191344. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán előállítására
7 191 344 8 torban rendelkezésre álló teíjes reakciótér 10-40, előnyösen 15-30 %-ának megfelelő méretű térköz legyen. A reaktor másik végén, célszerűen a függőlegesen vagy közel függőlegesen álló cső alakú reaktor felső végén vezetjük el a reakciótermékeket. A találmány szerinti eljárás fenti foganatosítási módjánál a reakciótér közvetett hűtéséhez használt hőátadó közeget előnyösen a gázokkal ellenáramban vezetjük. A találmány szerinti eljárásnál a reakciótérben a reakcióelegy hőmérséklete előnyösen 190-250 °C, különösen előnyösen 200—230 °C. Elsősorban folyamatosan kivitelezett eljárásnál előnyös lehet térben változó hőmérséklet-grádiens alkalmazása. Például a gázbevezetési helyen alacsonyabb hőmérséklet uralkodhat a reakciótérben, mint a reakciótermékek elvezetési helyén. Olyan megoldás is lehetséges, hogy — a gázok áramlási irányában nézve - a reakciótér első harmadában vagy a közepén, vagy a második harmadában a hőmérséklet magasabb, mint a reakciótér további részében. A reakciótérbe történő bevezetés előtt a gázokat célszerűen 50 °C és mintegy 180 °C közötti hőmérsékletre melegítjük fel. A találmány szerinti eljárásnál légköri nyomáson (0,09—0,1 MPa) dolgozhatunk. Általában azonban a tér-idő-hozam növelése érdekében magasabb nyomást alkalmazunk, egészen 1,1 MPa értékig. Előnyösen 0,3—0,6 MPa nyomást állítunk be a reaktorba. A szilárd katalizátort előnyösen 20—400 fan közötti közepes részecskemérctű, finom szemcsés alakban alkalmazzuk. Különösen jó eredményeket érünk el olyan katalizátorral, amelynek a közepes részecskemérete 30-70 fxm. A katalizátor célszerűen olyan hordozóanyagot tartalmaz, amelynek nagy a tömegegységre jutó felülete, például 70-200 m2/g vagy még több, magas hőmérsékletnek ellenáll, például legalább 500 °C-ig, mechanikailag stabil és a gázreakcióban sem változik. Alkalmas hordozóanyagok a hőálló oxidok, például a szilícium-dioxid vagy az alumínium-oxid, a diatomaföldek vagy a szilikátos anyagok. Hordozóanyagként előnyösen alumínium-oxidot alkalmazunk. Erre a hordozóanyagra a teljes katalizátormcnnyiségre vonatkoztatva célszerűen 0,5-15 tömeg% menynyiségű réz van felvíve só vagy oxid alakjában. Ezek a rézsók, illetve rézoxidok a használat folyamán a jelenlevő hidrogénklorid és klór hatására rendszerint réz(Il)-kloriddá alakulnak át, feltéve, hogy kezdettől fogva nem ez a klorid van jelen a hordozóanyagon. A réz mellett a katalizátor előnyösen tartalmazhat kis mennyiségű Lewis-savakat, célszerűen a katalizátor teljes mennyiségére vonatkoztatott 0,01-0,5 tömeg% vasat, amelyet oxidként vagy' sóként viszünk fel a hordozóanyagra, és a reakció folyamán vas(HI)-kloriddá alakul át, amely Lewis-sav. A fenti százalékos menynyiségek mindig a fémionra vonatkoznak, és nem a kloridra, illetve az egyéb fémsóra vagy oxidra. Az említetteken kívül a katalizátor további adalékanyagokat is tartalmazhat, amelyek csökkentik a réz(Il)-klorid illékonyságát. Ilyen adalékanyagok például az alkálifémkloridok, így a kálium-klorid, vagy az alkáli földfémkloridok, így a kalcium- vagy magnézium-klorid. A katalizátor olyan további adalékanyagokat is tartalmazhat, amelyek növelik a katalizátor