EA024478B1 - Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene - Google Patents

Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene Download PDF

Info

Publication number
EA024478B1
EA024478B1 EA201390930A EA201390930A EA024478B1 EA 024478 B1 EA024478 B1 EA 024478B1 EA 201390930 A EA201390930 A EA 201390930A EA 201390930 A EA201390930 A EA 201390930A EA 024478 B1 EA024478 B1 EA 024478B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
metal
acetylene
methylimidazole
present
catalytic system
Prior art date
Application number
EA201390930A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201390930A1 (en
Inventor
Мишель Стребелль
Original Assignee
Солвей Са
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Солвей Са filed Critical Солвей Са
Publication of EA201390930A1 publication Critical patent/EA201390930A1/en
Publication of EA024478B1 publication Critical patent/EA024478B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0277Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
    • B01J31/0278Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0277Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
    • B01J31/0292Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature immobilised on a substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/30Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
    • B01J2231/32Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/10Complexes comprising metals of Group I (IA or IB) as the central metal
    • B01J2531/18Gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/20Complexes comprising metals of Group II (IIA or IIB) as the central metal
    • B01J2531/28Mercury
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/821Ruthenium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/824Palladium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2531/00Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
    • B01J2531/80Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
    • B01J2531/82Metals of the platinum group
    • B01J2531/828Platinum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Catalytic system comprising: a) at least one N-alkylated imidazole and b) at least one compound of at least one metal selected from Pd, Pt, Hg, Ru and Os, and its use in the hydrochlorination reaction of acetylene with hydrogen chloride.

Description

Настоящее изобретение относится к каталитической системе, которая является особенно полезной в способе производства винилхлорида гидрохлорированием ацетилена. Настоящее изобретение также относится к такому способу.The present invention relates to a catalytic system, which is particularly useful in a method for the production of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene. The present invention also relates to such a method.

Производство винилхлорида с помощью реакции между ацетиленом и хлористым водородом традиционно осуществляют в газовой фазе, используя реактор с неподвижным слоем, в присутствии гетерогенного твердого катализатора на основе хлорида ртути на носителе. Главным образом по причинам токсичности в настоящее время усиливается интерес к каталитическим системам, которые имеют пониженное содержание ртути или в которых не содержатся соединения ртути.The production of vinyl chloride by the reaction between acetylene and hydrogen chloride is traditionally carried out in the gas phase using a fixed-bed reactor in the presence of a heterogeneous solid mercury chloride catalyst on a support. Mainly due to toxicity reasons, there is currently increasing interest in catalytic systems that have a reduced mercury content or that do not contain mercury compounds.

Разработаны разнообразные катализаторы, предназначенные для замены катализаторов, используемых в настоящее время в газофазных процессах.A variety of catalysts have been developed to replace the catalysts currently used in gas phase processes.

Например, не прошедшая экспертизу японская патентная заявка 52/136104 описывает способ гидрохлорирования ацетилена в газовой фазе в присутствии неподвижного слоя катализатора, состоящего из галогенидов благородных металлов, нанесенных на активированный уголь. Однако до настоящего времени срок службы таких альтернативных катализаторов, предназначенных для газофазных способов, остается значительно короче, чем срок службы катализаторов на основе соединений ртути.For example, Japanese Patent Application 52/136104, which has not passed examination, describes a method for hydrochlorinating acetylene in the gas phase in the presence of a fixed catalyst bed consisting of noble metal halides supported on activated carbon. However, to date, the service life of such alternative catalysts for gas phase processes has remained significantly shorter than the service life of mercury based catalysts.

Кроме того, в литературе представлены некоторые примеры гидрохлорирования ацетилена в присутствии жидкой каталитической среды.In addition, some examples of acetylene hydrochlorination in the presence of a liquid catalyst medium are presented in the literature.

Патент Германии 709000 описывает способ получения винилгалогенидов путем введения ацетилена в контакт при высоких температурах с расплавленной массой гидрогалогенидных солей органических оснований, содержащих стандартный катализатор. В качестве органических оснований предусмотрены алифатические, ароматические или гетероциклические амины и их смеси.German patent 709000 describes a method for producing vinyl halides by contacting acetylene at high temperatures with a molten mass of hydrohalide salts of organic bases containing a standard catalyst. Aliphatic, aromatic or heterocyclic amines and mixtures thereof are provided as organic bases.

Авторское свидетельство СССР 237116 описывает использование водного кислого раствора, содержащего 46 мас.% хлорида меди(4) и от 14 до 16 мас.% гидрохлорида метиламина, диметиламина или триметиламина.USSR author's certificate 237116 describes the use of an aqueous acidic solution containing 46 wt.% Copper chloride (4) and from 14 to 16 wt.% Methylamine, dimethylamine or trimethylamine hydrochloride.

Европейская патентная заявка ЕР-А-0340416 описывает способ получения винилхлорида реакцией ацетилена с хлористым водородом в присутствии соединения палладия в качестве катализатора в растворителе, представляющем собой алифатический или циклоалифатический амид, при температуре, превышающей температуру окружающей среды. Хотя этот способ позволяет получать высокие выходы, он, однако, имеет некоторые значительные недостатки: обнаружено, что в условиях реакции жидкая каталитическая система постепенно разлагается, образуя черноватые продукты, похожие на уголь. Кроме того, в присутствии хлористого водорода амид превращается в гидрохлорид, температура плавления которого, как правило, значительно превосходит температуру окружающей среды. Гидрохлорид Νметилпирролидона, например, становится жидким только выше 80°С. При практическом осуществлении это может вызывать серьезные проблемы, связанные с агломерацией каталитической среды во время остановок реактора или блокированием трубопроводов в наиболее холодных точках установки. Весь реактор, а также трубопроводы, в которых протекает реакционная среда, необходимо постоянно поддерживать при температуре, превышающей температуру плавления гидрохлорида.European patent application EP-A-0340416 describes a method for producing vinyl chloride by reacting acetylene with hydrogen chloride in the presence of a palladium compound as a catalyst in a solvent representing an aliphatic or cycloaliphatic amide at a temperature above ambient temperature. Although this method allows to obtain high yields, it, however, has some significant disadvantages: it was found that under the reaction conditions the liquid catalytic system gradually decomposes, forming blackish products similar to coal. In addition, in the presence of hydrogen chloride, the amide is converted to hydrochloride, the melting point of which, as a rule, significantly exceeds the ambient temperature. Ν Methylpyrrolidone hydrochloride, for example, becomes liquid only above 80 ° C. In practical implementation, this can cause serious problems associated with agglomeration of the catalytic medium during reactor shutdowns or blocking of pipelines at the coldest points of the installation. The entire reactor, as well as the pipelines in which the reaction medium flows, must be constantly maintained at a temperature above the melting point of the hydrochloride.

Эти разнообразные проблемы казались решенными благодаря системам каталитического гидрохлорирования, которые описаны в европейских патентных заявках ЕР 0519548-А1 и ЕР 0525843-А1 и которые включают по меньшей мере одно соединение металла группы VIII и гидрохлорид амина, температура плавления которого составляет менее чем или равняется 25°С, или гидрохлорид жирного амина, включающий более чем 8 атомов углерода, температура плавления которого составляет более чем 25°С, и органический растворитель, выбранный из алифатических, циклоалифатических и ароматических углеводородов и их смесей. Тем не менее, каталитические системы, которые описаны в этих заявках, в частности те, в которых соединение металла группы VIII представляет собой хлорид платины(11) или хлорид палладия(П), не являются в полной мере удовлетворительными при рассмотрении характеристик, которые они позволяют получить в отношении эффективности производства винилхлорида гидрохлорированием ацетилена и в отношении долгосрочной устойчивости.These various problems seemed to be solved thanks to the catalytic hydrochlorination systems that are described in European patent applications EP 0519548-A1 and EP 0525843-A1 and which include at least one group VIII metal compound and an amine hydrochloride whose melting point is less than or equal to 25 ° C, or a fatty amine hydrochloride containing more than 8 carbon atoms, the melting point of which is more than 25 ° C, and an organic solvent selected from aliphatic, cycloaliphatic and ar matic hydrocarbons and mixtures thereof. However, the catalyst systems described in these applications, in particular those in which the group VIII metal compound is platinum chloride (11) or palladium (P) chloride, are not fully satisfactory when considering the characteristics that they allow obtain in terms of production efficiency of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene and in relation to long-term stability.

