Способ получения 1,2-дихлорэтана

 

Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности получения 1-2-дихлорэтана (ДХЭ), используемого в качестве полупродукта для синтеза винилхлорида или растворителя в органическом синтезе. Цель - повышение выхода ДХЭ. Процесс ведут из хлора и этилена в циркулирующей жидкой среде (с хлорпроизводными этана ) в присутствии Fed 3 и при необходимости О л(как ингибитора) при температуре ниже кипения среды (80- ) и имеющемся в зоне реакции давлении(1,1-5 атм). Исходные вещества интенсивно перемешивают в зоне смешения и направляют в зону реакции. Полученный ДЯЭ отводят и очищают в ректификационной отдельной колонне, обогреваемой выделяющимся при реакции теплом. С головной части колонны отводят ДХЭ, а из куба - продукты с высокой степенью хлорирования. В качестве циркулирующей среды используют ЛХЭ. Время пребывания реагентов в зонах смешения и реакции поддерживают в пределах 1,4-12,1 ч. Отводимую из реакционной зоны смесь продуктов на два потока в соотношении 1:(0,275- 9). Первый поток направляют в теплообменник (где он отдает свое тепло), а затем его возвращают в зоны смешения и реакции. Второй поток направляют в расширительный апцарат для сбро са давления, где частично проводят испарение при давлении от 1,4 до 1,8 атм. Образующиеся при этом испарении пары ДХЭ направляют на ректификацию в колонну, работающую при давлении от 0,5 до 1 атм и 78-90°С, причем соотношение давлений в зоне реакции и колонне должно составлять

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9? (ll) (50 4 С 07 С 19 045 17 02 (p р a.+! a g Е1

1

Ф Ч

) .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA с (21) 3494114/23-04 (22) 20.09.82 (31) 3137513.8; 3225732,5 (32) 21.09.81; 09.07.82 (33) DE (46) 15. 05. 88. Бюл. й" 18 . (71) Хехст АГ (DE) (72) Иоахим Хундек, Харальд Шольц, Ханс Хеннен, Бернхард Куксдорф, Херберт Пюше, Хайнц Фомберг и Герхард Линк (DE) (53) 547.412.07(088.8) (56) Заявка ФРГ 9 2427045, кл. С 07 19/02, опублик. 1975.

Заявка ФРГ В 2652332, кл. С 07 С 19/02, опублик. 1977. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ЛИХЛОРЭТАНА (57) Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности получения 1-2-дихлорэтана (ДХЭ), используемого в качестве полупродукта для синтеза винилхлорида или растворителя в органическом синтезе. Цель— повьппение выхода ДХЭ. Процесс ведут из хлора и этилена в циркулирующей жидкой среде (с хлорпроизводными этана) в присутствии FeC1 8и при необходимости О (как ингибитора) при тем2 пературе ниже кипения среды (80146 С) и имеющемся в зоне реакции давлении" (1,1-5 атм). Исходные вещества интенсивно перемешивают в зоне смешения и направляют в зону реакции.

Полученный ДЕЭ отводят и очищают в ректификационной отдельной колонне, обогреваемой выделяющимся при реакции теплом. С головной части колонны отводят ДХЭ, а из куба — продукты с высокой степенью хлорирования. В качестве циркулирующеи среды используют ЛХЭ. Время пребывания реагентов в зонах смешения и реакции поддерживают в пределах 1,4-12,1 ч. Отводимую иэ реакционной зоны смесь продуктов на два потока в соотношении 1:(0,2759). Первый поток направляют в теплообменник (где он отдает свое тепло), а затем его возвращают в зоны смешения и реакции. Второй поток направляют в расширительный аппарат для сбро са давления, где частично проводят испарение нри давлении от 1,4 до

1,8 атм. Образующиеся при этом испарении пары ДХЭ направляют на ректификацию в колонну, работающую при давлении от 0,5 до 1 атм и 78-90оС, причем соотношение давлений в зоне реакции и колонне должно составлять (2-10): 1. Неиспаренную часть продукта возвращают в зоны смешения и реакции.

