EP0103819A1 - Process for treating chlorination residues - Google Patents

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EP0103819A1
EP0103819A1 EP83108852A EP83108852A EP0103819A1 EP 0103819 A1 EP0103819 A1 EP 0103819A1 EP 83108852 A EP83108852 A EP 83108852A EP 83108852 A EP83108852 A EP 83108852A EP 0103819 A1 EP0103819 A1 EP 0103819A1
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hydrogen
residues
chlorine
carbon
chlorination
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Klaus Dipl.-Ing. Haselwarter
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    • A62D2101/20—Organic substances
    • A62D2101/22—Organic substances containing halogen

Definitions

  • the invention relates to a process for the treatment of chlorination residues.
  • chlorination wastes are also poorly soluble.
  • a chlorination residue with a typical composition of about two thirds hexachlorobenzene and one quarter hexachlorobutadiene only dissolves in the solvent, which is suitable in terms of its chemical constitution, to only 7.5% by weight. Only about 1% by weight is soluble in 1,2-dichloroethane.
  • the object of the invention was to find a process for the treatment of chlorination residues, the chlorination residues being intended to be brought into a flowable state at more moderate temperatures than would be required to melt these residues. Furthermore, it was an object of the invention to obtain preparations which can be burned in such a way that the concerns of environmental protection are safeguarded and at least the majority of the chlorine can be obtained at a reasonable cost as dry, for example hydrogen chloride suitable for oxychlorination.
  • the invention relates to a process for the treatment of chlorination residues by solubilizing these chlorination residues at temperatures of 100 to 180 ° C. in hydrocarbons containing chlorine and oxygen, which have a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.06: 1 Weight ratio of oxygen: carbon from 0.0038 to 0.0089: 1 and an atomic ratio of carbon: hydrogen from 1: 1.1 to 1.9 and / or in hydrocarbons in the range of 160 to 380 ° C at 1 bar abs. boiling and having an atomic ratio of carbon: hydrogen of 1: 1.85 to 2.0, in amounts that a liquid preparation is obtained which has a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.05: 1.
  • the proportion of chlorination residues in the preparation is preferably 20 to 50% by weight.
  • t is the temperature in ° C.
  • x is the proportion of chlorination residues, expressed in% by weight, based on the total weight of the preparation.
  • the correction element ⁇ 5 shows the tolerance limit for the optimal temperature control.
  • the ratio of hydrogen to chlorine in the preparation is preferably 0.028 to 0.04: 1.
  • the preparation is carried out in a technically reasonable range from 1.2 to 5.0 bar abs. carried out. However, higher pressures can be used if desired.
  • the residues to be processed according to the invention are intrinsically undesirable by-products which arise in chlorination processes, in particular in high-temperature chlorinations, as described above. These are mixtures which consist of at least 95% by weight, but mostly practically 100% by weight, of perchlorinated products.
  • the main components are hexachlorobenzene, hexachlorobutadiene and hexachloroethane.
  • the chlorinated hydrocarbons per se desired in the chlorination process can also be present in the mixture to a small extent.
  • these chlorination residues have a chemical composition that is a good approximation of the empirical formula have it displayed. A proportion of hydrogen that would have to be taken into account in the preparation according to the invention is practically completely absent.
  • hydrocarbons containing oxygen and chlorine which are used according to the invention for the treatment of the chlorination residues are obtained in the pyrolysis of dichloroethane or in the treatment of the pyrolysis products and in crude 1,2-dichloroethane from the direct and / or oxychlorination of ethylene.
  • These are tar-like mixtures, the chemical composition of which is based on the molecular formula as well as by the empirical formula are reproduced. Accordingly, these chlorination residues have a hydrogen: chlorine weight ratio of 0.028 to 0.06: 1, an oxygen: carbon weight ratio of 0.0038 to 0.0089: 1, and a carbon: hydrogen atomic ratio of 1: 1.1 to 1 , 9 on.
  • the tar-like compositions of the formula I are obtained in the first preparation stage of the pyrolysis products, in which the pyrolysis products are quenched after leaving the pyrolysis furnace.
  • the lower-carbon compositions of the formula II are obtained as distillation residues in the preparation stage in which, after the low boilers and the desired monomeric vinyl chloride have been separated off, the 1,2-dichloroethane which has not been converted during the pyrolysis, together with crude 1,2-dichloroethane from the direct and / or oxychlorination of Ethylene is recovered.
  • the tar-like mixtures mentioned often still contain solids, such as coke and metal chlorides. It is therefore expedient to filter them, for example, using heated fine filters before use in accordance with the invention.
  • the preparations which already contain the chlorination residues to be prepared can also be filtered before being metered into the incineration plant.
  • chlorinated hydrocarbons from the boiling range 160 to 380 ° C at 1 bar abs., which still have a carbon / hydrogen atomic ratio of 1: 1.85 to 2.0, are kerosene and heavy and light heating oils, the aromatic content of which is below 10 wt .-% is.
  • the processing agents mentioned above can be used individually or in a mixture. Since the tar-like processing agents are intrinsically undesirable by-products in the production of monomer vinyl chloride and are best disposed of by burning anyway, it is preferred to use these tar-like mixtures as processing agents use means. It is possible within this preferred embodiment of the method, for example to use smaller amounts of hydrocarbons from the boiling range 160 to 380 ° C. to compensate for the carbon / hydrogen / chlorine balance of the preparation.
  • the chlorination residues can be brought into solution in a manner known per se, for example in pressure vessels which are provided with retractors. In principle, it is indifferent; in which order the components are added.
  • the residence time of the preparations should expediently be limited to approx. 10 hours, since otherwise the release of hydrogen chloride can lead to pressure increases in the containers which exceed the sensible range of approx. 5 bar absolutely. In principle, you can work both continuously and discontinuously.
  • the chlorination residues prepared according to the invention can finally be fed to combustion devices known per se.
  • a suitable combustion process is described for example according to DE-OS 28 27-761.
  • the process according to the invention succeeds in treating chlorination residues, in particular those which occur in high-temperature chlorination processes, in such a way that they can be burned in an environmentally friendly manner. Furthermore, the chlorine content present in the residues can at least for the most part be obtained as reusable dry hydrogen chloride, which can be fed to oxychlorination, for example.
  • the process according to the invention is particularly valuable as a disposal process within the composite production technology used in the chemical industry, since in addition to the chlorination residues mentioned, this also applies to the production of vinyl chloride tars can be disposed of.
  • the chlorination residues prepared in this way could then be fed into an incineration plant in a well dosed manner.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Chlorierungsrückständen durch In-Lösung-Bringen dieser Chlorierungsrückstände bei Temperaturen von 100 bis 180°C in Chlor und Sauerstoff enthaltenden Kohlenwasserstoffen, die ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor von 0,028 bis 0,06 : 1, ein Gewichtsverhältnis von Sauerstoff: Kohlenstoff von 0,015 bis 0,0089 : 1 und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,1 bis 1,9 aufweisen und/oder in Kohlenwasserstoffen, die im Bereich von 160 bis 380°C bei 1 bar absolut sieden und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,85 bis 2,0 aufweisen, wobei eine flüssige Zubereitung erhalten wird, deren Gewichtsverhältnis Wasserstoff : Chlor 0,028 bis 0,05 : 1 beträgt.The invention relates to a process for the treatment of chlorination residues by dissolving these chlorination residues at temperatures of 100 to 180 ° C. in hydrocarbons containing chlorine and oxygen, which have a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.06: 1, a weight ratio of oxygen: carbon from 0.015 to 0.0089: 1 and an atomic ratio of carbon: hydrogen from 1: 1.1 to 1.9 and / or in hydrocarbons which boil in the range from 160 to 380 ° C. at 1 bar absolute and have an atomic ratio of carbon: hydrogen of 1: 1.85 to 2.0, whereby a liquid preparation is obtained whose weight ratio hydrogen: chlorine is 0.028 to 0.05: 1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Chlorierungsrückständen.The invention relates to a process for the treatment of chlorination residues.