Международная патентная заявка ДОО 2008/77868 описывает систему каталитического гидрохлорирования, включающую по меньшей мере один гидрохлорид амина и по меньшей мере одно соединение металла группы VIII, выбранное из группы, состоящей из смесей соединений платиныДУ) с хлоридом 8и(П), смесей соединения платина(П) с трифенилфосфиноксидом и смесей соединения палладия(П) с трифенилфосфином. Эти каталитические системы демонстрируют повышенную производительность по сравнению с системами, которые описаны в европейских патентных заявках ЕР-А 0519548 и ЕР-А 0525843.International Patent Application DOO 2008/77868 describes a catalytic hydrochlorination system comprising at least one amine hydrochloride and at least one Group VIII metal compound selected from the group consisting of mixtures of platinum compounds DU) with chloride 8i (P), mixtures of platinum compounds ( P) with triphenylphosphine oxide and mixtures of the palladium compound (P) with triphenylphosphine. These catalytic systems exhibit improved performance compared to the systems described in European patent applications EP-A 0519548 and EP-A 0525843.

Наконец, китайская патентная заявка ΟΝ 101716528 описывает каталитические системы для производства винилхлорида гидрохлорированием ацетилена, включающие ионную жидкость на основе имидазолия, содержащую ионы хлорида, бромида, гексафторфосфата или тетрафторфосфата в качестве анионов, а также один или более хлоридов золота, платины, палладия, олова, ртути, меди или родия.Finally, Chinese patent application No. 101716528 describes catalytic systems for the production of vinyl chloride by acetylene hydrochlorination, including an imidazolium-based ionic liquid containing chloride, bromide, hexafluorophosphate or tetrafluorophosphate ions as anions, as well as one or more gold, platinum, palladium, tin chlorides mercury, copper, or rhodium.

Последние вышеупомянутые каталитические системы обладают недостатком необходимости гидрохлорида амина или ионной жидкости в сочетании с соединением металла.The latter catalyst systems mentioned above have the disadvantage of requiring an amine hydrochloride or ionic liquid in combination with a metal compound.

Соответственно задача настоящего изобретения заключалась в том, чтобы предложить каталитиче- 1 024478 скую систему, в частности, для реакций гидрохлорирования и, более конкретно, для гидрохлорирования ацетилена, которая является простой и дешевой, насколько это возможно, и обеспечивает очень хорошие эксплуатационные характеристики. Еще одна задача настоящего изобретения заключалась в том, чтобы предложить способ синтеза винилхлорида гидрохлорированием ацетилена в присутствии такой каталитической системы, которая не разлагается в условиях реакции и которая делает возможным достижение очень хорошей производительности в отношении винилхлорида. В отличие от систем на основе соединений ртути каталитическая система согласно настоящему изобретению, кроме того, обладает преимуществом отсутствия проблем токсичности, связанных с этими соединениями, и предотвращения испарения солей металлов в установке.Accordingly, it was an object of the present invention to provide a catalytic system 1,024,478, in particular for hydrochlorination reactions and, more specifically, for acetylene hydrochlorination, which is as simple and cheap as possible and provides very good performance. Another objective of the present invention was to provide a method for the synthesis of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene in the presence of such a catalyst system that does not decompose under the reaction conditions and which makes it possible to achieve very good vinyl chloride performance. In contrast to systems based on mercury compounds, the catalytic system according to the present invention also has the advantage of avoiding the toxicity problems associated with these compounds and preventing the evaporation of metal salts in the installation.

Таким образом, настоящее изобретение относится к каталитической системе, более конкретно - к каталитической системе для гидрохлорирования ацетилена, как определено в п.1 формулы изобретения.Thus, the present invention relates to a catalyst system, and more particularly, to a catalyst system for hydrochlorination of acetylene, as defined in claim 1.

Предпочтительные варианты осуществления каталитической системы в соответствии с настоящим изобретением изложены в пунктах, зависимых от п.10 формулы изобретения, и более подробно описаны далее в настоящем документе.Preferred embodiments of the catalyst system in accordance with the present invention are set forth in claims dependent on claim 10 and are described in more detail later in this document.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к способу производства винилхлорида с помощью реакции гидрохлорирования ацетилена в присутствии каталитической системы, как определено в п.1 формулы изобретения и в пунктах, зависимых от п.1, и более подробно описано далее в настоящем документе.Another aspect of the present invention relates to a method for the production of vinyl chloride using the acetylene hydrochlorination reaction in the presence of a catalyst system, as defined in claim 1 and in the claims dependent on claim 1, and is described in more detail later in this document.

Каталитическая система согласно настоящему изобретению включает:The catalytic system according to the present invention includes:

a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) необязательно по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.b) optionally at least one compound of at least one metal.

Каталитические системы, включающие:Catalytic systems including:

a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла, выбранного из Рб, Ρΐ, Нд, Ки и 08, являются новыми и обеспечивают хорошие результаты в рамках настоящего изобретения, особенно если металл представляет собой Рб.b) at least one compound of at least one metal selected from Pb, Ρΐ, Nd, Ki and 08 are new and provide good results in the framework of the present invention, especially if the metal is Pb.

Выражение включает в настоящем описании следует понимать как означающее, что помимо по меньшей мере одного Ν-алкилированного имидазола и необязательно по меньшей мере одного соединения по меньшей мере одного металла каталитическая система согласно настоящему изобретению может включать дополнительный компонент (компоненты), которые производят воздействие на каталитические свойства каталитической системы или нет. Среди таких дополнительных компонентов можно отметить ионную жидкость (жидкости), которые вводят, например, чтобы производить воздействие на каталитические свойства каталитической системы и/или обеспечивать снижение вязкости каталитической системы.The expression includes in the present description should be understood as meaning that in addition to at least one Ν-alkylated imidazole and optionally at least one compound of at least one metal, the catalytic system according to the present invention may include additional component (s) that affect the catalytic properties of the catalytic system or not. Among these additional components, ionic liquid (s) can be noted, which are introduced, for example, in order to influence the catalytic properties of the catalytic system and / or to reduce the viscosity of the catalytic system.

Предпочтительно каталитическая система согласно настоящему изобретению состоит в основном из:Preferably, the catalytic system according to the present invention consists mainly of:

a) по меньшей мере одного Ν-алкилированного имидазола иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) необязательно по меньшей мере одного соединения по меньшей мере одного металла.b) optionally at least one compound of at least one metal.

Выражение состоит в основном в настоящем описании следует понимать как означающее, что помимо по меньшей мере одного Ν-алкилированного имидазола и необязательно по меньшей мере одного соединения по меньшей мере одного металла каталитическая система согласно настоящему изобретению может включать дополнительный компонент (компоненты), предпочтительно в небольшом количестве, которые не производят воздействия на каталитические свойства каталитической системы, которые не производят каталитического воздействия на реакцию, в процессе которой используется каталитическая система. Среди таких дополнительных компонентов можно отметить ионную жидкость (жидкости), которые вводят, например, чтобы снижать вязкость каталитической системы.The expression consists primarily of the present description as meaning that in addition to at least one Ν-alkylated imidazole and optionally at least one compound of at least one metal, the catalyst system of the present invention may include additional component (s), preferably in a small the amount that do not affect the catalytic properties of the catalytic system, which do not produce a catalytic effect on the reaction, during Ora used catalytic system. Among these additional components can be noted ionic liquid (s), which are introduced, for example, to reduce the viscosity of the catalytic system.

Предпочтительнее каталитическая система согласно настоящему изобретению состоит из:More preferably, the catalyst system of the present invention consists of:

a) по меньшей мере одного Ν-алкилированного имидазола иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) необязательно по меньшей мере одного соединения по меньшей мере одного металла.b) optionally at least one compound of at least one metal.

