WO1998033753A1 - Process for recycling 1,2-dichloroethane from oxychlorination - Google Patents

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WO1998033753A1
WO1998033753A1 PCT/EP1998/000462 EP9800462W WO9833753A1 WO 1998033753 A1 WO1998033753 A1 WO 1998033753A1 EP 9800462 W EP9800462 W EP 9800462W WO 9833753 A1 WO9833753 A1 WO 9833753A1
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WO
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zone
washing
oxychlorination
edc
catalyst
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PCT/EP1998/000462
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Inventor
Peter Schwarzmaier
Ingolf Mielke
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Vinnolit Monomer Gmbh & Co. Kg
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
    • C07C17/15—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
    • C07C17/152—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
    • C07C17/156—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons

Definitions

  • EDC 2-dichloroethane
  • This method has been known for a long time and is used on a large scale and in several variants in technology.
  • DE-C 43 03 086 describes a process for the production of pure EDC by oxychlorination of ethylene with hydrogen chloride and oxygen at temperatures from 190 to 250 ° C. and pressures from 2 to 6 bar in the presence of a copper (II) -chloride on a supported catalyst in a fluidized bed fluidized by recycle gas known as a reaction zone, which is characterized in that a) over a first
  • wash sodium hydroxide solution metered in and returned to the washing zone e) takes another part of sodium hydroxide solution from the residence zone, feeds this part to a stripping zone, from which the stripped liquid phase is discharged as waste water from the process and the condensed gauges are returned to the separation zone of stage g); f) the washed reaction gas from the washing zone in a condensation zone into uncondensed recycle gas, which is returned to the reaction zone, and the liquid phase is separated; g) the liquid phase in a separation zone in water, which is returned to the washing zone, and raw EDC separates; h) the crude EDC is purified in a distillation zone by adding sodium hydroxide solution to the top product mixture of water and low boilers, recycling the resulting aqueous sodium hydroxide solution to the washing zone and removing the condensed low boilers from the process and the pure EDC as the bottom product of the distillation zone takes.
  • the oxygen required for the oxychlorination can also be supplied in the form of air.
  • the gases containing oxygen in the air cause the fluidization of the catalyst bed and leave the reactor practically unchanged.
  • the entrained catalyst can be removed by the process described in DE-A-41 32 030, ie in a dry operated cleaning zone from the raw EDC gas stream.
  • the method according to the invention brings - in addition to the already mentioned prevention of disruptive deposits in the systems - a number of further advantages:
  • the reaction gases are washed in one
  • Wash tower with four to twenty floors.
  • Aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 5 to 25% by weight is metered into the washing medium, which is expediently carried out in countercurrent, in such an amount that the washing water running off has a pH of 10 to 12.
  • the washed reaction gases pass into a condensation zone and then into a separation zone in which phase separation takes place.
  • the aqueous phase is returned to the wash tower and the organic
  • Another aspect of the invention relates to analytical monitoring of the reaction. It has been found that the composition of the process gases advantageously takes place immediately after the catalyst has been separated off. For this purpose, a partial stream is branched off after the catalyst has been removed and passed through a condensation zone in which the EDC is separated off. The uncondensed portions are monitored for the content of carbon monoxide / carbon dioxide, hydrogen chloride and ethylene. In this way, process values can be obtained that allow direct control of the hydrogen chloride and / or ethylene supply. Furthermore, the oxygen content is monitored, which is expediently kept below about 0.5% by volume in order to conduct the process safely and well below the explosion limit.
  • the process according to the invention can be mastered well and can be carried out, for example, in such a way that the hydrogen chloride is completely converted.
  • the invention further relates to a device which is suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the figure schematically represents a preferred embodiment of the invention.
  • This device consists essentially of a reactor 1, the gas discharge 2 with a
  • Catalyst separator 3 is connected, from which the process gases pass via line 4 into a washing zone 5, from which they are led via line 6 into a condensation stage 7, from which the condensate via line 8 into a separation zone 9 arrives, from which the EDC formed is removed via line 10.
