173272. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén-diklorid előállítására etilén szelektív oxiklórozása útján
7 173272 8 nitrogént, argont vagy a szén különböző oxidjait) nem tartalmazó, viszonylag nagy tisztaságú molekuláris oxigén képződik. Ilyen oxigén könnyen előállítható különböző kriogén és elektrolitikus eljárásokban, és így legalább 95 térfogat%-os tisztasággal kapható. A harmadik reakciópartnerként használt etilén célszerűen előállítható valamilyen ismert eljárással, így például könnyűbenzin, gázolajok, etán, stb. krakkolása, majd megfelelő tisztítási műveletek útján. Az ilymódon előállított etilén tisztasága célszerűen legalább 98,8 térfogat%. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében a reakciózónából távozó, de a reakcióterméktől már elkülönített gázelegy keringtetése útján is bevihető etilén a reakciózónába. A reakciótermékektől (az etilén-dikloridtól és a víztől) ismert módszerekkel elkülönített gázelegy lényegében reagálatlan etilénből áll, és csak kis mennyiségben tartalmaz a reakció során képződött melléktermékeket, így például etil-kloridot és a szén különböző oxidjait. Ezeknek a melléktermékeknek az összmennyisége legfeljebb 30 térfogat%. A gázelegy tartalmaz továbbá még etilén-dikloridot is legfeljebb 5 térfogat% mennyiségben. A találmány szerinti eljárás ezen előnyös foganatosítási módjának gyakorlati megvalósításánál a reakciózónából kilépő, de a reakciótermékektől már elkülönített gázelegybe friss vagy kiegészítő etilént vezetünk annak érdekében, hogy a reakciózónában a reakciópartnerek mólarányát a kívánt szinten tartsuk, ami alapvető a találmány szerinti eljárás gyakorlati megvalósításánál. Figyelembe véve, hogy az etilén szükséges mennyiségét két forrásból, éspedig a reakciózónából távozó, de már a reakciótermékektől elkülönített és keringtetett gázelegyből, valamint a friss (kiegészítő) etilénből fedezzük, a reakciózónába táplált etilén tisztasága a találmány szerinti eljárás ezen előnyös foganatosítási módjának gyakorlatában célszerűen legalább 70 térfogat% és előnyösen 78 — 90 térfogat%. Az etilénszükséglet részleges fedezésére szolgáló, a reakciózónából távozó, de már a reakciótermékektől elkülönített gázelegy nagyobb szennyezői közül jellegzetes az etil-klorid 0,5 -2,0 térfogat% mennyiségben, valamint a szén oxidjai (szénmonoxid és széndioxid) 3-20 térfogat% mennyiségben. Az etilénszükséglet biztosítására betáplált gázelegy végül is tartalmaz etilén-dikloridot, amely a reakciózónából távozó gázelegyből származik. Ezek a szennyeződések könnyen a fentiekben említett koncentrációértékek között tarthatók úgy, hogy a reakciózónából távozó, de már a reakciótermékektől elkülönített gázelegy egy részét lefúvatjuk, mielőtt a gázelegyhez hozzákevernénk a friss etilént és mielőtt az így kapott gázelegyet bevezetnénk a reakciózónába. A lefúvatott gázelegy mennyisége végül is közvetlenül függ a szennyezőanyagoknak a friss betáplálásban mérhető koncentrációjától. A találmány szerinti oxiklórozási eljárásban alkalmazott katalizátor valamilyen jól ismert oxiklórozási vagy „Deacon”-típusú katalizátor, amely aktív katalitikus hatású anyagként réz(II)-kloridot tartalmaz valamilyen alkalmas hordozóanyagra felvíve. Hagyományosan az aktív katalitikus hatású anyagot a hordozóra aktív formájában, azaz réz(II)-kloridként visszük fel, vagy pedig adott esetben a rézforrást olyan alakban visszük fel, amely az oxiklórozási reakció körülményei