195175. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán előállítása során alkalmazott katalizátor visszanyerésére
195175 A találmány tárgya eljárás vízmentes vas(III)-kloridból és egy nitrogénbázisból, illetve annak sójából álló katalizátorkeverék visszanyerésére 1,2-diklór-etánnak etilén és klór reakciójával oldószerként 1,2-diklór-etánban 30—70°C közötti hőmérsékleten és 1,1 — 1,6 bar közötti nyomáson történő előállítása során, az 1,2-diklór-etánra vonatkoztatva 0,001—0,5 tömeg% vas(III)-klorid-koncentráció és a vas(III)-klorid koncentrációjával ekvivalens mennyiségű nitrogénbázis, illetve annak sójának hozzáadása mellett, adott esetben a melléktermékek képződését gátló inhibitor jelenlétében. Az 1,2-diklór-etán előállítása etilén és klór reakciójával oldószerként és reakcióközegként 1,2-diklór-etán jelenlétében ismert. A klóraddíció gyorsítására katalizátorként a periódusos rendszer IV—VI. csoportjaiba tartozó elemek klóridjai mellett elsősorban vízmentes vas(III)-kíoridot használnak, adott esetben oxigén jelenlétében, mivel a vas (III)-klorid könnyen hozzáférhető és olcsó. Ebben a reakcióban legfontosabb melléktermékként a diklór-etán szubsztitúciója következtében 1,1,2-triklór-etán keletkezik. A gyakorlat során az etilén klóraddíciója során vagy 90°C körüli reakcióhőmérsékletet alkalmaznak, amikoris a felszabaduló reakcióhőt kihasználva a reakciótermék kidesztillál a reakcióelegyből, vagy alacsonyabb, mintegy 30—60°C közötti hőmérsékletet alkalmaznak, mint ezt az Ullmann-féle Encyklopädie der technischen Chemie, 9. kötet (4. kiadás, 1975) a 427. oldalon ismerteti. Ez utóbbi esetben a reakcióhő nem használható ki a nyers diklór-etán rektifikálására, hanem, mint például a 19 05 517. számú német szövetségi köztársaságbeli közrebocsátási irat ismerteti, a reakcióelegyet átvezetik egy hőcserélőn. Az alacsonyabb hőmérsékleten előállított nyers, katalizátortartalmú diklóretánt eddig általában elvezették a reakcióedényből, hogy a katalizátort és a nyerstermékben lévő hidrogénkloridot vízzel, illetve vizes alkálioldattal történő mosással elválasszák, majd a diklóretánt a vizes rétegtől elválasztották és az ismert módon desztillációs úton feldolgozták. A vas(III)-klorid katalizátorként történő felhasználása az etilén addíciós klórozása során bizonyos hátrányokkal jár. Így a vas(III)-klorid víz jelenlétében korrodeálja a reaktor, a kolonna vagy hőcserélő fém részeit, amennyiben azok érintkeznek a katalizátorral. A klórozáshoz általánosan használt technikai tisztaságú klór mindig tartalmaz nyomnyi nedvességet, ezen kívül a nem kívánatos mellékreakciók során mindig keletkezik hidrogénklorid. A 31 48 450 DE közrebocsátási irat szerint a vas(III)-klorid katalizátor által az 1,2- -diklór-etán előállítása során okozott korrózió nem korrózióálló reaktorokban jelentősen csökkenthető, ha a vas(III)-klorid katalizátorhoz adalékanyagokat adnak. Ezen túl- 2 1 menően megállapították, hogy ezek az adalékanyagok kedvezően befolyásolják a melléktermékek képződését, minthogy csökkentik azt. A 31 48 450 DE közrebocsátási irat egy olyan katalizátorkeveréket ismertet, amely vízmentes vas (III)-klorid mellett további komponenst tartalmaz, és amely alkalmas az 1,2-diklór-etánnak etilén és klór reakciójával oldószerben normál nyomáson vagy túlnyomáson történő előállítására, aholis a további komponens a vas(III)-klorid menynyiségével mintegy ekvivalens mennyiségű nitrogénbázis vagy annak sója. A nitrogénbázis lehet ammónia, egy primer, szekunder vagy tercier alkil-, aralkil-, aril- vagy aliciklusos amin vagy poliamin. A nitrogénbázis sója előnyösen halogénsó, például ammónium-klorid. A 31 48 450 DE közrebocsátási iratban ismertetett katalizátorkeverék különösen alkalmas az etilén magasabb hőmérsékleten végzett klórozására, amikoris etilén klórozásának reakcióhője kihasználható oly módon, hogy a termelt 1,2- diklór-etánt a reakcióelegyből gőz formájában kihajtsuk. A katalizátor ennek során a reakcióelegyben marad, így a mindenkori csekély katalizátorveszteséget időről időre pótolni kell. Ezzel ellentétben az 1,2-diklór-etán forráspontja alatt vezetett klórozási eljárásoknál a katalizátor a képződött nyers diklóretánból például vízzel kimosható, miközben a katalizátor a mosóvízben oldódik, így a keletkező katalizátorveszteséget friss katalizátor adagolásával ki kell egyenlíteni. Mivel a 31 48 450 DE közreboszátási iratban ismertetett eljárás során a vízmentes vas(III)-klorid és a nitrogénbázis formájában a klórozó elegyhez használt katalizátor komponensek kis mennyiségben is nagy hatékonyságú katalizátort képeznek, célszerűnek tűnt, ha ezt a katalizátort a klórozó elegy feldolgozása során a klórozó elegyben mutatott koncentrációja függvényében visszanyerik, és az etilén és a klór reakciójához ismételten felhasználják. A fenti katalizátort tarta'mazó klórozó elegy megfelelő feldolgozását ismerteti a találmány szerinti eljárás. A találmány tárgya tehát eljárás vízmentes vas(III)-kloridból és egy nitrogénbázisból, illetve annak sójából álló katalizátorkeverék visszanyerésére 1,2-diklór-etánnak etilén és klór reakciójával oldószerként 1,2-diklór-etánban 30—70°C közötti hőmérsékleten és 1,1 —1,6 bar közötti nyomáson történő előállítása során, az 1,2-diklór-etánra vonatkoztatva 0,001—0,5 tömeg% vas (III) - -klorid-koncentráció és a vas(Ill)-klorid koncentrációjával ekvivalens mennyiségű nitrogénbázis, illetve annak sójának hozzáadása mellett, adott esetben a melléktermékek képződését meggátló inhibitor jelenlétében, oly módon, hogy a) a klórozó elegyet egy desztilláló kolonnára vezetjük, a keverékből az 1,2-diklór-etánt 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