  • 11 is the supply for ethylene and 12 and 13 respectively designate the supply for hydrogen chloride and oxygen or the oxygen-containing gas.
  • the reactor 1 advantageously contains a mixing device 14, for example a static mixer or a device with a similar effect, which ensures intensive mixing of the reaction participants.
  • a mixing device 14 for example a static mixer or a device with a similar effect, which ensures intensive mixing of the reaction participants.
  • Washing towers and columns are suitable as washing zone 5.
  • 16 a circuit line for the washing medium. A portion of the washing medium can be removed via line 17. 18 denotes a line for feeding the aqueous phase from the separation zone 9 into the circuit line 16.
  • Condensation stage 23 are passed to the analytical measuring devices 24.
  • the circuit line 16 advantageously contains one or more measuring devices (not shown in the drawing) for measuring the metering of the sodium hydroxide solution via the line 15. This control can be carried out, for example, via the pH value or via the electrical conductivity, as described, for example, in German patent application 196 31 382.1 of August 2, 1996 was proposed.
  • the design of the method according to the invention also allows EDC of different purity levels from other sources to be fed into the device at a suitable point. If this EDC contains acidic components, these are also reliably removed.
  • the method and the device according to the present invention allow perfect control of the method and enable rapid control if there are deviations from the specified values.
  • Separate devices for the separation of carbon dioxide, for example from the low-boiling fractions, are not required.
  • the washed EDC passes via line 6 into the condensation stage 7, from which the condensed EDC passes via line 8 into the separation zone 9, from which it is removed via line 10.
  • EDC contains no detectable amounts of carbon dioxide and chloral.
  • Condensation stage 19 from which, on the one hand, residual condensed EDC is passed via line 20 into the separation zone 9 and, on the other hand, the gases are returned to the reactor 1 via line 21.
  • the analytical monitoring of the reaction takes place via branch line 22 from line 4, which leads to measuring devices 24 via a condensation stage 23.
  • the ratio of carbon monoxide to carbon dioxide and the proportions of unused reactants are measured.
  • the supply of the reactants is regulated so that the analytical monitoring gives the following values:

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

The gaseous components from the production of 1,2-dichloroethane by oxychlorination can be more easily recycled if they are passed through a catalyst that causes them to precipitate in a washing zone from which the acid elements are separated by means of an alkaline washing solution.

Description

Beschreibung description
Verfahren zur Aufarbeitung von 1, 2-Dichlorethan aus der OxichlorierungProcess for working up 1, 2-dichloroethane from the oxychlorination
1, 2-Dichlorethan (im folgenden "EDC") bildet unter Abspaltung von Chlorwasserstoff Vinylchlorid. EDC wird einerseits durch die sogenannte "DirektChlorierung" aus Ethylen und Chlor hergestellt. Zur Nutzung des Chlorwasserstoffs aus der VinylChloridherstellung dient andererseits die sogenannte "Oxichlorierung", die nach der Gleichung1, 2-dichloroethane (hereinafter "EDC") forms vinyl chloride with elimination of hydrogen chloride. EDC is produced on the one hand by the so-called "direct chlorination" from ethylene and chlorine. To use the hydrogen chloride from the vinyl chloride production, on the other hand, the so-called "oxychlorination" is used, which according to the equation
2C2H4 + 02 + 4HC1 > 2C1-CH2-CH2-C1 + 2H202C 2 H 4 + 0 2 + 4HC1> 2C1-CH 2 -CH 2 -C1 + 2H 2 0
verläuft. Dieses Verfahren ist seit langem bekannt und wird in großem Ausmaß und in mehreren Varianten in der Technik genutzt.runs. This method has been known for a long time and is used on a large scale and in several variants in technology.