Insbesondere bei Hochtemperatur-Chlorierungen, wie sie z.B. zur Herstellung von Tetrachlorkohlenstoff und/oder Perchlorethylen aus C1bis C3 Kohlenwasserstoffen bzw. teilweise chlorierten Kohlenwasserstoffen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen angewandt werden, fallen als unerwünschte Rückstände Gemische an, die im wesentlichen perchlorierte Verbindungen, insbesondere Hexachlorbenzol, sowie Hexachlorethan und Hexachlorbutadien enthalten.Particularly in the case of high-temperature chlorinations, such as those used for the production of carbon tetrachloride and / or perchlorethylene from C1 to C 3 hydrocarbons or partially chlorinated hydrocarbons with 1 to 4 carbon atoms, mixtures are formed as undesirable residues which essentially contain perchlorinated compounds, especially hexachlorobenzene , as well as hexachloroethane and hexachlorobutadiene.

Die Entsorgung dieser Rückstände ist sowohl aus Gründen des Umweltschutzes, als auch unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten problematisch: Hexachlorbenzol, der Hauptbestandteil dieser Rückstände, ist persistenzfähig und würde sich, an die Umwelt abgegeben, durch Bioakkumulation anreichern. Häufig werden diese Rückstände deshalb in behördlich genehmigten Untertage-Deponien abgelagert. Diese Entsorgungsart ist jedoch schon deshalb unbefriedigend, weil mit diesen Rückständen, je nach Reaktionsführung beim Chlorierungsprozeß 5 - 20 Gew.-% des eingesetzten Chlors verlorengehen.The disposal of these residues is problematic both for reasons of environmental protection and from a technical and economic point of view: hexachlorobenzene, the main component of these residues, is persistent and would, if released to the environment, accumulate through bioaccumulation. These residues are therefore often deposited in officially approved underground landfills. This type of disposal is unsatisfactory, however, because 5-20% by weight of the chlorine used is lost with these residues, depending on the course of the reaction in the chlorination process.

