Способ получения 1, 2-дихлорэтана

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 0 4 С 07 С 19 045;,.г ;ртюЕ 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ПАТЕНТУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ с(72) Иоахим Хундек, Харальд Шольц,Ханс Хеннен, Бернхард Куксдорф,Херберт Пюше, Хайнц фомберги Герхард Линк (ЭЕ)(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ДИХЛОРЭТА(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 Гес 1 8 и при необходимости О (как ингибитора) при тем 2пературе ниже кипения среды (80- 146 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 колонныотводят ДХЭ, а из куба - продукты свысокой степенью хлорирования, В качестве циркулирующеи среды используют ЛХЭ. Время пребывания реагентовв зонах смешения и реакции поддерживают в пределах 1,4-12,1 ч. Отводимуюиэ реакционной зоны смесь продуктовна 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 сброса давления, где частично проводятиспарение нри давлении от 1,4 до1,8 атм. Образующиеся при этом испарении пары ДХЭ направляют на ректификацию в колонну, работающую при давлении от 0,5 до 1 атм и 78-90 оС, причем соотношение давлений в зоне реакции и колонне должно составлять(2-10): 1, Неиспаренную часть продуктавозвращают в зоны смешения и реакции.Кроме того, целесообразно содержащиеся в реакционной среде инертные газыили легкокипящие хлорированные углеводороды (хлористый этил) отводитьс верхней части реакционной зоны инаправлять в холодильник, где происходит конденсация уносимого с газамиДХЭ. Последний возвращают в зону реакции или смешивают с потоком, выходящим из теплообменника, перед возвращением в реакционную зону, Способобеспечивает повышение выхода ДХЭ до99, 4 Й при его чистоте 99, 997,. 3 э, п.ф-лы.Изобретение относится к усовершенствованным способам получения 1,2 дихлорэтана, широко используемого вкачестве полупродукта при получениивинилхлорида и как растворитель,Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.П р и м е р 1. В реактор объемом25 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 , в реактор вводят 2277 кг/ч этилена и 5737 кг/чхлора, содержащего 4 об.7. инертныхгазов, и воздух в количестве 20 м /ч,Выходящий иэ реактора жидкий поток(446,384 м /ч) реакционной массы разделяют на два потока в соотношении1:0,275., Первый направляют в теплообменник, где он отдает тепло, и поциркуляционному трубопроводу направляют в реактор. Второй направляют ваппарат для сброса давления. В аппарате для сброса давления испаряется 256,384 м /ч (8000 кг/ч) сырого дихлорэтана, который направляется в ректификационную колонку. Оставшиеся вжидком состоянии 90 м /ч реакционнойсмеси возвращаются в реактор. 30Сырой дихлорэтан содержит 0,1 мас.1,1,2-трихлорэтана (ТХЭ) 0,01 мас.%этилхлорида и 1,1-дихлорэтана. Обогащение циркулирующей реакционной среды ТХЭ в течение длительной работыреактора 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 колонне3,5,Продукты реакции с температуройкипения, более низкой, чем у ДХЭ, отводятся из верхней части реакционнойзоны и направляются в холодильник,где конденсируется уносимый с нимиДХЗ, который возвращают в зону реакции. 102 мз /ч несконденсированныхгазов, содержащих 2,5 об.ДХЭ и по 503 об,% этилхлорида и этилена, направляют в установку для сжигания. В ректификационной колонне отделяют 7972 кг/ч ДХЭ с содержанием ос новного вещества 99,99 . Выход по хлору 99,577,П р и м е р 2. Процесс получения ДХЭ ведут по примеру 1, но при 3,0 атм и 119 фС. Получают 5,1 т/чДХЭ, Кроме того, в реакционную зонуподают дополнительно 12,4 т/ч ДХЭ,независимо полученного оксизлорированием этилена, имеющего температуру25 С, и содержащего 0,4 мас,высококипящих примесей, Из реактора отводят 201,5 р/ч реакционной массы,которую разделяют на два потока всоотношении 1:9. Первый поток направляют в теплообменник, второй в аппарат для сброса давления, где испаряют 17,5 т/ч сырого ДХЭ. Сырой ДХЭнаправляют в ректификационную колонну,Температура в нижней части колонны 82 , в верхней - 68 . Давление вверхней части колонны - 0,6 атм, отношение давлений в реакторе и колонне 5.Выход продукта 99,5% в расчете наэтилен и 99,67 в расчете на хлор,чистота 99,997.Давление в аппарате для сбросадавления - 1,4 атм.Одновременно с получением ДХЭ дополнительно достигается очистка12,4 т/ч независимо полученного ДХЭ.П р и м е р 3. Процесс ведут попримеру 2, но ректификационная колонна работает под давлением 1 атм, соотношение потоков составляет 1 к 0,3температура в нижней части колонны95", в верхней с 84 С. Выход 1,2 дихлорэтана 99,6, чистота 99,997,Давление в аппарате для сброса давления 1,8 атм.П р и м е р 4. В реактор объемом15 л загружают 17,35 кг ДХЭ, содержащего 9 г хлорида железа. Давление вреакторе 1,1 атм. В реактор вводятпо 110 л/ч этилена и хлора и 10 л/чвоздуха. Температура в реакционнойзоне 80-83 С,Процесс ведут по примеру 1, нов поток ДХЭ, выходящий из теплообменника, вводят дополнительно 0,95 кг/чсырого ДХЭ, полученного независимодругим 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 и99,67 по хлору, чистота 99,997.,П р и м е р 5. Процесс ведут впромышленной установке производительностью 100000 т ДХЭ в год в соответствии с примером 1, но соотношение1396960 25 2109.81 по пп. 2-4;0907,82 по п. 1. Тираж 370 Подписное ВНИИПИ Заказ 2508/59 Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 потоков 1:2. Давление в реакторе5 атм, причем используют сниженныйхлор. Температура в реакционной зоне .142-146 С,Помимо теплообменника, обеспечи 5вающего ректификацию ДХЭ, устанавливают еще два теплообменника, в кото-.рых получают 7 т/ч водяного пара стемпературой 136 и давлением 3,4 атми 0,65 т/ч пара с температурой 120и давлением 2,0 атм.Давление в ректификационной колонне 0,5 атм, отношение давлений в реакторе и колонне 10. 15Выход ДХЭ 99,4 Х, чистота 99,993,Таким образом, получение ДХЭ всоответствии с изобретением позволяетповысить его выход на 3,4-4,6 Е. Времяпребывания в зонах смешения и реакции 20по примерам: 1-3,1 ч; 2, - 1,4 ч;3 - 2 ч; 4-12,1 ч;5 - 2 ч,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 фС, 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, а45 из куба выводят продукты с более высокой степенью хлорирования, о т - л и ч а ю щ и й с я 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 первыйпоток направляют в теплообменник,где отдает свое тепло, а после прохождения теплообменника возвращаютв эоны смешения и реакции, в то время, как второй поток направляют врасширительный аппарат для сбросадавления, где его частично испаряют при давлении 1,4 до 1,8 атм, а неиспарившуюся жидкую часть возвращаютв зоны смешения и реакции, а пары1,2-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 поп. 1, отличаю щ и й с я 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 возвращаютего в зону реакции,3. Способ по пп, 1 или 2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что полученный независимо неочищенный 1,2 дихлорэтан 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 щ и й с я .тем, что тепло, выделяющееся в результате реакции, используют для ректификации полученногонезависимо 1,2-дихлорэтана,Приорите т по пунктам;