Способ очистки 1, 2-дихлорэтана от трихлорэтилена

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет- (3 (31) 72463 91 (33 12.7 сударственный нооввта Министровно делам нэооретеи открытий нте ССР ий) УД 7,412.72 88.8) 43) Опубликовано 15.04,76. ллетень 14 45) Дата опубликования описания 26.10.7 ИностранцыСтрини и Жан Раймоиц Косуе (франция(72) Авторы изобретени ан Иностранная фирма(71) Заявите 4) СПОСОБ ОЧИСТКИ 112 ОРЭТАНА ОТ ТРИХЛОРЭТИЛЕНА Изобретение относится к способу очистки 1,2-,цихлорэтана, используемого как полупродукт для получения винилхлорнца, от трихлорэтилена, Трихлорэтилен затруцняет проведение процесса пиролиза 1,2-,цихлор этана с целью получения винилхлорнца вследствие сильного коксообразования и снижения конверсии дихлорэтана.Известен способ очистки 1,2+дихлорэтана от трихлорэтилена хлорированием хлором 10 в жицкой фазе при 20-80 С без доступа света в присутствии хлорного железа в качестве катализатора. При этом трихлорэтилен переходит в пентахлорэтан й послецний легко удаляют обычной перегонкой. 15Недостатком известного способа является сложность технологического осушествполном протекании ре следствие использования процесса пр и хлорирования ния р реакц твкае Скиях е,цоршенстгическо к вован акторов больших обьемов, т я хлорирования в этих усло очень медленно.целью. устранения указанног , а именно - с целью усове я и интенсификации техноло го процесса прецлагается вести процесс вприсутбтвии этилена при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 50-110 имолярном отношении трихлорэтилена к хлору 0,009-0,02.Предпочтительно процесс вести при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 90-110 и трихлорэтилена к хлору0;009-0,01 1,В присутствии этилена реакция хлорирования трихлорэтилена в указанных выше условиях неожипанно ускоряется, При однойи той же процолжительности реакции конверсия трихлорэтилена. в присутствии этилена на 10-20% большечем без использования этилена.Хлор, ввоцимый в молекулярном состоянии в однородную зону реакции, растворяется в реакционной среде, и его концентрация должна поццерживаться в прецелах0,5-20 г на 1 кг реакционной массы,прецпочтительно 2-10 г на 1 кг.Используемый молекулярный хлор согласно изобретению может быть либо. в жицкомвнце, в атом случае его перец использова 51099010 15 20 нием переводят в газообразное состояние, либо в вице неочищенного газа, каким является газ, собираемый на выходе из цехов по произвоцству хлора электролизом воцных растворов хлористого натрия, Практически равноценным является применение жидкого хлора чистотой 99,9% или хлора чистотой 95%, причем основными загрязнениями являются СО, 0 Ч и СО, Эти газы в рабочих условиях. реакции являются инертными. Используемый хлор может быть разбавлен инертными газами, упомянутыми выше, Разбавление хлора этими газами паже при молярном отношении разбавителя к хлору 1:1 не оказывает заметного влияния на хоц реакции.Выгоцным является провецение хлорирования при 40-60 С в количестве кислотыоЛьюиса ( катализатор ), равном 2 0-800, пре,цпочтительно 60-200 ч, на миллион в расчете на вес реакционной срецы. В случае применения безводного хлорного железа оно может быть либо непосредственно введено в оцнородную зону, либо образовано в зоне взаимодействием хлора со стальными стенками или с,цругими железными сплавами, разьецаемыми хлором, например с токарной стружкой.или окислами железа,Согласно предлагаемому способу, предпочтительно, чтобы количество влаги, которая может присутствовать в оцнородной зоне, было намного ниже 200, в частности ниже 80 ч, на миллион в расчете на вес жидкой реакционной среды. В случае, если в качестве катализатора используется хлорное железо, молярное отношение2 еС 1 к Н 0 в жидкой реакционной сре 2 2це по меньшей мере равно 1.Установлено, что цавление не оказывает влияния на реакции хлорирования, происхоцящие в зоне оцнороцной реакции. П р и м е р 1, Реакцию хлорирования осуществляют в цилинцрическом реакторе из обычной стали, оснащенном системой цля подцержания температуры внутри реактора, Эта система состоит из циркуляционного насоса, производительность которого может варьироваться от 200 до 800 л/ч и который всасывает жицкий 1,2-,цихлорэтан из нижней части реактора и поцает его через теплообменник в верхнюю часть. Рактор снабжен системой, позволяющий осуществить изменение высоты перелива, что приводит к варьированию полезного объема реактора, Газы, отхоцящие через верхнюю часть реактора, проходят через коиценсатор, затем через две колонны, орошаемые водой и содой для уцале 30 50 % ния соответственно хлористоводородной кислоты и хлора, Температуру реактора устанавливают на уровне 60 С и вводят в него в отсутствии светового излучения непрерывно следующие вещества: 750 г/ч 1,2-,цихлорэтана, содержащего 10 вес. ч. на миллион влаги (воды), 200 вес, ч.на миллион хлорного железа и 1 вес. % трихлорэтилена (7,5 г/ч или 0,057 моль/ч);4,28 моль/ч хлора, соцержащего 97% чистого хлора (важнейшие загрязнения СО, СОМ, Н0; 4,2 моля/ч этилена,Концентрацию хлора, растворенного в реакционной среде, поццерживают примерно 3,7 г/кг (после фиксирования полезного объема реактора 3,83 л), что соответствует времени пребывания 4 ч.