專利名稱：在廢氣循環(huán)下通過(guò)直接氯化制造1，2-二氯乙烷的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)將氯和乙烯輸入到循環(huán)中的“EDC”中制造1，2-二氯乙烷的方法，以下稱“EDC”，它含有由三氯化鐵和元素周期表的第I或II主族的金屬鹵化物組成的催化劑體系和少量的氧，在此將反應(yīng)混合物的部分物流導(dǎo)入減壓蒸發(fā)器，蒸發(fā)的EDC與易揮發(fā)組分分開和分離出來(lái)，其特征是，上述易揮發(fā)組分送回反應(yīng)中，下列工藝特征的組合是例外在催化劑體系中的金屬氯化物是氯化鈉，這里在整個(gè)反應(yīng)中氯化鈉對(duì)三氯化鐵的摩爾比低于0.5，減壓蒸發(fā)是在負(fù)壓的容器中進(jìn)行，含乙烯的廢氣用壓縮機(jī)送回到反應(yīng)中。
通過(guò)氯和乙烯反應(yīng)制造EDC的方法以“直接氯化”的概念而熟知。例如DE-A4133810涉及一種方法，其中借助于減壓蒸發(fā)利用反應(yīng)熱焓，該已知的方法是在溫度大約75-200℃和壓力約1-15巴進(jìn)行。
也曾經(jīng)建議過(guò)用乙烯和氯在氯化鈉-三氯化鐵催化劑上反應(yīng)制造EDC的方法，其特征是，在整個(gè)反應(yīng)中氯化鈉對(duì)三氯化鐵的摩爾比低于0.5。此方法優(yōu)選在50-105℃和壓力至1巴的表壓下進(jìn)行。在一另外的優(yōu)選實(shí)施方案中是將EDC全部或部分導(dǎo)入一個(gè)在負(fù)壓下的容器，在此分離出蒸餾產(chǎn)品和得到的EDC又返回到工藝中。作為合適的安排，還建議，為減少乙烯損失將來(lái)自減壓罐到真空泵(它為維持減壓罐的負(fù)壓所必需)的含乙烯廢氣用一個(gè)適當(dāng)?shù)膲嚎s機(jī)，優(yōu)選裝在反應(yīng)器底部的液體噴射壓縮機(jī)，送回到反應(yīng)中，乙烯再重新和氯反應(yīng)。這里泵打出的EDC部分物流用作優(yōu)選的壓縮機(jī)的推進(jìn)噴射流是有利的(德國(guó)專利申請(qǐng)P43 18 609，2于1993.06.04)。
按本發(fā)明的方法是極其多樣的反應(yīng)可在溫度從約50-200℃和壓力約1-15巴的表壓下進(jìn)行。在減壓罐中的壓力必須相應(yīng)較低和大約在0.2-3.5巴絕壓范圍。在本發(fā)明的實(shí)施方案，減壓罐的壓力為大于0.7巴絕壓。
在催化劑體系中的金屬鹵化物最好是氯化鋰、氯化鉀或氯化鎂和尤其是氯化鈉。金屬鹵化物和三氯化鐵的摩爾比可在一定范圍內(nèi)波動(dòng)和已知方法中它在0.5∶1-2∶1之間(NL-A 6901398，DE-A4103281)。
所采用的氯可以氣體或液體形式加入。也不要求采用高質(zhì)量的氯通過(guò)適當(dāng)選擇壓縮機(jī)，例如用在所推薦的方法中提到的液體噴射壓縮機(jī)可使用工業(yè)氯，它含微量的氧。另外的可能性是采用相應(yīng)的其它結(jié)構(gòu)形式的防爆的或耐壓力沖擊的壓縮機(jī)。
在本發(fā)明的方法中選擇的液體噴射壓縮機(jī)優(yōu)選用循環(huán)泵打出的EDC的部分物流，特別是送回到反應(yīng)器的部分物流和最好是冷卻的EDC作為推進(jìn)射流。
本發(fā)明的方法有利的是在如圖示的設(shè)備中進(jìn)行。這種裝置包括一個(gè)反應(yīng)器(1)，(2)和(3)各為乙烯或氯的進(jìn)料管以及(4)最好是惰性氣體進(jìn)料管，管道(5)通到減壓罐(6)，此罐是處于負(fù)壓下和有一根管道(7)用于送走蒸發(fā)產(chǎn)物和管道(8)用于送回未蒸發(fā)的產(chǎn)物，在此管道上最好連接一個(gè)溶解罐(9)和最好是通過(guò)一個(gè)泵(10)，管道(11)用于送回產(chǎn)品部分物流，它優(yōu)選是流經(jīng)一個(gè)泵(12)和一個(gè)冷卻器或熱交換器(13)。
