JP2000327687A - ビニルクロルシランの製法 - Google Patents

ビニルクロルシランの製法

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JP2000327687A JP2000118308A JP2000118308A JP2000327687A JP 2000327687 A JP2000327687 A JP 2000327687A JP 2000118308 A JP2000118308 A JP 2000118308A JP 2000118308 A JP2000118308 A JP 2000118308A JP 2000327687 A JP2000327687 A JP 2000327687A
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Stefan Dr Bade
バーデ シュテファン
Bernt Dr Kesper
ケスパー ベルント
Robert Koell
ケル ローベルト
Hartwig Dr Rauleder
ラウレーダー ハルトヴィッヒ
Uwe Dr Schoen
シェーン ウーヴェ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビニルクロルシランの製法 【解決手段】 本発明は、環状スリット反応器の使用下
に、クロルシランと塩化ビニルとを、５５０〜７００℃
で、非触媒的に熱反応させることによってビニルクロル
シランを製造するための方法に関し、この際、反応ガス
を、環状スリット空間の流過後に、より大きな横断面積
を有する第２帯域中で断熱的に更に反応させ、この際、
この帯域の容積対環状スリット空間の容積は、例えば
０．１５：１〜１．５：１である。この第２帯域の熱反
応ガスを、液体を用いて急冷することによって速やかに
冷却することが特に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転可能であって
よい押しのけ体（Verdraengerkoerper）を有する環状ス
リット反応器及び可動部分のない後接続された反応器か
ら成る反応器の組合せ装置の使用下での、クロルシラン
と塩化ビニルとの非触媒的熱反応によるビニルクロルシ
ランの製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビニルトリクロルシランは、その４個の
反応基に基づいて多くの用途に好適であり、例えばガラ
ス繊維のサイジングにおいて、及びケーブル材料の製造
に使用される重要な中間体である。
【０００３】西ドイツ国特許（ＤＥ−ＰＳ）第９３６４
４５号明細書、西ドイツ国特許公開公報（ＤＥ−ＯＳ）
第２２１０１８９号明細書及び特に西ドイツ国特許（Ｄ
Ｅ−ＰＳ）第２０２２５８号明細書から、塩化ビニル−
クロルシラン−混合物及び特に塩化ビニル−トリクロル
シラン−混合物を、セラミック、ガラス又は鉄製の相応
して加熱された空の管に通す際に、技術的に認容できる
収率のビニルクロルシランが得られることが公知であ
る。この反応は純粋に熱的に、即ち触媒が存在しないで
進行する。トリクロルシランと塩化ビニルとの反応の際
に、次の反応が経過する：
【０００４】
【化１】
【０００５】この平衡反応と共に、次の副−及び後続反
応が起こる： Ｃ2Ｈ3Ｃｌ＋ＳｉＨＣｌ3 → ＳｉＣｌ4＋Ｃ2Ｈ4 ４ＳｉＨＣｌ3 → ３ＳｉＣｌ4＋Ｓｉ＋２Ｈ2 Ｃ2Ｈ3Ｃｌ → Ｃ2Ｈ2＋ＨＣｌ Ｃ2Ｈ2 → ２Ｃ＋Ｈ2 Ｃ2Ｈ4＋ＳｉＨＣｌ3 → Ｃ2Ｈ5ＳｉＣｌ3 Ｃ2Ｈ4＋ＳｉＨＣｌ3 → Ｃ2Ｈ3ＳｉＣｌ3＋Ｈ2 Ｃ2Ｈ3ＳｉＣｌ3＋ＳｉＨＣｌ3→ Ｃｌ3ＳｉＣ2Ｈ4ＳｉＣｌ3 西ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ１）第４００１８２０号明細
書に依れば、これらの副反応及び後続反応にも拘らず、
長さ１２２〜１５０ｃｍ及び直径２５〜３５ｍｍの管
で、滞留時間０．２〜２０秒間、反応温度４００〜７５
０℃及び圧力１〜３バールでのビニルトリクロルシアン
についての選択率は、出発物質の割合及び変換率に依
り、不足量で使用される塩化ビニルに対して、５０〜９
８％である。しかし、この際、反応器の反応器効率（又
は能率）は、ビニルトリクロルシラン０．８〜３．２ｔ
／月にすぎない。選択率及び変換率は、互いに反比例す
る；反応器効率は、変換率に依存して最高値を通過す
る。それに応じて、高い選択率は、不充分で経済的に認
容できない反応器効率を伴って、低い変換率で推移す
る。西ドイツ国特許公開公報（ＤＥ−ＯＳ）第２００２
２５８号明細書によれば、確かに、管径を５０ｍｍにま
で拡大することは、より大きな反応器容量に比例する反
