TW442449B - Process for preparing 1,2-dichloroethane by direct chlorination - Google Patents

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附件2 :第86107202號專利申請案 4 42 44 9中文說明書修正頁 民國90年4月呈 五、發明說明（9 發明說明： 通常.將使乙烯與氯反應而製備1 ，2 —二氯乙烷（下 文中稱爲E D C )的方法稱爲直接氯化法，此反應是放熱 反應》爲了要更能控制此反應及散掉反應熱，通常使用循 環的液態EDC。此處，舉例言之，自反應器中移出液態 反應混合物或粗製的EDC，以熱交換機利用此反應熱來 操作蒸餾管。這樣的方法可由’如：EP_A — 471987 (ZA 9 1 / 6 4 9 1 ) 、DE-A- 40 29 314 和 DE-A-4133 8 10 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟邨智慧財產局員工消費合作社印製 得知β 機）可 本 乙烯和 方法包 下進行 騰，將 圖式簡 圖 圖式元 在 1 3 5 7 由這些文獻知道：使用適 以確保使反應物與循環的 發明係關於在強力混合及 氯送至循環中的E D C中 含於絕對壓力6 5至1 2 此反應，所用的反應壓力 反應熱引出氣體空間外及 當的設備（如：靜態混合 E D C特別劇烈混合。 熱回收的情況下，藉由將 以產製EDC的方法，此 5 eC、0.5 至 3. 2 巴 和溫度使得反應混合物沸 將其用於熱交換機上。 單說明 1 ，2及3係顯示本發明不同實施態樣的設備圖。 件代號簡要說明 圖1中： =反應器 .2 =液態EDC限制器 4 =幫浦 6 =氯或乙烯的進料點 混合裝置 液態E D C的循環管線 氣或乙嫌的進料點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公S ) —4 一 442449

五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 = 氣 相 反 應 混 合 物 的 排 放 管 線 9 = 到 達 熱 交 換 機 1 0 的 管 線 1 0 熱 交 換 機 1 1 = 由 熱 交 換 機 1 0 回 到 反 應 器 1 的 回 送 管 線 1 2 = 至 蒸 餾 管 ( 未 示 ) 的 管 線 1 3 = 到 達 或 來 白 熱 消 耗 單 元 的 管 線 1 4 = 到 達 或 來 白 熱 消 耗 單 元 的 管 線 在 ΓΒ1 圖 2 中 ； 1 <~s_· 1 4 ： 同 圖 1 中 者 1 5 = 蒸 餾· 管 1 6 揮 發 性 產 物 用 的 管 線 1 7 = 冷 凝 管 1 8 = 循 環 管 線 1 9 回 流 容 器 2 0 幫 浦 2 1 = 排 放 低 沸 點 產 物 用 的 管 線 2 2 = 乾 燥 器 2 3 = 廢 氣 用 的 管 線 2 4 = 冷 凝 管 2 5 = 幫 浦 2 6 ^=. E D C 用 的 管 線 27 =高沸點產物用的管線< > 在 圖 3 中 1 <—W 1 4 同 圖 1 中 者 1 5 2 1 ： 同 圖 2 中 者 2 3 2 7 ； 同 圖 2 中 者 2 8 ： 回 流 管 線 本 發 明 另 係 關 於 用 以 實 施 此 方 法 的 設 備 9 其 圖 示 於 圖 此 圖 中 9 參 考 編 號 的 意 義 如 下 ： 1 = 反 應 器 2 混 合 裝 置 3 = 液 態 E D C 限 制 器 4 = 液 態 E D C 的 循 環 管 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐）+ -4一1 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 丨|·!訂---------4.;. 442449 經濟部中央標準局員工消費合作社.Sr製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 6 =氯或乙烯的進料點 7 =氯或乙烯的進料點 8 =氣相反應混合物的排放管線 9=到達熱交換機1〇的管線 1 0 =熱交換機 11=由熱交換機10回到反應器i的回送管線 1 2 =至蒸餾管（未示）的管線 13=到達或來自熱消耗單元的管線 1 4 =到達或來自熱消耗單元的管線 新方法及設備之較佳實施例詳述如下： 一個變通方法包含自氣體空間中取出氣態反應混合物 ，EDC於熱交換機中濃縮，將液態的EDC反送至反應 器中。 