JPH10502932A - オフガスをリサイクルしながら直接塩素化することにより１，２−ジクロロエタンを製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、触媒を含有する循環ＥＤＣ中に塩素とエチレンとを導入することによって1,2-ジクロロエタン（ＥＤＣ）を製造する方法に関する。反応混合物の部分流をフラッシュ蒸発系に導入し、そして気化したＥＤＣを、反応に戻される揮発性の高い成分から分離する。

Description

【発明の詳細な説明】 オフガスをリサイクルしながら直接塩素化することにより1,2-ジクロロエタンを 製造する方法および装置 本発明は、塩素とエチレンとを、塩化鉄(III)および周期律表の第１または第 ２主族の金属のハロゲン化物を含む触媒系および少量の酸素を含有する循環ＥＤ Ｃに導入し、反応混合物の部分流をフラッシュ蒸発系に導入し、気化した1,2-ジ クロロエタン（以下、ＥＤＣという）を、より揮発性の高い成分から分離し、単 離することによってＥＤＣを製造する方法において、より揮発性の高い成分を反 応に戻すことからなる上記方法に関するが、以下のプロセス特性の組み合わせは 除く：触媒系の金属塩化物が塩化ナトリウムであること、塩化ナトリウムと塩化 鉄(III)のモル比が全体の反応において０．５未満であること、フラッシュ蒸発 が減圧下に容器中で進むこと、およびエチレン含有オフガスがコンプレッサーに より反応にリサイクルされること。 塩素とエチレンとの反応によりＥＤＣを製造する方法は「直接塩素化」として 知られている。例えば、ドイツ特許出願公開第41 33 810 号明細書は、そのよう な方法に関し、この方法では反応のエンタルピーはフラッシュ蒸発に利用される 。この公知の方法は、約７５〜２００℃で、そして約１〜１５ｂａｒの圧力で実 施される。 塩化ナトリウム／塩化鉄(III)触媒を用いたエチレンと塩素との反応によりＥ ＤＣを製造する方法もすでに提唱されており、この方法の特徴は塩化ナトリウム と塩化鉄(III)とのモル比が反応全体を通して０．５未満であることにある。こ の方法は、好ましくは５０〜１０５℃で、そして１ｂａｒまでのゲージ圧で実施 される。さらに好ましい態様では、ＥＤＣの全てまたは一部が減圧下に容器に導 入され、留去して生成物を分離し、そして残留するＥＤＣをプロセスにリサイク ルする。有利なデザインとして、エチレンの損失を減少するために、さらにフラ ッシュ容器の下流の真空ポンプ（フラッシュ容器を減圧下に維持するために必要 ）からエチレン含有オフガスを、適したコンプレッサー、好ましくは液体ジェッ トコンプレッサー（これは反応器の底部に備え付けることが有利である）により 反応にリサイクルし、そしてエチレンと塩素とを再び反応させることが提唱され ている。この場合に、ポンプ移送により循環するＥＤＣの部分流を好ましいコン プレッサーのための動力ジェット(motive jet)として使用することが有利である （1993年６月４日のドイツ特許出願第43 18 609.2 号明細書）。 本発明の方法は、極めて広範囲の操作に適用可能である：この反応は約５０〜 ２００℃の温度範囲および約１〜約１５ｂａｒのゲージ圧下で進む。フラッシュ 容器中の圧力は、相応して低下させなければならず、０．２〜３．５ｂａｒの絶 対圧力の範囲である。この方法の一つの態様では、フラッシュ容器中の圧力は０ ．７ｂａｒの絶対圧力より高い。 触媒系の金属ハロゲン化物は、好ましくは塩化リチウム、塩化カリウムまたは 塩化マグネシウムであり、特に好ましくは塩化ナトリウムである。金属ハロゲン 化物と塩化鉄(III)のモル比は、特定の限界値内で変化してもよく、公知の方法 では、０．５：１から２：１の間である（オランダ特許出願公開第6901398 号明 細書、ドイツ特許出願公開第41 03 281 号明細書）。 使用される塩素は、液体または気体の状態で導入することができる。高品質の 塩素を使用する必要はなく、適したコンプレッサーを選択する結果として、例え ば好ましい方法として上記した液体ジェットコンプレッサーを使用する結果とし て、少量の酸素を含有する工業品質の塩素を使用することができる。使用するこ とのできるその他のタイプのコンプレッサーは、適当な防爆および圧力パルス(p ressure pulse)耐性を有するコンプレッサーである。 液体ジェットコンプレッサーを選択する場合には、本発明の方法で、ポンプ移 送して循環されるＥＤＣの部分流を動力ジェットとして使用することが好ましく 、特に反応器にリサイクルされ、そして特に冷却されたＥＤＣの部分流を使用す ることが好ましい。 本発明の方法は、図面に相当する装置中で有利に実施される。 