応器効率の上昇をもたらす。しかし、更に大きな直径で
は、反応器容量に対する比反応器効率は低下する。要す
るに、反応器管の直径を５０ｍｍ以上に拡大することに
よって、ビニルトリクロルシランの空−時−収率を高め
ることも、又は保持することすらも不可能である。
【０００６】クロルシランと塩化ビニルとの反応による
ビニルクロルシランの改良製法は、西ドイツ国特許（Ｄ
Ｅ−Ａ１）第４００１８２０号明細書により、環状スリ
ット反応器（Ringspaltreaktor）中で実施され、この反
応器は、内径ｄ1を有する加熱可能な反応管を有し 、そ
の内部には、反応管の全長にわたって延びている、軸対
称に配置され、場合により回転可能な外径ｄ2の押しの
け体が存在する。この際、ｄ1＝ｄ2＋２・ａの関係 が
当てはまり、ここでａは一般に少なくとも１ｃｍであ
り、常に＜５ｃｍである。押しのけ体が反応管よりも著
しく短い場合には、収率は減少する。この所見は、前記
の３種の明細書の説明に相応し、それに従って、空の管
反応器では、管径が５ｃｍ以上である場合には、収率は
降下する。西ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ１）第４０１６０
２１号明細書によれば、反応成分を反応器へ入れる前に
１２０〜４００℃まで予備加熱する場合に、環状スリッ
ト反応器を用いるこの方法の反応器の能率又は空−時−
収率を更に高めることができる。しかし、この手段を用
いても、なお多くの反応器容量が失われ、ここで、その
際、残留反応器容量を断熱的に更に反応させるために、
反応成分が約５５０℃に加熱される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反応ガス
を、環状スリット空間の流過後に、より大きな横断面を
有する第２帯域中で断熱的に更に反応させる場合に、加
熱された環状スリット反応器の使用下に、クロルシラン
と塩化ビニルとを非触媒的熱反応によって、ビニルクロ
ルシランが製造できることが判明し、この際、この帯域
の容積対環状スリット空間の容積は、例えば０．１５：
１〜１．５：１である。熱反応ガスをこの第２帯域の終
端で、液体でそれを急冷することによって速やかに冷却
することが特に有利である。
【０００８】従って、この方法の有利な実施のための装
置は、加熱可能な環状スリット反応器１個、流れ方向で
それに接続するより大きな反応器横断面を有する第２反
応器１個（この際、この反応器の容積対環状スリット空
間の容積は、例えば０．１５：１〜１．５：１である）
及び場合により、液体で急冷するための装置１個から成
る組合せ装置を包含する。
【０００９】図１に、本発明による装置が記載されてお
り、この装置は、環状スリット反応器１個及びそれに接
続するより大きな反応器横断面を有する反応器１個を包
含する。図２による装置は、付加的に急冷装置１個を有
する。
【００１０】この新規方法においては、高い変換率で
も、所望のビニルクロルシランについての高い選択率
が、経済的に認容可能な高い反応器効率と結びついてい
る。特に、カーボンブラック及び／又は元素状珪素の析
出及び高沸点物質の生成をもたらす後続反応又は副反応
は抑制される。本発明による２帯域又は２個の反応器に
反応を分けることの有利な効果は驚異的であり、それと
いうのも、反応の重要な部分は１帯域又は１個の反応器
中で起こり、それは、限界パラメーター＜５０ｍｍ直径
（最初に記載した方法で）又は＜５０ｍｍスリット幅
（西ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ１）第４００１８２０号明
細書による方法で）をはるかに凌駕するからである。
【００１１】本発明により、有利に、トリクロルシラン
と塩化ビニルとからビニルトリクロルシランを製造する
ことができる。置換可能な水素原子を有する他の好適な
クロルシランは、例えばメチル水素ジクロルシラン及び
エチル水素ジクロルシランである。
【００１２】クロルシラン及び塩化ビニルは、有利に液
体又はガス状の不活性希釈媒体を使用しないで、モル比
１：１〜５：１、有利に２：１〜４：１で使用する。反
応成分を、例えば西ドイツ国特許（ＤＥ−Ａ１）第４６
１６０２１号明細書に記載されているように、各々それ
自体又は混合して１２０〜４００℃、有利に２２０〜４
００℃に予備加熱して、環状スリット反応器中に供給
し、そこでそれらを更に加熱することができる。約４５
０℃で、発熱性置換反応が始まり、これは約５５０℃で
それ以上の熱供給を必要としない程度に高い速度に達
し、要するに、反応は実際に断熱的に進行することがで
きる。それに応じて、より大きな反応器横断面を有する
帯域又は第２反応器は加熱されない。発熱の結果、５５
０〜７００℃、有利に５５０〜６５０℃の温度が生じ