本發明的另一實施例包含將氣態反應混合物由側邊送 至蒸餾管中，惰性氣體餾份和未反應的乙烯自頂端排出， 純E D C自側邊低於進料點處排出，高沸點副產物由底部 分離。此蒸餾管可有利地以來自反應器之氣體空間的反應 熱操作。此時，蒸餾管之較低部分的溫度略低於反應器內 的溫度。即，例如，前者溫度爲9 0°C，反應溫度爲 10 5。。。 本發明之此實施例之適當的設備示於圖2。此圖中的 參考編號1至14的意義如前述者，其他者是： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐）_ 5 - ^—^1- ^^^1 ^^^1 —^1 111 ΊΙ— ^ ..^1 -'-'-^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) r 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 442449 A7 B7 五、發明説明（3 ) i 5 蒸餾管 16=揮發性產物用的管線 1 7 =冷凝管 1 8 =循環管線 1 9 =回流容器 _ 2 〇 =幫浦 21=排放低沸點產物用的管線 2 2 =乾燥器 2 3 =廢氣用的管線 2 4 =冷凝管 2 5 =幫浦 2 6=EDC用的管線 27=高沸點產物用的管線。 揮發性產物由蒸餾管I5頂部通過管線16和冷凝管 1 7，經由循環管線1 8進入容器1 9 (回流容器）°此 外，凝結的液體產物經由回流容器1 8和幫浦2 〇進入乾 燥器2 2，此避冤所帶有的水充滿於此循環中而造成腐触 的現象。經由管線2 1，能夠將低沸點產物獨自分離。 氣態產物（基本上是未反應的乙烯和惰性餾份）由容 器1 9經由進一步的冷凝器2 4和幫浦2 5進入廢氣利用 單元中。 乾燥器2 2可以是一般的設計可以根據已知的物理和 /或化學方法作用。若乾燥器2 2含有乾燥劑，化學乾燥 本紙張尺度逋用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ297公釐）_ ^--------^--<1>-裝—— /、 W {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Η 訂 442449 B7 五、 發明説明（4 ) 1 劑 ( 如 : 分 子 篩 或矽 膠 ) 可 適 用 0 乾 燥 方 式 以 如 U S — A 1 — 5 5 0 7 9 0 2 所 述 者爲佳 0 I 本發 明 的 另 — 實 施 例 中 蒸 餾 管 於 低 壓 下 操 作 ΰ 此 實 1 施 例 示 於 圖 3 0 此 圖 中 的 參 考 編 號 1 至 2 1 ( 無乾 碭 /51¾ 器 先 1 1 2 2 ) 和 2 3 至 2 7 的 意 義 如 前述 者 9 2 8 是 由 冷 凝 管 PQ 讀 背 1 2 4 至 容器 1 9 的 回 流 管 線 0 之 注 意 1 此 處 容 器 1 9 的 壓 力 比 管 柱 1 5 的 壓 力 來得 低 ( 例 事 項 1 再 〆> 如 » 9 管柱 1 5 的 絕 對 壓 力 是 0 * 8 巴 5 容 Β£ W 1 9 的 絕 對 壓 填 寫 本 裝 y | 力 是 0 * 2 6 巴 ) 0 此 處 以 __. 或 多 個 幫 浦 ( 如 ; 幫 浦 2 5 頁 1 其 具 有 獨 立 開 關 但未 示 於 此 圖 中 ) 來 調 整 壓 力 0 此 實 1 I 施 例 中 > 來 白 冷 凝 管 1 7 的 產 物 在 容 器 1 9 中 減 壓 〇 氣相 1 i I 經 由 管 線 2 3 進 入 冷 凝 器 2 4 中 液化 的 產 物 再 由 此 經 由 1 訂 I 管 線 2 Β 流 回 容 器 1 9 0 液相 ( 純 E D C 在 幫 浦 2 0 下 游 1 1 分 離 的 液 相 ( 純 E D C ) 經 由 管 線 2 6 進 入 產 物 流 和 回 流 1 ! 液 流 1 8 中 0 1 1 \ 此 方 法 以 習 用 的 Mat 觸 媒 實 施 0 適 當 的 觸 媒 是 路 易 士 酸 ( 如 氯 化 鐵 ( I I I ) 和 元 素 週 期 表 第 或 第 二 次 族 之金 J. 