Die Entsorgung dieser Rückstände durch Verbrennen, möglichst unter Rückgewinnung des Chloranteils, bereitet andererseits erhebliche technische Schwierigkeiten. Sie setzt einen gut dosierbaren und damit fließfähigen Zustand dieser Rückstände voraus. Schmelzen dieser Rückstände werden erst bei Temperaturen ab ca. 230 °C erhalten. Sie sind äußerst korrosiv und darüberhinaus auch wegen ihres hohen Schmelzpunktes schwer hand- habbar. Versuchen, diese Rückstände in Lösung zu bringen, sind enge Grenzen gesetzt, da eine derartige Aufbereitung nur dann sinnvoll ist, wenn als Verbrennungsprodukt neben dem erwünschten Chlorwasserstoff nicht noch allzu große Mengen Wasser entstehen, wodurch der Chlorwasserstoff lediglich als relativ wertlose Salzsäure anfiele. Ferner sind hohe Anteile an Kohlendioxid sowie Kohlenmonoxid oder gar Ruß als Verbrennungsprodukte unerwünscht und würden ein Entsorgungsverfahren durch Verbrennen unwirtschaftlich machen.On the other hand, the disposal of these residues by incineration, if possible with the chlorine content being recovered, presents considerable technical difficulties. It assumes that these residues are in a well-dosed and therefore flowable state. These residues are only melted at temperatures above approx. 230 ° C. They are extremely corrosive and moreover difficult to handle due to their high melting point. h abbar. Attempts to bring these residues into solution are subject to narrow limits, since such a treatment only makes sense if the combustion product does not produce too large amounts of water in addition to the desired hydrogen chloride, which means that the hydrogen chloride is only obtained as relatively worthless hydrochloric acid. Furthermore, high proportions of carbon dioxide and carbon monoxide or even soot are undesirable as combustion products and would make a disposal process by incineration uneconomical.

Diese Chlorierungsabfälle sind zudem auch noch schwer löslich. So löst sich beispielsweise ein Chlorierungsrückstand mit einer typischen Zusammensetzung von etwa zwei Dritteln Hexachlorbenzol und ein Viertel Hexachlorbutadien in dem an sich von der chemischen Konstitution her geeigneten Lösemittel Benzol lediglich zu 7,5 Gew.-%. In 1.2-Dichlorethan sind sogar nur ca. 1 Gew.-% löslich.These chlorination wastes are also poorly soluble. For example, a chlorination residue with a typical composition of about two thirds hexachlorobenzene and one quarter hexachlorobutadiene only dissolves in the solvent, which is suitable in terms of its chemical constitution, to only 7.5% by weight. Only about 1% by weight is soluble in 1,2-dichloroethane.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Aufbereitung von Chlorierungsrückständen zu finden, wobei die Chlorierungsrückstände bei moderateren Temperaturen, als sie zum Schmelzen dieser Rückstände erforderlich wären, in einen fließfähigen Zustand gebracht werden sollen. Ferner war es Aufgabe der Erfindung, Zubereitungen zu erhalten, die so verbrannt werden können, daß die Belange des Umweltschutzes gewahrt bleiben und zumindest der Hauptanteil des Chlors unter vertretbarem Aufwand als trockener, beispielsweise für eine Oxichlorierung geeigneter Chlorwasserstoff gewonnen werden kann.The object of the invention was to find a process for the treatment of chlorination residues, the chlorination residues being intended to be brought into a flowable state at more moderate temperatures than would be required to melt these residues. Furthermore, it was an object of the invention to obtain preparations which can be burned in such a way that the concerns of environmental protection are safeguarded and at least the majority of the chlorine can be obtained at a reasonable cost as dry, for example hydrogen chloride suitable for oxychlorination.

