 69428331T DE 69428331 T DE69428331 T DE 69428331T DE 69428331 T2 DE69428331 T2 DE 69428331T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- catalytic composition
- oxychlorination
- ethylene
- catalytic
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/138—Halogens; Compounds thereof with alkaline earth metals, magnesium, beryllium, zinc, cadmium or mercury
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/10—Chlorides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/122—Halides of copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/15—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
- C07C17/152—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
- C07C17/156—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine katalytische Zusammensetzung, die bei der Oxychlorierung verwendbar ist, und auf ein Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen, das eine solche katalytische Zusammensetzung verwendet.
- Die Oxychlorierung, das heißt die Chlorierung von Kohlenwasserstoffen mit Chlorwasserstoff in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff, stellt eine seit langem bekannte Reaktion dar, die üblicherweise in Gegenwart von Katalysatoren erfolgt, die aus Metallsalzen, die auf inerten Trägern, wie Aluminiumoxiden, Kieselgelen, Mischoxiden oder auch Tonen oder anderen Trägern natürlichen Ursprungs abgeschieden sind, bestehen. Industriell wird der Katalysator am häufigsten im Fließbett verwendet, kann aber auch im Festbett angewandt werden. Als Metallsalze verwendet man meistens Halogenide, wie Kupferchlorid. Wenn Kupferchlorid allein verwendet wird, weist es jedoch den Nachteil auf, relativ flüchtig zu sein, was einen Abfall der katalytischen Aktivität und der Ausbeute der Oxychlorierungsreaktion zur Folge hat, der in den industriellen Anlagen nicht akzeptabel ist.
- Es ist gut bekannt, die Leistungen der aus Kupferchlorid auf einem Träger bestehenden Oxychlorierungskatalysatoren durch Zugabe von Chloriden von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen oder Seltenen Erden (Lanthaniden) zu verbessern. Insbesondere wurden bereits katalytische Zusammensetzungen für die Oxychlorierung vorgeschlagen, die gleichzeitig Chloride von Kupfer, Magnesium und Alkalimetallen auf Aluminiumoxid umfassen.
- Die Anmeldung EP-A-0255156 von SOLVAY beschreibt ternäre katalytische Zusammensetzungen, die ein Gemisch der Chloride von Kupfer, Magnesium und einem Alkalimetall, das ausgewählt ist unter Natrium oder Lithium, enthalten, die in ganz bestimmten Verhältnissen verwendet werden, und die Anmeldung EP-A- 0494474 beschreibt katalytische Zusammensetzungen, die Kupfer-, Magnesium-, Lithiumchloride und wenigstens ein Chlorid von einem von Lithium verschiedenen Alkalimetall umfassen, die es ermöglichen, eine sehr gute Ausbeute an 1,2- Dichlorethan bei einem Verfahren im Fließbett zur Oxychlorierung von Ethylen zu erhalten, wobei gleichzeitig die Korrosion der Reaktoren aus Edelstahl verringert wird, insbesondere durch eine Verringerung des Klebens und des Klumpens der Katalysatorkörner.
- Die Anmeldung EP-A-0375202 zieht ternäre katalytische Zusammensetzungen auf der Basis der Kupfer-, Magnesium- und Kaliumchloride in Betracht, die 30 bis 90 g Kupfer, 2 bis 30 g Magnesium und 2 bis 30 g Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung mit einem Atomverhältnis Cu : Mg : K von 1 : 0,1 - 1,0 : 0,1 - 1,0 enthalten.
- Es wurde jedoch beobachtet, dass die meisten Zusammensetzungen des Stands der Technik, die gleichzeitig Chloride von Kupfer, Magnesium und Alkalimetallen, abgeschieden auf Aluminiumoxid, umfassen, in den Reaktoren zur Oxychlorierung von Ethylen im Fließbett die Ablagerung von Verschmutzungen auf der Oberfläche des Rohrbündels des Wärmetauschers, der in dem Fließbett angeordnet ist, bewirken. Dieses Phänomen wurde insbesondere bei den Verfahren mit Sauerstoff beobachtet, Verfahren, bei denen der Sauerstoff entweder in reiner Form oder in Form eines Gemischs von Sauerstoff und Stickstoff, das sauerstoffreicher als Luft ist, eingesetzt wird. Dieses Verhalten der katalytischen Zusammensetzungen stellt ein großes Hindernis bei ihrer Verwendung dar. Es bildet sich nämlich nach und nach eine immer dickere Schicht aus Verschmutzungen auf der Oberfläche der Rohre, was eine allmähliche Verschlechterung der Wärmeübertragung zur Folge hat. Außerdem kann dieses Phänomen am Ende Korrosion auslösen. Es ist demzufolge unerlässlich, die Reaktoren regelmäßig anzuhalten, um das Rohrbündel des Wärmetauschers zu reinigen.
- Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist folglich, besonders leistungsfähige katalytische Zusammensetzungen zu liefern, die es ermöglichen, bei einem Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen im Fließbett eine hohe Ausbeute an 1,2- Dichlorethan zu erreichen, ohne die Ablagerung von Verunreinigungen auf der Oberfläche des Rohrbündels des Wärmetauschers zu bewirken, speziell bei den Verfahren mit Sauerstoff.