So ist beispielsweise aus der DE-C 43 03 086 ein Verfahren zur Herstellung von reinem EDC durch Oxichlorierung von Ethylen mit Chlorwasserstoff und Sauerstoff bei Temperaturen von 190 bis 250 °C und Drücken von 2 bis 6 bar in Gegenwart eines aus Kupfer- (II) -chlorid auf einem Träger bestehenden Katalysators in einem durch Kreislaufgas fluidisierten Wirbelbett als Reaktionszone bekannt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) über eine ersteFor example, DE-C 43 03 086 describes a process for the production of pure EDC by oxychlorination of ethylene with hydrogen chloride and oxygen at temperatures from 190 to 250 ° C. and pressures from 2 to 6 bar in the presence of a copper (II) -chloride on a supported catalyst in a fluidized bed fluidized by recycle gas known as a reaction zone, which is characterized in that a) over a first
Aufheizzone das Kreislaufgas gemeinsam mit Ethylen im Volumen-Verhältnis von (2,5 bis 10) : 1 auf 80 bis 175 °C erwärmt in die Reaktionszone einführt und über eine zweite Aufheizzone Chlorwasserstoff gemeinsam mit Sauerstoff im Volumenverhältnis von (3,3 bis 4,0) : 1 auf 80 bis 175 °C erwärmt ebenfalls in die Reaktionszone einführt und ein Ethylen/Chlorwasserstoff-Verhältnis von 1 : (1,90 bis 2,05) einstellt; b) das Reaktionsgas nach der Reaktionszone im Gegenstrom in einer Waschzone mit Natronlauge wäscht, wobei der pH-Wert der aus der Waschzone ablaufenden Waschnatronlauge zwischen 3 und 7,5 gehalten wird; c) die aus der Waschzone ablaufende Waschnatronlauge einer Verweilzone zuführt, durch Natronlaugezusatz auf einen pH-Wert zwischenHeating zone the circulating gas together with ethylene in a volume ratio of (2.5 to 10): 1 heated to 80 to 175 ° C into the reaction zone and together with a second heating zone hydrogen chloride Oxygen in a volume ratio of (3.3 to 4.0): 1 heated to 80 to 175 ° C. also introduced into the reaction zone and an ethylene / hydrogen chloride ratio of 1: (1.90 to 2.05); b) the reaction gas after the reaction zone is washed countercurrently in a washing zone with sodium hydroxide solution, the pH of the washing sodium hydroxide solution running out of the washing zone being kept between 3 and 7.5; c) the washing sodium hydroxide solution running out of the washing zone feeds a dwell zone, by adding sodium hydroxide solution to a pH between
9 bis 10,5 einstellt und über einen Zeitraum von 30 bis 120 Minuten in der Verweilzone bei einer Temperatur von 80 bis 100 °C hält; d) aus der Verweilzone 180 bis 350 g Natronlauge pro 100 kg EDC entnimmt, zusätzliche Natronlauge der aus der Waschzone ablaufenden9 to 10.5 sets and holds in the dwell zone at a temperature of 80 to 100 ° C for a period of 30 to 120 minutes; d) 180 to 350 g of sodium hydroxide solution per 100 kg of EDC are taken from the residence zone, additional sodium hydroxide solution of the one running out of the washing zone
Waschnatronlauge zudosiert und in die Waschzone rückführt; e) aus der Verweilzone einen anderen Teil Natronlauge entnimmt, diesen Teil einer Strippzone zuführt, aus welcher die gestrippte flüssige Phase als Abwasser aus dem Verfahren ausgeschleust wird und die kondensierten eichtsieder in die Trennzone der Stufe g) rückführt; f) das gewaschene Reaktionsgas der Waschzone in einer Kondensationszone in nichtkondensiertes Kreislaufgas, welches man in die Reaktionszone rückführt, und flüssige Phase trennt; g) die flüssige Phase in einer Trennzone in Wasser, welches in die Waschzone rückgeführt wird, und Roh-EDC trennt; h) das Roh-EDC in einer Destillationszone reinigt, indem man dem als Kopfprodukt anfallenden Gemisch aus Wasser und Leichtsiedern Natronlauge zusetzt, die anfallende wäßrige Natronlauge in die Waschzone