る。
【００１３】本発明による方法は、１．１〜２．０バー
ル、有利に１．１〜１．４バールの圧力で実施するのが
有利である。滞留時間は、通例０．２〜２０秒間、有利
に１．０〜１０秒間である。滞留時間は、異なる帯域又
は反応器にそれらの容積の比率で配分される。
【００１４】環状スリット反応器として、西ドイツ国特
許（ＤＥ−Ａ１）第４００１８２０号明細書に記載され
ている反応器を使用することができる。この反応器は、
有利に垂直に立ち、同じ長さの軸対称で配置された押し
のけ体を有する加熱可能な筒状管を含有し、この押しの
け体は固定されているか、又はその長軸の周りを、例え
ば１０〜１００Ｕ／分、有利に２０〜４０Ｕ／分で回転
することができる。工業的規模でビニルクロルシランを
製造するための環状スリット反応器は、例えば１〜５ｍ
の長さであってよい。そのような反応器の内径は、例え
ば４００〜１２００ｍｍ、有利に５００〜１０００ｍｍ
であってよい。
【００１５】筒状管の内側及び押しのけ体の外側は、環
状スリット空間を形成し、その中で出発物質は出発温度
まで加熱され、反応が始まる。押しのけ体は、平滑な外
壁を有するか、又はその全表面又はその一部分上に、例
えば出発ガスの進入の際に開始する、反応ガスの流れ速
度及び／又は渦流を促進し、それによって環状スリット
空間から固体粒子を沈積させなくすることができる器素
（Element）を有する。この器素とは、例えば、断続又
は非断続で実際に押しのけ体の長軸に平行して連なって
いる金属片であってよい。選択的に、連続又は断続的金
属片は、長軸に対して２０〜５０゜の鋭角で配置されて
いて、これで誘導螺旋を形成することができる。金属片
は細片又は節状物（Noppen）として規則的又は不規則な
間隔で、押しのけ体の表面上に設置されていてよい。押
しのけ体が誘導螺旋で回転する場合には、これは、誘導
螺旋が反応ガスを環状スリット反応器の出口方向に送り
出すように回転するのが有利である。金属片が誘導螺旋
を形成しないで、決して反応ガスの送りを引き起こさな
いように設置されている場合には、回転方向は問題では
ない。
【００１６】筒状管の内壁と押しのけ体の外壁との間の
間隔は、有利に少なくとも１０ｍｍ、高々５０ｍｍであ
る。場合により存在する、渦流を促進させる器素は、有
利に環状スリット中にほぼ半スリット幅以上突入してい
るのが有利である。これはスリット幅の６０〜８０％以
上に達するのが有利である。
【００１７】筒状管、押しのけ体及び反応ガスの渦流を
促す器素は、例えば、鉄の他に、合金構成成分として、
特にクロム、ニッケル及びチタン及び／又はモリブデン
及び／又は珪素を含有する耐点火性の鋼鉄から成り、反
応条件下で安定である種々の材料から成ってよい。
【００１８】環状スリット反応器は出発反応器であり、
調整可能な加熱装置１個を備えていて、この加熱装置
は、有利に環状スリット反応器の全長に渡って延びてい
て、数個の独立した加熱可能なセグメントに区分されて
いてよい。しかも、環状スリット反応器中に入る、場合
により１２０〜４００℃に予備加熱された出発ガスを、
環状スリット反応器中で、その温度が約５５０℃である
ように速やかに加熱することが可能であり、反応ガスが
反応器の長さの１／３〜２／３を通過したら直ちに、そ
れ以上の反応は熱供給がなくても実際に断熱的に進行す
る。しかし、加熱装置は、残りの部分においても、断熱
反応の出発点が出口への方向に移動する場合への所望の
柔軟性を保証する。加熱は、いずれにしても、反応ガス
が少なくとも５５０℃の温度で第２反応器に進入するよ
うに調整されるべきである。反応ガスは要するに筒状管
の壁を通じる熱移動によって有利に間接的に加熱され
る。例えば、筒状管は、場合により区分されたジャケッ
トを備えていてよく、その中を過熱蒸気又は高度の要求
に可能な熱伝導液体（例えば塩溶融液又は液体金属）が
導通され得る。しかし、筒状管は、場合によりセグメン
トに区分された電気的外部ヒーターを備えているのが有
利である。
【００１９】環状スリット反応器に、有利に１個の筒状
の第２反応器又は１個の第２帯域が結合していて、その
筒状の第２反応器又は第２帯域は、環状スリット反応器
中の環状スリットの横断面積よりも大きい横断面を有
し、その筒状の第２反応器又は第２帯域の中で反応は断
熱的に平衡への方向に進行する。従って、この反応器又
はこの帯域は加熱されない。一般に、この第２反応器又
はこの第２反応帯域の横断面は、環状スリット反応器中
の環状スリット空間のそれよりも５〜１５倍大きい。第
２反応器は、一般に空であり、これは、少なくとも押し
のけ体体も、他の可動部材も含有しない。本発明による
方法又は反応器の重要な特徴は、第２反応器又は第２帯
域の容積対環状スリット空間の容積が、例えば０．１
