191906. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán előállítására
1 HU 191 906 B 2 7. példa 5 liter térfogatú keverőedényben 4341 g 1,2-diklór-etánt és 3,3 g FeG3-ot adunk. A kolorometriásan mért ferri-klorid-tartalom: 0,076t%. Az oldatot mágneses keverővei keverjük, miközben 1,1 g nátriumkarbonátot adunk hozzá. Az elegybe óránként 60 liter klórgázt és 15 liter levegőt vezetünk be, majd egy további üvegszűrővel ellátott szélesebb csövön keresztül 601/óra etilént juttatunk az elegybe. A reaktorra helyezett vízhűtő segítségével a diklóretán gőzöket kondenzáljuk, majd a keletkezett diklóretánt levesszük, a felesleges kondenzátumot a reakcióelegybe visszavezetjük. Egy hűtőcsapda segítségével további kondenzátumrészt nyerünk ki a gázelvezetőbői. Az így nyert anyag főleg közömbös gázokat tartalmaz. A kondenzátorban keletkező A) termék összetétele az alábbi: 5. táblázat A) termék (t%) cy^a <0,002 1,2-EDC 99,96 l.U-ETC 0,031 sósav 0,002 60 órás üzemeltetés után az oldatot 1,2-diklóretánnal hígítjuk oly mértékben, hogy az oldat vas-III- klorid tartalma (kolorimetriás méréssel) még 0,028 t%-ot tegyen ki. További 40 órás üzemeltetési idő után a kondenzátorban keletkező A) termék összetétele az alábbi: 6. táblázat A) tennék (t%) cyijG <0,002 1,2-EDC 99,96 1,1,2-ETC 0,3 sósav 0,001 egyéb 0,003 Az eredményeket a 7. táblázat foglalja össze. 8. példa 25 m3 térfogatú acélreaktorba 20 m3 1,2-diklóretánt és 10 kg vas(HI)kloridot adunk. 2,5 bar nyomás és 100-110 °C hőmérséklet beállítása után a reaktor- 5 ba óránként 500 Nm3 etüént és klórgázt, valamint 5 Nm3 levegőt vezetünk. A reaktorba 4 helyen korróziós mintát helyezünk el, majd 20 nap eltelte után a mintákat kivesszük. Ötvözetlen acél esetében átlagostul évi 0,43 mm korróziós kopás volt mérhető. A reak- 10 cióelegyben a FeCl3 tartalom 0,04% -ról 0,2 %-ra növekedett. Ezután az 1,2-diklór-etán termelés során 9 óra hosszat 0,1 Nm3/h sebességgel ammóniát vezetünk be. Egy nemkívánatos mellékreakció révén 1,2-diklór- 15 etánból és a jelen lévő klórból 1,1,2-triklór-etán és sósav képződik: az utóbbi a bevezetett ammóniával reakcióba lépve NH4Cl-ot képez. Az NH4C1 FeG3-dal reagál és ammónium-tetraklór-ferrátot hoz létre (NH4FeQ4). A FeCl3 tartalom ezalatt 0,25%-ra emel- 20 kedik. Ezt követően a reaktorban a fentiekhez hasonlóan korróziós próbákat viszünk be. Az értékelésnél 0,05 mm évi kopást észleltünk. A korrózió révén keletkezett FeCl3 lekötésére naponta 50 NI ammóniát ve- 25 zetünk a reakcióelegybe. A katalizátor koncentráció FeCl3-ra átszámítva 0,35 %-ra emelkedett. A keletkezett nyers 1,2-diklór-etánt a reaktorból a reaktorgázokkal együtt gőzállapotban elvezetjük, kondenzáljuk, majd desztillációval tisztítjuk. 30 SZABADALMI IGÉNYPONT 1. Eljárás 1,2-diklór-etán előállítására folyékony fázisban, etilénnek klórral való reakciójával, 1,2-di- 35 klór-etánban mint oldószerben katalizátor jelenlétében, adott esetben melléktermék képződés meggátlására oxigén vagy levegő mint inhibitor jelenlétében, 20- 200 °C közötti hőmérsékleten, normál vagy túlnyomás mellett, a keletkező 1,2-diklór-etánnak a klórozó- 40 elegyből desztillációval való eltávolításával, azzal jellemezve, hogy katalizátorként vízmentes alkálifém-, földalkálifém- vagy ammónium-tetraklór-ferrát(l-)ot vagy a reakcióelegyben tetraklór-ferrát(l-)-tal reagáló alkálifém-, földalkálifém- avagy ammóniumiono- 45 kát és FeG3-ot alkalmazunk FeG3-ban kifejezve és az oldószerre számítva 0,005-0,5 t%-os mennyiségben. 7. táblázat Példa száma Katalizátor A Nyerstermék vizsgálata (t%) GjHjG 1,2-EDC 1,1,2-ETC sósav egyéb 1. NH4FeG4 0,15 0,004 99,93 0,06 0,002 0,003 2. (CH3)3NHFeG4 0,13-99,86 0,13 0,01 0,006 3. NaFeG4 0,14 0,002 99,94 0,03 0,002 0,005 4. KFeG4 0,24 0,002 99,86 0,13 0,003 0,006 A :a katalizátor koncentrációja FeCl3-ban kifejezve. Kiadja az Országos Találmányi Hivatal. Budapest A kiadásért felel: dr. Szvoboda Gabriella osztályvezető ARCANUM Bt.-BUDAPEST