rückführt und die kondensierten Leichtsieder aus dem Verfahren ausschleust und das Rein-EDC als Sumpfprodukt der Destillationszone entnimmt. Neben der vorstehend beschriebenen "Kreisgasfahrweise" , bei der das Katalysatorbett durch das Kreislaufgas fluidisiert wird, kann der für die Oxichlorierung erforderliche Sauerstoff auch in Form von Luft zugeführt werden. Die neben Sauerstoff in der Luft enthaltenden Gase bewirken hierbei die Fluidisierung des Katalysatorbetts und verlassen den Reaktor praktisch unverändert.Wash sodium hydroxide solution metered in and returned to the washing zone; e) takes another part of sodium hydroxide solution from the residence zone, feeds this part to a stripping zone, from which the stripped liquid phase is discharged as waste water from the process and the condensed gauges are returned to the separation zone of stage g); f) the washed reaction gas from the washing zone in a condensation zone into uncondensed recycle gas, which is returned to the reaction zone, and the liquid phase is separated; g) the liquid phase in a separation zone in water, which is returned to the washing zone, and raw EDC separates; h) the crude EDC is purified in a distillation zone by adding sodium hydroxide solution to the top product mixture of water and low boilers, recycling the resulting aqueous sodium hydroxide solution to the washing zone and removing the condensed low boilers from the process and the pure EDC as the bottom product of the distillation zone takes. In addition to the "recycle gas procedure" described above, in which the catalyst bed is fluidized by the recycle gas, the oxygen required for the oxychlorination can also be supplied in the form of air. The gases containing oxygen in the air cause the fluidization of the catalyst bed and leave the reactor practically unchanged.
Bei der Oxichlorierung wird ein kleiner Teil desIn oxychlorination, a small part of the
Ethylens zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid verbrannt . Kohlendioxid wird bei dem Verfahren nach DE-C-43 03 086, Stufe b) , nur zu einem geringen Teil ausgewaschen, da der pH-Wert im Bereich von 3 bis 7,5 hierfür zu niedrig ist. Das aus der Waschzone abgeleitete gewaschene Reaktionsgas enthält somit noch Kohlendioxid, das sich im kondensierten EDC löst und so in die Destillationszone gelangt. In dieser Destillationszone werden niedriger und höher siedende Komponenten vom EDC abgetrennt. Bei der Destillation von EDC entsteht Chlorwasserstoff, der mit Natronlauge neutralisiert wird. Hierbei entstehen Carbonat beziehungsweise Hydrogencarbonat. Diese verursachen in den Apparaten störende Beläge, die zur Querschnittsverengung bis zur Verstopfung und zu einem schlechten Stoffaustausch führen. Die Anlage muß somit häufig abgestellt und gereinigt werden, was zu empfindlichen Produktionsausfällen führt.Ethylene burned to carbon monoxide and carbon dioxide. In the process according to DE-C-43 03 086, stage b), carbon dioxide is only washed out to a small extent, since the pH in the range from 3 to 7.5 is too low for this. The scrubbed reaction gas derived from the scrubbing zone thus still contains carbon dioxide, which dissolves in the condensed EDC and thus reaches the distillation zone. In this distillation zone, lower and higher boiling components are separated from the EDC. The EDC distillation produces hydrogen chloride, which is neutralized with sodium hydroxide solution. This creates carbonate or hydrogen carbonate. These cause annoying deposits in the apparatus, which lead to narrowing of the cross-section to constipation and poor material exchange. The system must therefore be shut down and cleaned frequently, which leads to sensitive production downtimes.