hatékonyságát és/vagy szelektivitását az 1,2-diklór-etán előállításánál. E további adalékanyagok fémvegyületek lehetnek, például ezüst, cink, króm, mangán, ritka földfémek, mint a cérium, lantán, itterdium és ncodim, továbbá a platinafémek, mint a rádium és a platina sói. Különböző katalizátorrészecskék és katalizátor hordozóanyag részecskék keverékeit is használhatjuk, például rézsókkal kezelt hordozóanyagot, összekeverve kezeletlen hordozóanyag részecskékkel vagy egy másik, például vas(III)-kloriddal vagy egyéb Lewis-savval kezelt hordozóanyag részecskéivel. A katalizátor betöltése előtti teljes reakciótér és a betöltött katalizátor térfogata közötti arány célszerűen 1,1—3, előnyösen 1,2—1,7. A gázoknak az áramlási sebessége a reakciótérben célszerűen olyan, hogy a katalizátor részecskék legalább 95 tömeg%-a, előnyösen 100 tömcg%-a fluidizált állapotba kerül. Ennek megfelelően tápláljuk be az adott esetben köráramban vezetett közömbös gázt, figyelembe véve a reakciótérbe bevezetett, a reakcióban részt vevő gázokat is. A reakcióban részt vevő gázoknak a reakciótérben való közepes tartózkodási ideje függ az alkalmazott reakcióhőmérséklettől, ahol a tartózkodási időt annál rövidebbre állítjuk be, minél magasabb a reakcióhőmérséklet. A közepes tartózkodási idő általában 10- 100 másodperc, előnyösen 20—70 másodperc, különösen előnyösen 30—60 másodperc. Folyamatos üzemmód esetén a közepes tartózkodási időt úgy számítjuk ki, hogy az 1 másodperc alatt betáplált gáz.térfogatokat, átszámítva a reakciótérben fennálló nyomásra és hőmérsékletre, elosztjuk az egész reakciótér térfogatával, amelyből előzetesen levontuk a benne lévő katalizátor és a beépített egységek (hűtőcsövek, hőmérsékletmérőcsonkok) térfogatát. A katalizátorrészecskék térfogatát például a folyadékkiszorításos módszerrel (lásd alább) Határozzuk meg. A találmány szerinti eljárásnál célszerűen annyi oxigént, illetve annyi oxigént tartalmazó közömbös gázt vezetünk a reakciótérbe, hogy a reakciótérből távozó gázelegy a könnyen kondenzálható reakciótermékek például víz és 1,2-diklór-etán) +10 °C-on végzett kon- Jcnzálása és a hidrogénkloridnak a szokásos mosással történő eltávolítása után még 2-9 térfogat%, előnyösen 4-7 térfogat% oxigént tartalmazzon. Amikor a hulladék gázt éghető szerves oldószerekkel mossuk az 1,2-diklór-etán nyomainak eltávolítása érdekében, előnyös, ha a fentiek szerint előkezelt hulladékgáz oxigéntartalma nem túlságosan nagy, például 9 téríogat% alatt van. Abban az. esetben, ha ilyen utótisztírást nem végzünk, az oxigéntartalom nagyob is lehet, például 10—13 térfogat%, amikor még mindig igen jó termelést érhetünk el az 1,2-diklór-etánból. A reakciótérből távozó giízelegy szétválasztását és tisztítását, amint azt fentebb már leírtuk, önmagában Ismert módon végezzük. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy az etilént a fő tömegének oxiklórozásával és a fennmaradó részének utóklórozásával egyetlen reakcióegységben alakítsuk át különösen kedvező termeléssel jó minőségű 1,2-diklór-etánná. Másrészt a találmány szerinti eljárás egyetlen reakciótérben biztosítja kedvező termelésül a jó minőségű 1,2-diklór-etán teljes mennyi5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