屬 的 鹵 化 物 ( 特別 是 氯 化 鈉 ) 之 莫 耳 比 例 範 圍 寬 廣 的 併 用 1 1 1 物 9 特 別 是 使 用 根 據 W 0 一 A — 9 4 / 1 7 0 1 9 ( Z A 1 1 8 4 / 0 5 3 5 ) 的 觸 媒 系 統 9 其 中 ΐ 在 整 個 反 應 期.間 1 內 > 氣 化 鈉 與 氯 化 鐵 ( I I I ) 的 莫 耳 比 維 .持低於 0 5 ’ 以 0 • 4 5 至 0 3 佳 〇 在 此 方 法 中 9 在 熱 交 換 機 內 1 的 停 留 時 間 特 別 長 時 5 所得 E D C 的 純 度 會 很 高 0 1 本 方 法 的 m 特 點 含括 了 -- 些 優 點 « 此 反 應 可 於任何 時 I 1 Μ hf· 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210Χ297公釐）_ 7 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 44244 9 A7 _B7__ 五、發明説明（5 ) 間都非常安全且容易控制的情況下進行。此意謂能夠維持 低反應溫度以抑制副產物之形成。因爲將氣態反應混合物 的反應熱移走，因爲ED C的縮合反應熱也可被利用，所 以可使用小尺寸的熱交換機（如：循瑗蒸發器）°另一優 點在於熱交換機不會被附帶的觸媒和高沸點副產物所污染 0 反應熱及縮合反應熱之利用非常有效，使得此方法的 構造設計有很大的變通性。可直接將—或多個熱交換機或 排列於緊鄰反應器處，熱利用裝置也可以直接位於一或多. 個熱交換機附近或環繞著熱交換機。此意謂可以避免構造 昂貴和因爲管線長而引發的熱損耗及省下設備中有價値的 空間。 本發明的前述實施例中，移出惰性氣體餾份和未反應 的乙烯，然後可藉已知的方式自惰性餾份中分離出乙烯並 通回程序中。氣體餾份（如：附帶有氯的氧或氮）中的氧 因爲其濃度低於爆炸限制（3%)，所以將其視爲惰性氣 體。直接氯化反應中的廢氣之回收述於W0 — A — 9 6/ 0 3 3 6 1 ( Z A 95/6058)。 此反應之補充以目前已知的方式進行*可參考前述與 此及與設備細節相關說明所提到的文獻。 以下列實例更詳細地說明此新方法。 實例1 (圖1和2 ) 在配備有靜態混合機2的直接氯化反應器1中，氯經 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .^—•^1 I .—l· If I + 厂、.J {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 4 2 4 4 9 A7 _B7_ 五、發明説明（6 ) 由管線6、乙烯經由管線7送入。此反應器中充滿液態 EDC至液體標線3，經由管線4和幫浦5抽取EDC使 其循環。經由管線8離開反應器之氣體空間的氣體混合物 (基本上包含E D C及少量未反應的乙烯、氧、氮和比 EDC更容易沸騰的組份）中的大部分（約8 5%)經由 管線9到達管柱加熱器10 (熱交換機），於其中凝結並 經由管線1 1送回反應器1。縮合反應的能量經由管線 13和14通至蒸餾管15,並於後者處消耗。 較少部分的氣體混合物經由管線1 2由側面送至蒸餾 管15中，於此蒸餾管中，未反應的乙烯、氧、氮和微量 之沸點相當低的副產物（如：乙基氯和水）於頂部分離（ 管線16)。純EDC經由管線26 (低於管線12輸入 點處）由管柱1 5排出。 .無法凝結的物種（如：乙烯、氧和氮）經由管線16 到達冷凝管1 7，經由管線1 8到達容器1 9，經由管線 2 3到達廢氣冷凝管2 4，然後到達壓縮器2 5，在此設 備中於壓力下將它們送至廢氣利用單元。. 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 類似地，能夠凝結的物種（如：沸點相當低的副產物 及EDC和水的共沸混合物）經由管線16到達冷凝管 1 7，由循環管線1 8到達回流容器1 9，但自此經由運 送幫浦2 0通入乾燥機2 2中，此避免所含有之微量的水 累積在管柱頂部。然後，經乾燥的凝結物經由循環管線 1 8進入蒸餾管1 5中。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 9 _ A7 B7 44244 9 五、發明説明（7 ) 實例2 (圖3 ) 重覆實例1第一段所述的程序，其後程序如下： 較少量的氣體混合物經由管線12送至蒸餾管15中 。