Es wurde nun gefunden, daß teerartige Chlorkohlenwasserstoffe, die als Nebenprodukte bei der Pyrolyse von Dichlorethan zu monomerem Vinylchlorid sowie bei der Aufarbeitung der Pyrolyseprodukte bzw. von rohem 1.2-Dichlorethan aus der' Direkt- und/oder Oxichlorierung von Ethylen anfallen, als Lösungsmittel zu einer, der Aufgabenstellung gerechten Aufbereitung von Chlorierungsrückständen geeignet sind. Als alternative Lösungsmittel wurden weiterhin Kohlenwasserstoffe mit geringem Aromatenanteil vom Siedebereich 160 bis 300 °C gefunden.It has now been found that tar-like chlorinated hydrocarbons, which are obtained as by-products in the pyrolysis of dichloroethane to give monomeric vinyl chloride and in the work-up of the pyrolysis products or crude 1,2-dichloroethane from the 'direct and / or oxychlorination of ethylene, as solvents to one , the task of appropriate treatment of chlorination residues are suitable. As an old one native solvents, hydrocarbons with a low aromatic content from the boiling range 160 to 300 ° C were also found.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Aufbereitung von Chlorierungsrückständen durch In-Lösung-Bringen dieser Chlorierungsrückstände bei Temperaturen von 100 bis 180 °C in Chlor und Sauerstoff enthaltenden Kohlenwasserstoffen, die ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor von 0,028 bis 0,06 : 1, ein Gewichtsverhältnis von Sauerstoff : Kohlenstoff von 0,0038 bis 0,0089 : 1 und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,1 bis 1,9 aufweisen und/oder in Kohlenwasserstoffen, die im Bereich von 160 bis 380 °C bei 1 bar abs. sieden und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,85 bis 2,0 aufweisen, in Mengen, daß eine flüssige Zubereitung erhalten wird, die ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor von 0,028 bis 0,05 : 1 aufweist.The invention relates to a process for the treatment of chlorination residues by solubilizing these chlorination residues at temperatures of 100 to 180 ° C. in hydrocarbons containing chlorine and oxygen, which have a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.06: 1 Weight ratio of oxygen: carbon from 0.0038 to 0.0089: 1 and an atomic ratio of carbon: hydrogen from 1: 1.1 to 1.9 and / or in hydrocarbons in the range of 160 to 380 ° C at 1 bar abs. boiling and having an atomic ratio of carbon: hydrogen of 1: 1.85 to 2.0, in amounts that a liquid preparation is obtained which has a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.05: 1.

Vorzugsweise beträgt der Anteil an Chlorierungsrückständen in der Zubereitung 20 bis 50 Gew.-%.The proportion of chlorination residues in the preparation is preferably 20 to 50% by weight.

Es ist weiterhin bevorzugt, die Temperatur beim Aufbereitungsprozeß so einzustellen, daß sie der Beziehung

Figure imgb0001
genügt, wobei t die Temperatur in °C ist und x den Anteil an Chlorierungsrückständen, ausgedrückt in Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, bedeutet. Das Korrekturglied ± 5 gibt die Toleranzgrenze für die optimale Temperaturführung wieder.It is further preferred to adjust the temperature in the treatment process to match the relationship
Figure imgb0001
 is sufficient, where t is the temperature in ° C. and x is the proportion of chlorination residues, expressed in% by weight, based on the total weight of the preparation. The correction element ± 5 shows the tolerance limit for the optimal temperature control.

Ferner beträgt das Verhältnis von Wasserstoff zu Chlor in der Zubereitung bevorzugt 0,028 bis 0,04 : 1.Furthermore, the ratio of hydrogen to chlorine in the preparation is preferably 0.028 to 0.04: 1.

Die Aufbereitung wird im technisch sinnvollen Bereich von 1,2 bis 5,0 bar abs. durchgeführt. Falls erwünscht, können jedoch auch höhere Drücke angewendet.werden.The preparation is carried out in a technically reasonable range from 1.2 to 5.0 bar abs. carried out. However, higher pressures can be used if desired.

Bei den erfindungsgemäß aufzubereitenden Rückständen handelt es sich um an sich unerwünschte Nebenprodukte, die bei Chlorierungsprozessen, insbesondere bei Hochtemperaturchlorierungen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, anfallen. Es sind dies Gemische, die zumindest zu 95 Gew.-%, zumeist jedoch praktisch zu 100 Gew.-%, aus perchlorierten Produkten bestehen. Die wesentlichen Bestandteile sind Hexachlorbenzol, Hexachlorbutadien und Hexachlorethan. Ferner können auch noch in geringem Maße die an sich im Chlorierungsprozeß erwünschten Chlorkohlenwasserstoffe im Gemisch anwesend sein. Entsprechend weisen diese Chlorierungsrückstände eine chemische Zusammensetzung auf, die sich in guter Näherung durch die Summenformel

Figure imgb0002
darstellen lassen. Ein Wasserstoffanteil, der bei der erfindungsgemäßen Zubereitung in Rechnung zu stellen wäre, fehlt praktisch vollständig.The residues to be processed according to the invention are intrinsically undesirable by-products which arise in chlorination processes, in particular in high-temperature chlorinations, as described above. These are mixtures which consist of at least 95% by weight, but mostly practically 100% by weight, of perchlorinated products. The main components are hexachlorobenzene, hexachlorobutadiene and hexachloroethane. Furthermore, the chlorinated hydrocarbons per se desired in the chlorination process can also be present in the mixture to a small extent. Correspondingly, these chlorination residues have a chemical composition that is a good approximation of the empirical formula
Figure imgb0002
 have it displayed. A proportion of hydrogen that would have to be taken into account in the preparation according to the invention is practically completely absent.