Мол р е отношения С 2 Н 4 к С 2 НС 1С НС 1 к С 1 и 1 еС 1 к Н 0 равны соответственно приблизительно 73,6;0,013 и 2,2.По истечении 18 ч: реакции собирают непрерывно 1,2-,цихлорэтан, анализ которого показывает, что трихлорэтилен превращен в пентахлорэтан с выходом 94%.Количество образовавшегося 1,1,2-трихлорэтана составляет около 0,09 . вес, % по отношению к полученному 1,2-,цихлорэтану.О и ы т 1 (сравнительный). для того, чтобы показать, как протекает реакция хлорирования трихлорэтилена в отсутствии этилена, пример 1 был воспроизведен с тем отличием, что подача хлора составляет 0,086 молей/ч, а. этилен вообще не поцается, причем молярное отношение С 2 НС 1 3 к С 12 Равно 0,66, а С 2 Н 4 к С НС 1 равно О. Концентрацию растворенного хлорапоццерживают примерно 3,7 г/кг реакционной жидкости. Полезный объем реактора уменьшен,цо 2,5 л с тем, чтобы он соответствовал времени пребывания 4 ч, как и в примере 1. По истечении 18 ч реакции анализ 1,2-,цихлорэтана, который протекает непрерывно, показывает, что только 78% трихлорэтилена перевецено (преобразовано) в пентахлорэтан и что он содержит около 3,7 г/кг растворенного хлора.О п ы т 2 ( сравнительный), Опыт прове,цен в соответствии с примером 1 но вместо 4,2 молей/ч этилена ввоцят 1/10 молей/ч, что соответствует молярному отношению С Н к С НС 1 около 19,3, а вместо 4,28 молей/ч хлора пода510990 Составитель В.Планичев Техред Е. Петрова Корректор Л,Брахнина Редактор Т,Девятко Тираж 575 Подписное Э 1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытийЗаказ 243/10 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб, д.4/5 Москва, Енисейская ул 2 Гипроводхоз ют 1,12 молей/ч, что дает молярное отношение С НС 1 к С 1 около 0,05. Концентрацию растворенного хлора подцерживают 3,7 г/кг реакционной жидкости. Высоту перелива фиксируют таким образом,чтобы иметь полезный объем 2,83 л, чтосоответствует времени пребывания компонентов в реакционной зоне 4 ч. По истече-нии 18 ч реакции установлено, .что былопреобразовано только 78% введенного трихлорэтилена,О п ы т 3 (с р а в н и т е л ь н ы й).Опыт проводят с целью выяснения возможности достижения без поцачи этилена коэффициента превращения трихлорэтилена впентахлорэтан поряцка 94%, то есть такого же, . как и в примере 1. Рабочие условия такие же, как и в приведенном выше опыте 1. Выяснено, что полезный объем реакции равен 8,2 л,что соответствует фболее чем,цвойному объему примера 1 приодинаковых результатах.П р и м е р 2. В реактор, описанныйв примере 1, в котором перелив установлен так, что реакционный обвем равен254,5 л ввоцят при 60 оС 750,г/ч,цихлорэтана, соцержащего менее 15 вес. ч. намиллион воцы и 1 вес. % трихлорэтилена,В реактор подают 6,34 моля/ч хлораи приблизительно 6,2 моля/ч С Н 4 с тем,30чтобы иметь концентрацию хлора, растворенного в дихлорэтане, равную 3,7 г/кг,Молярные отношения С Н к С НС 135и С НС 1 3 к С 1 2 составляют соответственно около 108,8 и 0,009, Молярное соотношение Г С 1 к Н 0 равно примерно2, По прошествии 18 ч по данным анализа1, 2- дихлорэтана, который вытекает непрерывно из реактора, определяют, что коэффициент превращения трихлорэтиненасоставляет 97%. Количество произвеценного 1,1,2-трихлорэтана составляет 0,09вес. % (в расчете на полученный 1,6-,цихлорэтан), причем для,достижения коэффициента превращения трихлорэтилена97% в условиях сравнительного опыта 1примера 1 необхоцимо использовать реактор с полезным объемом 16 л,П р и м е р 3, В реактор примера 1 среакционным объемом 4,83 л ввоцят при60 С, помимо 750 г/ч 1,2-,цихлорэтана,содержащего 1% трихлорэтилена и 20 вес. ч,на миллион воды, 7,55 молей/ч хлора,содержащего 97%чистого хлора, и 7,3моль/ч С Н для получения концентрациирастворенного хлора, равной 3,7 г/кг, Молярные отношения С Н к С НС 1С 2 НС 1 3 С 1 и РеС 1 2 к Н 20 вреакционной жнпкости составляютсоответственно около 12 9, 0,007 и 2. По истечении 18 ч анализируют 1,2-,цихлорэтан иустанавливают, что превращено 97% трихлорэтилена, Количество произведенного1,1,2-трихлорэтана равно 0,09 вес, % врасчете на полученный 1,2-,цихлорэтан,формула изобретения 1. Способ очистки 1,2-,цихлорэтана от трихлорэтилена путем хлорирования в жидкой фазе хлором при 20-80 оС без доступа света в присутствии хлорного железа с последующим выцелением целевого продукта известными приемами, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью усовершенствования и интенсификации технологического процесса, последиий ведут в присутствииэтилена, при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 50-110 и трихлорэтилена к хлору 0,009-0,02.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что процесс ведут при молярном отношении этилена ктрихлоРэтилену, равном 90-110.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что процесс ведут прималярном отношении трихлорэтилеиа к хлору 0,009-0,011.