SU1147247A3 - Способ получени 1,2-дихлорэтана - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА путем взаимодействи  этилена с хлором в присутствии наход щегос  во взвешенном состо нии хлорида меди или смеси хлоридов меди и железа при температуре 185292 с и давлении 0,097 - 0,6 МПа в вертикальном реакторе в присутствии азотно-кислородной смеси и с отводом тепла, образующегос  во всем реакционном пространстве, путем косвенного охлаждени  при помощи жидкого или -газообразного теплоносител , отличающийс , тем, что, с целью упрощени  его технологии, процесс ведут при подаче хлора в точке, расположенной на высоте, равной 50-69% общей высоты реактора, а в нижнюю часть реакцион-. ной зоны подают этилен, хлористый водород и смесь азота с кислородом при мол рном соотно.шенин хлористого водорода, этилена, кислорода и хлора 2:

Description

vj

Nd Изобретение относитс  к усовершенствованному способу получени  1,2-дихлорэтана, который находит широкое применение в качестве полупродукта при получении винилхлорида и как растворитель. HsBjecTeH способ получени  1,2-дихлорэтана пр мым хлорированием этилена в жидкой фазе при 90100 G в присутствии катализатора хлорида железа Ш. Этилен используют обЫ1ЧНО в 3-20% избытке. Способ обеспечивает высокий выход целевого продукта. Недостатком способа  вл етс  большой расход дефицитного хлора. Известен также способ получени  1,2-дихлорэтана оксихлорированием этилена при 210-260 С в присутствии катализатора - нанесённых на окись алюмини  солей меди 1. Соотношение хлористого водорода этилена и кислорода составл ет 1:1:(1,03-1,05). . Недостатком способа  вл етс  отн сительно низкий выход t,2-дихлорэтана - до 97% при конверсии хлорис того водорода 99%. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату  вл етс  способ получени  1 ,2-д 1хлорэтана, в котором осуществл ют взаимодействие этилена с хлором в вертикальном реакторе. В нижнюю часть реактора п дают смесь газов, содержащую до 4% этилена, хлор, кислород и азот при соотношении хлора, этилена и кислорода 1:1:1,1. Процесс ведут в присутствии катализаторов, наход щихс  во взвешенном состо нии - хлорида меди или смеси хлоридов меди и желе за при 80-250 С и давлении 0,0970 ,6 МПа. В способе используют этилен , не прореагировавший в ходе предварительно, проводимой стадии оксихлорировани  (параметры процесса оксихлорировани  в описании спос ба не приведены). Смесь этилена, кислорода и азота получают при этом после охлаждени  реакционной массы процесса оксихлорировани  и выделени  из нее основного количества 1,2-дихлорэтана. При этом тепло, об разующеес  во всем реакционном пространстве, отвод т путем косвенного охлаждени  при помощи жидкого или газообразного теплоносител  2} Известный способ позвол ет сократить расход хлора, так как основна  масса этилена реагирует в ходе оксихлорировани . Однако недостаток способа - сложность технологии, св занна  с необходимостью дополнительных стадий оксихлорировани , охлаждени  и разделени  реакционной массы оксихлорировани  этилена перед проведением процесса хлорировани . Цель изобретени  - упрощение технологии получени  1,2-дихлорэтана. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  1.2-дихлорэтана путем взаимодейстйи  этилена с хлором при температуре 185-292 С в присутствии наход щегос  во взвешенном состо нии хлорида меди или смеси хлоридов меди и железа при давлении 0,097-0,6 МПа в вертикальном реакторе в присутствии азотно-кислородной смеси и с отводом тепла, образующегос  во всем реакционном пространстве, путем косвенного охлаждени  при помощи жидкого или газообразного теплоносител  , процесс ведут при подаче хлора в- точке, расположенной на высоте, равной 50-69% общей высоты реактора, а в нижнюю часть реакционной зоны подают этилен,хлористый воводород и смесь азота с кислородом при мол рном соотношении хлористого водорода, этилена, кислорода и хлора 