- Folglich betrifft die vorliegende Erfindung eine katalytische Zusammensetzung, die Kupfer-, Magnesium und Kaliumchloride umfasst, die auf einem Aluminiumoxid abgeschieden sind, die bei der Oxychlorierung verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenwart von Lithiumchlorid ausgeschlossen ist, und dadurch, dass die katalytische Zusammensetzung, ausgedrückt in metallischer Form, 30 bis 90 g Kupfer, 10 bis 30 g Magnesium und 0,1 bis 10 g Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung enthält. Sie betrifft auch ein Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Oxychlorierungsreaktion durch eine erfindungsgemäße katalytische Zusammensetzung katalysiert wird.
- Überraschenderweise hat man jetzt beobachtet, dass katalytische Zusammensetzungen, die Kupfer-, Magnesium- und Kaliumchloride in den angegebenen Mengen enthalten, auf der Oberfläche des Rohrbündels des Wärmetauschers, der in dem Fließbett angeordnet ist, keine Abscheidung von Verschmutzungen, die mit den Zusammensetzungen des Stands der Technik beobachtet wird, bewirken, wobei sie es gleichzeitig ermöglichen, bei der Oxychlorierung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan eine Selektivität bezüglich 1,2-Dichlorethan, bezogen auf das umgewandelte Ethylen, und eine Ausbeute an 1,2-Dichlorethan, bezogen auf den eingesetzten Chlorwasserstoff, zu erreichen, die ähnlich, ja sogar besser als diejenigen sind, die mit den Zusammensetzungen des Stands der Technik erhalten werden.
- Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen enthalten wenigstens 30 g Kupfer pro Kilo katalytische Zusammensetzung, bevorzugt wenigstens 40 g pro Kilo und besonders bevorzugt wenigstens 50 g pro Kilo. Sie enthalten höchstens 90 g Kupfer pro Kilo katalytische Zusammensetzung. Diejenigen, die davon höchstens 80 g pro Kilo enthalten, zeigen sich vorteilhaft. Diejenigen, die davon höchstens 70 g pro Kilo enthalten, zeigen sich besonders vorteilhaft.
- Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen enthalten wenigstens 10 g Magnesium pro Kilo katalytische Zusammensetzung, bevorzugt wenigstens 12 g pro Kilo und besonders bevorzugt wenigstens 15 g pro Kilo. Sie enthalten höchstens 30 g Magnesium pro Kilo katalytische Zusammensetzung. Diejenigen, die davon höchstens 25 g pro Kilo enthalten, zeigen sich vorteilhaft. Diejenigen, die davon höchstens 20 g pro Kilo enthalten, zeigen sich besonders vorteilhaft.
- Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen enthalten wenigstens 0,1 g Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung, bevorzugt wenigstens 0,5 g pro Kilo und besonders bevorzugt wenigstens 1 g pro Kilo. Sie enthalten höchstens 10 g Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung. Diejenigen, die davon höchstens 9 g pro Kilo enthalten, zeigen sich vorteilhaft. Diejenigen, die davon höchstens 6 g pro Kilo enthalten, zeigen sich besonders vorteilhaft.
- Gute Ergebnisse bei der Oxychlorierung von Ethylen wurden mit katalytischen Zusammensetzungen erhalten, die 40 bis 80 g Kupfer, 12 bis 25 g Magnesium und 0,5 bis 9 g Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung enthalten.
- In den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beträgt das Atomverhältnis Mg/Cu vorzugsweise wenigstens 0,3 und besonders bevorzugt wenigstens 0,5.
- Vorteilhafterweise übersteigt dieses Verhältnis 1,5 nicht. Sehr vorteilhaft übersteigt es 1,0 nicht.
- Das Atomverhältnis K/Cu beträgt vorzugsweise wenigstens 0,01 und besonders bevorzugt wenigstens 0,025. Vorteilhafterweise übersteigt dieses Verhältnis 0,30 nicht. Sehr vorteilhaft übersteigt es 0,25 nicht.
- Das Atomverhältnis K/Mg beträgt vorzugsweise wenigstens 0,01 und besonders bevorzugt wenigstens 0,025. Vorteilhafterweise übersteigt dieses Verhältnis 0,8 nicht. Sehr vorteilhaft übersteigt es 0,5 nicht.
- Sehr gute Ergebnisse bei der Oxychlorierung von Ethylen wurden mit Zusammensetzungen erhalten, die Atomverhältnisse Cu : Mg : K von 1 : 0,5 - 1,0 0,025-0,25 aufweisen.