用于EDC蒸汽的管道(7)合適地通過(guò)一個(gè)冷卻器(14)導(dǎo)向真空泵(15)。從冷卻器(14)引出管道(16)到液化EDC的收集罐(17)。
此裝置還包括一管道(18)，它是從真空泵(15)(壓力側(cè))通過(guò)壓縮機(jī)(19)到反應(yīng)器(1)用于返回未反應(yīng)的剩余量的乙烯。(20)和(21)是廢氣管道。
下列實(shí)施例進(jìn)一步解釋本發(fā)明。實(shí)施例為直接氯化通過(guò)管道(2)將乙烯以3000Nm3/h裝入體積為14.6m3的反應(yīng)器(1)。通過(guò)管道(3)加入等當(dāng)量的氯物流。通過(guò)管道(4)將其用氮?dú)獬鋲褐?.8巴表壓和溫度維持在90℃。用三氯化鐵含量為780ppm的液體EDC作為反應(yīng)介質(zhì)。
通過(guò)液解罐(9)在反應(yīng)介質(zhì)中計(jì)量加入一定量的氯化鈉，直至達(dá)到大約170ppm所需的濃度和維持此量不變。
產(chǎn)物的部分物流通過(guò)管道(5)以0.7-0.8巴絕壓的壓力送到其后連接的減壓罐(6)。在此每小時(shí)蒸發(fā)13.3噸的EDC和通過(guò)管道(7)抽出。此EDC是無(wú)催化劑的和純度為99.92％。
在減壓罐(6)未蒸發(fā)的EDC通過(guò)管道(8)和泵(10)送回到反應(yīng)器(1)。產(chǎn)品的主流通過(guò)管道(11)和泵(12)輸入管道(8)和通過(guò)冷卻器(13)送回反應(yīng)器(1)。
通過(guò)廢氣管道(21)將乙烯含量為6％(體積)的物流以每小時(shí)50Nm3/h送去焚燒。這相當(dāng)于3Nm3/h的乙烯損失。廢氣管道(20)是關(guān)閉的。
相反的通過(guò)廢氣管道(21)將乙烯含量為6％(體積)的物流以28Nm3/h和通過(guò)廢氣管道(20)將乙烯含量為16％(體積)的物流以26Nm3/h送去焚燒，這相當(dāng)于總的乙烯損失為5.9Nm3/h或比按本發(fā)明操作方法大2.9Nm3/h。按本發(fā)明方法關(guān)閉廢氣管道(20)和氣流通過(guò)管道(18)返回。這樣乙烯損失實(shí)際降低一半大約至加入量的0.1％。
權(quán)利要求
1.通過(guò)將氯和乙烯輸入到循環(huán)的EDC中制造1，2-二氯乙烷(EDC)的方法，EDC含有由三氯化鐵和元素周期表的第I或II主族上金屬鹵化物組成的催化劑體系以及微小量的氧，這里將反應(yīng)混合物的部分物流喂入減壓蒸發(fā)器，蒸發(fā)的EDC從易揮發(fā)組分分開和分離出來(lái)，其特征是，將上述的易揮發(fā)組分送回反應(yīng)中，在此以下工藝特征的組合是例外的催化劑體系的金屬鹵化物是氯化鈉，其中當(dāng)整個(gè)反應(yīng)中氯化鈉對(duì)三氯化鐵的摩爾比低于0.5，減壓蒸發(fā)是在處于真空的罐中進(jìn)行和含乙烯的廢氣用一壓縮機(jī)送回到反應(yīng)中。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征是，反應(yīng)是在溫度約50-200℃和壓力約1-15巴的表壓下進(jìn)行。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征是，減壓蒸發(fā)是在壓力為0.2-3.5巴的絕壓下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)將氯和乙烯送入循環(huán)的含催化劑的EDC中制備1，2-二氯乙烷的方法，其中反應(yīng)混合物的部分物流導(dǎo)入減壓蒸發(fā)器，蒸發(fā)的EDC與易揮發(fā)組分分開并將后者返回到反應(yīng)中。
文檔編號(hào)C07C17/02GK1152903SQ95194121
公開日1997年6月25日 申請(qǐng)日期1995年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月21日
發(fā)明者J·艾切爾, I·米爾克, P·施偉邁爾, M·斯多爾, T·韋德 申請(qǐng)人:赫徹斯特股份公司