181498. lajstromszámú szabadalom • Eljárás monoklór-acetil-klorid és monoklór-ecetsav előállítására triklór-etilén hidratálásával
5 181498 6 tört értékét értjük. A tört számlálója a reaktorba bevezetett triklór-etilén és/vagy 1,1,1,2-tetraklór-etán mólszámának és a reaktort elhagyó triklór-etilén és/vagy 1,1,1,2-tetraklór-etán mólszámának különbségével egyenlő. A „monoklór-acetil-kloridra vonatkoztatott szelektivitás” megjelölésen a képződött C1CH2—COC1, mól átalakult (CC12 = CHC1 + CC13CH2C1), mól tört értékét értjük. Hasonlóképpen, a monoklór-ecetsavra vonatkoztatott szelektivitás értékét a képződött C1CH2—COOH, mól átalakult (CC12 = CHC1 + CC13CH2C1), mól tört értéke adja meg. 1. példa Keverővei, nyomásszabályozóval és szintszabályozóval felszerelt, üvegbélésű acél reaktorba folyamatos üzemben 1264 kg/óra (9,61 kmól/óra) triklór-etilént és 181 kg/óra 40,3s%-os vizes vas(III)-klorid-oldatot [0,45 kmól/óra vas(IlI)-klorid +6 kmól/óra víz] vezetünk be. A triklór-etilén és a víz mólaránya tehát 1,6; a vas(III)-klorid mennyisége pedig a reakcióelegy súlyának (a gázalakú és az oldott sósavat figyelmen kívül hagyva) 5,8 súly%-át teszi ki. A reaktoban uralkodó abszolút nyomást 30 bárra, a hőmérsékletet pedig 150 C°-ra állítjuk be. A reagensek tartózkodási ideje a reaktorban 4 óra. A reaktorból folyamatos üzemben 1257 kg/óra folyadékot vezetünk el (ez az érték nem tartalmazza az oldott sósavat), amelynek összetétele a következő: 656,5 kg monoklór-acetil-klorid 9,5 kg monoklór-ecetsav 366 triklór-etilén 141 kg 1,1,1,2-tetraklór-etán 16 kg nagy fajsúlyú klórozott termék (fp.: > 150 C')^ 49 kg vas(III)-klorid 19 kg vas(II)-klorid A reakció során összesen 5,16 kmól/óra sósavat regenerálunk (ez az érték a gázfázissal folyamatosan elvezetett sósav és a folyadékfázisból nyomáscsökkentés hatására felszabaduló oldott sósav mennyiségének összege). A katalizátor regenerálási folyamatának első lépésében a folyadékfázis frakcionálásával elkülönítjük a monoklór-acetil-kloridot és a reagálatlan klórozott szénhidrogéneket, majd a maradékként kapott, vas(II)-kloridot és vas(IIl)-kloridot tartalmazó elegyet vízzel kezeljük, és a vas(II)-kloridot klórgázzal oxidáljuk. A kapott, vas(IH)-kloridot tartalmazó oldatot visszavezetjük a reaktorba. A fenti eljárással elért konverzió 62,3%, a monoklóracetil-kloridra vonatkoztatott szelektivitás 97,0%, a monoklór-ecetsavra vonatkoztatott szelektivitás pedig 1,7%. 2. példa Az 1. példában közéltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a reaktorba 1151 kg/óra (8,75 kmól/óra) tríklór-c tilént és 266,5 kg/óra 27,3 súly%-os vizes vas(III)-klorid-oldatot [0,45 kmól/óra vas(III)-klorid+10,75 kmól/óra víz] vezetünk be. A triklór-etilén és a víz mólaránya tehát 0,81 ; a vas(III)-klorid mennyisége a reakcióelegy súlyának (a gázai ikú és az oldott sósavat figyelmen kívül hagyva) 7,1 súly%-át teszi ki. A -eagenseket 1 m3/óra áramlási sebességgel vezetjük be. A reagensek 4 órán át tartózkodnak a reaktorban. A reaktorból 1032 kg/óra folyadékot vezetünk el (ez az érték nem tartalmazza az oldott sósavat), amelynek összetétele a következő: 430,5 kg monoklór-acetil-klorid 328 kg monoklór-ecetsav 167 kg triklór-etilén 32 kg 1,1,1,2-tetraklór-etán 2 kg nagy fajsúlyú klórozott termék (fp.: > 150 C*) 70 kg vas(III)-klorid 2,6 kg vas(lI)-klorid 10,56 kmól/óra sósavat regenerálunk. A fenti eljárással elért konverzió 83,3%, a monoklór-acetil-kloridra vonatkoztatott szelektivitás 52,3%, a monoklórecetsavra vonatkoztatott szelektivitás pedig 47,6%. 3. példa Az 1. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a reaktorba 1249,5 kg/óra (9,5 kmól/óra) triklór-etilént és 190,5 kg/óra 28,1 súly%-os vizes vas(III)-klo :id-oldatot [7,6 kmól/óra víz+0,33 kmól/óra vas(III)klorid) vezetünk be. A triklór-etilén és a víz mólaránya tehát 1,25; a vas(III)-klorid mennyisége a reakcióelegy súlyának (a gázalakú és az oldott sósavat figyelmen kívül hagyva) 4,5 súly%-át teszi ki. A reagenseket 1 m3/óra áramlási sebességgel vezetjük be. A reaktorból 1188,5 kg/óra folyadékot vezetünk el (ez az érték nem tartalmazza az oldott sósavat), amelynek összetétele a következő: 447 kg monoklór-acetil-klorid 172 kg monoklór-ecetsav 393 kg triklór-etilén 119 kg 1,1,1,2-tetraklór-etán 6 kg nagy fajsúlyú klórozott termék (fp.: > 150 C*) 45,5 kg vas(III)-klorid 6 kg vas(II)-klorid é,89 kmól/óra sósavat regenerálunk. A fenti eljárással elért konverzió 61,1%, a monoklór-ac jtil-kloridra vonatkoztatott szelektivitás 68,3%, a mono-klor-ecetsavra vonatkoztatott szelektivitás pedig 31,4%. 4. példa Az 1. példában közöltek szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy a reaktorba 1663,5 kg/óra ( 12,65 kmól/óra) triklór-etilént és 260,5 kg/óra 37,4 súiy%-os vizes vas(III)-klorid-oldatot [9,05 kmól/óra víz+0,6 kmól/óra vas(III)-klorid] vezetünk be. A triklór-etilén és a víz mólaránya tehát 1,4; a vas(III)-kloríd mennyisége a reakcióelegy súlyának (a gá'■.alakú és az oldott sósavat figyelmen kívül hagyva) 5,9 su y%-át teszi ki. A reagenseket 1,33 m3/óra áramlási sebességgel vezetjük be A reagensek 3 órán át tartózkodnak a reaktorban. A reaktorból 1649 kg/óra folyadékot vezetünk el (ez az érték nem tartalmazza az oldott sósavat), amelynek összetétele a ke vetkező: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