Die als erfindungsgemäß zur Aufbereitung der Chlorierungsrückstände eingesetzten, Sauerstoff und Chlor enthaltenden Kohlenwasserstoffe fallen bei der Pyrolyse von Dichlorethan bzw. bei der Aufbereitung der Pyrolyseprodukte sowie von rohem 1.2-Dichlorethan aus der Direkt- und/oder Oxichlorierung von Ethylen an. Es handelt sich um teerartige Gemische, deren chemische Zusammensetzung durch die Summenformel

Figure imgb0003
sowie durch die Summenformel
Figure imgb0004
 wiedergegeben werden. Entsprechend weisen diese Chlorierungsrückstände ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor von 0,028 bis 0,06 : 1, ein Gewichtsverhältnis von Sauerstoff : Kohlenstoff von 0,0038 bis 0,0089 : 1 und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,1 bis 1,9 auf.The hydrocarbons containing oxygen and chlorine which are used according to the invention for the treatment of the chlorination residues are obtained in the pyrolysis of dichloroethane or in the treatment of the pyrolysis products and in crude 1,2-dichloroethane from the direct and / or oxychlorination of ethylene. These are tar-like mixtures, the chemical composition of which is based on the molecular formula
Figure imgb0003
 as well as by the empirical formula
Figure imgb0004
 are reproduced. Accordingly, these chlorination residues have a hydrogen: chlorine weight ratio of 0.028 to 0.06: 1, an oxygen: carbon weight ratio of 0.0038 to 0.0089: 1, and a carbon: hydrogen atomic ratio of 1: 1.1 to 1 , 9 on.

Die teerartigen Zusammensetzungen der Formel I fallen in der ersten Aufbereitungsstufe der Pyrolyseprodukte an, in denen die Pyrolyseprodukte nach Verlassen des Pyrolyseofens abgeschreckt werden. Die kohlenstoffärmeren Zusammensetzungen der Formel II werden als Destillationsrückstände in jener Aufbereitungsstufe erhalten, in der nach Abtrennen der Leichtsieder und des erwünschten monomeren Vinylchlorids-das bei der Pyrolyse nicht umgesetzte 1.2-Dichlorethan zusammen mit rohem 1.2-Dichlorethan aus der Direkt- und/oder Oxichlorierung von Ethylen reingewonnen wird.The tar-like compositions of the formula I are obtained in the first preparation stage of the pyrolysis products, in which the pyrolysis products are quenched after leaving the pyrolysis furnace. The lower-carbon compositions of the formula II are obtained as distillation residues in the preparation stage in which, after the low boilers and the desired monomeric vinyl chloride have been separated off, the 1,2-dichloroethane which has not been converted during the pyrolysis, together with crude 1,2-dichloroethane from the direct and / or oxychlorination of Ethylene is recovered.

Die genannten teerartigen Gemische enthalten oftmals noch Feststoffe, wie Koks und Metallchloride. Es ist deshalb zweckmäßig, sie vor dem erfindungsgemäßen Einsatz beispielsweise über beheizte Feinfilter zu filtrieren. Alternativ dazu können auch die bereits die aufzubereitenden Chlorierungsrückstände enthaltenden Zubereitungen vor dem Eindosieren in die Verbrennungsanlage filtriert werden.The tar-like mixtures mentioned often still contain solids, such as coke and metal chlorides. It is therefore expedient to filter them, for example, using heated fine filters before use in accordance with the invention. As an alternative to this, the preparations which already contain the chlorination residues to be prepared can also be filtered before being metered into the incineration plant.

Beispiele für die alternativ einzusetzenden Chlorkohlenwasserstoffe vom Siedebereich 160 bis 380 °C bei 1 bar abs., die weiterhin ein Kohlenstoff/Wasserstoff-Atomverhältnis von l : 1,85 bis 2,0 aufweisen, sind Kerosin sowie schwere und leichte Heizöle, deren Aromatenanteil unter 10 Gew.-% liegt.Examples of the alternative use of chlorinated hydrocarbons from the boiling range 160 to 380 ° C at 1 bar abs., Which still have a carbon / hydrogen atomic ratio of 1: 1.85 to 2.0, are kerosene and heavy and light heating oils, the aromatic content of which is below 10 wt .-% is.

