Способ получения 1,2-дихлорэтана и его вариант

 

Изобретение касается галоидуглеводородов, в частности 1,2-дихлорэтана (ДЭ) , который широко используют в промышленности основного органического синтеза,Для сокращения расхода катализатора хлорирования этилена С1 используют определенную добавку,а после отделения растворителя катализатор (КГ) возвращают в процесс. Хлорирование этилена С ведут при 30-70 С и давлении 1-1,5 ат в среде ДЭ, взятого как растворитель, в присутствии КГ безводного FeCl и МН при массовом соотношении 1:1 и концентрации FeClg в ДЭ 0,002-0,3 мас.%: с использованием кислорода или воздуха как ингибитора образования побочных продуктов. Затем из реакхуюнной массы отгоняют ДЭ (до 90-98%), отфильтровывают КТ и возвращают в начало процесса. Вариантом способа является пропускание по-, лученной реакционной массы через адсорбент - активированный уголь или силикагель, из фильтрата отгоняют ДЭ, а из сорбента обработкой ДЭ или НС1 вымьюают КТ и направляют его в начало процесса. Использование приема возврата КТ сокращает его расход и улучшаются экономические показатели процесса . 2 с.п. ф-лы. G «э

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„ 5у 4 С 07 С 19/045 17/02.

А3 ф pr p>rnqp gq

,1$

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3679916/23-04 (22) 22.12.83 (31) P 3247988.3 (32) 24. 12.82 (33) DK (46) 23.03.87. Бюл. Ф 11 (71) Хехст АГ (ЭЕ) (72) Иоахим Хундек, Харальд Шольц и Ханс Хеннен (РЕ) (53) 547.22.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 523072, кл. С 07 С 19/045, 1972. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1 2-ДИХЛОРЭТАНА (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение касается галоидуглеводородов, в частности 1,2-дихлорэтана (ДЭ), который широко используют в промышленности основного органического синтеза.Для сокращения расхода катализатора хлорирования этилена Cl используют определенную добавку,а после отделения растворителя катализатор

I (КТ) возвращают в процесс. Хлорировао ние этилена Сl ведут при 30-70 С и давлении 1-1,5 ат в среде ДЭ, взятого как растворитель, в присутствии KT безводного FeC1 и NH при массовом соотношении f:1 и концентрации FeClq в ДЭ 0,002-0,3 мас.7.: с использованием кислорода или воздуха как ингибитора образования побочных продуктов °

Затем из реакционной массы отгоняют

ДЭ (до 90-987), отфильтровывают КТ и возвращают в начало процесса. Вариантом способа является пропускание полученной реакционной массы через адсорбент — активированный уголь или силикагель, иэ фильтрата отгоняют ДЭ, а иэ сорбента обработкой ДЭ или НС1 вымывают КТ и направляют его в начало процесса. Использование приема возврата КТ сокращает его расход и улуч" шаются экономические показатели процесса. 2 с.п. ф-лы.

1 12994

Изобретение относится к способу получения 1,2-дихлорэтана, который находит применение в каче тве растворителя в качестве полупродукта в промьппленности основного органического синтеза.

Целью изобретения является сокращение расхода. катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве катализатора процесса 10 получения 1,2-дихлорэтана этилена и хлора используют смесь хлорида железа и аммиака в мольном соотношении 0,921 04:1, при этом из реакционной массы получения 1,2-дихлорэтана отгоняют

90"98 мас. . содержащегося в ней 1,2-дихлорэтана, а оставшуюся часть реакционной массы фильтруют и выделенный при этом катализатор направляют в начало процесса.. 20

По второму варианту в качестве катализатора процесса используют смесь хлорида железа и аммиака в мольном соотношении 0,92-1,04:1, при этом реакционную массу пропускают через адсорбент — активированный уголь и силикагель, из фильтрата выделяют ректификацией 1,2-дихлорэтан, а из адсорбента 1,2-дихлорэтаном или соляной кислотой вымывают катализатор и направляют его в начало процесса.

Предлагаемый способ может быть реализован, например, в змеевиковом или в другом подходящем реакторе.

Пример 1, В цилиндрический 35 реактор обьемом около 25 и загружаЭ ют 20000 л (23520 кг) 1,2-дихлорэтана, к которому добавляют 170 мг хлорида железа (III) на 1 кг 1,2-дихлорэтана (3998 г, 24,64 моль), Кроме то- 40 го, в этот раствор вводят около 600 л аммония (455 г, 26,77 моль) . При давлении в головке реактора около 1,3 ат и температуре реакционной смеси около о

40 С в реактор ежечасно пропускают 45

1008 кг этилена и 2540 кг хлора, содержащего дополнительно около 4 об.Х инертного газа, а также 8 м воздуха. з

Хлорируемую смесь приводят дополнительно во взаимодействие с приблизи- 50 тельно 80 л/ч аммония, причем добавляют также FeC1 в количестве, поддерживающем в реакторе первоначальную концентрацию, т.е. 170 мг FeC1> на 1 кг 1,2"дихлорэтана. Содержащий- 55 ся из-за нежелательных побочных реакций в реакционной смеси хлористый водород образует с введенным аммонием

96 2 хлорид аммония. Мольное соотношение хлорида железа (III) и аммиака или хлорида аммония 0,92-1,04:1.

Из реактора отводят около 3542 кг/ч сырого дихлорэтана и направляют его в нижнюю часть перегонной колонны.