Выражение состоит в настоящем описании следует понимать как означающее, что каталитическая система состоит исключительно по меньшей мере из одного Ν-алкилированного имидазола и необязательно по меньшей мере одного соединения по меньшей мере одного металла.The expression consists in the present description should be understood as meaning that the catalyst system consists solely of at least one рованного-alkylated imidazole and optionally at least one compound of at least one metal.

Каталитическая система согласно настоящему изобретению включает в качестве компонента (а) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол.The catalyst system according to the present invention includes, as component (a), at least one Ν-alkylated imidazole.

В настоящем описании выражение по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол следует понимать как означающее один или более чем один Ν-алкилированный имидазол.In the present description, the expression of at least one Ν-alkylated imidazole should be understood as meaning one or more than one Ν-alkylated imidazole.

Предпочтительно каталитическая система включает один Ν-алкилированный имидазол.Preferably, the catalyst system comprises one один-alkylated imidazole.

В остальной части текста выражение Ν-алкилированный имидазол при использовании в единственном или множественном числе следует понимать как означающее один или более чем один Νалкилированный имидазол, за исключением случаев, в которых определено другое значение.In the rest of the text, the expression Ν-alkylated imidazole when used in the singular or plural is to be understood as meaning one or more than one alkylated imidazole, unless otherwise specified.

- 2 024478- 2 024478

Ν-Алкилированные имидазолы согласно настоящему изобретению преимущественно определены представленной ниже формулой (I)Ν-Alkylated imidazoles according to the present invention are mainly defined by the following formula (I)

в которой радикалы К1, К2, К3 и К4 могут независимо друг от друга, каждый, представлять собой водород или необязательно замещенную насыщенную или ненасыщенную алкильную группу С118 (предпочтительно С114, предпочтительнее С112, наиболее предпочтительно С110 и особенно предпочтительно С18).in which the radicals K 1 , K 2 , K 3 and K 4 can independently of each other, each represent hydrogen or an optionally substituted saturated or unsaturated alkyl group C 1 -C 18 (preferably C 1 -C 14 , preferably C 1 - C 12 , most preferably C 1 -C 10 and particularly preferably C 1 -C 8 ).

Примеры Ν-алкилированных имидазолов представляют собой 1-метилимидазол, 1-этилимидазол, 1пропилимидазол, 1-бутилимидазол, 1-пентилимидазол, 1-гексилимидазол, 1-гептилимидазол, 1октилимидазол, 1-нонилимидазол, 1-децилимидазол, 1-метил-2-октилимидазол, 1-этил-2-метилимидазол, 1-бутил-2-метилимидазол, 1-гексил-2-метилимидазол и 1-децил-2-метилимидазол.Examples of Ν-alkylated imidazoles are 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1 propylimidazole, 1-butylimidazole, 1-pentylimidazole, 1-hexylimidazole, 1-heptylimidazole, 1 octylimidazole-1-nonylimidazole-1-nonylimidazole-1-nonimidazole-1 , 1-ethyl-2-methylimidazole, 1-butyl-2-methylimidazole, 1-hexyl-2-methylimidazole and 1-decyl-2-methylimidazole.

Предпочтительно Ν-алкилированный имидазол выбирают из 1-метилимидазола, 1-этилимидазола, 1-бутилимидазола, 1-гексилимидазола, 1-октилимидазола, 1-децилимидазола, 1-метил-2-октилимидазола, 1-этил-2-метилимидазола, 1-бутил-2-метилимидазола, 1-гексил-2-метилимидазола и 1-децил-2метилимидазола.Preferably, the Ν-alkylated imidazole is selected from 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-butylimidazole, 1-hexylimidazole, 1-octylimidazole, 1-decylimidazole, 1-methyl-2-octylimidazole, 1-ethyl-2-methylimidylazole -2-methylimidazole, 1-hexyl-2-methylimidazole and 1-decyl-2methylimidazole.

Предпочтительнее в качестве Ν-алкилированного имидазола выбирают те, которые используют в рабочих примерах, представленных далее в настоящем документе, т.е. 1-метилимидазол, 1-этилимидазол и 1-бутилимидазол. Эти наиболее предпочтительные Ν-алкилированные имидазолы поставляет на продажу, например, фирма ΛΙάπΟι®.Preferred as Ν-alkylated imidazole are those used in the working examples presented later in this document, i.e. 1-methylimidazole, 1-ethylimidazole and 1-butylimidazole. These most preferred Ν-alkylated imidazoles are commercially available from, for example, ΛΟπΟι®.

Способы производства подходящих алкилированных имидазолов известны специалисту в данной области техники, и, таким образом, их подробное описание не является обязательным в настоящем документе.Methods for the production of suitable alkylated imidazoles are known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof is not required herein.

Каталитическая система согласно настоящему изобретению включает в качестве компонента (Ъ) необязательно по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.The catalyst system of the present invention includes, as component (b), at least one compound of at least one metal.

В настоящем описании выражение по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла при использовании в настоящем документе включает одно соединение одного металла, а также смеси различных соединений одного металла или смеси соединений различных металлов или соединений, включающих два металла, как определено выше в настоящем документе, т.е. каталитические системы в соответствии с настоящим изобретением могут включать несколько металлов и соответственно соединений металлов, которые определены выше.As used herein, the expression of at least one compound of at least one metal includes one compound of one metal, as well as mixtures of various compounds of one metal or mixtures of compounds of various metals or compounds comprising two metals, as defined hereinabove , i.e. The catalyst systems of the present invention may include several metals and, accordingly, metal compounds as defined above.

Предпочтительно каталитическая система включает одно соединение по меньшей мере одного металла и предпочтительнее одно соединение одного металла.Preferably, the catalyst system comprises one compound of at least one metal, and more preferably one compound of one metal.

В остальной части текста выражения соединение и металл при использовании в единственном или множественном числе следует понимать как означающие соответственно одно или более чем одно соединение и один или более чем один металл, за исключением случаев, в которых определено другое значение.In the rest of the text of the expression, a compound and a metal, when used in the singular or plural, should be understood as meaning respectively one or more than one compound and one or more than one metal, unless otherwise specified.

В настоящем описании выражение необязательно включает по меньшей мере одно соединение следует понимать как означающее, что такое соединение присутствует или нет в каталитической системе.In the present description, the expression optionally includes at least one compound to be understood as meaning that such a compound is present or not in the catalyst system.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в каталитическую систему согласно настоящему изобретению не включен компонент (Ъ), т.е. по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.According to a first embodiment of the present invention, component (b) is not included in the catalyst system of the present invention, i.e. at least one compound of at least one metal.

Определения и предпочтения, представленные выше, применяются также к данному первому варианту осуществления.The definitions and preferences presented above also apply to this first embodiment.

Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения каталитическая система согласно настоящему изобретению включает преимущественно:According to a second embodiment of the present invention, the catalytic system according to the present invention mainly includes:

a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.b) at least one compound of at least one metal.

Определения и предпочтения, представленные выше, применяются также к данному второму варианту осуществления.The definitions and preferences presented above also apply to this second embodiment.

Каталитическая система согласно настоящему изобретению необязательно включает в качестве компонента (Ъ) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.The catalyst system of the present invention optionally includes at least one compound of at least one metal as component (b).

Металл может представлять собой любой металл. Металл преимущественно выбирают из Ρά, Ρΐ, Аи, Нд, Ки, Οδ, Ки, КН и 1г. Предпочтительно металл выбирают из Ρά, Ρΐ, Аи, Нд, Ки и Οδ.The metal may be any metal. The metal is preferably selected from Ρά, Ρΐ, Au, Nd, Ki, Οδ, Ki, KN and 1 g. Preferably, the metal is selected from Ρά, Ρΐ, Au, Nd, Ki and Οδ.

Таким образом, каталитическая система согласно настоящему изобретению включает предпочтительно:Thus, the catalytic system according to the present invention preferably includes:

a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол иa) at least one Ν-alkylated imidazole and

b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла, выбранного из Ρά, Ρΐ, Аи,b) at least one compound of at least one metal selected from Ρά, Ρΐ, Au,

- 3 024478- 3 024478

Нд, Ки и Θδ.Nd, Ki and Θδ.