５：１〜１．５：１、有利に例えば０．５：１〜１．２
５：１であることである。第２反応器は、環状スリット
反応器と同じ材料から成ってよい。
【００２０】第２反応器に急冷装置が直結していない場
合には、第２反応器は、有利に第１反応器の環状スリッ
ト空間に向かい合っている側上に、第２反応器の内径Ｄ
に対して１：３〜１：２０の比率での直径ｄを有する中
心排出口を有する。そこを通って、押しのけ体上で誘導
螺旋と結合して、安定した旋回流が生じ、場合による固
体粒子は直ちに第２反応器から運び出される。
【００２１】第２反応帯域の通過後に、熱い反応ガスは
有利に液体で急冷される。それによって、反応器効率
は、更に改善される。急冷装置は、第２反応器中に組込
まれていて、いずれにしても、第２反応器の出口から約
１．５ｍ以上遠く離れているべきではない。反応条件下
に安定である材料から成り、その環状開口部が筒状第２
反応器に直結している円錐形の急冷容器が功を奏した。
急冷液体は、例えば直径８〜２５ｍｍの１個以上のノズ
ルを通じて、流れ方向で、円錐形で熱反応ガス中に噴射
される。
【００２２】急冷液体としては、例えばトリクロルシラ
ン又は四塩化珪素、所望のビニルクロルシラン、例えば
ビニルトリクロルシラン又は所望のビニルクロルシラン
を通例２５〜５０質量％含有する粗製の濃縮反応混合物
が好適である。急冷液体の流量は、有利にガス状反応生
成物の流量の２〜６倍である。蒸発性急冷液体は、第２
反応帯域の終末又は第２反応器の出口でのその温度が５
７０〜６５０℃である反応ガスを、急速に＜２００℃の
温度まで冷却し、従って、平衡状況は実際にもはや変化
せず、不所望の後続反応は実際にもはや起こらない。急
冷された反応ガスは、間接的に更に冷却され液化され
る。液相から蒸留によって所望のビニルクロルシランが
得られる。
【００２３】本発明による方法の実施のための、急冷を
行なわない反応器組合せ装置が、図１に記載されてい
る。出発物質１の混合物が、環状スリット３を有する垂
直に立っている環状スリット反応器２の頭部に導入され
る。反応器は回転可能な押しのけ体４を有し、その上に
誘導螺旋５が備えられている。環状スリット反応器２
は、電気的ヒーター６によって加熱可能である。環状ス
リット反応器２は、空で加熱不可能な、可動部材を含有
しない第２反応器７に続いており、その出口で反応混合
物８が取り出される。
【００２４】急冷を伴う反応器組合せ装置が、図２に記
載されている。これは、図１の反応器組合せ装置とは、
第２反応器７に急冷装置１０を有する円錐形の急冷容器
９が結合していることによって異なっている。
【００２５】本発明を次の実施につき詳説するが、これ
は特許請求の範囲に説明しているようにその範囲に限定
されるものではない。
【００２６】
【実施例】例１ 図１による反応器組合せ装置を使用する。垂直に立って
いる工業用環状スリット反応器は、外部から電気的に加
熱可能な内径６００ｍｍを有する長さ２．０ｍの筒状管
及び外径５６０ｍｍを有する同様に長さ２．０ｍの押し
のけ体を有する。押しのけ体上に、縦軸と４０゜の角度
を形成する高さ１３ｍｍの誘導螺旋が施されている。環
状スリット空間は２０ｍｍ幅である；環状スリット空間
の横断面積は３．６ｄｍ2である；環状スリット容積は
７２．９ｄｍ3である。この環状スリット反応器に、同
様に６００ｍｍの内径Ｄを有する長さ０．５ｍの第２の
筒状の空の反応器が接続しており、その横断面積は２
８．３ｄｍ2であり、その容積は１４１．４ｄｍ3であ
る。環状スリット反応器と第２反応器との容積の比は
０．５２：１であり、第２反応器の横断面積は環状スリ
ット空間のそれよりも７．９倍大きい。第２反応器は、
１００ｍｍの内径ｄを有する円形の出口を有する。Ｄ：
ｄの比は６：１である。
【００２７】環状スリット反応器の頭部に、トリクロル
シラン４２０ｋｇ／時及び塩化ビニル７０ｋｇ／時の、
２２０℃に加熱されたガス状混合物を供給し；装入物質
のモル比は２．７７である。環状スリット反応器を、断
熱的第２反応器中で５８０℃の温度が生じるように加熱
する。
【００２８】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００２９】
【表１】
【００３０】この表から、塩化ビニル−変換率８６％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率８９％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン１００トンで
ある。塩化ビニル−変換率は、理論的に調べられた平衡
変換率８７％に近似的に一致する。
【００３１】例２ 例１に記載の反応器組合せ装置を使用し、トリクロルシ
ラン４８０ｋｇ／時及び塩化ビニル８０ｋｇ／時の、２