Die vorstehend genannten Aufbereitungsmittel können einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Da es sich bei den teerartigen Aufbereitungsmitteln um an sich unerwünschte Nebenprodukte bei der Herstellung von Monomervinylchlorid handelt, die ohnehin am besten durch Verbrennen entsorgt werden, ist es bevorzugt, diese teerartigen Gemische als Aufbereitungsmittel einzusetzen. Dabei ist es innerhalb dieser vorzugsweisen Ausführungsform des Verfahrens möglich, z.B. zum Ausgleich der Kohlenstoff/Wasserstoff/Chlor-Bilanz der Zubereitung geringere Mengen an Kohlenwasserstoffen vom Siedebereich 160 bis 380 °C mitzuverwenden.The processing agents mentioned above can be used individually or in a mixture. Since the tar-like processing agents are intrinsically undesirable by-products in the production of monomer vinyl chloride and are best disposed of by burning anyway, it is preferred to use these tar-like mixtures as processing agents use means. It is possible within this preferred embodiment of the method, for example to use smaller amounts of hydrocarbons from the boiling range 160 to 380 ° C. to compensate for the carbon / hydrogen / chlorine balance of the preparation.

Das in Lösungbringen der Chlorierungsrückstände kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise in Druckbehältern, die mit Rückwerken versehen sind, erfolgen. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig; in welcher Reihenfolge die Komponenten zugegeben werden. Die Verweilzeit der Zubereitungen sollte zweckmäßigerweise auf ca. 10 Stunden begrenzt werden, da sonst durch Chlorwasserstoffabspaltung Druckanstiege in den Behältern entstehen können, die den sinnvollen Bereich von ca. 5 bar absolut überschreiten. Grundsätzlich kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich gearbeitet werden.The chlorination residues can be brought into solution in a manner known per se, for example in pressure vessels which are provided with retractors. In principle, it is indifferent; in which order the components are added. The residence time of the preparations should expediently be limited to approx. 10 hours, since otherwise the release of hydrogen chloride can lead to pressure increases in the containers which exceed the sensible range of approx. 5 bar absolutely. In principle, you can work both continuously and discontinuously.

Die erfindungsgemäß aufbereiteten Chlorierungsrückstände können schließlich an sich bekannten Verbrennungsvorrichtungen zugeführt werden. Ein geeignetes Verbrennungsverfahren ist beispielsweise gemäß DE-OS 28 27-761 beschrieben.The chlorination residues prepared according to the invention can finally be fed to combustion devices known per se. A suitable combustion process is described for example according to DE-OS 28 27-761.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es, Chlorierungsrückstände,insbesondere solche, die bei Hochtemperaturchlorierungsverfahren anfallen, so aufzubereiten, daß sie umweltfreundlich verbrannt werden können. Weiterhin kann der in den Rückständen vorhandene Chloranteil zumindest zum größten Teil als wieder verwertbarer trockener Chlorwasserstoff erhalten werden, der beispielsweise einer Oxichlorierung zugeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere wertvoll als Entsorgungsverfahren innerhalb der in der chemischen Industrie angewandten Verbundproduktionstechnik, da neben den genannten Chlorierungsrückständen gleichzeitig auch die bei der Herstellung von Vinylchlorid anfallenden Teere entsorgt werden könrien.,The process according to the invention succeeds in treating chlorination residues, in particular those which occur in high-temperature chlorination processes, in such a way that they can be burned in an environmentally friendly manner. Furthermore, the chlorine content present in the residues can at least for the most part be obtained as reusable dry hydrogen chloride, which can be fed to oxychlorination, for example. The process according to the invention is particularly valuable as a disposal process within the composite production technology used in the chemical industry, since in addition to the chlorination residues mentioned, this also applies to the production of vinyl chloride tars can be disposed of.,

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert:The invention will now be explained in more detail by means of examples and comparative examples:

Beispiel 1example 1

In einem Hochtemperaturchlorierungsprozeß zur Herstellung von Perchlorethylen fielen stündlich 125 kg Rückstände der folgenden Zusammensetzung an:

  • 2,0 Gew.-% Perchlorethylen
  • 4,7 Gew.-% Hexachlorethan
  • 23,9 Gew.-% Hexachlorbutadien
  • 69,4 Gew.-% Hexachlorbenzol
In a high-temperature chlorination process for the production of perchlorethylene, 125 kg of residues of the following composition were obtained per hour:
  • 2.0% by weight perchlorethylene
  • 4.7% by weight hexachloroethane
  • 23.9% by weight hexachlorobutadiene
  • 69.4% by weight hexachlorobenzene

Diese Chlorierungsrückstände fielen unter Betriebsbedingungen im Rückstandskonzentrierer bei 270°C und 2,6 bar abs. Druck in schmelzförmigem Zustand an. Sie enthielten 22,7 Gew.-% Kohlenstoff und 77,3 Gew.-% Chlor. Alle 8 Stunden wurden 1000 kg dieser Rückstände in einen ca. 4 cm fassenden Transportwagen entleert, der mit 6 bar-Dampf beheizt und mit einem Preßluft angetriebenen Propellerrührer ausgerüstet war. Alle produktberührten Teile waren aus Edelstahl gefertigt.These chlorination residues fell under operating conditions in the residue concentrator at 270 ° C and 2.6 bar abs. Pressure in the molten state. They contained 22.7% by weight of carbon and 77.3% by weight of chlorine. Every 8 hours, 1000 kg of these residues were emptied into an approx. 4 cm transport car, which was heated with 6 bar steam and equipped with a propeller stirrer driven by compressed air. All parts in contact with the product were made of stainless steel.