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten vermieden werden, wenn aus den Reaktionsgasen der mitgerissene Katalysator entfernt wird und anschließend die sauren Bestandteile - einschließlich des Kohlendioxids - ausgewaschen werden. Die Entfernung des mitgerissenen Katalysators kann nach dem in der DE-A-41 32 030 beschriebenen Verfahren, also in einer trocken betriebenen Reinigungszone aus dem rohen EDC-Gasstrom, erfolgen.It has now been found that these difficulties can be avoided if the entrained catalyst is removed from the reaction gases and then the acidic constituents - including the carbon dioxide - are washed out. The entrained catalyst can be removed by the process described in DE-A-41 32 030, ie in a dry operated cleaning zone from the raw EDC gas stream.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt - neben der bereits genannten Verhinderung von störenden Belägen in den Anlagen - noch eine Reihe weiterer Vorteile mit sich: Bei der Behandlung des Rohproduktes mit der stärker alkalischen Waschlösung wird auch das alsThe method according to the invention brings - in addition to the already mentioned prevention of disruptive deposits in the systems - a number of further advantages: When treating the raw product with the more alkaline washing solution, this is also known as
Nebenprodukt gebildete Chloral bereits hier vollständig zu Formiat und Chloroform umgesetzt. Weiterhin werden hierbei die unter der Bezeichnung "AOX" zusammengefaßten organischen Verunreinigungen zerstört, was die Abwasseraufbereitung erheblich erleichtert.By-product formed chloral already fully converted to formate and chloroform. Furthermore, the organic impurities grouped together under the name "AOX" are destroyed, which considerably simplifies wastewater treatment.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden näher erläutert :Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below:
Das Waschen der Reaktionsgase erfolgt in einemThe reaction gases are washed in one
Waschturm mit vier bis zwanzig Böden. Dem - zweckmäßig im Gegenstrom - geführten Waschmedium wird wäßrige Natronlauge mit einer Konzentration von 5 bis 25 Gew.-% in einer solchen Menge zudosiert, daß das ablaufende Waschwasser einen pH-Wert von 10 bis 12 aufweist.Wash tower with four to twenty floors. Aqueous sodium hydroxide solution with a concentration of 5 to 25% by weight is metered into the washing medium, which is expediently carried out in countercurrent, in such an amount that the washing water running off has a pH of 10 to 12.
Die gewaschenen Reaktionsgase gelangen in eine Kondensationszone und dann in eine Abscheidezone, in der eine Phasentrennung erfolgt. Die wäßrige Phase wird in den Waschturm zurückgeleitet und die organischeThe washed reaction gases pass into a condensation zone and then into a separation zone in which phase separation takes place. The aqueous phase is returned to the wash tower and the organic
Phase in an sich bekannter Weise aufgearbeitet. Bei der Destillation dieser organischen Phase ist kein Chloral und kein gelöstes Kohlendioxid mehr fes zustellen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die analytische Überwachung der Reaktion. Es wurde gefunden, daß die Zusammensetzung der Prozeßgase vorteilhaft unmittelbar nach der Abtrennung des Katalysators erfolgt . Hierzu wird ein Teilstrom nach der Katalysatorentfernung abgezweigt und durch eine Kondensationszone geführt, in der das EDC abgetrennt wird. Die nichtkondensierten Anteile werden auf den Gehalt an Kohlenmonoxid/Kohlendioxid, Chlorwasserstoff und Ethylen überwacht. Man kann so prozeßnah Meßwerte gewinnen, die eine direkte Steuerung der Chlorwasserstoff- und/oder Ethylenzufuhr erlauben. Weiterhin wird der Gehalt an Sauerstoff überwacht, der zweckmäßig unter etwa 0,5 Vol.-% gehalten wird, um damit den Prozeß sicher und weit unterhalb der Explosionsgrenze zu führen.Worked up phase in a conventional manner. When this organic phase is distilled, chloral and dissolved carbon dioxide are no longer present. Another aspect of the invention relates to analytical monitoring of the reaction. It has been found that the composition of the process gases advantageously takes place immediately after the catalyst has been separated off. For this purpose, a partial stream is branched off after the catalyst has been removed and passed through a condensation zone in which the EDC is separated off. The uncondensed portions are monitored for the content of carbon monoxide / carbon dioxide, hydrogen chloride and ethylene. In this way, process values can be obtained that allow direct control of the hydrogen chloride and / or ethylene supply. Furthermore, the oxygen content is monitored, which is expediently kept below about 0.5% by volume in order to conduct the process safely and well below the explosion limit.
Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren gut beherrscht werden und beispielsweise so geführt werden, daß der Chlorwasserstoff vollständig umgesetzt wird.In this way, the process according to the invention can be mastered well and can be carried out, for example, in such a way that the hydrogen chloride is completely converted.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.The invention further relates to a device which is suitable for carrying out the method according to the invention.
Die Figur stellt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar.The figure schematically represents a preferred embodiment of the invention.
Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Reaktor 1, dessen Gasabführung 2 mit einemThis device consists essentially of a reactor 1, the gas discharge 2 with a
Katalysatorabscheider 3 verbunden ist, aus dem die Prozeßgase über eine Leitung 4 in eine Waschzone 5 gelangen, von der sie über die Leitung 6 in eine Kondensationsstufe 7 geführt werden, aus der das Kondensat über die Leitung 8 in eine Abscheidezone 9 gelangt, aus der das gebildete EDC über die Leitung 10 entnommen wird.Catalyst separator 3 is connected, from which the process gases pass via line 4 into a washing zone 5, from which they are led via line 6 into a condensation stage 7, from which the condensate via line 8 into a separation zone 9 arrives, from which the EDC formed is removed via line 10.
11 ist die Zuführung für Ethylen und 12 beziehungsweise 13 bezeichnen die zu Zuführungen für Chlorwasserstoff und Sauerstoff beziehungsweise das Sauerstoffhaltige Gas.11 is the supply for ethylene and 12 and 13 respectively designate the supply for hydrogen chloride and oxygen or the oxygen-containing gas.
Vorteilhaft enthält der Reaktor 1 eine Mischvorrichtung 14, beispielsweise einen statischen Mischer oder eine Vorrichtung ähnlicher Wirkung, die eine intensive Durchmischung der Reaktionsteilnehmer gewährleistet .The reactor 1 advantageously contains a mixing device 14, for example a static mixer or a device with a similar effect, which ensures intensive mixing of the reaction participants.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind im folgenden beschrieben.Further preferred configurations of the device are described below.
Als Waschzone 5 eignen sich Waschtürme und -kolonnen, insbesondere die sogenannten Quenchkolonnen.Washing towers and columns, in particular the so-called quench columns, are suitable as washing zone 5.
15 bezeichnet eine Zuführung für Natronlauge und15 denotes a feed for caustic soda and
16 eine Kreislaufleitung für das Waschmedium. Über die Leitung 17 kann ein Teil des Waschmediums abgeführt werden. 18 bezeichnet eine Leitung für die Zuführung der wäßrigen Phase aus der Trennzone 9 in die Kreislaufleitung 16.16 a circuit line for the washing medium. A portion of the washing medium can be removed via line 17. 18 denotes a line for feeding the aqueous phase from the separation zone 9 into the circuit line 16.
19 ist eine zweite Kondensationsstufe, aus der kondensiertes EDC über die Leitung 20 in die Trennzone 9 geleitet wird. Über die Leitung 21 werden nichtkondensierte Gase zum Reaktor 1 zurückgeführt.19 is a second condensation stage, from which condensed EDC is conducted via line 20 into separation zone 9. Uncondensed gases are returned to reactor 1 via line 21.