Этот сырой продукт имеет следующий состав, мас.Х:

С Н 0,0069

СНC1 0,0081

1,2-Дихло1ззтан 99,8

1,1,2-Трихлорэтан (ЕДС-дихлорэтан

ЕТС=трихлорэтан) 0 15

Колонна работает при умеренно низком давлении (около 0,7 ат абсолютного давления) в ее головной части. Из реакционной смеси получают отгонкой

95Х целевого продукта реакции, причем очищенный 1,2-дихлорэтан имеет следующий состав, мас.Х:

С Н С1 0,01

1,2-Дихлорэтан 99,98

1,1,2-Трихлорэтан 0,01

Продукт низа колонны охлаждают и после этого пропускают через фильтр.

В фильтрате содержится еще 30 мас. примененного катализатора, который вводят для дальнейшей обработки в вакуумную колонну.

Выделенный катализатор (70 мас. первоначально использованного катализатора) отделяют из фильтра при отсутствии воздуха и вводят в резервуар, загруженный 1,2-дихлорэтаном.

В ходе дальнейшего процесса хлорирования необходимое для реакции количество катализатора добавляют из регенерированной части, а подвод хлорида железа (III) и аммиака можно прекратить.

Концентрация FeCI> в реакционной смеси сначала уменьшается вследствие потерь катализатора в нижней части перегонной колонны. Внесением стальных элементов насадки можно (из-за незначительной коррозии) поддерживать содержание хлорида железа (III) в интервале 0,002-0,005 мас. . (в расчете на количество растворителя 1,2-дихлорэтана). В реакционную смесь добавляют соответствующее количество аммиака, равное 8-25 л/ч. Мольное соотношение хлорида железа и аммиака или хлорида аммония составляет 1,04:1.

При достигнутой небольшой концентрации катализатора, который находится в нижней части колонны в раство12994

Техред Л.Сердюкова Корректор E.Рошко

Редактор Г.Волкова

Заказ 905/63

Тираж 372 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 ренном состоянии, его полностью удаляют через вакуум-перегонную колонну и далее не применяют. Б ходе дальнейшего протекания процесса температуру о в реакторе lloBblllleloT o 65 С, а давле- 5 ние в реакторе — до 1,5 ат.

Пример 2. Около 1,2 кг/ч неочищенного продукта, полученного по примеру 1, пропускают через колонну длиной 850 мм, содержащую 335 г 10 активированного угля. В стоке из абсорбера в течение 6 дней не найдено никаких следов железа. Из полученного фильтрата отделяют перегонкой 1 2-дихлорэтан. Активированный уголь pere- 15 нерируют 57.-ным раствором соляной кислоты.

Пример 3,. Реакционную смесь, приготовленную по технологическому процессу согласно примеру 1, содержа-20 щую 0,275 мас,X хлорида железа (III) и эквивалентное количество аммиака, мольное соотношение FeC1 и NH> около

1:1, пропускают с целью отделения катализатора через адсорбционную колон- 25 ну, содержащую мелкозернистую двуокись кремния. После адсорбции катализатора в количестве 3,85 r хлорида железа (III) на 100 г двуокиси кремния, адсорбент оказывается насьпценным.30

После промывания адсорбента горячим 1,2-дихлорэтаном регенерировано

2,3 г хлорида железа (III) на 100 r двуокиси кремния. Концентрированный раствор катализатора возвращают в ре- 35 актор для хлорирования и таким образом поддерживают в реакторе необходимую концентрацию катализатора без дальнейшего добавления хлорида железа (111) и аммиака. 40

Формула изобретения

1. Способ получения 1,2-дихлорэтана путем взаимодействия этилена и 45 о хлора при температуре 30-70 С и давлении 1-1,5 ат в среде 1,2-дихлорэта96 4 на в качестве растворителя в присутствии катализатора на основе безводного хлорида железа при концентрации последнего 0,002-0,3 мас./ в расчете на растворитель с использованием кислорода или воздуха как ингибитора для уменьшения образования побочных продуктов реакции и отделением 1,2-дихлорэтана от реакционной массы ректификацией, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода катализатора, в качестве последнего используют смесь хлорида железа и аммиака в мольном соотношении 0,92

1,04:1, при этом из реакционной массы отгоняют в колонне 90-98 мас.7. содержащегося в ней 1,2-дихлорэтана, а оставшуюся реакционную массу фильтруют и выделенный при этом катализатор направляют в начало процесса.

2. Способ получения 1,2-дихлорэтана путем взаимодействия этилена и о хлора при температуре 30-70 С и давлении 1-1,5 ат в среде 1,2-дихлорэтана в качестве растворителя в присутствии катализатора на основе безводного хлорида при концентрации последнего 0,002-0,3 мас,Х в расчете на растворитель с использованием кислорода или воздуха как ингибитора для уменьшения образования побочных продуктов реакции, отделением 1,2-дихлорэтана от реакционной массы ректификацией, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода катализатора, в качестве последнего используют смесь хлорида железа и аммиака в мольном соотношении 0,92

1,04:1, при этом реакционную массу пропускают через адсорбент — активированный уголь или силикагель, из фильтрата выделяют ректификацией 1,2-дихлорэтан, а иэ адсорбента 1,2-дихлорэтаном или соляной кислотой вымывают катализатор и направляют его в начало процесса.