４０℃に加熱されたガス状混合物を使用し；装入物質の
モル比は再び２．７７である。環状スリット反応器を、
断熱的第２反応器中で５８８℃の温度が生じるように加
熱する。
【００３２】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００３３】
【表２】
【００３４】この表から、塩化ビニル−変換率８５％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率８８％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン１１１トンで
ある。
【００３５】例３ 例１に記載の反応器組合せ装置を使用し、トリクロルシ
ラン５４０ｋｇ／時及び塩化ビニル９０ｋｇ／時の、２
６０℃に加熱されたガス状混合物を使用し；装入物質の
モル比は再び２．７７である。環状スリット反応器を、
断熱的第２反応器中で６０１℃の温度が生じるように加
熱する。
【００３６】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００３７】
【表３】
【００３８】この表から、塩化ビニル−変換率８５％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率８７％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン１２４トンで
ある。
【００３９】例４ 例１に記載の反応器組合せ装置を使用し、トリクロルシ
ラン６００ｋｇ／時及び塩化ビニル１００ｋｇ／時の、
２６０℃に加熱されたガス状混合物を使用し；装入物質
のモル比は再び２．７７である。環状スリット反応器
を、断熱的第２反応器中で６４２℃の温度が生じるよう
に加熱する。
【００４０】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００４１】
【表４】
【００４２】この表から、塩化ビニル−変換率８５％及
び、変換した塩化ビニルに対する、ビニルトリクロルシ
ラン−選択率６５％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン１０３トンで
ある。
【００４３】この例は、前記例に比べて、断熱的第２反
応器中でのより高い処理量及びより高い温度の故に、反
応器組合せ装置の生産効率及びビニルトリクロルシラン
−選択率は低下されることを示している。
【００４４】例５ 例１に記載の反応器組合せ装置を使用するが、ここでは
押しのけ体上に誘導螺旋の代わりに、直径５０ｍｍ、高
さ１３ｍｍの節状物が１０〜３０ｃｍの不規則な間隔で
配置されている。トリクロルシラン４２０ｋｇ／時及び
塩化ビニル７０ｋｇ／時の、２２０℃に加熱されたガス
状混合物を使用し；装入物質のモル比は再び２．７７で
ある。例２における加熱と同様の加熱の際に、第２断熱
的反応器中で５７１℃の温度が生じる。
【００４５】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００４６】
【表５】
【００４７】この表から、塩化ビニル−変換率７７％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率８９％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン８９トンであ
る。
【００４８】この例は、例１に比べて、誘導螺旋の代わ
りの節状物が、より低い断熱的温度及びより低い塩化ビ
ニル−変換率を導き、一方で、ビニルトリクロルシラン
−選択率は変化しないままであることを示している。
【００４９】例６（比較例） 断熱的第２反応器を包含しない垂直に立っている工業用
環状スリット反応器を使用する。この反応器は、外部か
ら電気的に加熱可能な内径６００ｍｍを有する長さ２．
５ｍの筒状管及び同様に長さ２．５ｍ及び直径５６０ｍ
ｍの押しのけ体から成っている。押しのけ体上に、例５
に記載したような節状物が配置されている。環状スリッ
トは２０ｍｍ幅である。
【００５０】トリクロルシラン４２０ｋｇ／時及び塩化
ビニル７０ｋｇ／時の、２２０℃に加熱されたガス状混
合物を使用し；装入物質のモル比は再び２．７７であ
る。環状スリット反応器を、出口の１０ｃｍ上で、５７
８℃の温度が生じるように加熱する。
【００５１】反応混合物は、第２反応器の出口で次の組
成を有する。
【００５２】
【表６】
【００５３】この表から、塩化ビニル−変換率６３％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率９０％が明らかである。反応器の生産効率
は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン７４トンであ