- Das als Träger in den katalytischen Zusammensetzungen der Erfindung eingesetzte Aluminiumoxid kann jeglichen Ursprungs sein und gemäß jedem bekannten Verfahren erhalten werden; man verwendet üblicherweise Aluminiumoxide vom eta- oder gamma-Typ. Gute Ergebnisse wurden mit einem gamma- Aluminiumoxid erhalten. Das in den katalytischen Zusammensetzungen der Erfindung eingesetzte Aluminiumoxid weist im Allgemeinen einen mittleren Durchmesser der Teilchen zwischen 10 und 200 um und vorzugsweise einen mittleren Durchmesser zwischen 20 und 120 um auf. Seine spezifische Oberfläche, gemessen gemäß dem B.E.T.-Verfahren, liegt im Allgemeinen zwischen 50 m²/g und 250 m²/g. Gute Ergebnisse bei der Oxychlorierung von Ethylen wurden mit einem Aluminiumoxid erhalten, das eine spezifische Oberfläche von 100 m²/g bis 210 m²/g aufweist. Das Porenvolumen der üblicherweise verwendeten Aluminiumoxide schließlich liegt zwischen 0,1 und 1 cm³/g. Vorzugsweise liegt das Porenvolumen zwischen 0,2 und 0,8 cm³/g und gute Ergebnisse bei der Oxychlorierung von Ethylen wurden mit einem Aluminiumoxid erhalten, das ein Porenvolumen von 0,3 bis 0,6 cm³/g aufweist.
- Die Art und Weise, nach der die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen erhalten werden, ist nicht entscheidend. Die Metallchloride können der katalytischen Zusammensetzung entweder direkt in Form von Chloriden, beispielsweise durch Tränken des Trägers mit einer Lösung, die ein Gemisch dieser Salze umfasst, oder in Form von anderen Verbindungen der Metalle, wie den Oxiden, den Hydroxiden, den Nitraten oder jeder anderen Verbindung, die unter den Bedingungen, unter denen die Oxychlorierungsreaktionen ausgeführt werden, in Chlorid umgewandelt werden kann, zugesetzt werden. Die Herstellung der katalytischen Zusammensetzungen kann insbesondere in einer Drehtrommel oder in einem Fließbett durch Tränken des Aluminiumoxids mit einer Lösung der Metallchloride in einem oder in mehreren Durchgängen in Gegenwart oder nicht von Zusätzen, wie Säuren, beispielsweise Salzsäure, durchgeführt werden.
- Eine Herstellungsart, die gute Ergebnisse erbrachte, besteht darin, ein Aluminiumoxid mit einer wässrigen Lösung, die die geeigneten Mengen der Kupfer-, Magnesium- und Kaliumchloride umfasst, zu tränken, bei der man das Auftreten einer flüssigen Phase, die von dem Feststoff nicht adsorbiert wird, vermeidet, indem man das Volumen der Tränklösung auf 70 bis 100% des Porenvolumens der eingesetzten Aluminiumoxidmenge beschränkt. Das getränkte Aluminiumoxid wird dann getrocknet, bevor es in den eigentlichen Oxychlorierungsreaktor eingeführt wird.
- Die endgültigen katalytischen Zusammensetzungen weisen im Allgemeinen eine spezifische B.E.T.-Oberfläche zwischen 25 m²/g und 200 m²/g und vorzugsweise zwischen 50 und 150 m²/g auf. Gute Ergebnisse bei der Oxychlorierung von Ethylen wurden mit katalytischen Zusammensetzungen erhalten, die eine spezifische B.E.T.-Oberfläche von 80 bis 140 m²/g aufweisen.
- Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen sind besonders vorteilhaft bei einem Oxychlorierungsverfahren, bei dem der Katalysator in Form eines Fließbetts vorliegt. Sie können dennoch auch bei einem Oxychlorierungsverfahren eingesetzt werden, das durch geeignete Formgebung der Katalysatorteilchen, beispielsweise in Form von Granulat mit einigen mm Durchmesser, mit einem im Festbett angeordneten Katalysator durchgeführt wird. Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen eignen sich für die Verfahren zur Oxychlorierung mit Luft oder mit Sauerstoff. Sie sind besonders gut für das Verfahren mit Sauerstoff geeignet, das reinen Sauerstoff oder ein Gemisch Sauerstoff/Stickstoff; das sauerstoffreicher als Luft ist, verwendet.
- Die erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzungen eignen sich ganz besonders für ein Verfahren zu Oxychlorierung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan mit Sauerstoff, bei dem der Katalysator in Form eines Fließbetts vorliegt. Ein solches Verfahren, das zu einer erfindungsgemäßen katalytischen Zusammensetzung greift, ist besonders bevorzugt.
- Wenn man mit einem im Fließbett angeordneten Katalysator arbeitet, liegt die Temperatur, bei der die Oxychlorierungsreaktion erfolgt, üblicherweise zwischen 200 und 300ºC. Vorzugsweise liegt diese Temperatur zwischen 220 und 280ºC. Schließlich wurden gute Ergebnisse bei einer um 230-270ºC gelegenen Temperatur erhalten.
