195632. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 1,2-diklór-etán termikus hasítására
3 195632 4 nem kapunk kielégítő gyorsító hatást a hőbontásnál. Ha a vegyületeket az 1,2-diklór-etán mennyiségére vonatkoztatva 1 t%-nál nagyobb mennyiségben használjuk, akkor a hátrányok, például a megsokszorozódó melléktermék-képződés és a nagyobb költségek elnyomják az elérhető további hatást. A vegvületet előnyösen 0,05—1 tömeg% mennyiségben használjuk, a reakcióba bevitt 1,2-diklór-etán mennyiségére vonatkoztatva. Alacsonyabb elbontási hőmérséklet, például 350 450 °C közötti hőmérséklet esetén célszerűen a fenti előnyös koncentrációtartomány felső részébe eső koncentrációban, így 0,2— 1 tömeg% mennyiségben használjuk a vegyüieteket. Magasabb elbontási hőmérsékleteknél, így 450— 550 °C-on a vegyületeket inkább a fenti előnyös koncentrációtartomány alsó részébe eső koncentrációban, így 0,01-1 tömeg% mennyiségben alkalmazzuk, a reakcióba bevitt 1,2-diklór-etán mennyiségére vonatkoztatva. 300 C alatti hőmérsékleten a találmány szerint alkalmazandó vegyületek nem biztosítanak gazdaságosnak tekinthető konverziót. 600 °C feletti hőmérsékleten nem szolgáltai a találmány szerinti eljárás elegendő előnyt. Előnyösen 350-550 °C közötti hőmérsékleten dolgozunk. A gáz halmazállapotú 1,2-diklór-etán közepes tartózkodási ideje a hőbontás hőmérsékletére melegített zónában általában 2—100 s, ahol magasabb hőmérsékletek (500—600 °C) esetén rövidebb tartózkodási időt állítunk be, mint alacsonyabb hőmérsékletek alkalmazásakor (300—500 °C-on). A találmány szerinti eljárás ipari léptékben történő kivitelezésekor a tartózkodási idő 4-40 s. Az 1,2-diklór-etán hőbontását a találmány szerinti adalékanyag jelenlétében, de egyébként önmagában ismert módon végezzük, például az ismert csöves bontókemencében, 20—166 mm belső átmérőjű üres csövekben, amelyeket kívülről fűtjük. A hőbontó zónából való kilépés után a szokásos módon lehűtjük a forró gázokat, a képződött sósavat és vinil-kloridot, valamint az átalakulatlan 1,2-diklór-etánt desztillációval elválasztjuk és ismert módon tisztítjuk. A találmány szerinti eljárás felhasználható a hőbontás hőmérsékletének csökkentésére azonos konverzió mellett, vagy a konverzió növelésére azonos hőbontási hőmérsékleten. Különösen a hőbontási hőmérséklet csökkentésekor tapasztaljuk, hogy az energiamegtakarítás mellett kisebb mennyiségben képződnek zavaró melléktermékek. Az eljárás az. 1,2- -diklór-etán hőbontására rendelkezésre álló nagyüzemi készülékekben kivitelezhető, a további készülékigény csekély. A találmányt az alábbi példákkal és összehasonlító kísérletekkel részletesen ismertetjük. Különféle iniciátorok összehasonlítása 1,2-diklór-etán hőbontásánál Az alkalmazott készülék az 1,2-diklór-etán tárolóedényéből, rotamétcrből, ahhoz csatlakoztatott és egy kvarccsővel összekapcsolt, fűthető üvcglombikból áll. A kvarccső fűthető, belső átmérője 18 mm, hosszúsága 500 mm. A kvarccső kimeneté cgv, a viszszaszívást meggátló berendezésen keresztül négy, egymás után kapcsolt mosópalackkal, utána pedig hűtőcsapdával van összekötve. A kvarccső végétől 5 nézve első mosópalack desztillált vizel, a második 1 mólos vizes káliumhidioxid-oldalot, a harmadik és a negyedik pedig 100—100 cm3 dimetil-glikolt tartalmaz. A vízzel és káliumhidroxid-oldattal töltött mosópalnckok +5 °C-ra vannak lehűtve. A dimetil- 10 -glikoll tartalmazó mosópalackok hőmérséklete 20 C körüli, az ezekhez csatlakozó hűtőcsapda —78 C-ra hűtött. A kísérletek folyamán az üveglombikot 350 °C-ra, a kvarccsövet pedig 400 °C-ra melegítjük (a fűtőzóna középső részén, a cső falának külsején 15 mérve). A tároló edénybe 1,2-diklór-etánt töltünk, amely mindig l tömeg% mennyiségben tartalmazza az I. táblázatban feltüntetett iniciátorokat. A rotarneteren óránként 47,2 g 1,2-diklór-etán halad át, a Kitölt üveglombikba kerül és; ott elgőzölög. Az 1,2-di- 20 klór-e tán gőzeit átvezetjük a kvarccsövön, majd az ahhoz csatlakoztatott mosópalackokon és a hűtőcsapdán. Egy óra elteltével megszakítjuk a kísérletet, a harmadik és negyedik inosópal,sokban levő diniét il-glikolt egyesítjük az ciső és második mosópaiackbau kondenzált 1,2-diklór-etánnal, és kvantitatív gázkromatográfia segítségéve! meghatározzuk az egyesített folyadékokban levő vinil-klorid mennyiséget. A súlymérleg és az alkalmazott káliumlúdroxid-oldat vissza- 30 titrálása megerősíti az eredményt. A kapott értékeket az l. táblázatban adjuk meg töineg%-ban kifejezve, arra a várható vinil-klorid mennyiségre (100 tömcg%) vonatkoztatva, amely elméletileg 100 %-os etánhasításnál képződhet. 35 A hűtőcsapdában nem képződik kondenzátum. Az 1,2-diklór-etán gőzeinek tartózkodási ideje a fűtött csőszakaszon (az elbontott 1,2-diklór-etán hányadának figyelembevétele nélkül számolva) körülbelül 17 s. 40 Az I. táblázatban a technika állása szerint végzett összehasonlító kísérleteket betűkkel, a találmány szerinti példákat pedig számokkal jelöljük. 45 1. táblázat 1,2-Diklór-etán hőbontása különféle iniciátorok 1 tömeg% mennyiségének hozzáadása esetén, 400 °C-on (a csőfal hőmérséklete) 50 55 60 65 összehasonl. kírérl.jll példa Adalékanyag t% vinil-klorid a hőbontás után Megjegyzés A nincs adalékanyag 0,3 A techB klór(CI2) 4 nika C tionil-klorid (SOCK) 10,2 állása D szulfuril-klorid (S02C12) 24,8 szerint E nitro-metán (CH3M02) 6,5 F nitrozil-klorid (NOCI) 32,7 c; letraklór-melán (Ct'K ) 2 H hexaklór-etán (C2C16) 6,5 3