2:(1,23-2,07):Со,8-1):(О,18-1). Все газы можно вводить в реактор раздельно, но более удобно хлористый водород и этилен, с одной стороны, и кислорЬд и азот (например, в виде воздуха) - с другой вводить в смеси один с другим. Катализатор должен находитьс  во взвешенном состо нии. После выхода из реактора продукты пропускают через сепаратор дл  отделени  твердых мелкодисперсных частиц катализатора, затем промывают и частично конденсируют при темп ературе около 10°С. 1 ,2-Дихлорэтан отдел ют перегонкой. Наиболее удобна  форма реактора вертикальньй цилиндр с двойной рубашкой и встроенными конструкци ми дл  подачи теплоносител . Газы подают через трубопроводы, причем вводы дл  смесей этилена с хлористым водородом и кислорода с азотом 3 целесообразно располагать в нижней части реактора. . Катализатор - хлорид меди (II) или его смесь с хлоридом железа (III) - нанос т на носители, обладающие высокой удельной поверхностью , например окись алюмини . Скорость потока газа в реакционном пространстве выбирают так/; чтобы во взвешенном состо нии находилось не менее 95% частиц катализатора . Пример 1, Реакцию ведут в вертикальном стекл нном цилиндрическом реакторе с внутренним диаметром 80 мм, снабженным рубашкой и змеевиком дл  теплоносител , обес печивающего поддержание в реакторе необходимой температуры. Над верхней частью цилиндра расположен стек л нный шар дл  отделени  увлекаемых потоком газа твердых частиц катализатора . Прошедший через шар газ проходит далее вод ной холодильник со сборником, дл  конденсата и газоотводной трубкой, соединенной с холодильником, охлаждаемым рассолом . Реакционное пространство (внут ренность цилиндра за вычетом объема встроенных конструкций) имеет объем 4,7 л. Внизу реактора pacnonalraютс  вводы дл  продувани  воздуха и смеси этилена с хлористым водородом , снабженные пористыми перегород ками. Ввод дл  хлора находитс  в средней части реактора на высоте, равной 69% общей высоты реактора. Перед началой реакции реактор продувают гор чим воздухом с температурой со скоростью 60 л/ч (объем при нормальных услови х) в течение 30 мин. Затем увеличивают скорость подачи воздуха до 90 л/ч и одновременно начинают подачу смеси этилена (45 л/ч) и хлористого водорода (44 л/г), а также хлор со скоростью 22 л/ч. Всё названные газы перед подачей в реактор нагревают до 60 С. Температура в реакторе постепенно возрастает до 220 С, после чего поддерживаетс  на посто нном уровне. Давление составл ет 0,097 МПа. Выход щие из реактора газы пропу кают через холодильник с температурой 13. охлаждаемый водой, скруббер дл  промывки несконденсировавшихс  газов и холодильник, охлаж474 даемый рассолом до 15°С. Опыт провод т в течение 4 ч. Состав конденсата и отход щих газов определ ют газохроматографическим методом. Процесс ведут при атмосферном давлении 0,096 МПа. Мол рное соотношение реагентов в ходе реакции составл ет НС2 :СгН,: :C6t:Ot 2:2,05:1:0,86. -Степень конверсии хлористого водорода 96%, хлора 99,99%, этилена 97,5%. Выход дихлорэтана составл ет 93,9% в пересчете на пропущенный этилен. Пример 2. Процесс провод т как в примере 1, но при температуре и в течение 5ч. Степень конверсии хлористого водорода составл ет 92%, хлора 99,9%, этилена 96%. Выход дихлорэтана 92,2% в пересчете на пропущенный этилен. Пример 3. Процесс провод т как в примере 1, но при температуре 240°С и в течение 4, 5ч. Степень конверсии хлористого водорода 98%, хлора 100%, этилена 98%. Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 94,7%. Пример 4. Процесс провод т как в примере 1, но в течение 3ч и при скорост х подачи воздуха 90 л/ч, этилена 27 л/ч, хлористого водорода 44 л/ч и хлора 4л/ч, что отвечает соотношению НС :02.2:1,23:0,18:0,86. Степень конверсии хлористого водорода 95,5%, шора 100%, этилена 96%. Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 91,8%. Пример 5. Примен ют реактор , аналогичньй описанному в примере 1,- но изготовленный из никел  и снабженный вместо стекл нного шара пористой стекл нной пластиной. Внутренний диаметр реактора 50 мм. На выходе реактор снабжен редукционным клапаном. Внутренний объем реактора 1,5 л, объем катализатора 0,36 л. Ввод дл  хлора находитс  на высоте, равной 50% общей высоты реактора. Процесс провод т как в примере 1, но газы подают под давлением. Регулированием редукционного клапана поддерживают давление 0,392 МПа, в ходе процесса поддерживают температуру 220 С. Процесс ведут 6ч. I 1 Степень конверсии хлористого водорода составл ет 99%, хлора 100%, этилена 98,5%, Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 95,7%. Пример 6. Реакцию провод т как в примере 1 , но при температуре ZSO-C и каталиэатор содержит нар ду с 3,7% нанесенного на окись хлорида меди еще 0,51% хлорида железа (III). Процесс .ведут 5ч. Степень конверсии хлористого водорода 92%, хлора 99,9%, этилена 95%. Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 91,3%. Пример 7, Реакцию провод  как в примере 1, но температуру поддерживают в пределах 285-292 0, и скорость подачи этилена 45,5 л. Продолжительность опыта 4 ч. Соотношение реагентов , tO 2:2,07:1:0,86. Степень конверсии хлористого водорода 93%, хлора 100%, этилена 96%, выход дихлорэтана в пересчете на этилен 92,9%. Пример 8. Процесс ведут как в примере 1, но вместо воздуха ввод т чистый кислород в количестве 22 л/ч и азот в количестве 68 л/ч. Температура реакции-225 С. Соотношение реагентов :CEg :02 2:2,05:1:1. Степень конверсии хлористого водорода 98%, хлора 100%, этилена 97%. Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 95,1%. Пример 9. Процесс ведут как в примере 1, но ввод дл  хлора располагают на высоте, равной 50% общей высоты реактора. Температура реакции составл ет 195°С, давление 0,6 МПа. Соотношение KCf:CiE ;Cf : :0г . 2:2,05:1:0,86. Степень конверсии хпористаго водорода 96%, хлора 100%, этилена 96%. Пример 10 (сравнительный ). Процесс ведут в реакторе, подобном описанному в примере 1, с той разницей, что вводы дл  смеси этилена с хлористым водородом и воздуха и ввод дл  хлора сближены так, что рассто ние мезцду ними составл ет не более 4% длины реактора. Таким образом этилен смешиваетс  с кислородом и хлором не последовательно, как в приме.рах 1-8, а практически одновременно. В остальном услови  опыта совпадают с услови ми примера 1 ., Степень конверсии хлористого водорода 88%, хлора 100%, этилена 93,5%. Выход дихлорэтана в пересчете на этилен 90%. Сравнение результатов, приведенных в примерах 1 и 10 показывают, что последо9ательное взаимодействие этилена с хлог истым водородом и кислородом, а затем с хлором способствует повышению степени конверсии реагентов и выхода дихлорэтана. Предлагаемый способ получени  1,2-дихлорэтана позвол ет значительно упростить технологию процесса путем замены двух стадий на.одну, причем степени конверсии реагентов и выходы 1,2-дихлорэтана остаютс  высокими. Процесс .может быть осуществлен в непрерывном режиме без применени  сложнрго оборудовани  и дефицита/их материалов.:

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА путем взаимодействия этилена с хлором в присутствии на- ‘ холящегося во взвешенном состоянии хлорида меди или смеси хлоридов меди и железа при температуре 185292°C и давлении 0,097 - 0,6 МПа в вертикальном реакторе в присутствии азотно-кислородной смеси и с отводом тепла, образующегося во всем реакционном пространстве, путем косвенного охлаждения при помощи жидкого или -газообразного теплоносителя, отличающийся, тем, что, с целью упрощения его технологии, процесс ведут при подаче хлора в точке, расположенной на высоте, равной 50-69% общей высоты реактора, а в нижнюю часть реакционной зоны подают этилен, хлористый водород и смесь азота с кислородом при молярном соотношении хлористого водорода, этилена, кислорода и хлора 2:(1,23г2,07):(0,8-1):(0,18-1).

   SU . ,1147247

   147247 1