純EDC和未反應的乙烯、氧、氮和比EDC更容易沸 騰的組份經由管線1 6到達E D C冷凝管1 7，然後經由 管線1 8到達回流容器1 9。使用單一個眞空幫浦2 5使 管柱1 5中。的絕對壓力爲0 . 8巴，使回流容器1 9中的 絕對壓力爲0 . 2 6巴，以分離出溶解於EDC中之未反 應的乙烯及氧和氮。然後，在廢氣冷凝管2 4中，於+1 °(：使£0(：凝結，此廢氣經由管線2 3送至廢氣利用單元 。來自回流容器1 9的純EDC經由管線2 6進入EDC 裂解爐。 l·.------rj--r}.·裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • . ''腺ί 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中国國家標準（CNS)A4規格（210Χ297公楚）-1〇 -

Claims (1)

1. A8B8C8D8 442449 六、申請專利範圍 附件1 : 第86107202號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 -------------—訂 (請先閱it背面之注意事項再填寫本頁) 民國90年4月修正 1 . 一種在強力混合及熱回收的情況下藉由將乙烯和 氯送至循環中的1 ，2 -二氯乙烷(E DC)中以產製EDC 的方法|此方法包含於65至125 °C、0 5至3 . 2 v , 巴絕對壓力下進行此反應|所用的反應壓力和溫度使得反 應混合物沸騰I及將反應熱引出氣體空間外並將其用於至 少一個熱交換機’上。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，一部分的 氣態反應.混合物自氣體空間釋出* EDC在熱交，換機中縮 合，液態E D C.送回反應器。 . 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，一部分的 氣態反應混合物由側邊引至蒸餾管中，情性.氣體餾份和未 反應的乙烯自此蒸餾管的頂部排出，純ED C自低於側邊 進料點處排出，高沸點副產物自底部排出。. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 .如申請專利範圍第3項之方法，其中•蒸餾管以 來自反應器之氣體空間的反應熱來操作》 5 如申請專利範圍第1項之方法，其中，以靜態混 合機劇烈攪拌。 6 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中，反應以包 含路易士酸和元素週期表第一或第二族之金屬之鹵化物的 觸媒系統進行a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210 X 297公釐）' B8 C8 D8 44244 9 六、申請專利範圍 7 .如申請專利範圍第6項之方法，其中，所用的觸 媒包含其莫耳比低於0 5的氯化鈉和氣化鐵（m) ° 8 種實施如申請專利範圍第1至7項中任何一項 之方法所用的設備’其中’包含反應器（1 )、混合裝置 (2 )、液態E D C限制（3 )、液態E D C的循環管線 (4)、幫浦（5)、氯或乙烯的進料點（6、7)、氣 相反應混合物的排放管線（8 )、到達熱交換機（1 0 ) 的管線（9)、熱交換機（10)、由熱交換機（10) 回到反應器（1)的回送管線（I1)、至蒸餾管的管線 (1 2 )及到達和來自熱消耗單元的管線（1 3、1 4) 〇 9 .如申請專利範圍第8項之設備，其中，包含蒸飽 管（15)、揮發性產物用的管線（16)、冷凝管（ 17) 、循環管線（18)、回流容器（19)、幫浦（ 2 0)、排放低沸點產物用的管線（2 1 )、乾燥器（ 22)、廢氣用的管線（23)、冷凝管（24)、幫浦 (25) 、EDC用的管線（26)和高沸點產物用的管 線（2 7 )。 1 0 .如申請專利範圍第9項之設備，其中 > 省略乾 燥器（22)，使用由冷凝管（24)到達容器（19) 的回流管（2 8 )。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚·） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ..裝------«--訂 ---- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 ~ 2 -