22 bezeichnet eine Abzweigleitung aus der Leitung 4, durch die die Prozeßgase über eine22 denotes a branch line from line 4, through which the process gases via a
Kondensationsstufe 23 zu den analytischen Meßgeräten 24 geleitet werden. Vorteilhaft enthält die Kreislaufleitung 16 ein oder mehrere Meßgeräte (nicht zeichnerisch dargestellt) für die Bemessung der Zudosierung der Natronlauge über die Leitung 15. Diese Steuerung kann beispielsweise über den pH-Wert oder über die elektrische Leitfähigkeit erfolgen, wie es beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 196 31 382.1 vom 02.08.1996 vorgeschlagen wurde.Condensation stage 23 are passed to the analytical measuring devices 24. The circuit line 16 advantageously contains one or more measuring devices (not shown in the drawing) for measuring the metering of the sodium hydroxide solution via the line 15. This control can be carried out, for example, via the pH value or via the electrical conductivity, as described, for example, in German patent application 196 31 382.1 of August 2, 1996 was proposed.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens läßt es auch zu, daß in die Vorrichtung an geeigneter Stelle EDC unterschiedlichen Reinheitsgrades aus anderen Quellen eingespeist wird. Sofern dieses EDC saure Bestandteile enthält, werden auch diese zuverlässig entfernt.The design of the method according to the invention also allows EDC of different purity levels from other sources to be fed into the device at a suitable point. If this EDC contains acidic components, these are also reliably removed.
Das Verfahren und die Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung erlauben eine einwandfreie Beherrschung des Verfahrens und ermöglichen beim Abweichen von vorgegebenen Werten eine rasche Regelung. Eigene Apparate für die Abtrennung von Kohlendioxid, beispielsweise aus den leichtsiedenden Anteilen, sind nicht erforderlich.The method and the device according to the present invention allow perfect control of the method and enable rapid control if there are deviations from the specified values. Separate devices for the separation of carbon dioxide, for example from the low-boiling fractions, are not required.
Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail in the following example.
Beispielexample
In einen Oxichlorierungsreaktor 1, ausgerüstet mit einem statischen Mischer 14, werden über die Leitung 11 Ethylen, über die Leitung 12 Chlorwasserstoff und über die Leitung 13 Sauerstoff im Molverhältnis von 100 : 197 : 53 eingeleitet. Die Temperatur im Reaktor beträgt 225 °C, der Druck 4,3 bar. Die Reaktionswärme wird über eine Hochdruckwasserkühlung unter Dampfgewinnung abgeführt (nicht in der Figur dargestellt) . Die Reaktionsprodukte EDC und Wasser, die Nebenprodukte Kohlenmonoxid und Kohlendioxid sowie nichtreagierte Reaktionsteilnehmer werden über die Leitung 2, den Katalysatorabscheider 3 und die Leitung 4 in eine Quenchkolonne 5 mit zwanzig Böden geleitet. Über die Leitung 15 wird 18gew.%igeIn an oxychlorination reactor 1, equipped with a static mixer 14, ethylene via line 11, hydrogen chloride via line 12 and line 13 oxygen in a molar ratio of 100: 197: 53. The temperature in the reactor is 225 ° C, the pressure 4.3 bar. The heat of reaction is removed via high-pressure water cooling with steam extraction (not shown in the figure). The reaction products EDC and water, the by-products carbon monoxide and carbon dioxide and unreacted reactants are passed via line 2, the catalyst separator 3 and line 4 into a quench column 5 with twenty trays. 18% by weight is obtained via line 15
Natronlauge so eindosiert, daß sich im Sumpf der Kolonne ein pH-Wert von 10,2 einstellt. Unter diesen Bedingungen wird das Kohlendioxid (im wesentlichen) in Natriumcarbonat umgewandelt, das im Wasser des Sumpfablaufs 16 gelöst ist.Sodium hydroxide solution is metered in so that a pH of 10.2 is established in the bottom of the column. Under these conditions, the carbon dioxide is (essentially) converted to sodium carbonate, which is dissolved in the water of the sump drain 16.