Хотя хорошие результаты были получены, когда металл выбирали из перечисленных выше, очень хорошие результаты были получены, когда металл выбирали из Р6, Ки, Аи и Οδ, особенно хорошие результаты были получены, когда металл выбирали из Р6, Ки и Аи, и, в частности, очень хорошие результаты были получены, когда металл выбирали из Р6 и Ки. Наиболее интересные результаты были получены, когда металл представлял собой Р6.Although good results were obtained when the metal was selected from the above, very good results were obtained when the metal was selected from P6, Ki, Au and Οδ, especially good results were obtained when the metal was selected from P6, Ki and Au, and, in particular, very good results were obtained when the metal was selected from P6 and Ki. The most interesting results were obtained when the metal was P6.

Предпочтительные соединения РКА), РКП) или Р6(П) представляют собой те, которые можно превратить в хлориды соответствующих металлов во время изготовления каталитической системы в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, можно использовать хлориды, нитраты, ацетаты, карбонаты или оксиды платины (IV), платины(11) или палладия(11). Тем не менее, предпочтительными являются хлориды и ацетаты данных металлов.Preferred compounds PKA), RCP) or P6 (P) are those that can be converted to the chlorides of the corresponding metals during the manufacture of the catalytic system in accordance with the present invention. Thus, chlorides, nitrates, acetates, carbonates or oxides of platinum (IV), platinum (11) or palladium (11) can be used. However, chlorides and acetates of these metals are preferred.

Среди имеющих хлоридную основу соединений платины(А) можно упомянуть хлорид платины(А) и гексахлороплатиновую кислоту или ее соли, например №-ьР1С16. К2Р1С16 или Ы2РЮ16.Among the platinum (A) compounds having a chloride base, mention may be made of platinum chloride (A) and hexachloroplatinic acid or its salts, for example No.-bP1C1 6 . K 2 R1C1 6 or S 2 RJ1 6 .

Среди имеющих хлоридную основу соединений платины(11) можно упомянуть хлорид платины(11) и тетрахлороплатинаты щелочных металлов или щелочно-земельных металлов, такие как, например, Ха2(Р1С14), К2(Р1С14), П2(Р1С14) и (ΝΗ4)2 (Р1С14).Among platinum compounds having a chloride base (11), platinum chloride (11) and alkali metal or alkaline earth metal tetrachloroplatinates can be mentioned, such as, for example, Xa 2 (P1C1 4 ), K 2 (P1C1 4 ), P 2 (P1C1 4 ) and (ΝΗ 4 ) 2 (Р1С1 4 ).

Среди имеющих хлоридную основу соединений палладия(11) можно упомянуть хлорид палладия(11) и тетрахлоропалладаты щелочных металлов или щелочно-земельных металлов, такие как, например, №2(Р6С14), К2(Р6С14), Ы2(Р6С14) и (ΝΗ4)2 (Р6С14).Among the palladium compounds (11) having a chloride base, mention may be made of palladium chloride (11) and tetrachloropalladates of alkali metals or alkaline earth metals, such as, for example, No. 2 (P6C1 4 ), K 2 (P6C1 4 ), N 2 (P6C1 4 ) and (ΝΗ 4 ) 2 (Р6С1 4 ).

Особенно предпочтительно выбирать РЮ14, РЮ12, Р6С12 и ацетат палладия (II) в качестве соединений платины/А), платины(11) и палладия(11) соответственно. Наиболее предпочтительными являются РЮ12, Р6С12 и ацетат палладия(11).It is particularly preferable to choose PY1 4 , PY1 2 , P6C1 2 and palladium (II) acetate as the compounds of platinum / A), platinum (11) and palladium (11), respectively. Most preferred are PY1 2 , P6C1 2 and palladium acetate (11).

Среди соединений золото соединения Ан3' являются предпочтительными и аналогично случаям Р6 и Р1 более предпочтительными являются те соединения, которые можно превратить в хлориды. Наиболее предпочтительным является АиС13.Among the compounds, gold compounds An 3 'are preferred and, similarly to the cases of P6 and P1, those compounds which can be converted to chlorides are more preferred. Most preferred is AuCl 3 .

Подходящие соединения Ки и Οδ представляют собой те, в которых данные металлы являются трехвалентными, и снова более предпочтительными являются соединения, которые можно превратить в хлориды или сами хлориды. Наиболее предпочтительными являются соответственно КиС13 и 0δΟ3.Suitable compounds Ki and Οδ are those in which these metals are trivalent, and again compounds that can be converted into chlorides or chlorides themselves are more preferred. Most preferred are CuCl 3 and 0δ 3 .

Среди подходящих соединений ртути можно упомянуть НдС12.Among suitable mercury compounds, NdC1 2 can be mentioned.

Содержание соединения металла в каталитической системе согласно второму варианту осуществления, выраженное в миллимолях на 1 л Ν-алкилированного имидазола преимущественно составляет более чем или равняется приблизительно 1 ммоль/л и составляет менее чем или равняется приблизительно 1000 ммоль/л. Содержание соединений металлов в каталитической системе согласно второму варианту осуществления преимущественно составляет более чем или равняется приблизительно 1 ммоль/л, предпочтительно составляет более чем или равняется приблизительно 5 ммоль/л и особенно предпочтительно составляет более чем или равняется приблизительно 10 ммоль/л. Содержание соединения металла в каталитической системе преимущественно составляет менее чем или равняется приблизительно 1000 ммоль/л, предпочтительно составляет менее чем или равняется приблизительно 800 ммоль/л, особенно предпочтительно составляет менее чем или равняется приблизительно 600 ммоль/л, еще предпочтительнее составляет менее чем или равняется приблизительно 500 ммоль/л и наиболее особенно предпочтительно составляет менее чем или равняется приблизительно 400 ммоль/л. Хотя это не является обязательным, однако обычно считается предпочтительным, чтобы все соединения металлов, которые включает каталитическая система, находились в растворенной форме.The content of the metal compound in the catalytic system according to the second embodiment, expressed in millimoles per 1 liter of Ν -alkylated imidazole, is preferably more than or equal to about 1 mmol / l and less than or equal to about 1000 mmol / l. The content of metal compounds in the catalyst system according to the second embodiment is preferably greater than or equal to approximately 1 mmol / L, preferably greater than or equal to approximately 5 mmol / L, and particularly preferably greater than or equal to approximately 10 mmol / L. The content of the metal compound in the catalyst system is preferably less than or equal to approximately 1000 mmol / L, preferably less than or equal to approximately 800 mmol / L, particularly preferably less than or equal to approximately 600 mmol / L, even more preferably less than or equal about 500 mmol / L, and most particularly preferably less than or equal to about 400 mmol / L. Although not required, it is generally considered preferable that all metal compounds that include the catalyst system are in dissolved form.

Как правило, каталитическую систему в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, когда ее используют в реакциях гидрохлорирования хлористым водородом, изготавливают, растворяя или диспергируя желательное количество соединения металла в Ν-алкилированном имидазоле, а затем насыщая полученный раствор хлористым водородом. Однако можно также сначала насыщать Ν-алкилированный имидазол хлористым водородом, а затем вводить соединение металла в Νалкилированный имидазол. Обычно используемое количество соединения металла в каталитической системе является таким, что все соединение металла находится в растворенной форме. Однако можно также использовать соединение металла такой природы или в таком количестве, что по меньшей мере одна фракция данного соединения присутствует в каталитической системе в форме диспергированного твердого вещества, без нарушения условий настоящего изобретения.Typically, a catalyst system in accordance with a second embodiment of the present invention, when used in hydrogen chloride hydrochlorination reactions, is made by dissolving or dispersing a desired amount of a metal compound in a Ν-alkylated imidazole, and then saturating the resulting solution with hydrogen chloride. However, it is also possible to first saturate the алки-alkylated imidazole with hydrogen chloride, and then introduce the metal compound into the Ν alkylated imidazole. A commonly used amount of a metal compound in a catalyst system is such that the entire metal compound is in dissolved form. However, you can also use a metal compound of this nature or in such an amount that at least one fraction of this compound is present in the catalyst system in the form of a dispersed solid, without violating the conditions of the present invention.