Während des 20 Minuten andauernden Abfüllvorganges strömten die schmelzflüssigen Rückstände über ein Rohr mit einem Durchsatz von 3000 kg/Stunde in diesen Wagen. Die Chlorierungsrückstände wurden dabei im Abfüllrohr mit 3600 kg einer flüssigen, aus einer Vinylchlorid-Produktion stammenden teerartigen Zusammensetzung, die folgende analytische Daten aufwies:

  • 28,58 Gew.-% Kohlenstoff
  • 3,67 Gew.-% Wasserstoff
  • 67,64 Gew.-% Chlor
  • 0,11 Gew.-% Sauerstoff und
  • 250 kg eines Kohlenwasserstoffs der Siedefraktion 180
During the 20-minute filling process, the molten residues flowed into this car through a pipe with a throughput of 3000 kg / hour. The chlorination residues were in the filling tube with 3600 kg of a liquid, tar-like composition from a vinyl chloride production, which had the following analytical data:
  • 28.58 wt% carbon
  • 3.67% by weight of hydrogen
  • 67.64 wt% chlorine
  • 0.11% by weight of oxygen and
  • 250 kg of a hydrocarbon of boiling fraction 180

bis 220 °C mit einem Atomverhältnis Kohlen : Wasserstoff = 1 : 1,95 versetzt. Die beiden letztgenannten Zusätze wiesen die Temperatur der umgebenden Atmosphäre auf, während die Gesamtzubereitung auf einer Temperatur von 150°C gehalten wurde. Am Ende des Abfüllvorganges befänden sich im Wagen 2233 kg eines Gesamtgemisches, dessen Anteil an Chlorierungsrückständen 43,8 Gew.-% betrug. Das Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor betrug 0,035 : 1. Der Druck über dem Gemisch lag anfänglich bei etwa 1,05 bar und stieg bis zur Beendigung des Abfüllvorganges auf ca..2,2 bar absolut an. Es wurde eine Lösung erhalten, wobei der Lösevorgang sich zeitlich im gleichen'Rahmen abspielte, wie das Zusammenfließenlassen der Komponenten.up to 220 ° C with an atomic ratio of carbon: hydrogen = 1: 1.95. The latter two additives had the temperature of the surrounding atmosphere while the overall preparation was kept at a temperature of 150 ° C. At the end of the filling process there were 2233 kg of a total mixture in the car, the proportion of chlorination residues of which was 43.8% by weight. The weight ratio of hydrogen: chlorine was 0.035: 1. The pressure above the mixture was initially about 1.05 bar and rose to about 2.2 bar absolute in the end of the filling process. A solution was obtained, the dissolution process taking place in the same time frame as the confluence of the components.

Die derart aufbereiteten Chlorierungsrückstände konnten anschließend, gut dosierbar, einer Verbrennungsanlage aufgegeben werden.The chlorination residues prepared in this way could then be fed into an incineration plant in a well dosed manner.

Beispiel 2Example 2

Es wurde die Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 wiederholt, mit den folgenden Abänderungen:

  • Die Beheizung des Transportwagens wurde mit 2,2 bar abs. Dampf betrieben. Zu 1000 kg Chlorierungsrückständen der gemäß Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung wurden mit einem
The procedure according to Example 1 was repeated with the following changes:
  • The heating of the trolley was with 2.2 bar abs. Steam operated. To 1000 kg of chlorination residues of the composition described in Example 1 were with a

Durchsatz von 3000 kg/Stunde 9000 kg eines flüssigen, aus einer Vinylchlorid-Produktion stammenden, teerartigen Gemisches der folgenden Zusammensetzung:

  • 24,49 Gew.-% Kohlenstoff
  • 2,86 Gew.-% Wasserstoff
  • 72,45 Gew.-% Chlor
  • 0,20 Gew.-% Sauerstoff

gegeben. Nach ca. 20 Minuten wurde eine Lösung erhalten, deren Anteil an Chlorierungsrückständen 25 Gew.-% betrug. Die Temperatur der Zubereitung.wurde auf 121°C gehalten. Das Gewichtsverhältnis von Wasserstoff :Chlor in der Zubereitung betrug 0,029 : 1. Der Druck über der Zubereitung stieg von anfänglich 1 bar absolut auf 3 bar absolut an.Throughput of 3000 kg / hour 9000 kg of a liquid, tar-like mixture from a vinyl chloride production having the following composition:
  • 24.49 wt% carbon
  • 2.86% by weight of hydrogen
  • 72.45 wt% chlorine
  • 0.20 wt% oxygen

given. After about 20 minutes a solution was obtained, the proportion of chlorination residues being 25% by weight. The temperature of the preparation was kept at 121 ° C. The weight ratio of hydrogen: chlorine in the preparation was 0.029: 1. The pressure above the preparation rose from an initial 1 bar absolute to 3 bar absolute.