között a katalitikusán aktív vegyületté 4 alakul át. Így felvihető réz(II)-klorid és réz(I)-klorid keveréke, kizárólag réz(I)-klorid vagy akár tiszta rézfém is. A katalizátorként alkalmazott kompozíció tartalmazhat egy vagy több alkálifémet és azok sóit, alkáliföldfémeket és azok sóit és/vagy ritkaföldfémeket és azok sóit. Ezek a vegyületek az ilyen típusú oxiklórozási katalizátorok jól ismert modifikáló és stabilizáló hatású komponensei. Az ilyen típusú oxiklórozási katalizátorokhoz használható modifikáló és stabilizáló anyagok közül előnyösek az alkáli-fém-kloridok, közelebbről a kálium-klorid, valamint a ritkaföldfém-kloridok, közelebbről a cérium-klorid és az úgynevezett didymium-klorid. A „didymium” olyan keverék, amely főleg lantánt és neodimiumot, valamint kisebb mennyiségben prazeodimiumot és szamáriumot tartalmaz. A találmány szerinti eljárásban alkalmazható katalizátorok hordozóanyagai olyan közömbös anyagok, amelyeket álló katalizátorágyat alkalmazó oxiklórozási eljárásban már hagyományosan alkalmaznak abban az esetben, ha a katalitikusán hatásos anyag réz(II)-klorid. így alkalmazható hordozóanyagként például szilicium-dioxid, az alumínium-oxid, a fullerföld, a horzsakő és a diatómaföld. A katalizátor aktivitására gyakorolt előnyös hatásuk következtében különösen előnyösen alkalmazhatók a nagy fajlagos felületű anyagok, így például a gamma-alumínium-oxid, szilicium-dioxid-alumínium-oxid és a nagy fajlagos felületű kovasav. A hordozóanyagra felvitt katalizátor-kompozíciók általában a fém és a hordozóanyag összsúlyára vonatkoztatva fémrézben számítva 1 — 20 súly% réz(II)-kloridot tartalmaznak. Abban az esetben, amikor a katalizátor-kompozíciót a korábbiakban ismertetett modifikáló és/vagy stabilizáló anyagok közül egy vagy több anyaggal modifikáljuk vagy stabilizáljuk, a kompozícióban lévő réz súlyára vonatkoztatva mennyiségüket 0,1 súly% és 30,0 súly% között választjuk meg. A hordozóanyagra felvitt katalizátor-kompozíciót előnyösen szemcsékként, darabos tömbökként, hasábokként, továbbá gömb- vagy gyűrűalakú részecskékként formázzuk olyan méretre, amely méret alkalmas az álló katalizátorágyban való felhasználásra. Általában a katalizátor-kompozíció szemcséinek mérete olyan, hogy átesnek egy 4 mesh lyukméretű szitán és fennmaradnak egy 10 mesh lyukméretű szitán (Amerikai Egyesült Államok-beli szabványosított szitasorozat), bár más méretek is alkalmazhatók. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a hordozóanyagra felvitt katalizátor-kompozíciót bármely ismert módon elhelyezhetjük a reakciózónában. A reakciótérben az álló katalizátorágyas katalizátor-tömeg vagy csak katalizátorrészecskékből, vagy a katalizátorrészecskék és valamilyen közömbös szilárd halmazállapotú hígítószer, így például alumíniumoxid, szilicium-dioxid, szilícium-karbid vagy grafit bensőséges keverékéből áll. Ha katalizátorrészecskék és valamilyen közömbös szilárd hígítószer bensőséges keverékét alkalmazzuk, akkor az álló katalizátorágy össztérfogatára vonatkoztatva hígítószert - amelynek részecskemérete előnyösen csaknem azonos a katalizátor részecskeméretével — célszerűen 5—95 térfogat% mennyiségben tartalmaz. A „forró folt” hőmérséklet bizonyos csökkentését eredményezi az, ha a reakciótér azon részein, ahol a reakciópartnerek koncentrációja a legmagasabb, a katalizátor koncentrációját „alacsonyabban” tartjuk. így tehát a talál-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