Das gewaschene EDC gelangt über die Leitung 6 in die Kondensationsstufe 7, aus der das kondensierte EDC über die Leitung 8 in die Abscheidezone 9 gelangt, aus der es über die Leitung 10 entnommen wird. Das so erhalteneThe washed EDC passes via line 6 into the condensation stage 7, from which the condensed EDC passes via line 8 into the separation zone 9, from which it is removed via line 10. The so obtained
EDC enthält keine nachweisbaren Mengen an Kohlendioxid und Chloral .EDC contains no detectable amounts of carbon dioxide and chloral.
In der Kondensationsstufe 7 nichtkondensierte gasförmige Anteile gelangen in eine zweiteIn the condensation stage 7, non-condensed gaseous components enter a second one
Kondensationsstufe 19, aus der einerseits restliches kondensiertes EDC über die Leitung 20 in die Trennzone 9 geleitet wird und andererseits die Gase über die Leitung 21 in den Reaktor 1 zurückgeführt werden.Condensation stage 19, from which, on the one hand, residual condensed EDC is passed via line 20 into the separation zone 9 and, on the other hand, the gases are returned to the reactor 1 via line 21.
Die analytische Überwachung der Reaktion erfolgt über die Abzweigleitung 22 aus der Leitung 4, die über eine Kondensationsstufe 23 zu den Meßgeräten 24 führt. Hier wird das Verhältnis Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid sowie die Anteile der nichtverbrauchten Reaktionsteilnehmer gemessen. Die Zuführung der Reaktionsteilnehmer wird so geregelt, daß die analytische Überwachung folgende Werte ergibt :The analytical monitoring of the reaction takes place via branch line 22 from line 4, which leads to measuring devices 24 via a condensation stage 23. Here the ratio of carbon monoxide to carbon dioxide and the proportions of unused reactants are measured. The supply of the reactants is regulated so that the analytical monitoring gives the following values:
°2 = 0,3 mol-%° 2 = 0.3 mol%
HC1: 0,2 mol-%HC1: 0.2 mol%
C2H4: 3,5 mol-% C 2 H 4 : 3.5 mol%

Claims

AnsprücheExpectations
Verfahren zur Aufarbeitung von 1, 2-Dichlorethan aus der Oxichlorierung, dadurch gekennzeichnet, daß die gasförmigen Produkte aus dem Oxichlorierungsreaktor von mitgerissenem Katalysator befreit und anschließend saure Anteile in einer Waschzone mit einer alkalischen Waschlösung ausgewaschen werden.Process for working up 1, 2-dichloroethane from the oxychlorination, characterized in that the gaseous products from the oxychlorination reactor are freed of entrained catalyst and then acidic components are washed out in a washing zone with an alkaline washing solution.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische Waschlösung im Gegenstrom geführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the alkaline washing solution is carried out in countercurrent.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Katalysatorentfernung und Waschzone ein Teilstrom der gasförmigen Produkte abgezweigt und analytisch untersucht wird.3. The method according to claim 1, characterized in that a partial flow of the gaseous products is branched off between the catalyst removal and the washing zone and is analyzed analytically.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach4. Device for performing the method according to
Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Oxichlorierungsreaktor (1) , eine Gasabführungsleitung (2) , die über einen Katalysatorabscheider (3) in eine Waschzone (5) geführt wird, in der saure Bestandteile mit einer alkalischen Waschlösung abgetrennt werden.Claim 1, characterized by an oxychlorination reactor (1), a gas discharge line (2) which is led via a catalyst separator (3) into a washing zone (5), in which acidic components are separated off with an alkaline washing solution.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 , gekennzeichnet durch eine Abzweigleitung (22) zwischen Katalysatorabscheider (3) und Waschzone (5) für die analytische Überwachung der Reaktion. 5. The device according to claim 4, characterized by a branch line (22) between the catalyst separator (3) and washing zone (5) for the analytical monitoring of the reaction.
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