Каталитическую систему в соответствии с первым и вторым вариантами осуществления настоящего изобретения можно использовать в жидкой фазе или наносить на твердый носитель, такой как диоксид кремния, оксид алюминия, двойной оксид кремния и алюминия, кордиерит, муллит или активированный уголь (здесь перечислены лишь некоторые подходящие материалы-носители), вплоть до предела объема пор и доступной поверхности носителя. Носитель может иметь любую форму, известную для таких материалов-носителей, в том числе, но не ограничиваясь этим, ячейки и экструдаты или подобные формы.The catalyst system in accordance with the first and second embodiments of the present invention can be used in the liquid phase or applied to a solid carrier such as silica, alumina, silica and alumina, cordierite, mullite or activated carbon (only some suitable materials are listed here -carriers), up to the limit of pore volume and accessible surface of the carrier. The carrier may take any form known for such carrier materials, including, but not limited to, cells and extrudates or similar forms.

Когда каталитическую систему используют в жидкой фазе, ее можно разбавлять органическим растворителем. Выбор природы органического растворителя, включаемого в таком случае в каталитическую систему согласно настоящему изобретению, определенно зависит от требования того, чтобы он былWhen the catalyst system is used in the liquid phase, it can be diluted with an organic solvent. The choice of the nature of the organic solvent incorporated in such a case into the catalyst system of the present invention definitely depends on the requirement that it be

- 4 024478 инертным по отношению к реагентам в условиях реакции, чтобы его можно было смешивать с Νалкилированным имидазолом, и от желания того, чтобы он образовывал с данным Ν-алкилированным имидазолом среду, вязкость которой ниже, чем вязкость чистого Ν-алкилированного имидазола.- 4 024478 which is inert with respect to the reagents under the reaction conditions, so that it can be mixed with an alkylated imidazole, and from the desire that it form a medium with this Ν-alkylated imidazole, whose viscosity is lower than the viscosity of pure Ν-alkylated imidazole.

Предпочтительно, однако, чтобы сам Ν-алкилированный имидазол служил в качестве растворителя, таким образом, чтобы не требовался никакой дополнительный растворитель.Preferably, however, the Ν-alkylated imidazole itself serves as a solvent, so that no additional solvent is required.

Каталитическую систему согласно настоящему изобретению можно использовать для любой реакции с алкином, т.е. соединением, в котором два атома углерода соединены посредством тройной связи. Среди таких алкинов можно отметить ацетилен, пропин, также называемый метилацетилен, диметилацетилендикарбоксилат, 1,4-бутиндиол, а также пропаргиловые соединения. Реакция может представлять собой гидрогалогенирование, в частности гидрохлорирование (хлористым водородом), гидройодирование (йодистым водородом), гидрофторирование (фтористым водородом) или гидробромирование (бромистым водородом) или реакцию с фосфористой кислотой.The catalyst system of the present invention can be used for any reaction with alkyne, i.e. a compound in which two carbon atoms are connected via a triple bond. Among such alkynes, acetylene, propine, also called methylacetylene, dimethylacetylenedicarboxylate, 1,4-butynediol, as well as propargyl compounds can be noted. The reaction may be hydrohalogenation, in particular hydrochlorination (with hydrogen chloride), hydroiodination (with hydrogen iodide), hydrofluorination (with hydrogen fluoride) or hydrobromination (with hydrogen bromide), or with phosphorous acid.

Каталитическая система в соответствии с настоящим изобретением является особенно полезной для гидрохлорирования ацетилена.The catalyst system of the present invention is particularly useful for hydrochlorinating acetylene.

В настоящем описании термин ацетилен следует понимать как ацетилен или смеси, включающие ацетилен, которые могут, в дополнение к ацетилену, включать и другие компоненты, например этилен или другие ненасыщенные углеводороды, которые могут представлять собой побочные продукты синтеза ацетилена. Происхождение таких смесей различных ненасыщенных соединений может представлять собой любой известный источник реакционных смесей, которые можно получать в ходе известных способов синтеза ацетилена. Можно использовать смеси, включающие менее чем 50% ацетилена. Однако термин ацетилен означает смеси, включающие предпочтительно по меньшей мере 90% ацетилена и предпочтительнее 100% ацетилена.In the present description, the term acetylene should be understood as acetylene or mixtures comprising acetylene, which may, in addition to acetylene, include other components, for example ethylene or other unsaturated hydrocarbons, which may be by-products of acetylene synthesis. The origin of such mixtures of various unsaturated compounds can be any known source of reaction mixtures that can be obtained by known methods for the synthesis of acetylene. Mixtures comprising less than 50% acetylene may be used. However, the term acetylene means mixtures comprising preferably at least 90% acetylene and more preferably 100% acetylene.

Ацетилен производят главным образом путем частичного сгорания метана, или он образуется как побочный продукт в потоке этилена после крекинга углеводородов.Acetylene is produced mainly by the partial combustion of methane, or it forms as a by-product in the ethylene stream after cracking of hydrocarbons.

Еще один способ для производства ацетилена представляет собой гидролиз карбида кальцияAnother method for producing acetylene is the hydrolysis of calcium carbide

СаС;-2Н;О >Са(ОН);-С;Н;.CaC; -2H ; O> Ca (OH) ; -C; H ; .

для которого требуются чрезвычайно высокие температуры, составляющие приблизительно 2000°С, что определяет обязательное использование электрической печи или аналогичного устройства.for which extremely high temperatures of approximately 2000 ° C are required, which determines the mandatory use of an electric furnace or similar device.

Смеси, включающие ацетилен и этилен, можно использовать непосредственно в неизменном виде, т.е. отсутствует необходимость разделения компонентов, поскольку реакционная способность ацетилена по сравнению с этиленом обеспечивает, что гидрохлорирование ацетилена осуществляется в первую очередь, после чего следует отделение полученного винилхлорида и дальнейшее использование этилена. Этот этилен можно хлорировать, получая 1,2-дихлорэтан для комбинированного способа производства мономера винилхлорида. Путем пиролиза 1,2-дихлорэтана можно производить хлористый водород для первой реакции с ацетиленом.Mixtures including acetylene and ethylene can be used directly unchanged, i.e. there is no need to separate the components, since the reactivity of acetylene compared with ethylene ensures that acetylene hydrochlorination is carried out in the first place, followed by separation of the resulting vinyl chloride and further use of ethylene. This ethylene can be chlorinated to give 1,2-dichloroethane for the combined process for the production of vinyl chloride monomer. By pyrolysis of 1,2-dichloroethane, hydrogen chloride can be produced for the first reaction with acetylene.

Таким образом, настоящее изобретение также относится к способу производства винилхлорида с помощью реакции ацетилена с хлористым водородом (гидрохлорирование) в присутствии каталитической системы в соответствии с настоящим изобретением.Thus, the present invention also relates to a method for the production of vinyl chloride by the reaction of acetylene with hydrogen chloride (hydrochlorination) in the presence of a catalyst system in accordance with the present invention.

Определения и предпочтения, представленные выше для каталитической системы согласно настоящему изобретению, применяются к способу производства винилхлорида согласно настоящему изобретению.The definitions and preferences presented above for the catalytic system according to the present invention apply to the method of producing vinyl chloride according to the present invention.

Способ согласно настоящему изобретению можно преимущественно осуществлять при температуре в интервале от комнатной температуры до 220°С. При более высоких температурах каталитическая система проявляет тенденцию к разложению. Предпочтительная реакционная температура, другими словами, та, которая обеспечивает наилучший компромисс между производительностью, выходом и устойчивостью каталитической среды, составляет более чем или равняется приблизительно 40°С. Наилучшие результаты получают при температурах, которые составляют более чем или равняются приблизительно 50°С, причем более предпочтительные температуры составляют более чем или равняются приблизительно 80°С, и наиболее особенно предпочтительные температуры составляет более чем или равняются приблизительно 120°С. Предпочтительно температура реакции не превышает приблизительно 200°С. В частности, температура реакции, составляющая от приблизительно 40 до приблизительно 200°С, является наиболее предпочтительной. В определенных случаях температура реакции, не превышающая 170°С, оказывается преимущественной.The method according to the present invention can advantageously be carried out at a temperature in the range from room temperature to 220 ° C. At higher temperatures, the catalytic system tends to decompose. The preferred reaction temperature, in other words, one that provides the best compromise between productivity, yield and stability of the catalytic medium, is more than or equal to about 40 ° C. Best results are obtained at temperatures that are greater than or equal to approximately 50 ° C, with more preferred temperatures being greater than or equal to approximately 80 ° C, and most particularly preferred temperatures are greater than or equal to approximately 120 ° C. Preferably, the reaction temperature does not exceed about 200 ° C. In particular, a reaction temperature of from about 40 to about 200 ° C is most preferred. In certain cases, the reaction temperature not exceeding 170 ° C is preferable.

