178723. lajstromszámú szabadalom • Eljárás etilén és klór előállítására hulladékgázokat tartalmazó anyagáramokból
5 178723 6 által katalizált bármely olyan klórozási reakció, amelynek esetében a katalizátor dezaktiválódása problémát jelent, profitálhat a találmány szerinti eljárásból. Az ilyen jellegű reakciókra példaként megemlíthetjük az elemi klór vagy a hidrogén-klorid 5 kettős vagy hármas kötést tartalmazó vegyületekkel való addíciós reakciót és az olefinek oxiklórozását. Bár a találmány szerinti eljárás jó eredményekkel felhasználható etilén-tisztítási eljárásként etilén-oxiklórozási eljárásokkal összefüggésben, a találmány *0 szerinti eljárás azonos módon alkalmas bármely olyan etiléntartalmú anyagáram kezelésére, amelyből kívánatos az etilén eltávolítása EDC formájában, feltéve, hogy a technika állásánál ismertetett etilén-tisztítási reaktorral összefüggésben hasznosítjuk a 15 találmány szerinti eljárást. Bár a környezetvédelmi előírásokat illetően változó rendelkezések vannak érvényben a világ különböző országaiban, a találmány szerinti eljárás gyakorlati alkalmazásának egyik célja az, hogy a 20 légkörbe lefúvatott véggázokban térfogatukra vonatkoztatva az etiléntartalmat mintegy 50 ppm. alá, a klórtartalmat pedig 200 ppm. csökkenthessük. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával ugyanakkor elérhető akár 1 ppm. alatti etilénkoncentráció és 25 5 ppm. alatti klórkoncentráció a reakcióhőmérsékletek és tartózkodási idők megfelelő szabályozásával, így az előző mondatban említett határértékek semmiképpen sem tekinthetők korlátozó jeUegűeknek. A találmány szerinti eljárás foganatosítási lehető- 30 ségeivel kapcsolatban utalunk a csatolt rajzlapon látható 1. és 2. ábrára. Az 1. ábra olyan rendszer blokksémája, amellyel a találmány értelmében klórban és részben klórozott 35 telített szénhidrogénekben dús anyagáramokból klór távolítható el. A 2. ábra olyan rendszer blokksémája, amellyel a találmány szerinti eljárás egy etilén-tisztítási lépéssel kombinálva valósítható meg. 40 Közelebbről, az 1. ábra tehát olyan rendszer blokksémája, amellyel a találmány értelmében klórban és szénhidrogénekben és/vagy részben klórozott szénhidrogénekben dús anyagáramokból (a klór 3z anyagáram legfeljebb 20 térfogat%-át teheti Id) 45 klór távolítható el. Ez az anyagáram származhat olyan, etilén kinyerésére szolgáló rendszerből, ahol fölöslegben vett klórt reagáltatunk bármely etilént fogyasztó eljárásból, különösen etilén klórozásából vagy oxiklórozásából származó anyagáramban ma- 50 radt reagálatlan etilénnel. Ez az anyagáram tehát tartalmazhat az etilént fogyasztó eljárásban képződött nem kívánatos melléktermékeket, amely melléktermékek legnagyobb része telített és részben klórozott vagy egyáltalán nem klórozott. Alternatív 55 módon az anyagáram bármely más forrásból származhat és tartalmazhat bármilyen telített és/vagy részben klórozott szénhidrogént és klórt, amelyek közül a klór eltávolítása kívánatos. Az 1 vezetéken át. jut a klórban dús anyagáram a 2 hőcserélőbe, 60 amelyben az anyagáram hőmérséklete mintegy 90 °C ás mintegy 250 °C, előnyösen mintegy 100 °C és mintegy 180 °C közé emelkedik. Az 1 vezetéken át bejuttatott anyagáram ezt követően a 3 