Verfahren zur Herstellung von Tetrachloräthylen Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren. zur Herstellung von. Tetrachloräthylen - aus Acetylen und Chlor,
bei welchem so vorgegargen wird, daß ein Gemisch von Acetylen. -und Chlor im Verhältnis
von etwa r zu 3 MOI in Abwesenheit nennenswerter ?VTengen Wasserdampf, jedoch gleichzeitig
mit einem mehrfachen Volumen eines unter den Umsetzungsbedingungen indifferenten
Gases, wie Stickstoff oder Chlorwasserstoff, bei Temperaturen von 300 his
q.00° über heiße Kontakte geleitet wird. Als solche wirken schon dichte Körper,
wie Porzellan- oder -Glasscherben. Günstiger sind jedoch poröse, wie Holzkohle,
Knochenkohle, großoberflächige Kohle, Silicagel. Zweckmäßig werden sie zur Erhöhung
-der Wirksamkeit und Lebensdauer mit bekannten, die Chlorwas.serstoffabspaltung
und die Chloraufnahme fördernden Stoffen, wie Kupferchlorid, versehen. Unter nennenswerten
Men, gen Wasserdampf sind solche zu verstehen, welche oberhalb der Sättigungsgrenze
der Gase liegen. Beim vorliegenden Verfahren darf Wassierdampf nur in solchen Mengen
zugegen sein, welche untexhalb, der genannten Grenze liegen. Diese geringen Mengen
Wasserdampf, wie sie oft technische Gase enthalten, setzen sich unter den Bedingungen
der Reaktion gemäß der Eifindung zu Kohlensäure und Ch.lorwassers.toffgas um, wobei
der Kohlenstoff aus dem Acetylen oder aus der aktiven Kohle stammen kann. Es. entsteht
dabei jedoch kein Salzsäuredampf, da das. Reaktionsgemisch völlig wasserfrei. bleibt.
Dies ermöglicht, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung säurefeste Reaktionsgefäße
nicht angewendet zu werden brauchen. Sobald jedoch über die angegebene Grenze Wasserdampf
in
den Ausgangsstoffen enthalten ist, entsteht wäßrige Salzsäure, wobei die Umsetzung
nach einer anderen Richtung als. bei der Erfindung verläuft und ferner kostspielige
säurefeste Reaktionsgefäße notwendig sind. Der Durchsatz des Gasgemisches aus Acetylen,
Chlor und inertern Gas durch den Katalys.atorraum wird so geregelt, daß aus diesem
weder Acetylen noch Chlor austritt, sondern im wesentlichen nur ein Gemisch von
Tetrachloräthylendampf und Chlorwasserstoff mit dem jeweils angewandten inerten
Gas. Ein Teil des Gemisches wird jeweils, wieder dem in den Umsetzungsraum eintretenden
Chlor-Acetylen-Gasgemisch zugesetzt, umdieses zu verdünnen und die Bildung von Ruß
oder unerwünschten Nebenerzeugnissen infolge zu starker Erhitzung der Kontakte zu
vermeiden. Gewöhnlich wird dem Acetylen-Chlor-Gasgemisch .etwa das 3- bis 8fache
des. Volumens an Verdünnungsgas, z. B. Chlorwasserstoffgas, zugesetzt. DiegenauereUmsetzungstemperatur
hängt von der Verdünnung des Reaktionsgases mit inerten Gasen, wie Chlorwasserstoff,
und vom Durchsatz ab. Die Regelung der Reaktionstemperatur kann außer durch einen
entsprechenden Zusatz von Verdünnungsgas auch durch Kühlung des in den Umsetzungsraum
eintretenden Gasgemisches bzw. einzelner Komponenten desselben unterstützt werden.
Zwecks Gewinnung des Tetrachloräthylerisaus den Reaktionsgasen werden diese nach
dem Verlassen des Umsetzungsraumne:s gekühlt, so daß sich Tetrachloräthylen kondensiert;
es kann aber auch auf andere Weise das Tetrachloräthylen abgeschieden werden, z.
B. durch Ads;orption. Die Umsetzung verläuft praktisch quantitativ, wobei Tetrachloräthylen
sowie Chlorwasserstoff in hoher Reinheit entstehen. Die Anwendung von Überdruck
ermöglicht eine Verkleinerung des Reaktionsraumes, jedoch wird die Apparatur im
allgemeinen verteuert; bei der Anwendung von Unterdruck besteht Gefahr, daß an undichten
Stellen Sauerstoff :eintritt, was zu Zerknallen Anlaß geben kann.Process for the production of tetrachlorethylene The invention relates to a process. for production of. Tetrachlorethylene - from acetylene and chlorine, which is pre-cooked in such a way that a mixture of acetylene. -and chlorine in a ratio of about r to 3 MOI in the absence of significant amounts of water vapor, but at the same time with a multiple volume of a gas that is inert under the reaction conditions, such as nitrogen or hydrogen chloride, is passed over hot contacts at temperatures of 300 to q.00 ° . Dense bodies, such as broken porcelain or broken glass, act as such. However, porous ones, such as charcoal, bone charcoal, large-surface charcoal, silica gel are cheaper. To increase the effectiveness and service life, they are expediently provided with known substances which promote the elimination of chlorine hydrogen and the absorption of chlorine, such as copper chloride. Significant amounts of water vapor are to be understood as meaning those which are above the saturation limit of the gases. In the present process, water vapor may only be present in quantities that are below the stated limit. These small amounts of water vapor, as they often contain technical gases, are converted under the conditions of the reaction according to the finding to carbonic acid and chlorinated water, whereby the carbon can come from the acetylene or from the active carbon. It. However, no hydrochloric acid vapor is produced because the reaction mixture is completely anhydrous. remain. This makes it possible that acid-proof reaction vessels do not have to be used in the method according to the invention. However, as soon as water vapor is contained in the starting materials above the specified limit, aqueous hydrochloric acid is formed, with the reaction taking a different direction than. proceeds in the invention and furthermore expensive acid-proof reaction vessels are necessary. The throughput of the gas mixture of acetylene, chlorine and inert gas through the catalyst space is regulated in such a way that neither acetylene nor chlorine escapes from it, but essentially only a mixture of tetrachlorethylene vapor and hydrogen chloride with the inert gas used in each case. Part of the mixture is added to the chloro-acetylene gas mixture entering the reaction space in order to dilute it and to avoid the formation of soot or undesired by-products as a result of excessive heating of the contacts. Usually the acetylene-chlorine gas mixture. About 3 to 8 times the volume of diluent gas, e.g. B. hydrogen chloride gas is added. The more precise reaction temperature depends on the dilution of the reaction gas with inert gases, such as hydrogen chloride, and on the throughput. The regulation of the reaction temperature can be supported not only by a corresponding addition of diluent gas but also by cooling the gas mixture entering the reaction space or individual components thereof. In order to obtain the tetrachlorethylene ice from the reaction gases, they are cooled after they leave the reaction space, so that tetrachlorethylene condenses; but it can also be deposited in other ways, the tetrachlorethylene, z. B. through ads; orption. The conversion is practically quantitative, with high-purity tetrachlorethylene and hydrogen chloride being produced. The use of excess pressure enables the reaction space to be reduced in size, but the apparatus is generally made more expensive; when using negative pressure there is a risk that oxygen will enter at leaks, which can give rise to cracking.
Beispiel i Der Katalysatorraum mit einem Volumen von 500 ccm
ist gefüllt mit Aktivkohle und besitzt eine Temperatur von 3oo bis 400°. Je Stunde
wird ein Gasgemisch durchges.chickt, welches zusammengesetzt ist aus 3o 1 Chlor,
i o 1 Acetylen, 12o bis 150 1 Stickstoff. Da sich alles Acetylen mit Chlor
umsetzt, verläßt den Reaktionsraum ein Gemisch, welches im wesentlichen besteht
aus Tetrachloräthylendampf, Chlorwasserstoff und Stickstoff. Durch Kühlung kann
ohne Schwierigkeiten das Tetrachloräthylen abgeschieden werden. Aus dem Abgas. wird
der Chlorwasserstoff entfernt, so daß der Stickstoff wieder dem zur Umsetzung bestimmten
Chlor-Aoetylen-Gasgemisch zugesetzt werden kann. Wird das in den Reaktionsraum eintretende
Gas vorher gekühlt, so kann .der Stickstoffzusatz herabgesetzt werden. Die Ausbeute
an Tetrachloräthylen ist 8o% und höher.Example i The catalyst space with a volume of 500 ccm is filled with activated carbon and has a temperature of 300 to 400 °. A gas mixture is sent through every hour, which is composed of 3o 1 chlorine, 10 1 acetylene, 12o to 150 1 nitrogen. Since all acetylene reacts with chlorine, a mixture leaves the reaction space which essentially consists of tetrachlorethylene vapor, hydrogen chloride and nitrogen. The tetrachlorethylene can be separated out without difficulty by cooling. From the exhaust. the hydrogen chloride is removed so that the nitrogen can be added again to the chloro-acetylene gas mixture intended for the reaction. If the gas entering the reaction chamber is cooled beforehand, the addition of nitrogen can be reduced. The yield of tetrachlorethylene is 80% and higher.
Beispiel 2 Der Katalysatorraum mit einem Volumen von 2,5 1 ist gefüllt
mit einem Katalysator, der aus. Aktivkohle besteht, die mit Bariumchl,orid imprägniert
ist. Meiner Temperatur von 3oo bis 4oo° wird durch den Katalysatorraum je Stunde
ein Gasgemisch geschickt, welches zusammengesetzt ist aus 35 bis 4.o 1 Acetylen,
ioo bis, 120 1 Chlor, etwa iooo 1 Chlorwasserstoffgas.Example 2 The catalyst space with a volume of 2.5 l is filled
with a catalyst that is out. Active charcoal is made up, which is impregnated with barium chloride, orid
is. My temperature of 3oo to 4oo ° is per hour through the catalyst room
sent a gas mixture, which is composed of 35 to 4.o 1 acetylene,
100 to 120 liters of chlorine, about 100 liters of hydrogen chloride gas.
Den Katalysatorraum verläßt ein Gemisch von Tetrachloräthylendampf
und Chlor«#ass.erstoffgas. Durch Kühlung oder durch Absorption mittels. aktiver
Kohle oder Silicagel wird das Tetrachloräthylen abgeschieden: Ein Teil des Chlorwasserstoffgases
kann zweckmäßig nach erfolgter Kühlung wieder dem zur Um-Setzung bestimmten Chlor-Acetylen-Gasgemisch
zugesetzt werden. Die Ausbeute, an Tetrachloräthylen beträgt go% und mehr. Bei Anwendung
von Überdruck kommt man mit einem etwas kleineren Katalysatorraum aus.A mixture of tetrachlorethylene vapor leaves the catalyst space
and chlorine. By cooling or by absorption means. more active
Carbon or silica gel separates the tetrachlorethylene: part of the hydrogen chloride gas
can expediently after cooling, the chlorine-acetylene gas mixture intended for conversion again
can be added. The yield of tetrachlorethylene is go% and more. When applied
if there is overpressure, a slightly smaller catalyst space is sufficient.