この装置は、以下を含有する： 反応器（１）、エチレンおよび塩素のそれぞれの供給配管（２）および（３）お よび好ましくは 不活性ガスの供給配管（４）、配管（５）、そこから続くフラッシュ容器（６） 、これは気化した生成物を導くための配管（７）および気化しない生成物をリサ イクルするための配管（８）を有し、減圧下にあり、好ましくはその配管に接続 された溶解容器（９）、そして配管（８）は好ましくはポンプ（１０）を介して 続いており、生成物の部分流をリサイクルするための配管（１１）、この配管は 好ましくはポンプ（１２）およびクーラーまたは熱交換器（１３）を介して続い ている。 ＥＤＣ蒸気のための配管（７）は、好ましくはクーラー（１４）を介して減圧 ポンプ（１５）へとつながる。クーラー（１４）から、配管（１６）が液化ＥＤ Ｃの受槽（１７）へとつながっている。 この装置は、さらにコンプレッサー（１９）を介して減圧ポンプ（１５）（の 圧力側）から反応器（１）へとつながる、残余量の未反応エチレンをリサイクル するための配管（１８）を含む。（２０）および（２１）は、オフガスを廃棄す るための配管である。 以下の実施例で、本発明をさらに詳しく説明する。 実施例 直接塩素化のために、14.6m³の容量を有する反応器（１）に3000m³(S.T.P.)/h のエチレンを配管（２）を介して導入した。配管（３）を介して、当量の塩素流 を導入した。配管（４）を介して窒素を導入し、圧力を0.8barのゲージ圧に維持 し、温度を90℃に維持した。塩化鉄(III)含有量が780ppmである液体ＥＤＣを反 応媒体として用いた。 溶解容器（９）を介して、約170ppmの所望の濃度に達し、一定量が残るまで、 十分な塩化ナトリウムを反応媒体中に計量添加した。 生成物の部分流を、配管（５）を介して、0.7〜0.8barの絶対圧力で下流のフ ラッシュ容器（６）に導いた。ここで、１時間当たり13.3tのＥＤＣを気化し、 配管（７）を介して抜き取った。このＥＤＣは、触媒を含まず、99.92％の純度 を有していた。 フラッシュ容器（６）で気化しないＥＤＣを、配管（８）およびポンプ（１０ ）を介して反応器（１）にリサイクルした。主生成物流を、配管（１１）および ポンプ（１２）を介して配管（８）に導入し、クーラー（１３）を介して反応器 （１）にリサイクルした。 エチレン含有量が６容量％である50m³(S.T.P.)/hの流れを、オフガス用配管（ ２１）を介して燃焼に導いた。これは、3m³(S.T.P.)/hのエチレン損失に相当す る。オフガス用配管（２０）は、閉止した。 これに対して、オフガス用配管（２１）を介して、エチレン含有量が６容量％ である28m³(S.T.P.)/hの流れそしてオフガス用配管（２０）を介して、エチレン 含有量が16容量％である26m³(S.T.P.)/hの流れを燃焼に導く場合には、全体で5. 9m³(S.T.P.)/hまたは本発明の方法よりも2.9m³(S.T.P.)/h多いエチレン損失に相 当する。従って、オフガス用配管（２０）を閉止し、そして配管（１８）を介し てガス流をリサイクルする本発明の方法は、実質的にエチレンの損失を、使用し たエチレンの量の約0.1％に半減する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，Ｓ Ｉ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 シュヴァルツマイアー・ペーター ドイツ連邦共和国、デー−84556 カスト ル、ビーラーストラーセ、10 (72)発明者 シュテーガー・マンフレート ドイツ連邦共和国、デー−84508 ブルク キルヒェン、プッツェンレーナーストラー セ、７ (72)発明者 ヴィルト・トーマス ドイツ連邦共和国、デー−84508 ブルク キルヒェン、ホッホリースストラーセ、18 アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．塩素とエチレンとを、塩化鉄(III)および周期律表の第１または第２主族の 金属のハロゲン化物を含む触媒系および少量の酸素を含有する循環ＥＤＣ中に導 入し、反応混合物の部分流をフラッシュ蒸発系に導入し、気化した1,2-ジクロロ エタン（ＥＤＣ）をより揮発性の高い成分から分離し、単離することによってＥ ＤＣを製造する方法において、より揮発性の高い成分を反応に戻すことを特徴と する上記方法、ただし以下のプロセス特性の組み合わせは除く：触媒系の金属塩 化物が塩化ナトリウムであること、塩化ナトリウムと塩化鉄(III)のモル比が全 体の反応において０．５未満であること、フラッシュ蒸発が減圧下に容器中で進 むこと、およびエチレン含有オフガスがコンプレッサーにより反応にリサイクル されること。 ２．反応が、約５０〜２００℃の温度および約１〜約１５ｂａｒのゲージ圧の圧 力で進行する請求項１に記載の方法。 ３．フラッシュ蒸発が、０．２〜３．５ｂａｒの絶対圧力で行われる請求項２に 記載の方法。