reaktorba jut, amely egy rögzített katalizátorágyas reaktor, a 65 katalizátor pedig fémvas és aktivált alumínium-oxid olyan részecskéinek keveréke, amelyek át vannak itatva vas(III)-kloriddal vagy előzetes kezelés útján, vagy pedig in situ kezeléssel, ahol az utóbbi esetben a vas(UI)-klorid fémvas és a molekuláris klór egymásrahatása útján képződik, továbbá a vas látszólagos fajlagos felületének az alumínium-oxid teljes BET-felületére vonatkoztatott aránya két határérték között változik, éspedig az alsó határérték egyenlő a belső reaktorfal fajlagos felületének és a benne lévő alumínium-oxid teljes BET-felületének hányadosa másfélszeresével vagy közel 1 x 10“7 értékkel (amelyik nagyobb), a felső határérték pedig közel 2 x 10“6. Előnyösen ez az arány érték közel 2 x 10~7 és 5 x 10”7 közötti. A „teljes BET-felület” alatt a cm2/g-ban kifejezett BET-felületnek és a katalizátorágyban lévő alumínium-oxid teljes súlyának (grammokban kifejezett) szorzatát értjük, amelyet olyan megfelelő egységgé alakítunk, hogy az előbb említett arányérték végül is egy dimenzió nélküli szám legyen. A fémvas látszólagos fajlagos felülete és az alumínium-oxid részecskék fajlagos felülete közötti viszony illusztrálására szolgál az az adat, hogy az aktivált alumínium-oxid BET-felülete jellegzetesen 2 400 000 cm2/g. Ha ezt az értéket vesszük alapul, akkor a fém és az alumínium-oxid fajlagos felületének aránya a „fém felülete cm2-ben per alumínium-oxid kilogrammban” egységekké alakítható, így a fÿagos felületek aránya mintegy 284 - 5334 fém-cnr/alumínium-oxid-kg, előnyösen ugyanilyen dimenzióban mintegy 526-1195. A találmány szerinti eljárás azon foganatosítási módja esetében, amikor előzetes kezeléssel az alumínium-oxidot vas(III)-kioriddal átitatjuk, a fémvasban kifejezett és súlyzókban megadott vas(III)-klorid mennyiség a katalizátor részecskék súlyára vonatkoztatva mintegy 0,5-10%, előnyösen mintegy 2-6%. A találmány szerinti katalizátorkeverék különösen hatásos olyan reaktorokban, amelyek nem korrodálódnak, miáltal a reaktorfalak korróziójából eredő működéskiesések megelőzhetők. A katalizátor vonatkozásában a „keverés” kifejezés alatt azt az elrendezést is értjük, amikor a fémvas rétegei váltakoznak az impregnált és/vagy nem impregnált katalizátor rétegeivel, illetve azt az elrendezést is, amikor a keverék kvázihomogén, vagyis a keverék egyik komponense véletlenszerűen vagy megközelítően egyenletes eloszlásban veszi körül a másik komponenst. A fémvas lehet kereskedelmi forgalomban lévő oszloptöltet vagy törtvas formájában vagy bármely olyan más formában, amelyben a vas elsősorban fémes formában fordul elő. A 3 reaktor lehet tartály jellegű vagy csőreaktor típusú, és úgy alakítható ki, hogy a reagálandó gázok vagy lefelé vagy fölfelé haladjanak át rajta. A 3 reaktort mintegy 90 °C és mintegy 250 °C, előnyösen mintegy 100 °C és mintegy 180 °C közötti hőmérsékleten, illetve mintegy 2 kg/cm2 és mintegy 6 kg/cm2, előnyösen mintegy 2,7 kg/cm2 és mintegy 5,2 kg/cm2 közötti nyomáson üzemeltetjük. A térsebesség értéke ugyanakkor mintegy 50 óra“1 és mintegy 1000 óra“1, előnyösen mintegy 100 óra“1 és mintegy 500 óra“1 között, a tartózkodási idő mintegy 2 másodperc és mintegy 50 másodperc, 3