る。ビニルトリクロルシラン−選択率は確かに高いが、
塩化ビニル−変換率及び反応器効率は不満足である。
【００５４】例７ 図２による反応器組合せ装置を使用する。環状スリット
反応器は、各々長さ２．０ｍである内径６００ｍｍを有
する筒状管及び外径５６０ｍｍを有する押しのけ体から
成っている。押しのけ体上に、縦軸と４０゜の角度を形
成する直径１３ｍｍの誘導螺旋が配置されている。環状
スリットは２０ｍｍの幅である；環状スリットの横断面
積は３．６ｄｍ2であり、環状スリット容積は７２．９
ｄｍ3である。この環状スリット反応器に、同様に６０
０ｍｍの内径を有する長さ０．５ｍの下方に円錐形にな
っている第２反応器が接続している。この反応器の横断
面積は、第２反応器への環状スリット反応器の移行部で
２８．３ｄｍ2であり、その容積は１４２．４ｄｍ3であ
る。環状スリット反応器と第２反応器との容積の比は、
０．５２：１であり、第２反応器の横断面積は、環状ス
リットのそれよりも７．９倍大きい。この第２反応器に
急冷ノズルを有する円錐形の急冷容器が続く。
【００５５】トリクロルシラン６００ｋｇ／時及び塩化
ビニル１００ｋｇ／時の、３５０℃に加熱されたガス状
混合物を使用し；装入物質のモル比は２．７７である。
環状スリット反応器は、断熱的第２反応器中で６３５℃
の温度が生じるように加熱する。急冷ノズルを経て、濃
縮液状反応混合物２０００ｋｇ／時を供給し、それによ
って、反応混合物の温度を８２℃まで降下させる。
【００５６】反応混合物は、急冷流を差し引いて、次の
組成を有する。
【００５７】
【表７】
【００５８】この表から、塩化ビニル−変換率８５％及
び、変換した塩化ビニルに対するビニルトリクロルシラ
ン−選択率８８％が明らかである。この反応器の生産効
率は、１ヵ月当たりビニルトリクロルシラン１３９トン
である。例４との比較は、急冷が、同じ塩化ビニル−変
換率で、明らかにより高いビニルトリクロルシラン−選
択率及び従って明らかにより高い反応器効率をもたらす
ことを示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法の実施のための、急冷を行な
わない反応器組合せ装置の概略図。
【図２】本発明による方法の実施のための、急冷を伴う
反応器組合せ装置の概略図。
【符号の説明】
１ 出発物質 ２ 環状スリット反応器 ３ 環状スリット ４ 押しのけ体 ５ 誘導螺旋 ６ 電気的ヒーター ７ 第２反応器 ８ 反応混合物 ９ 急冷容器 １０ 急冷装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルント ケスパー ドイツ連邦共和国 ヴェール ハインリッ ヒ−ハイネ−シュトラーセ 11 (72)発明者 ローベルト ケル ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン ア ム ホーホゲリヒト ３ (72)発明者 ハルトヴィッヒ ラウレーダー ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン ウ ーラントヴェーク 51 アー (72)発明者 ウーヴェ シェーン ドイツ連邦共和国 ラインフェルデン カ ール−フュルステンベルク−シュトラーセ 62

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 環状スリット反応器の使用下に、５５０
    〜７００℃で、クロルシランと塩化ビニルとの非触媒的
    熱反応によって、ビニルクロルシランを製造する方法に
    おいて、反応ガスを、環状スリット空間の流過後に、よ
    り大きな横断面積を有する第２帯域で断熱的に更に反応
    させ、この際、この帯域の容積対環状スリット空間の容
    積は、０．１５：１〜１．５：１であることを特徴とす
    る、ビニルクロルシランの製法。
  2. 【請求項２】 環状スリット帯域を、筒状管中に軸対称
    で配置された、回転可能であってよい押しのけ体によっ
    て形成させる、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 押しのけ体は、反応ガスの流動速度及び
    渦流を促進させる器素を有する、請求項２に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 器素は、螺旋を形成するか、又は節状物
    である、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 器素は、環状スリット帯域の幅の６０〜
    ８０％である高さを有する、請求項２から４のいずれか