Кроме того, целесообразно содержащиеся в реакционной среде инертные газы. или легкокипящие хлорированные углеводороды (хлористый этил) отводить с верхней части реакционной зоны и направлять в холодильник, где происходит конденсац? я уносимого с газами

ДХЭ. Последний возвращают в зону реакции или смешивают с потоком, выходящим из теплообменника, перед возвращением в реакционную зону. Способ (р обеспечивает повышение выхода ДХЭ до

99,4Й при его чистоте 99,997..3 з.п.ф-лы.

1396960

Изобретение относится к усовершенствованным способам получения 1,2дихлорэтана, широко используемого в качестве полупродукта при получении винилхлорида и как растворитель, Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

Пример 1. В реактор объемом

25 м загружают 20000 л 1,2-дихлорэтана (ДХЗ) и добавляют.хлорид железа в количестве 300 мг на 1 кг ДХЭ.

При 2,5 атм и 105 †, в реактор вводят 2277 кг/ч этилена и 5737 кг/ч хлора, содержащего 4 об.7. инертных газов, и воздух в количестве 20 м /ч.

Выходящий иэ реактора жидкий поток (446,384 м /ч) реакционной массы разделяют на два потока в соотношении

1:0,275., Первый направляют в теплооб- 20 менник, где он отдает тепло, и по циркуляционному трубопроводу направляют в реактор. Второй направляют в аппарат для сброса давления. В аппарате для сброса давления испаряется

6,384 м /ч (8000 кг/ч) сырого дихлорэтана, который направляется в ректификационную колонку. Оставшиеся в жидком состоянии 90 м /ч реакционной смеси возвращаются в реактор. 30

Сырой дихлорэтан содержит 0,1 мас.

1,1,2-трихлорэтана (ТХЭ) 0,01 мас.Х этилхлорида и 1,1-дихлорэтана. Обогащение циркулирующей реакционной среды ТХЭ в течение длительной работы реактора не происходит.

Ректификационная колонна обогревается теплом, отдаваемым в теплообменнике первым потоком ДХЭ. Температура в ее нижней части 78 С, давление в верхней части 0,7 атм, отношение давлений в реакторе и колонне

3 5.

Продукты реакции с температурой кипения, более низкой, чем у ДХЭ, от водятся из верхней части реакционной зоны и направляются в холодильник, где конденсируется уносимый с ними

ДХЗ, который возвращают в зону реакции. 102 мз /ч несконденсированных газов, содержащих 2,5 об. ДХЭ и по 50

3 об.7 этилхлорида и этилена, направляют в установку для сжигания.

В ректификационной колонне отделяют 7972 кг/ч ДХЭ с содержанием осHoBHoI вещества 99,99 . Выход по хлору 99,577.

Пример 2. Процесс получения

ДХЭ ведут по примеру 1, но при

3,0 атм и 119 С. Получают 5,1 т/ч

ДХЭ. Кроме того, в реакционную зону подают дополнительно 12,4 т/ч ДХЭ, независимо полученного оксизлорированием этилена, имеющего температуру

25 С, и соде ржаще ro О, 4 мас. высококипящих примесей. Из реактора отводят 201, 5 р/ч реакционной массы, которую разделяют на два потока в соотношении 1:9. Первый поток направляют в теплообменник, второй в аппарат для сброса давления, где испаряют 17,5 т/ч сырого ДХЭ. Сырой ДХЭ направляют в ректификационную колонну, Температура в нижней части колонны 82, в верхней — 68 . Давление в верхней части колонны — 0,6 атм, от ношение давлений в реакторе и колонне 5.

Выход продукта 99,5Х в расчете на этилен и 99,67 в расчете на хлор, чистота 99,997.

Давление в аппарате для сброса давления — 1,4 атм.

Одновременно с получением ДХЭ дополнительно достигается очистка

12,4 т/ч независимо полученного ДХЭ.

Пример 3. Процесс ведут по примеру 2, но ректификационная колонна работает под давлением 1 атм, соотношение потоков составляет 1 к 0,3 температура в нижней части колонны

95", в верхней 84 С. Выход 1,2дихлорэтана 99,6, чистота 99,997.

Давление в аппарате для сброса давления 1,8 атм.

Пример 4. В реактор объемом

15 л загружают 17,35 кг ДХЭ, содержащего 9 г хлорида железа. Давление в реакторе 1, 1 атм. В реактор вводят по 110 л/ч этилена и хлора и 10 л/ч воздуха. Температура в реакционной зоне 80-83 С.