Способ согласно настоящему изобретению преимущественно осуществляют при атмосферном давлении или при более высоких давлениях, соответствующих правилам безопасности при работе с ацетиленом. Как правило, парциальное давление ацетилена не превышает 5 МПа, предпочтительно оно не превышает 2,5 МПа.The method according to the present invention is preferably carried out at atmospheric pressure or at higher pressures that comply with safety rules when working with acetylene. Typically, the partial pressure of acetylene does not exceed 5 MPa, preferably it does not exceed 2.5 MPa.

Способ производства винилхлорида гидрохлорированием ацетилена согласно настоящему изобретению преимущественно осуществляют в любом подходящем реакторе, вводя газообразные реагенты (ацетилен и хлористый водород) в контакт с каталитической системой.The method for producing vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene according to the present invention is advantageously carried out in any suitable reactor by introducing gaseous reactants (acetylene and hydrogen chloride) into contact with the catalyst system.

Способ согласно настоящему изобретению можно осуществлять традиционно, используя любое оборудование, обеспечивающее обмен между газовой и жидкой фазами, такое как тарельчатая колонна,The method according to the present invention can be carried out traditionally using any equipment that provides exchange between the gas and liquid phases, such as a disk column,

- 5 024478 затопленная насадочная колонна или затопленная безнасадочная колонна. Еще один вариант осуществления способа, который обеспечивает хороший обмен вещества между жидкой и газовой фазами, заключается в использовании противоточного реактора, необязательно типа орошаемого насадочного слоя, где жидкая каталитическая система движется над насадкой противотоком потоку газообразных реагентов.- 5,024,778 a flooded packed column or a flooded non-packed column. Another embodiment of the method, which provides a good exchange of matter between the liquid and gas phases, is to use a countercurrent reactor, optionally an irrigated packed bed, where the liquid catalyst system moves over the nozzle countercurrent to a stream of gaseous reactants.

В способе согласно настоящему изобретению молярное соотношение хлористого водорода и ацетилена, вводимых в реактор, преимущественно составляет более чем или равняется приблизительно 0,5. Предпочтительно данное соотношение составляет более чем или равняется приблизительно 0,8. Преимущественно данное молярное соотношение составляет менее чем или равняется приблизительно 3. Предпочтительно молярное соотношение хлористого водорода и ацетилена, вводимых в реактор, составляет менее чем или равняется приблизительно 1,5.In the method according to the present invention, the molar ratio of hydrogen chloride to acetylene introduced into the reactor is advantageously greater than or equal to approximately 0.5. Preferably, this ratio is greater than or equal to about 0.8. Advantageously, this molar ratio is less than or equal to about 3. Preferably, the molar ratio of hydrogen chloride and acetylene introduced into the reactor is less than or equal to about 1.5.

Хорошие результаты были получены, когда хлористый водород и ацетилен используют в молярном соотношении, составляющем от приблизительно 0,5 до приблизительно 3.Good results were obtained when hydrogen chloride and acetylene were used in a molar ratio of from about 0.5 to about 3.

Ацетилен и хлористый водород можно вводить в контакт в реакторе или предпочтительно их можно смешивать перед введением в реактор.Acetylene and hydrogen chloride can be contacted in the reactor, or preferably they can be mixed before being introduced into the reactor.

Для цели увеличения количество ацетилена, растворенного в жидкой фазе, также можно использовать способ, в котором только ацетилен в газообразной форме вводят в реактор, где ацетилен реагирует с хлористым водородом, присутствующим в форме гидрохлорида в жидкой фазе. Хлористый водород можно вводить в любой форме, включая разбавленный газ, чистый газ или раствор в растворителе, который затем подлежит экстракции, например нерастворимый амин, преимущественно промежуточными веществами во время работы.For the purpose of increasing the amount of acetylene dissolved in the liquid phase, a method can also be used in which only acetylene in gaseous form is introduced into the reactor, where acetylene reacts with hydrogen chloride present in the form of hydrochloride in the liquid phase. Hydrogen chloride can be introduced in any form, including dilute gas, pure gas or a solution in a solvent, which is then to be extracted, for example, insoluble amine, mainly by intermediate substances during operation.

Каталитическую систему в соответствии с настоящим изобретением можно преимущественно использовать в производстве винилхлорида способом в соответствии с настоящим изобретением.The catalyst system in accordance with the present invention can advantageously be used in the production of vinyl chloride by the method in accordance with the present invention.

Таким образом, настоящее изобретение также относится к использованию каталитической системы согласно настоящему изобретению для каталитического гидрохлорирования ацетилена и производства винилхлорида.Thus, the present invention also relates to the use of the catalyst system according to the present invention for the catalytic hydrochlorination of acetylene and the production of vinyl chloride.

Каталитическая система в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает очень хорошие эксплуатационные характеристики в отношении конверсии и селективности и, таким образом, также повышает производительность и отличается долгосрочной устойчивостью. Избегая использования соединений ртути, каталитическая система согласно настоящему изобретению, кроме того, обладает преимуществом отсутствия проблем токсичности, связанных с этими соединениями.The catalytic system in accordance with the present invention provides very good performance in terms of conversion and selectivity and, thus, also improves productivity and is characterized by long-term stability. By avoiding the use of mercury compounds, the catalyst system of the present invention also has the advantage of not having toxicity problems associated with these compounds.

Следующие примеры предназначены, чтобы проиллюстрировать настоящее изобретение, не ограничивая, однако, его объем. Примеры, обозначенные буквой С, представляют собой сравнительные примеры, в то время как другие примеры описывают каталитические системы в соответствии с настоящим изобретением.The following examples are intended to illustrate the present invention without limiting, however, its scope. The examples denoted by the letter C are comparative examples, while other examples describe the catalytic systems in accordance with the present invention.

Общая процедура рабочих примеров.General procedure for working examples.

В реактор из стекла пирекс (Ругех), имеющий внутренний объем 45 мл, снабженный двойной рубашкой, в которой циркулирует масло в качестве теплоносителя, и устройством для введения реагентов, представляющим собой сопло из спеченного стекла, предназначенное для обеспечения диспергирования газов в жидкой среде, помещали 30 мл соответствующих растворов, включающих каталитические системы, изготовленные, как описано далее в настоящем документе. Реактор выдерживали при температуре 150°С.In a pyrex glass reactor (Rugeh), having an internal volume of 45 ml, equipped with a double jacket in which the oil circulates as a coolant, and a device for introducing reagents, which is a sintered glass nozzle designed to ensure dispersion of gases in a liquid medium, 30 ml of appropriate solutions, including catalytic systems, manufactured as described later in this document. The reactor was kept at a temperature of 150 ° C.

Реагенты (ацетилен и НС1) вводили при молярном соотношении 1:1,2 в количествах 10 Нл/ч и 12 Нл/ч (измерены при 0°С и атмосферном давлении).Reagents (acetylene and HC1) were introduced at a molar ratio of 1: 1.2 in quantities of 10 Nl / h and 12 Nl / h (measured at 0 ° C and atmospheric pressure).

Ν-Алкилированный имидазол использовали в полученном виде. Когда оно присутствовало в каталитической системе, указанное соединение металла растворяли в необходимом количестве в используемом Ν-алкилированном имидазоле. Количество металла, если не определено другое условие, составляло 22,6 ммоль/л ионной жидкости.Ν-Alkylated imidazole was used as obtained. When it was present in the catalyst system, said metal compound was dissolved in the required amount in the used Ν-alkylated imidazole. The amount of metal, unless otherwise specified, was 22.6 mmol / L of ionic liquid.