    １項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 環状スリット帯域は、１０〜５０ｍｍの
    幅を有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載
    の方法。
  7. 【請求項７】 環状スリット帯域は、２０〜５０ｍｍの
    幅を有する、請求項１から５までのいずれか１項に記載
    の方法。
  8. 【請求項８】 第２反応帯域は、第１反応器の環状スリ
    ット空間の対向側上に、第２反応器の内径Ｄに対して
    １：３〜１：２０の比率である直径ｄを有する中心排出
    口を有する、請求項１から７までのいずれか１項に記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 断熱反応の温度は、５５０〜６５０℃で
    ある、請求項１から８までのいずれか１項に記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 圧力は１．１〜２．０バールである、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 圧力は１．１〜１．４バールである、
    請求項１から９までのいずれか１項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 滞留時間は、０．２〜２０秒間であ
    る、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方
    法。
  13. 【請求項１３】 滞留時間は、１．０〜１０秒間であ
    る、請求項１から１１までのいずれか１項に記載の方
    法。
  14. 【請求項１４】 クロルシラン対塩化ビニルのモル比
    は、１：１〜５：１である、請求項１から１３までのい
    ずれか１項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 クロルシランはトルクロルシランであ
    る、請求項１から１４までのいずれか１項に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 出発物質を別々に又は混合して、１２
    ０〜４００℃の温度まで予備加熱する、請求項１から１
    ５までのいずれか１項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 出発物質を別々に又は混合して、２２
    ０〜４００℃の温度まで予備加熱する、請求項１から１
    ５までのいずれか１項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 熱反応ガスを、第２帯域の終端で、液
    体を用いて急冷させることによって速やかに冷却させ
    る、請求項１から１７までのいずれか１項に記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】 急冷液体として、トリクロルシラン、
    四塩化珪素、得られるビニルクロルシラン又は液体反応
    混合物を使用する、請求項１８に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 急冷液体の流量は、反応ガスの流量の
    ２〜６倍である、請求項１８又は１９に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 急冷帯域は、第２反応帯域に直結して
    いるか又はこの帯域の出口から最大１．５ｍ離れてい
    る、請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 急冷液体を、直径８〜２５ｍｍの１個
    以上のノズルを通じて、流れ方向で円錐形に、熱反応ガ
    ス中に噴射させる、請求項１８から２１までのいずれか
    １項に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 加熱可能な環状スリット反応器及び流
    れ方向でそれに接続した、より大きな反応器横断面積を
    有する第２反応器からの組合せ（この際、この反応器の
    容積対環状スリット空間の容積は、例えば０．５：１〜
    １．２５：１である）及び場合により、液体を用いる熱
    反応ガスの急冷のための装置より成ることを特徴とする
    請求項１から２２までのいずれか１項に記載の方法を実
    施するための装置。
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