Процесс ведут по примеру 1, но в поток ДХЭ, выходящий из теплообменника, вводят дополнительно 0,95 кг/ч сырого ДХЭ, полученного независимо другим способом и содержащего 0,38

ТХЭ и 0,057. других примесей.

Давление в ректификационной колонке 0,55 атм, отношение давлений в реакторе и колонке 2.

Выход ДХЭ 99,4 по этилену и

99,67 по хлору, чистота 99,997..

Пример 5. Процесс ведут в промышленной установке производительностью 100000 т ДХЭ в год в соответствии с примером 1, но соотношение

21 ° 09.81 по пп. 2-4;

09 ° 07.82 по п. 1.

Тираж 370 Подписное

ВНИИПИ Заказ 2508/59

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 потоков 1:2. Давление в реакторе

5 атм, причем используют сниженный хлор. Температура в реакционной зоне 142-146 С.

Помимо теплообменника, обеспечи5 вающего ректификацию ДХЭ, устанавливают еще два теплообменника, в которых получают 7 т/ч водяного пара с температурой 136 и давлением 3,4 атм и 0,65 т/ч пара с температурой 120 и давлением 2,0 атм.

Давление в ректификационной колонне 0,5 атм, отношение давлений в реакторе и колонне 10. 15

Выход ДХЭ 99,4Х, чистота 99,99Х.

Таким образом, получение ДХЭ в соответствии с изобретением позволяет повысить его выход на 3,4-4,6Х. Время пребывания в зонах смешения и реакции 20 по примерам: 1-3,1 ч; 2,— 1,4 ч;

3 — 2ч; 4-12,1ч; 5 — 2ч.

Формула изобретения

1. Способ получения 1-,2-дихлорэтана путем взаимодействия эквимолярных количеств этилена и хлора в циркулирующей жидкой среде, содержащей хлорпроизводные этана, в присутствии хлорида железа как катализатора и при необходимости кислорода, применяемого в качестве ингибитора, при температуре 80 до 146 С, но ниже температуры кипения среды при имеющемся в зоне реакции давлении, причем исходные вещества интенсивно перемешивают в зоне смешения и направляют в зону реакции, образующийся 1,2-дихлорэтан отводят из зоны реакции и затем очищают в отдельной ректификационной колонне, которая обогревается выделившимся в процессе реакции теплом, 1,2-дихлорэтан отводят из головной части ректификационной колонны, а

45 из куба выводят продукты с более высокой степенью хлорирования, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода 1-,2-дихлорэтана, в качестве циркулирующей среды используют 1,2-дихлорэтан, процесс проводят при времени пребывания реаген тов в зонах реакции и смешения 1,412,1 ч и давлении 1,1-5 атм, отводимую из реакционной зоны реакционную массу разделяют на два потока в соотношении 1:0,275 — 1:9, причем первый поток направляют в теплообменник, где отдает свое тепло, а после прохождения теплообменника возвращают в эоны смешения и реакции, в то время, как второй поток направляют в расширительный аппарат для сброса давления, где его частично испаряют при давлении 1,4 до 1,8 атм, а неиспарившуюся жидкую часть возвращают в зоны смешения и реакции, а пары

1,2-дихлорэтана направляют в ректификационную колонну, где 1,2-дихлорэтан-.очищают путем ректификации при давлении 0,5 до 1 атм и 78-95 С в нижней части ректификационной колонны и при соотношении давлений в зоне реакции и в ректификационной колонне 2-10: 1.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что содержащиеся в реакционной среде инертные газы или легкокипящие хлорированные углеводороды, такие как хлористый этил, отводят из верхней части реакционной зоны и направляют в холодильник, где уносимый с этими продуктами 1,2-дихлорэтан конденсируют и возвращают

его в зону реакции.

3. Способ по пп. 1 или 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что полученный независимо неочищенный 1,2дихлорэтан вводят через холодильник в реакционную зону или в поток реакционной массы, выходящий из теплообменника, перед его возвратом в реакционную зону.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и— ч а ю шийся .тем, что тепло, выделяющееся в результате реакции, используют для ректификации полученного независимо 1,2-дихлорэтана.

Приорите т по пунктам;