Выходящий из реактора поток анализировали, определяя конверсию ацетилена. Селективность составляла 100% во всех экспериментах, т.е. помимо винилхлорида, представлявшего собой целевой продукт, побочные продукты отсутствовали. Таким образом, производительность можно было вычислять непосредственно по конверсии ацетилена.The effluent from the reactor was analyzed to determine the conversion of acetylene. The selectivity was 100% in all experiments, i.e. in addition to vinyl chloride, which was the target product, there were no by-products. Thus, productivity could be calculated directly from acetylene conversion.

Следующие Ν-алкилированные имидазолы анализировали и записывали в таблицу, которая кратко представляет исследованные каталитические системы:The following Ν-alkylated imidazoles were analyzed and recorded in a table that summarizes the investigated catalyst systems:

ΙΜ1 - 1-метилимидазол,ΙΜ1 - 1-methylimidazole,

ΙΜ2 - 1-бутилимидазол,ΙΜ2 - 1-butylimidazole,

ΙΜ3 - 1-этилимидазол.ΙΜ3 - 1-ethylimidazole.

Результаты экспериментов представлены в следующей таблице и/или проиллюстрированы на фиг. 1 и 2, которые демонстрируют конверсию ацетилена (%) в зависимости от времени (время в часах показано на оси х). Число рядом с кривой обозначает номер соответствующего примера.The experimental results are presented in the following table and / or illustrated in FIG. 1 and 2, which demonstrate the conversion of acetylene (%) versus time (time in hours is shown on the x-axis). The number next to the curve indicates the number of the corresponding example.

- 6 024478- 6,024,778

Примеры 1-14Examples 1-14

Номер примера Example Number Ионная жидкость Ionic liquid Соединение металла Metal compound Результат Result 1 one ΙΜ1 ΙΜ1 / / фиг. 1 FIG. one 2 2 ΙΜ2 ΙΜ2 / / фиг. 1 FIG. one 3 3 ΙΜ3 ΙΜ3 / / фиг. 1 FIG. one 4 4 ΙΜ1 ΙΜ1 РйС12 RyS1 2 фиг. 2 FIG. 2 5 5 ΙΜ2 ΙΜ2 РйС12 RyS1 2 фиг. 2 FIG. 2 б’ b’’ ΙΜ2 ΙΜ2 Р1С12 P1C1 2 фиг. 2 FIG. 2 7 7 ΙΜ2 ΙΜ2 АиСЬ AiS фиг. 2 FIG. 2 8 8 ΙΜ3 ΙΜ3 РйС12 RyS1 2 фиг. 2 FIG. 2 9* nine* ΙΜ3 ΙΜ3 Р1С12 P1C1 2 фиг. 2 FIG. 2 10 10 ΙΜ3 ΙΜ3 АиСЬ AiS фиг. 2 FIG. 2 11 eleven ΙΜ3 ΙΜ3 КиСЬ KISS фиг. 2 FIG. 2 12 12 ΙΜ3 ΙΜ3 ОвСЬ Oats фиг 2 fig 2 13 thirteen ΙΜ3 ΙΜ3 Рй(ОАс)2 Ry (OAc) 2 фиг. 2 FIG. 2 14* 14* ΙΜ3 ΙΜ3 н8сьn 8 smiling фиг. 2 FIG. 2

*: Количество металла 22,6 увеличивали до 67,8 ммоль/л во время эксперимента.*: The amount of metal 22.6 was increased to 67.8 mmol / L during the experiment.

#: Количество металла 354 ммоль/л.#: The amount of metal is 354 mmol / L.

Результаты экспериментов показывают, что очень хорошая конверсия была получена при использовании каталитических систем согласно примерам 1-14.The experimental results show that a very good conversion was obtained using the catalytic systems according to examples 1-14.

Claims (14)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Способ производства винилхлорида реакцией ацетилена с хлористым водородом в присутствии каталитической системы, включающей по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол.1. A method for the production of vinyl chloride by the reaction of acetylene with hydrogen chloride in the presence of a catalytic system comprising at least one Ν-alkylated imidazole. 2. Способ по п.1, в котором Ν-алкилированный имидазол определен формулой (I) где радикалы К1, К2, К3 и К4 могут независимо друг от друга, каждый, представлять собой водород или насыщенную или ненасыщенную алкильную группу С118.2. The method according to claim 1, in which the алки-alkylated imidazole is defined by formula (I) where the radicals K 1 , K 2 , K 3 and K 4 can independently of each other, each represent hydrogen or a saturated or unsaturated alkyl group C 1- C 18 . 3. Способ по п.2, в котором Ν-алкилированный имидазол выбран из 1-метилимидазола, 1этилимидазола, 1-бутилимидазола, 1-гексилимидазола, 1-октилимидазола, 1-децилимидазола, 1-метил-2октилимидазола, 1-этил-2-метилимидазола, 1-бутил-2-метилимидазола, 1-гексил-2-метилимидазола и 1децил-2-метилимидазола.3. The method according to claim 2, in which the Ν-alkylated imidazole is selected from 1-methylimidazole, 1 ethylimidazole, 1-butylimidazole, 1-hexylimidazole, 1-octylimidazole, 1-decylimidazole, 1-methyl-2-octylimidazole, 1-ethyl-2- methylimidazole, 1-butyl-2-methylimidazole, 1-hexyl-2-methylimidazole and 1decyl-2-methylimidazole. 4. Способ по п.3, в котором Ν-алкилированный имидазол выбран из 1-метилимидазола, 1этилимидазола и 1-бутилимидазола.4. The method according to claim 3, in which the алки-alkylated imidazole is selected from 1-methylimidazole, 1ethylimidazole and 1-butylimidazole. 5. Способ по п.1, не включающий никакого соединения металла.5. The method according to claim 1, not including any metal compound. 6. Способ по п.1, в котором каталитическая система включает:6. The method according to claim 1, in which the catalytic system includes: a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол и дополнительноa) at least one Ν-alkylated imidazole and optionally b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла.b) at least one compound of at least one metal. 7. Способ по п.6, в котором металл выбран из Рй, Р1, Аи, Нд, Ки и 08.7. The method according to claim 6, in which the metal is selected from Pu, P1, Au, Nd, Ki and 08. 8. Способ по п.7, в котором металл представляет собой Рй.8. The method according to claim 7, in which the metal is PY. 9. Способ по п.1, в котором реакцию осуществляют при температуре в интервале от комнатной температуры до 220°С.9. The method according to claim 1, in which the reaction is carried out at a temperature in the range from room temperature to 220 ° C. 10. Каталитическая система для использования в способе по пп.1-9, включающая:10. The catalytic system for use in the method according to claims 1 to 9, including: a) по меньшей мере один Ν-алкилированный имидазол иa) at least one Ν-alkylated imidazole and b) по меньшей мере одно соединение по меньшей мере одного металла, выбранного из Рй, Р1, Нд, Ки и 08.b) at least one compound of at least one metal selected from Pu, P1, Nd, Ki and 08. 11. Каталитическая система по п.10, в которой Ν-алкилированный имидазол определен формулой (I)11. The catalytic system of claim 10, in which the рованный-alkylated imidazole is defined by formula (I) - 7 024478 где радикалы К1, К2, К3 и К4 могут независимо друг от друга, каждый, представлять собой водород или насыщенную или ненасыщенную алкильную группу С118.- 7 024478 where the radicals K 1 , K 2 , K 3 and K 4 can independently of each other, each represent hydrogen or a saturated or unsaturated alkyl group C 1 -C 18 . 12. Каталитическая система по п.11, в которой Ν-алкилированный имидазол выбран из 1метилимидазола, 1-этилимидазола, 1-бутилимидазола, 1-гексилимидазола, 1-октилимидазола, 1децилимидазола, 1-метил-2-октилимидазола, 1-этил-2-метилимидазола, 1-бутил-2-метилимидазола, 1гексил-2-метилимидазола и 1-децил-2-метилимидазола.12. The catalytic system according to claim 11, in which the Ν-alkylated imidazole is selected from 1 methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-butylimidazole, 1-hexylimidazole, 1-octylimidazole, 1decylimidazole, 1-methyl-2-octylimidazole, 1-ethyl-2 methylimidazole, 1-butyl-2-methylimidazole, 1hexyl-2-methylimidazole and 1-decyl-2-methylimidazole. 13. Каталитическая система по п.12, в которой Ν-алкилированный имидазол выбран из 1метилимидазола, 1-этилимидазола, 1-бутилимидазола.13. The catalytic system according to item 12, in which the алки-alkylated imidazole is selected from 1 methylimidazole, 1-ethylimidazole, 1-butylimidazole. 14. Каталитическая система по п.10, в которой металл представляет собой Рй14. The catalytic system of claim 10, in which the metal is PY
EA201390930A 2010-12-22 2011-12-14 Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene EA024478B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10196579 2010-12-22
PCT/EP2011/072775 WO2012084643A2 (en) 2010-12-22 2011-12-14 Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201390930A1 EA201390930A1 (en) 2013-12-30
EA024478B1 true EA024478B1 (en) 2016-09-30