- Der Druck, bei dem die Oxychlorierungsreaktion ausgeführt wird, ist an sich nicht entscheidend. Üblicherweise arbeitet man mit Drücken zwischen 0,1 und 1 MPa und vorzugsweise mit Drücken zwischen 0,1 und 0,8 MPa. Die Geschwindigkeit der Fluidisierung der katalytischen Zusammensetzungen ist an sich nicht entscheidend und hängt im Wesentlichen von der Granulometrie des Katalysators und den Abmessungen der Apparatur ab. Im Allgemeinen arbeitet man mit Geschwindigkeiten zwischen 5 und 100 cm/s. Das Verhältnis der eingesetzten Reaktanten schließlich ist das gleiche wie dasjenige, das im Allgemeinen bei den früheren Verfahren verwendet wird. Üblicherweise arbeitet man mit einem leichten Ethylenüberschuss, bezogen auf die zur Reaktion mit dem eingesetzten HCl notwendige stöchiometrische Menge. Jedoch ermöglichen es die katalytischen Zusammensetzungen der Erfindung gleichermaßen, mit großen Ethylenüberschüssen oder in der Nähe der Stöchiometrie, ja sogar mit HCl-Überschuss, zu arbeiten.
- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele ausführlicher erläutert. Die mit (c) bezeichneten Beispiele beziehen sich auf Beispiele, die zum Vergleich angegeben werden.
- Ein erfindungsgemäßer Katalysator wurde hergestellt, ausgehend von einem gamma-Aluminiumoxid, das eine spezifische Oberfläche von 186 m²/g, ein Porenvolumen von 0,38 cm³/g, ein spezifisches Gewicht (gemessen durch freies Rieseln) von 0,75 kg/dm³ und einen mittleren Durchmesser der Teilchen von 50 um aufwies. Zu etwa 800 g dieses Aluminiumoxids wurde eine wässrige Lösung zum Tränken zugegeben, die in gelöstem Zustand CuCl&sub2;·2H&sub2;O, MgCl&sub2;&sub6;H&sub2;O und KCl in geeigneten Mengen umfasste, um nach Trocknen bei 150ºC etwa 1 kg Katalysator zu erhalten, der, berechnet in metallischer Form, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, einen Kupfergehalt von 60 g/kg, einen Magnesiumgehalt von 18 g/kg und einen Kaliumgehalt von 1,3 g/kg aufwies. Ausgedrückt als Atomverhältnis beträgt das Verhältnis zwischen den verschiedenen Metallen Cu : Mg : K 1 : 0,80 0,035.
- Die in den Beispielen 2 bis 9 eingesetzten Katalysatoren wurden auf die gleiche Weise wie der Katalysator des Beispiels 1 hergestellt, ausgehend vom gleichen Aluminiumoxid, das mit einer wässrigen Lösung getränkt wurde, die CuCl&sub2;·2H&sub2;O, MgCl&sub2;·6H&sub2;O und KCl, LiCl oder NaCl in geeigneten Mengen und Verhältnissen umfasste. Die Gehalte an Metallen in diesen verschiedenen Katalysatoren sind in der Tabelle I zusammengestellt.
- Diese 9 Katalysatoren wurden bei der Oxychlorierung von Ethylen in einem Mikropilotreaktor im Fließbett, das 225 cm³ Katalysator enthielt, untersucht. Der Katalysator wird mit den Reaktivgasen, die von unten durch einen Metallfrittenfilter zugeführt werden, fluidisiert. Die Arbeitsbedingungen, unter denen die Untersuchungen durchgeführt wurden, sind die folgenden:
- - Verhältnis 2 C&sub2;H&sub4;/HCl = 1,07 mol/mol
- - Verhältnis 4 O&sub2;/HCl = 1,35 mol/mol
- - Geschwindigkeit der Gase: 10 cm/s (bezogen auf den leeren Reaktor bei Versuchsdruck und -temperatur)
- - Temperatur: 260ºC
- - Druck: 0,6 MPa
- - Verweilzeit: 5 s.
- Die aus dem Reaktor herauskommenden Reaktionsprodukte wurden über ein Ventil zur Regulierung des Reaktordrucks bis auf Atmosphärendruck entspannt und in einer auf -20ºC gehaltenen Falle abgekühlt. Die nicht kondensierten Gase wurden in einem Gaswäscher mit Wasser gewaschen, bevor eine Entnahmeampulle geflutet wurde. Die Bilanz der gebildeten Produkte wurde aus chromatographischen Analysen der gewonnenen flüssigen und gasförmigen Produkte und dem Titrieren des Säuregehalts der am Boden des Gaswäschers gewonnenen wässrigen Lösung ausgeführt. Die Ausbeute an 1,2-Dichlorethan (Molverhältnis zwischen dem gebildeten DCEa und dem eingesetzten HCl) und die Selektivität bezüglich DCEa (Molverhältnis zwischen dem gebildeten DCEa und dem umgewandelten Ethylen) sind in der Tabelle I dargestellt.
- Die von den verschiedenen Katalysatoren bewirkte Ablagerung von Verschmutzungen wurde in einem Mikropilotreaktor gemessen, der dem zuvor beschriebenen Reaktor ähnlich ist, aber außerdem mit einem Rohr in Form eines Fingers ausgestattet ist, das senkrecht in das Fließbett eintaucht. Dieses fingerförmige Rohr umfasst eine Doppelwand, in der ein Öl umläuft, das auf einer Temperatur gehalten wird, die niedriger ist als die Temperatur, bei der die Reaktion ausgeführt wird. Die Ablagerung von Verschmutzungen wird visuell bestimmt durch Untersuchung der Außenoberfläche dieses fingerförmigen Rohrs nach 20 Stunden Reaktorbetrieb unter den folgenden Bedingungen:
- - Verhältnis 2 C&sub2;H&sub4;/HCl = 1,07 mol/mol
- - Verhältnis 4 O&sub2;/HCl = 1,12
- - Geschwindigkeit der Gase: 2,5 cm/s
- - Temperatur im Fließbett: 270ºC
- - Temperatur an der Außenoberfläche des fingerfömigen Rohrs: 180ºC
- - Druck: 0,7 MPa
- - Verweilzeit: 12 s.
- Unter diesen Bedingungen spiegeln die erhaltenen Ergebnisse das Verhalten der Katalysatoren, das nach einigen Monaten Betrieb in einem industriellen Reaktor beobachtet wird, wider. Den Katalysatoren wird in Abhängigkeit von dem Aussehen der Verschmutzungen und der Stelle, an der sie auf der Außenoberfläche des fingerförmigen Rohrs erscheinen, eine Bewertung mit Zahlen erteilt. In der einzigen Figur wurde das fingerförmige Rohr (1), das in das Fließbett (2) eintaucht, schematisch dargestellt. Das Rohr umfasst 4 unterschiedliche Bereiche: eine konische Spitze (3), eine zylindrische Oberfläche (4), die in das Fließbett (2) eintaucht, eine Übergangsfläche (5), die genau über dem Fließbett liegt, und eine zylindrische Oberfläche (6), die außerhalb des Fließbetts über der Übergangsfläche (5) liegt. Die Gegenwart einer Trübung, das heißt eines feinen haftenden Films, der keine Katalysatorteilchen umfasst, auf der Spitze (3) oder auf der Oberfläche (4), die in das Fließbett eintaucht, zählt 1 Punkt. Die Gegenwart einer Kruste, das heißt einer dickeren Ablagerung, die Katalysatorteilchen umfasst, die auf der Oberfläche des Rohrs anhaften, zählt auf der Spitze (3) und auf der Oberfläche (4) 2 Punkte und auf der Übergangsfläche (5) 1 Punkt. Auf dem Bereich der außerhalb des Betts gelegenen Oberfläche (6) wurde nur die Gegenwart von Aggregaten aus Katalysatorteilchen manchmal beobachtet und wird als 1 Punkt gezählt. Die Gegenwart von nicht haftenden Katalysatorteilchen auf einem beliebigen Bereich der Rohroberfläche wird nicht berücksichtigt. Eine Bewertung von 0 wird also einem Katalysator erteilt, der keinerlei Ablagerung von Verschmutzungen bei der Untersuchung bewirkt, während einem Katalysator, der ein beträchtliches Auftreten von Verschmutzungen bewirkt, das sich beispielsweise durch die Gegenwart von Krusten auf der Spitze (3) (2 Punkte), auf der Oberfläche (4) (2 Punkte) und auf der Übergangsfläche (5) (1 Punkt) zeigt, eine Bewertung von 5 erteilt wird.
- Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefasst, die die Zusammensetzungen der verschiedenen untersuchten Katalysatoren, die bei der Oxychlorierung von Ethylen erhaltenen Ergebnisse sowie die Messungen zur Ablagerung von Verschmutzungen wiedergibt.
- Die katalytischen Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 4 bis 9 ergeben eine gute Ausbeute an 1,2-Dichlorethan, bezogen auf HCl, und eine gute Selektivität des Ethylens bezüglich 1,2-Dichlorethan, bewirken aber die Ablagerung von Verschmutzungen auf der Oberfläche des fingerförmigen Rohrs. Im Gegensatz dazu zeigen die Beispiele 1 bis 3, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen keinerlei Ablagerung von Verschmutzungen bewirken, wobei sie gleichzeitig eine sehr hohe Selektivität und Ausbeute an 1,2-Dichlorethan liefern. Tabelle I
Claims (10)
1. Katalytische Zusammensetzung, die Kupfer-, Magnesium- und
Kaliumchloride umfasst, die auf einem Aluminiumoxid abgeschieden sind, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gegenwart von Lithiumchlorid ausgeschlossen ist, und dadurch,
dass die katalytische Zusammensetzung, ausgedrückt in metallischer Form, 30 bis
90 g Kupfer, 10 bis 30 g Magnesium und 0,1 bis 10 g Kalium pro Kilo katalytische
Zusammensetzung enthält.
2. Katalytische Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, die, ausgedrückt in
metallischer Form, 40 bis 80 g Kupfer, 12 bis 25 g Magnesium und 0,5 bis 9 g
Kalium pro Kilo katalytische Zusammensetzung enthält.
3. Katalytische Zusammensetzung gemäß. Anspruch 1 oder 2, in der das
Atomverhältnis K/Cu 0,01 bis 0,30 beträgt.
4. Katalytische Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, in der das
Atomverhältnis K/Cu 0,025 bis 0,25 beträgt.
5. Katalytische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, in
der das Atomverhältnis K/Mg 0,01 bis 0,8 beträgt.
6. Katalytische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, in
der die Atomverhältnisse Cu : Mg : K 1 : 0,5-1,0 : 0,025-0,25 betragen.
7. Katalytische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, in
der das Aluminiumoxid eine spezifische Oberfläche, gemessen gemäß dem B.E.T-
Verfahren, zwischen 50 m²/g und 250 m²/g aufweist.
8. Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen zu 1,2-Dichlorethan durch
Reaktion mit Chlorwasserstoff in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff, dadurch
gekennzeichnet, dass die Oxychlorierungsreaktion durch eine katalytische
Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 katalysiert wird.
9. Verfahren zur Oxychlorierung gemäß Anspruch 8, bei dem die katalytische
Zusammensetzung in Form eines Fließbetts vorliegt.
10. Verfahren zur Oxychlorierung gemäß Anspruch 8, bei dem der Sauerstoff
entweder in reiner Form oder in Form eines Gemischs aus Sauerstoff und Stickstoff,
das sauerstoffreicher als Luft ist, eingesetzt wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9301354 | 1993-12-08 | ||
| BE9301354A BE1007818A3 (fr) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | Composition catalytique et procede d'oxychloration de l'ethylene utilisant une telle composition. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69428331D1 DE69428331D1 (de) | 2001-10-25 |
| DE69428331T2 true DE69428331T2 (de) | 2002-06-20 |
| DE69428331T3 DE69428331T3 (de) | 2009-08-13 |
Family
ID=3887620
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69425115T Expired - Fee Related DE69425115T2 (de) | 1993-12-08 | 1994-12-01 | Katalytische Zusammensetzung und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung derselben |
| DE69428331T Expired - Lifetime DE69428331T3 (de) | 1993-12-08 | 1994-12-01 | Verwendung einer katalytischen Zusammensetzung in einem Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69425115T Expired - Fee Related DE69425115T2 (de) | 1993-12-08 | 1994-12-01 | Katalytische Zusammensetzung und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung derselben |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5527754A (de) |
| EP (2) | EP0657212B2 (de) |
| JP (2) | JP3793587B2 (de) |
| BE (1) | BE1007818A3 (de) |
| BR (2) | BR9404900A (de) |
| CA (2) | CA2137538A1 (de) |
| DE (2) | DE69425115T2 (de) |
| ES (2) | ES2150467T3 (de) |
| NO (2) | NO312442B1 (de) |
| TR (1) | TR28753A (de) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1007818A3 (fr) † | 1993-12-08 | 1995-10-31 | Solvay | Composition catalytique et procede d'oxychloration de l'ethylene utilisant une telle composition. |
| EP0931587A1 (de) * | 1998-01-08 | 1999-07-28 | Evc Technology Ag | Katalysator, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben zur Synthese von 1,2-Dichloroethan |
| US6174834B1 (en) * | 1999-04-05 | 2001-01-16 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Oxychlorination catalyst |
| DE10024928A1 (de) * | 2000-05-19 | 2001-11-22 | Basf Ag | Katalysatoren für heterogen katalysierte Reaktionen |
| ITMI20012241A1 (it) * | 2001-10-25 | 2003-04-25 | Sued Chemie Mt Srl | Catalizzatori per l'ossiclorurazione dell'etilene a 1,2-dicloroetano |
| TWI255736B (en) | 2002-02-05 | 2006-06-01 | Basf Ag | A catalyst composition for the oxychlorination of ethylene and its use |
| ITMI20030630A1 (it) * | 2003-03-31 | 2004-10-01 | Sued Chemie Mt Srl | Catalizzatori per ossiclorurazione dell'etilene a 1,2-dicloroetano. |
| FR2862238B1 (fr) | 2003-11-14 | 2006-11-17 | Solvay | Catalyseur a base d'alumine contenant du titane et procede en phase gazeuse utilisant un tel catalyseur |
| FR2878171B1 (fr) | 2004-11-19 | 2007-03-09 | Solvay | Reacteur et procede pour la reaction entre au moins deux gaz en presence d'une phase liquide |
| FR2881732B1 (fr) | 2005-02-08 | 2007-11-02 | Solvay | Procede pour la purification de chlorure d'hydrogene |
| BRPI0520135A2 (pt) * | 2005-05-12 | 2009-08-18 | Solvay | catalisador de oxicloração, processo de oxicloração de um hidrocarboneto, alumina, e, uso em um processo de oxicloração |
| FR2902784B1 (fr) * | 2006-06-23 | 2008-09-05 | Solvay | Procede de fabrication de 1,2-dichloroethane |
| FR2902787B1 (fr) * | 2006-06-26 | 2008-09-05 | Solvay | Procede de fabrication de 1,2-dichloroethane |
| FR2902785B1 (fr) * | 2006-06-26 | 2008-08-08 | Solvay | Procede de fabrication de 1,2-dichloroethane |
| FR2902786B1 (fr) * | 2006-06-26 | 2008-08-29 | Solvay | Procede de fabrication de 1,2-dichloroethane |
| CN104892348A (zh) * | 2008-02-28 | 2015-09-09 | 索维公司 | 用于生产至少一种乙烯衍生物化合物的方法 |
| EP2096095A1 (de) | 2008-02-28 | 2009-09-02 | SOLVAY (Société Anonyme) | Verfahren zur Herstellung von mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung |
| EP2130815A1 (de) | 2008-06-03 | 2009-12-09 | SOLVAY (Société Anonyme) | Verfahren zur Herstellung von mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung |
| EP2130813A1 (de) | 2008-06-03 | 2009-12-09 | SOLVAY (Société Anonyme) | Verfahren zur Herstellung von mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung |
| EP2130814A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-09 | SOLVAY (Société Anonyme) | Verfahren zur Herstellung von mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung |
| EP2130810A1 (de) * | 2008-06-03 | 2009-12-09 | SOLVAY (Société Anonyme) | Verfahren zum Herstellen von 1,2-Dichlorethan und mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung, die nicht 1,2-Dichlorethan ist |
| JP5309750B2 (ja) * | 2008-07-22 | 2013-10-09 | 東ソー株式会社 | 1,2−ジクロロエタンの製造法 |
| EA201290428A1 (ru) | 2009-12-03 | 2013-01-30 | Солвей Са | Способ получения по меньшей мере одного производного соединения этилена |
| WO2011067231A1 (en) | 2009-12-03 | 2011-06-09 | Solvay Sa | Process for the manufacture of at least one ethylene derivative compound |
| CN103380100A (zh) | 2011-02-15 | 2013-10-30 | 索维公司 | 至少一种乙烯衍生物化合物的制造 |
| EP2594547A1 (de) | 2011-11-17 | 2013-05-22 | Solvay Sa | Verfahren zur Herstellung von mindestens einer Ethylen-Derivat-Verbindung aus Bioethanol |
| EP2712857A1 (de) | 2012-09-26 | 2014-04-02 | Solvay SA | Verfahren zur Herstellung von EDC oder VCM ausgehend von Ethanol |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1050540A (de) * | 1964-10-27 | |||
| US3624170A (en) † | 1966-09-16 | 1971-11-30 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Process for oxychlorination of ethylene |
| GB1389011A (en) * | 1971-04-02 | 1975-04-03 | Ici Ltd | Oxochlorination process |
| US4130595A (en) * | 1975-02-04 | 1978-12-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Melt oxychlorination process |
| US4124534A (en) * | 1976-10-20 | 1978-11-07 | Diamond Shamrock Corporation | High temperature chlorination catalyst |
| US4446249A (en) † | 1979-11-05 | 1984-05-01 | The B. F. Goodrich Company | Copper catalyst compositions for fluid-bed oxyhydrochlorination of ethylene |
| DE3607449A1 (de) * | 1986-03-07 | 1987-09-10 | Basf Ag | Geformter traegerkatalysator und dessen verwendung bei der oxichlorierung von ethylen |
| FR2600643B1 (fr) * | 1986-06-27 | 1988-09-23 | Solvay | Procede d'oxychloration de l'ethylene et compositions catalytiques pour l'oxychloration |
| IT1202538B (it) * | 1987-02-13 | 1989-02-09 | Enichem Sintesi | Catalizzatore di ossiclorurazione e procedimento per la sua preparazione |
| GB8829706D0 (en) * | 1988-12-20 | 1989-02-15 | Ici Plc | Oxychlorination catalyst composition |
| US5004849A (en) * | 1989-12-15 | 1991-04-02 | Vulcan Chemicals | Manufacture of perchloroethylene and trichloroethylene by catalytic oxychlorination, and improved catalysts therefor |
| DE69104178T2 (de) * | 1991-01-11 | 1995-05-04 | Solvay | Oxychlorierung katalytischer Zusammensetzung und Verfahren für die Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung dieser Zusammensetzung. |
| US5292703A (en) † | 1992-07-28 | 1994-03-08 | The Geon Company | Catalyst and process for oxychlorination of ethylene to EDC |
| BE1007818A3 (fr) † | 1993-12-08 | 1995-10-31 | Solvay | Composition catalytique et procede d'oxychloration de l'ethylene utilisant une telle composition. |
-
1993
- 1993-12-08 BE BE9301354A patent/BE1007818A3/fr not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-11-29 US US08/350,994 patent/US5527754A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-01 ES ES94203496T patent/ES2150467T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-01 DE DE69425115T patent/DE69425115T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-01 DE DE69428331T patent/DE69428331T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-01 EP EP94203494A patent/EP0657212B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-01 ES ES94203494T patent/ES2164687T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-01 EP EP94203496A patent/EP0657213B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-07 NO NO19944729A patent/NO312442B1/no not_active IP Right Cessation
- 1994-12-07 CA CA002137538A patent/CA2137538A1/fr not_active Abandoned
- 1994-12-07 NO NO19944728A patent/NO313792B1/no not_active IP Right Cessation
- 1994-12-07 JP JP30356594A patent/JP3793587B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-07 CA CA002137539A patent/CA2137539C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-08 JP JP6304766A patent/JPH07194982A/ja active Pending
- 1994-12-08 TR TR01283/94A patent/TR28753A/xx unknown
- 1994-12-08 BR BR9404900A patent/BR9404900A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-12-08 BR BR9404899A patent/BR9404899A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3793587B2 (ja) | 2006-07-05 |
| BR9404899A (pt) | 1995-08-08 |
| JPH07194982A (ja) | 1995-08-01 |
| DE69428331T3 (de) | 2009-08-13 |
| ES2164687T5 (es) | 2009-05-25 |
| EP0657212B1 (de) | 2001-09-19 |
| BE1007818A3 (fr) | 1995-10-31 |
| CA2137539A1 (fr) | 1995-06-09 |
| JPH07194981A (ja) | 1995-08-01 |
| EP0657213A1 (de) | 1995-06-14 |
| NO944728D0 (no) | 1994-12-07 |
| NO944729L (no) | 1995-06-09 |
| DE69425115D1 (de) | 2000-08-10 |
| BR9404900A (pt) | 1995-08-08 |
| TR28753A (tr) | 1997-02-28 |
| NO944729D0 (no) | 1994-12-07 |
| NO944728L (no) | 1995-06-09 |
| EP0657213B1 (de) | 2000-07-05 |
| EP0657212B2 (de) | 2008-12-31 |
| DE69428331D1 (de) | 2001-10-25 |
| DE69425115T2 (de) | 2001-03-15 |
| ES2164687T3 (es) | 2002-03-01 |
| EP0657212A1 (de) | 1995-06-14 |
| US5527754A (en) | 1996-06-18 |
| ES2150467T3 (es) | 2000-12-01 |
| CA2137538A1 (fr) | 1995-06-09 |
| NO312442B1 (no) | 2002-05-13 |
| NO313792B1 (no) | 2002-12-02 |
| CA2137539C (fr) | 2006-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69428331T2 (de) | Katalytische Zusammensetzung und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung derselben | |
| DE69104178T2 (de) | Oxychlorierung katalytischer Zusammensetzung und Verfahren für die Oxychlorierung von Ethylen unter Verwendung dieser Zusammensetzung. | |
| DE69218133T2 (de) | Verfahren zum Reinigen eines schädlichen Gases | |
| DE69613759T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Karbonatdiester | |
| DE69310831T3 (de) | Katalysator und Verfahren zur Oxychlorierung von Ethylen in Dichlorethan | |
| DE69007989T2 (de) | Verwendung von Sorbentmittel für die Polyolefinreinigung. | |
| DE69521968T2 (de) | Katalysator für die Gewinnung von Chlor aus Salzsäure | |
| DE102005040286A1 (de) | Mechanisch stabiler Katalysator auf Basis von alpha-Aluminiumoxid | |
| DE3782121T2 (de) | Katalysator und verfahren zur oxychlorierung auf der wirbelschicht von ethylen in dichlorethan. | |
| EP0920908A1 (de) | Trägerkatalysator, Verfahren zu dessen Herstellung sowie Verwendung bei der Oxychlorierung von Ethylen | |
| DE60020390T2 (de) | Verfahren zur herstellung von vinylchlorid aus ethan und ethylen mit partieller gewinnung von hcl aus reaktionsströmen | |
| DE68909388T2 (de) | Katalytische Zusammensetzung zur Oxychlorierung und Verfahren zur Oxychlorierung mittels dieser Zusammensetzung. | |
| EP0208180A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan durch Oxichlorierung von Ethylen an Kupfer enthaltenden Trägerkatalysatoren | |
| DD247388A5 (de) | Verfahren zur herstellung von silberhaltigen katalysatoren | |
| EP0054674B1 (de) | Kupfer- und Alkalimetalle enthaltender Trägerkatalysator | |
| DE4238640C2 (de) | Verfahren zur Hydrierung wenigstens einer der Verbindungen CO und CO¶2¶ | |
| DE2065046C3 (de) | Verfahren zur Umwandlung von Kohlen Wasserstoffen Ausscheidung aus 2025377 | |
| DE2941341C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Methacrolein | |
| DE1542327B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren | |
| DE69901676T2 (de) | Katalysator, verfharen zu dessen herstellung und verwendung zur synthese von 1,2-dichloroethan | |
| DE69202680T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffperoxyd. | |
| DE60208295T2 (de) | Katalysatoren enthaltend Kupfer und Magnesium zur Oxychlorierung von Ethylen in 1,2-Dichloroethan | |
| DE2759367A1 (de) | Verfahren zur reformierung oder herstellung von aromatischen kohlenwasserstoffen | |
| EP0031895A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichlorethan | |
| US6803342B1 (en) | Catalytic composition and process for the oxychlorination of ethylene using such a composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8366 | Restricted maintained after opposition proceedings |