195175. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán előállítása során alkalmazott katalizátor visszanyerésére
195175 addig desztilláljuk, míg a katalizátor kiválik a folyékony fenéktermékből, majd a fenéktermékből kivált katalizátort elválasztjuk és az etilén és klór reakciójához ismételten felhasználjuk, vagy b) a klórozó elegyet egy adszorpciós szerre vezetjük, ami lehet aktívszén, Si02, az elegyben lévő katalizátort az adszorpciós szeren adszorbeáljuk, a keletkező szűrletből az 1,2- -diklór-etánt desztillációval leválasztjuk és a katalizátort az adszorpciós szerről 1,2-diklór-etánnal vagy más klórozott szénhidrogénnel vagy sósavval eluálva visszanyerjük. A találmány szerinti eljárás foganatosítása során a vas (III)-klorid koncentrációja a reakcióelegyben az oldószer mennyiségére vonatkoztatva 0,001—0,5 tömeg%, előnyösen 0,002—0,01 tömeg%, míg a nitrogénbázis, illetve sójának mennyisége a vas(III)-klorid mennyiségével ekvivalens. Oldószerként az 1,2-diklór-etán előállítására szolgáló megfelelő ismert eljárásokhoz hasonlóan jelen esetben is magát az 1,2- -diklór-etánt használjük. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös toganatosítási módja szerint, amikoris a klórozó elegyet egy adszorpciós szerrel kezeljük, előnyösnek mutatkozott az aktívszén vagy az Si02 felhasználása. A katalizátornak az adszorpciós szerről történő eluálásához 1,2-diklór-etánt vagy más klórozott szénhidrogént vagy sósavat használunk. A találmány szerinti eljárás technikailag haladó jellegűnek minősül, mert az ismételten felhasznált katalizátor által a melléktermékek képződése csekély mennyiségű 1,1,2- -triklór-etán és megfelelően csekély mennyiségű hidrogénklorid kivételével lecsökkenthető, illetve messzemenően visszaszorítható. Ezen felül a reakcióelegy hosszabb időn keresztül is világos marad, ha a klórozó elegyhez használt nitrogénbázis például ammónia. Egy a reakció során esetleg elszíneződött reakcióelegy ammónia hozzáadására rövid időn belül ismét kivilágosodik. Végül megállapítható, hogy a találmány szerinti eljárás során az átalakulás nagy tér/idő-kitermelés mellett közel kvantitatív. Ez az eredmény akkor is elérhető, ha a katalizátor mennyisége a vas(III)-kloridban kifejezve kisebb, mint 0,003 tömeg%. A klórozó elegy találmány szerinti feldolgozása nem volt kézenfekvő, mert abból a felismerésből indult ki, hogy a feldolgozásra szánt klórozó elegy nem a vas (III)-klorid és a nitrogénbázis formájában adagolt katalizátorkomponenseket tartalmazza, hanem a katalitikus hatású anyag a vas(III)-klorid és a nitrogénbázis reakcióterméke, amely katalitikus aktivitás szempontjából messze túlszárnyalja a vas(III)-kloridot. Ugyanakkor célszerűnek tűnt, ha ezt a katalizátort a vas(III)-kloriddal ellentétben a szokásos eljárásokkal visszanyerjük. A találmány szerinti eljárás foganatosítható például a 24 27 045 DE közrebocsátási 3 iratban ismertetett hurokreaktorban vagy bármely más alkalmas reaktorban. 1. példa Egy közel 25 m3 térfogatú hengeres reaktort megtöltünk 20.000 liter 1,2-diklór-etánnal, majd minden 1 kg 1,2-diklór-etánra számolva 170 mg vas(III)-kloridot adjunk hozzá. Végül az oldathoz (300 liter ammóniát a dunk. A reakcióelegyhez a reaktorfejben mért 13 bar nyomás és 40°C reakcióelegyhőmérséklet mellett óránként 1.008 kg etilént és 2.540 kg klórgázt, amely további adalékként 4 tf% inert gázt tartalmaz, valamint inhibitorként 8 m3 levegőt vezetünk. A klórozó elegyhez ezen kívül óránként 80 liter ammóniát és 170 mg vas(III)-kloridot adunk. A reaktorból óránként 3.542 kg nyers diklór-etánt vezetünk el, melyet egy desztilláló kolonna fenékrészébe adagolunk. Ez a nyerstermék az alábbi összetételű: C2H4 0,0069 tömeg% C2H5C1 0,0081 tömeg% 1.2- EDC 99,8 tömeg% 1.1.2- ETC 0,15 tömeg% (EDC==diklór-etán, ETC==triklór-etán) A kolonnát enyhén csökkentett nyomáson (a fejben minegy 0,7 abszolút bar) üzemeltetjük. A reakcióelegyből a kívánt reakciótermék 95%-át kidesztilláljuk, amikoris a tisztított 1,2-diklór-etán összetétele a következő: C2H5C1 0,01 tömeg% 1.2- EDC 99,98 tömeg% 1.1.2- ETC 0,01 tömeg% A kolonna fenéktermékét lehűtés után egy szűrőre vezetjük és szűrjük. A szűrletet további feldolgozás céljából egy vákuum-kolonnába vezetjük. A leválasztott katalizátort a szűrle*bői a levegő nedvességtartalmának kizárása mellett kinyerjük és az oldattartóba vezetjük, amely az 1,2-diklór-etánnal van töltve. A klórozás további menetében a reakcióhoz szükséges katalizátormennyiséget a viszszanyert részekből adagoljuk, míg a vas(III)-klorid és az ammónia adagolását leállítjuk. 2. példa Az 1. példa szerint kapott nyerstermékből óránként mintegy 1,2 kg-t egy kolonnára vezetünk, amely 850 mm hosszan 335 g aktívszénnel van töltve. Az abszorberről távozó oldatban 6 nap után sem lehet vasat kimutatni. A kapott szűrletből az 1,2-diklór-etánt desztillációval elválasztjuk. Az aktívszenet hígított sósavval regeneráljuk. 3. példa Az 1. példa szerint kapott reakcióelegyet, amely 0,275 tömeg% vas(III)-kloridot és ekvivalens mennyiségű ammóniát tartalmaz, a katalizátor elválasztásához finom szemcsés Si02-vel töltött abszorpciós kolonnára vezetjük. Miután a felvett vas(III)-klorid menynyisége elérte a 3,85 g/100 g Si02 értéket, az 4 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