Family

ID=43806950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201390930A EA024478B1 (en) 2010-12-22 2011-12-14 Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN103442807A (en)
AR (1) AR084543A1 (en)
EA (1) EA024478B1 (en)
TW (1) TW201240729A (en)
WO (1) WO2012084643A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109647523A (en) * 2018-12-25 2019-04-19 南开大学 A kind of preparation method and its application method of the non-metal catalyst for fixed bed preparing chloroethylene by acetylene hydrochlorination

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103920511A (en) * 2014-04-10 2014-07-16 新疆中泰化学股份有限公司 Catalyst for preparing vinyl chloride by acetylene hydrochlorination and preparation method thereof
CN104086351B (en) * 2014-06-30 2016-06-08 浙江大学 A kind of method of acetylene hydrochlorination preparing chloroethylene taking nitrogen heterocyclic protonic acid ionic liquid as medium
CN107486224A (en) * 2017-08-29 2017-12-19 贵州重力科技环保有限公司 A kind of ultralow solid mercury catalyst of high catalytic conversion and preparation method thereof
CN112007696B (en) * 2020-09-23 2021-08-27 中国科学院大连化学物理研究所 Gold-silver nanocluster catalyst for acetylene hydrochlorination
CN112973800A (en) * 2021-03-01 2021-06-18 内蒙古大学 Preparation method and application of nitrogen modified ruthenium-based catalyst
CN115608415B (en) * 2021-07-16 2024-04-16 中国科学院大连化学物理研究所 Supported catalyst, preparation and application thereof
CN113549116B (en) * 2021-08-18 2022-11-08 河北美邦工程科技股份有限公司 Preparation method and application of metal chelating imidazole catalyst

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0369680A (en) * 1989-08-03 1991-03-26 Achilles Corp Synthetic resin sheet and production thereof
CN101716528A (en) * 2009-10-30 2010-06-02 于志勇 Catalyst system of chloroethylene prepared by hydrochlorinating acetylene and preparation method and application thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE709000C (en) 1936-03-01 1941-08-02 Chem Fab Von Heyden Akt Ges Process for the preparation of vinyl halides
JPS52136104A (en) 1976-05-08 1977-11-14 Denki Kagaku Kogyo Kk Preparation of vinyl chloride
DE3824634A1 (en) 1988-04-30 1989-11-09 Huels Chemische Werke Ag METHOD FOR PRODUCING VINYL CHLORIDE BY REACTIVATING ACETYLENE WITH HYDROCHLORINE
BE1004983A3 (en) 1991-06-20 1993-03-09 Solvay CATALYST SYSTEM AND METHOD hydrochlorination CHLORIDE PRODUCTION START IN VINYL CHLORIDE ACETYLENE AND HYDROGEN IN THE PRESENCE OF THIS SYSTEM CATALYST.
BE1004984A3 (en) 1991-06-20 1993-03-09 Solvay CATALYST SYSTEM AND METHOD hydrochlorination CHLORIDE PRODUCTION START IN VINYL CHLORIDE ACETYLENE AND HYDROGEN IN THE PRESENCE OF THIS SYSTEM CATALYST.
JP3564838B2 (en) * 1995-12-19 2004-09-15 宇部興産株式会社 Method for producing cycloalkanol and cycloalkanone
FR2910350B1 (en) 2006-12-22 2009-01-30 Solvay CATALYTIC HYDROCHLORIZATION SYSTEM AND PROCESS FOR PRODUCING VINYL CHLORIDE FROM ACETYLENE AND HYDROGEN CHLORIDE IN THE PRESENCE OF THIS CATALYTIC SYSTEM

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0369680A (en) * 1989-08-03 1991-03-26 Achilles Corp Synthetic resin sheet and production thereof
CN101716528A (en) * 2009-10-30 2010-06-02 于志勇 Catalyst system of chloroethylene prepared by hydrochlorinating acetylene and preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE CA YU, ZHIYONG: "Ionic liquid -supported catalyst system for hydrochlorination of acetylene to produce chloroethylene, its preparation and application", XP002631401 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109647523A (en) * 2018-12-25 2019-04-19 南开大学 A kind of preparation method and its application method of the non-metal catalyst for fixed bed preparing chloroethylene by acetylene hydrochlorination
CN109647523B (en) * 2018-12-25 2021-10-29 南开大学 Preparation method and use method of metal-free catalyst for preparing vinyl chloride by hydrochlorinating acetylene in fixed bed

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012084643A2 (en) 2012-06-28
TW201240729A (en) 2012-10-16
CN103442807A (en) 2013-12-11
EA201390930A1 (en) 2013-12-30
WO2012084643A3 (en) 2012-08-16
AR084543A1 (en) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA024478B1 (en) Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene
EA024479B1 (en) Catalytic system and its use for the manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene
US7619125B2 (en) Hydrogenation promoter, hydrogenation catalyst, and process for producing alkene compound
WO2012084642A1 (en) Manufacture of vinyl chloride by hydrochlorination of acetylene in the presence of a catalytic system consisting of at least one ionic liquid
JP2010006842A (en) Hydrogenation method
US20100063333A1 (en) Catalytic Hydrochlorination System and Process for Manufacturing Vinyl Chloride from Acetylene and Hydrogen Chloride in the Presence of this Catalytic System
CN105148989A (en) Porous solid material supported ionic liquid-gold catalyst, as well as preparation and application thereof
KR20120104253A (en) Process for producing olefin oxide
Khudayorovich et al. MODERN CATALYSTS FOR ACETYLENE HYDROCHLORATION
WO2019055451A1 (en) Use of phosphorous ylides to enhance acetylene hydrogenation catalysts
KR20090059102A (en) Method for producing dienes by hydrodimerization
CN102762523B (en) Method for producing 3,3,3-trifluoro propene
CN104086351B (en) A kind of method of acetylene hydrochlorination preparing chloroethylene taking nitrogen heterocyclic protonic acid ionic liquid as medium
KR100925584B1 (en) Method for production of hydrogen peroxide
JPH05194288A (en) Catalyst hydrogen chloride treatment system and process for producing vinyl chloride from acetylene and hydrogen chloride in the presence of this system
WO2020195252A1 (en) Method for producing halogenated cycloalkane compound
Qiong et al. Selective hydrogenation of p-chloronitrobenzene over Ru–Ir/γ-Al2O3 catalyst modified by organic amines
JP5888322B2 (en) Oxalic acid diester production catalyst and method for producing oxalic acid diester using the catalyst
JP4359447B2 (en) Method for producing monohydroxyacetone
KR101573964B1 (en) Method for producing asymmetric chain carbonate
CN110746377B (en) Method for synthesizing 1-substituted pyrrolidine/piperidine derivative by supported metal catalysis
KR960004886B1 (en) Method for the production of dialkoxybutenes
EP2008990A1 (en) A method for preparing organic carbonates
WO2017098048A1 (en) Process for the manufacture of 6,10,14-trimethylpentadecan-2-one
TW201829388A (en) Processes for the preparation of pesticidal compounds

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU