191194. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán előállítására
1 191 194 2 A találmány tárgya eljárás 1,2 - diklór - etán előállítására etilen és klór folyékony 1,2 - diklór - etánná történő átalakításával a szokásos katalizátorok jelenlétében, ahol a reakció közben keletkező reakcióból felhasználjuk és a nem kívánatos magasabb klórszámú, így tri-, tetra- és pentaklór-etán képződését a reaktorban messzemenően megakadályozzuk, valamint ilyen termékek kumulálódásál a rcakciózónában meggátoljuk. Olefinek klórral történő klórozása ismert exoterm reakció. Etilén klórral történő klórozása esetén a reakcióhő 2 200 kJ/kg 1,2 - diklór - etán. Egy tonna 1,2- diklór - etán előállításakor tehát olyan mennyiségű hő keletkezik, amely elegendő mintegy egy tonna gőz előállításához. A diklór-etán előállítására szolgáló ismert eljárásoknál a reakcióhőt vagy a reaktor hűtésével vezetik el vagy részben a reakció közben keletkező diklór-etán közvetlen elpárologtatására és a rcakcióclegyböl, illetve a reaktorból történő kiűzésére vagy egyes esetekben csupán a más eljárással előállított 1,2- diklór - etán rektifikálására hasznosítják többé vagy kevésbé. Az etilén klórral történő klórozásakor keletkező reakcióhő kombinált elvezetését ismerteti a 15 43 108 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás. Itt a reakció foganatosításához használt vasreaktort hütőzónával látták cl, melybe hűtővizet vezetnek a reakció közben keletkező hő elvezetésére és az átalakításhoz előre meghatározott 50-70 'C közötti hőmérséklet beállításához. Az 1,2 - diklór - etán forráspontja alatt lévő reakcióhőmérséklet beállítását úgy szabályozzák, hogy a képződő 1,2- diklór - etánt gőz formájában folyamatosan eltávolítják a reakciótérből. Bár ennél a munkamódszernél magasabb klórszámú termékek nem kumulálódnak a reaktorban, mégis képződik 3,3 % triklóretán és a reakcióhő nincs hasznosítva, mert a kondenzált 1,2 - diklór - etánt még meg kell szabadítani az említett mellékterméktől, A 15 43 108 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerinti eljárással lényegében azonos eljárást ismertet a 29 35 884 számú német szövetségi köztársaságbeli kqzrebocsátási irat, mely eljárás jellemzője, hogy a reaktortöltetet a reakció alatt a reaktorhoz csatlakozó körvezetéken keringtetik és a reaktor tetején gőz halmazállapotban távozó termékből rektifikálókolonnában 1,2 - diklór - etánt nyernek ki. Az eljárás hátránya, hogy a magasabb forráspontú melléktermékeket a rcktjfikálókolonna aljáról a reaktorba visszavezetik, és így a szakaszosan elvett fenékterméket külön fe! kell dolgozni és a reakcióhő csak részben hasznosítható, További eljárást ismertet etilén-klorid előállítására a 24 27 045 számú német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat, amely szerint a) etilént és klórt vezetnek be egy nyomás alatt levő reakciózónába, amely két szénatomos klórozott szénhidrogént vagy ilyen szénhidrogének elegyét tartalmazó átfolyó folyékony közeget tartalmaz, mely közeg hőmérsékletét a reaktorban uralkodó nyomáshoz tartozó forráspont alatt tartják és ily módon nyers folyékony etilén-kloridot kapnak; b) a nyers folyékony etilén -kloridot az átfolyó közeggel együtt egy alacsonyabb nyomású zónába vezetik, ahol a nyomást és a hőmérsékletet olyan értéken tartják, hogy a szennyezett etilén-klorid, a klót és etilén reakciója közben keletkezett reakcióhő által elpárolog és c) a gőz halmazállapotú szennyezett etilén-kloridot egy rektifikálózónába vezetik és a klór és etilén reakciója közben keletkezett reakcióim segítségével rektifikálják, ahol a tisztított etilén-klorid a rektifikálózónából eltávozik, míg a rcktifiká lózóna fenék termékét az alacsonyabb nyomású zónába visszavezetik és az átfolyó közeggel egyesítik. A fenéktermék visszavezetése a reaktorba azért hátrányos, mert az átfolyó közeget magasabb forráspontú klórozott termékkel szennyezi, melyet abból el kel távolítani. A 24 27 045 számú német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat 4. példája szerint az 1,12 - triklór - etán mennyisége az átfolyó közegben mintegy 60 %. Ez azt jelenti, hogy az ismert klórozási reakció jelentős mennyiségű nemkívánatos melléktermék képződése mellett játszódik le. A feladat tehát az ismert eljárások javítása volt, oly módon, hogy a melléktermékek képződését messzemenően elkerüljük és a reakció közben keletkező reakcióból optimális mértékben kihasználjuk. Ezt a feladatot szinte teljesen megoldja a P 31 37 513.8 számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárás. Ennek a bejelentésnek a tárgya egy eljárás 1,2 - diklór - etán előállítására etilén és klór reakciójával egy reakciózónában, amely két szénatomos klórozott szénhidrogént tartalmazó keringtetett folyékony közeget tartalmaz, a folyékony közegnek a reakeiózónábai uralkodó nyomáshoz tartozó forráspontjánál alacsonyabb hőmérsékleten, a klórátvitelhez szokásos katalizátor jelenlétében és adott esetben a.melléktermékek képződését meggátló inhibitor jelenlétében nyers 1,2 - diklór - etán képződése közben, melyet a reakciózónábói eltávolítunk és egy külön írakcinálókolonnában tisztítunk. Az eljárás jellemző vonása, hogy a) ekvimoláris mennyiségű etilént és klórt vezetünk a keringtetett folyékony közegbe és egy keverőzónában végzett intenzív keverés után a reakcíóelegyct a 75 200 "C hőmérsékletű és 1-15 bar nyomású reakciózónában reagáltatjuk, ahol a reakcióelegy közepes tartózkodási ideje a keverő- és reakciózónában 1-15 óra; b) a reakciózónából a folyékony közeg egy részét elvezetjük és két rész áramra osztjuk, ahol az egyik részáramol hőenergiája leadása céljából egy hőcserélőbe vezetjük, majd csökkentett hőmérsékleten a keverő- és reakciózónába visszavezetjük, míg a másik részáramot egy nyomásmentesítőbe vezetjük, ahol a reikciózónában képződött reakciótermék, valamint adott esetben a reakciózónába! vezetett és más eljárással előállított 1,2 - diklór - etán megfelelő része a második részáramból elpárolog és a gőzöket egy frakcionálókolonnába vezetjük, inig az el nem párolgóit részét a második részáramnak a keringetett folyékony közeg keverő- és reakciózónájába visszavezetjük és c) a frakcionálókolonába vezetett gőzökből az 1,2 - diklór - elánt desztillációs úton eltávolítjuk a hőcserélőben átadott hő egy részének felhasználásával és a kolonna fejrészén eltávolítjuk, míg a kolonna fenékrészén magasabb klórszámú termékeket gyűjtünk össze, ezeket eltávolítjuk és külön feldolgozzuk. A talál5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