Es wurde eine gut dosierbare Zubereitung erhalten, die einer Verbrennungsanlage aufgegeben wurde.An easily metered preparation was obtained which was fed into an incineration plant.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

In einem Bombenrohr aus Glas wurden 10 g Chlorierungsrückstand der gemäß Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung und 10 g Kohlenwasserstoff, dessen Atomverhältnis Kohlenstoff : Wasserstoff 1 : 1,33 betrug, eingefüllt. Nach dem Abschmelzen wurde auf eine Temperatur von 200°C erhitzt. Es trat keine Auflösung des Gemisches ein.10 g of chlorination residue of the composition described in Example 1 and 10 g of hydrocarbon, the atomic ratio of carbon: hydrogen of which was 1: 1.33, were introduced into a glass bomb tube. After melting, the temperature was raised to 200 ° C. The mixture did not dissolve.

Beispiel 3Example 3

In ein gläsernes Bombenrohr (analog Vergleichsbeispiel 1) wurden 10 g Chlorierungsrück.stände der gemäß Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung und 40 g des gemäß Beispiel 1 beschriebenen teerartigen, aus einer Vinylchlorid-Produktion stammenden Gemisches gefüllt. Nach Abschmelzen des Bombenrohres wurde auf eine Temperatur von 110°C erhitzt. Es trat eine völlige Auflösung der Chlorierungsrückstände ein.10 g of chlorination residues of the composition described according to Example 1 and 40 g of that according to Example 1 were placed in a glass bomb tube (analogous to Comparative Example 1) described tar-like mixture originating from a vinyl chloride production. After the bomb tube had melted, the temperature was raised to 110 ° C. The chlorination residues were completely dissolved.

Claims (4)

1. Verfahren zur Aufbereitung von Chlorierungsrückständen, dadurch gekennzeichnet , daß diese Chlorierungsrückstände bei Temperaturen von 100 bis 180°C in Lösung gebracht werden in Chlor und Sauerstoff enthaltenden Kohlenwasserstoffen, die ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor 0,028 bis 0,06 : 1, ein Gewichtsverhältnis von Sauerstoff : Kohlenstoff von 0,0038 bis 0,0089 : 1 und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von 1 : 1,1 bis 1,9 aufweisen und/oder in Kohlenwasserstoffen, die im Bereich von 160 bis 380°C bei 1 bar absolut sieden und ein Atomverhältnis von Kohlenstoff : Wasserstoff von l : 1,85 bis 2,0 aufweisen, wobei die Mengenverhältnisse so gewählt werden, daß eine flüssige Zubereitung erhalten wird, die ein Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor von 0,028 bis 0,05 : 1 aufweist.1. A process for the treatment of chlorination residues, characterized in that these chlorination residues are brought into solution at temperatures of 100 to 180 ° C in hydrocarbons containing chlorine and oxygen, the weight ratio of hydrogen: chlorine 0.028 to 0.06: 1, a weight ratio of oxygen: carbon from 0.0038 to 0.0089: 1 and an atomic ratio of carbon: hydrogen from 1: 1.1 to 1.9 and / or in hydrocarbons ranging from 160 to 380 ° C at 1 bar boil absolutely and have an atomic ratio of carbon: hydrogen of 1: 1.85 to 2.0, the proportions being chosen so that a liquid preparation is obtained which has a weight ratio of hydrogen: chlorine of 0.028 to 0.05: 1 having. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Chlorierungsrückständen in der Zubereitung 20 bis 50 Gew.-% beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the proportion of chlorination residues in the preparation is 20 to 50 wt .-%. 3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Gewichtsverhältnis von Wasserstoff : Chlor in der Zubereitung 0,028 bis 0,04 : 1 beträgt.3. The method according to at least one of claims 1 and 2, characterized in that the weight ratio of hydrogen: chlorine in the preparation is 0.028 to 0.04: 1. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur bei der Aufbereitung so eingestellt wird, daß sie der Beziehung
Figure imgb0005
genügt, wobei t die Temperatur in °C und x der Anteil an Chlorierungsrückständen,ausgedrückt in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung; ist.4. The method according to at least one of claims 1, 2 and 3, characterized in that the temperature during the preparation is set so that it the relationship
Figure imgb0005
 is sufficient, where t is the temperature in ° C. and x is the proportion of chlorination residues, expressed in percent by weight, based on the total weight of the preparation; is.
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