195632. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán termikus hasítására
1 195 632 2 A találmány tárgya eljárás 1,2-diklór-etán Idillikus hasítására, meghatározott, a hasítási reakciót gyorsító vegyüíetek jelenlétében. Az 1,2-diklór-etánt az iparban nagymennyiségben alakítják át hó'bontdssal vinil-kloriddá és sósavvá. Az eljárást például a következő szakirodalmi hely ismerteti: Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie, 4. kiadás (1 975), 9. kötet, 447. és 448. oldal. Az ismert eljárás szerint a hőbontást 500 -550 C-on végzik, és a kiindulási anyag 50-60 %-a alakul ál. Az átalakulás növelésére, illetve az elhasítás hőmérsékletének csökkentésére úgynevezett iniciátorokat adhatnak a reakcióelegvhez, például 0,2—0,5 tömeg% mennyiségben. Iniciálorokként, illetve katalizátorokként a klórt, oxigént, jódot és a szén-tclrakloridol említik meg, megállapítják azonban azt is, hogy ezeknek az iniciátoroknak a hozzáadásával a melléktermékek képződése is növekszik. Ezért az iparban lemondanak ezeknek az anyagoknak a hozzáadásáról. Ugyanebből az irodalmi helyből kiderül, hogy az 1,2- -diklór-propán erősen gátló, azaz hátrányos hatást gyakorol az. 1,2-diklór-etán dchidroklórozásárn. Az 12 10 800. sz. német szövetségi közlársaságbeli közzétételi iratból ismert, hogy vinil-klorid előállítható 1,2-diklór-etán hőbontásával 0,29—1,96 MPa közötti nyomáson és 500 és 620 °C közötti hőmérsékleten, 0,5 -2 töincg% halogén vagy bomlás folytán halogént leadó vegyüíetek jelenlétében. Bomlás folytán halogént leadó vegvületen szulfurilkloridol, tionil-kloridot, hexaklór-etánt, szén-tetrakloridot és perklóretilént értenek. Előnyben részesítik ugyan a klórvegvületeket, azonban a képződő melléktermékek miatt kerülni kell a 2 szénatomnál többet tartalmazó szénhidrogéneket. Ismert továbbá az 19 53 240 sz. német szövetségi köztársaságbeli közrebocsájtási iratból egy olyan eljárás vinil-klorid előállítására diklór-etánnak iniciátor jelenlétében történő hevítésével lejátszódó dehidroklórozása útján, amelynél a hőbontást 250- 450 °C-on és 0,19-2,94 MPa nyomáson, a diklór-etán mennyiségére vonatkoztatott 0,2-0,9 tömeg% iniciátor jelenlétében végzik. Iniciátorként a klórt, oxigént, nitrozil-kloridot és a hexaklór-etánt említik meg. A 42-22921 sho számú, 1967 november 8-án publikált japán szabadalmi bejelentés a CX3N02 általános képle tű vegyidet, ahol X jelentése hidrogénatom, klóratom, brómatom, metilcsoport vagy nitrocsoport, 0,005-1 mól% mennyiségének alkalmazását ismerteti iniciátorként 1,2-diklór-etán 2,02-3,64 MPa nyomáson és 450—650 °C hőmérsékleten történő hőbontásánál. A 40-28779 cs 55-68834 sho számú japán szabadalmi leírásokból ismert a bróin-trihalogén-metán, például a bróm-triklór-metán iniciátorként történő alkalmazása 1,2-diklór-etán hőbontásánál. A brómnak és a brómtartalmú vegyületeknek általában az a hátránya a klórhoz és a klórtartalmú vegyietekhez képest, hogy az 1,2-diklór-etán elbontásához szükséges magas hőmérsékleten súlyos korróziós problémát okoznak, emellett még drágábbak is a klórvegyületeknél. Szulfuril-klorid és tionil-klorid alkalmazása esetén a képződő kéndioxid eltávolításáról is gondoskodni kell. Hasonló a helyzet a nitrozil-kloridnál és a CX3N02 általános képielíí nitro-metánoknál, amelyeknél a képződő nitrogénoxidokat kell eltávolítani, s ezen túlmenően még a hulladékgáz elhelyezése is problémát jelenthet. Ellentétben az 12 10 800 sz. német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat adataival, amely szerint a két szénatomosnál nagyobb klórozott szénhidrogének a képződő melléktermékek miatt kcrülcndők, azt találtuk, hogy meghatározott három szénatomé s klórozott szénhidrogének igen jó iniciátorok az 1.2- diklór-etán hőbontásánál, s némelyik ilyen vegyület hatása túlszárnyalja á technika állásában megnevezet klór-, illetve nilro-csoporl tartalmú iniciátorokét. Az 1,2-diklór-clán azonos konverziója esetén ezek a vegyüíetek kevesebb nem-kívánt mellékterméket szolgáltatnak, mint például egy isanert két szénatomos klórozott szénhidrogén iniciátor vagy mint amikor iniciátor nélkül folytatjuk le a reakciót. A meghatározott három szénatomos klórozott szénhidrogének kedvező hatása meglepő, mivel más három szénatomos klórozott szénhidrogének, például az 1,2-diklór-propán, éppen ellenkező hatást lejt ki és gátolja az 1,2-diklór-etán hőbomlását [lásd az Ullmanns Encyklopaedie der technischen Chemie idézett helyét]. A találmány célja olyan eljárás biztosítása, amely lehetővé teszi az 1,2-diklór-etán hőhontásánál a hasítási hőmérséklet csökkentését, valamint azt, hogy a hár ításnál kisebb mennyiségben képződjenek a nemkívánt melléktermékek. Ezt a célt úgy érjük el az 1,2-diklór-etánnak 300- 603 °C közötti hőmérsékleten, 1-4 MPa nyomáson, legalább egy, a hasítási reakciót meggyorsító vegyidet jelenlétében végzett, vinil-kloriddá történő hőbontásá 'al, hogy a találmány értelmében ilyen vegvületként/vegyületekként a felhasznált 1,2-diklór-etán mennyiségére vonatkoztatott 0,01—1 tömeg% triklór-aeetil-kloridot vagy olyan vegyületet használunk, amely 3 szénatomot, legalább 6 klöratomol és az egyes szénatomokhoz kapcsolódva 0 vagy 1 hidrogénatomot tartalmaz. A triklór-acetil-klorid mellett alkalmas vegyület például a hexaklór-propán. Különösen jó eredményeket kapunk a hexaklór-propénnel, a heptaklór-propánnal és az oktaklór-propánnal. Használhatunk egyetlen találmány szerint alkalmazandó vegyületet vagy több ilyen vegyidet keverékét vagy a találmány szerint alkalmazandó vegyüíetek és az 1,2-diklór-etán hőbontásának meggyorsítására ismert módon használt vegyüíetek keverékeit. A találmány szerint alkalmazott vegvületeket célszerűen a szokásos módon a hőbontáshoz történő bevezetése előtt adjuk hozzá a tisztított cseppfolyós 1.3- diklór-etánhoz. Jobb adagolást érhetünk el, ha a vegvületekből először tömény, 30—60 tömeg%-os oldatot készítünk tisztított 1,2-diklór-etánnal, és ezt az oldatot adjuk hozzá valamely szokásos adagoló berendezéssel, például adagoló szivattyúval a tisztított 1,2-diklór-etán főtömegéhez. Ila a találmány szerint felhasznált vegvületeket az 1,2-diklór-etán mennyiségére vonatkoztatva 0,01 t%-nál kisebb mennyiségben alkalmazzuk, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
