Способ получения 1, 2-дихлорэтана

СООЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 148 045, 17 7 БРЕТЕ ИСАНИу К Г 1 АТЕН анс Хеннен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПЮТ СССР(57) Изобретение касается галоидоугпеводородов, в частности получения дихлорзтана (ДХЭ) - полупродукта для производства .винилхлорида, Цель повышение выхода и качества ДХЭ. ЕгоМсинтез ведут хлорированием этилена хлором (эквимолярное соотношение) при нагревании и давлении. Исходные реагенты предварительно смешивают в зоне смешения (ЗСМ) с последующей подачей в реакционную зону (РЗ). В ней циркулируют хлорпроизводные этана в качестве среды в присутствии РеС 1 и ингибитора - О, вводимого в виде воздуха, с понижением давления после выхода реакционной массы из РЗ и с утилизацией тепла реакции на испарение и ректификацию ДХЭ. При этом испарившийся продукт выводят из циркулирующей реакционной массы и ректифицируют с отделением ДХЭ от побочных продуктов реакции. Неиспарившийся жидкий продукт возвращают в ЗСМ и РЗ. Дпя этого процесса используют определенный реактор. Он представляет собой две сообщающиеся П-образные петли, одна из которых расположена выше другой, причем реагенты раздельно вводят по трубопроводу и тонко диспергируют в жидкой среде в ЗСМ. Последняя расположена в нижней, восходящей части нижней петли, откуда реагенты поступают в расположенную выше ЗСИ зону реакции. Процесс идет при 96-148 С, давлении 1,5-5,5 атм и времени пребывания в ЗСИ и ЗР 4- 14 ч. Затем реагенты из ЗР поступают в нисходящую часть нижней петли, откуда реакционная масса выводится в виде двух раздельных потоков, объемное соотношение которых равно(2-34):;1, Первый поток по подводящему тру-бопрододу направляют в теплообменник (где отводится его тепло) и с пониженной температурой возвращают в ЗСМ и ЗР через нисходящую часть нижней петли. Второй поток направляют в ю- тегрзльно соединенную с нижней петлей восходящую часть верхней части петли, Из нее поток поступает в зону понижения давления, в которой при 1-3 атм 4 ф и 92-133 С испаряется адекватное об 00 разовавшемуся в зоне реакции количе- (, ) ство продукта, Неиспарившуюся частьфкцб возвращают через нисходящую часть Ю верхней петли в нисходящую часть . Я) нижней петли и оттуда в ЗСИ и ЗР. Испарившуюся часть потока выводят в ректификационную колонну. При этом инертные газы и низкокипящие примеси выводят из циркулирующей реакционной массы по трубопроводу, располо- ф 4 женному в верхней части нижней петли реактора. Эти условия позволяют получить 99,8%-ный ДХЭ с производительностью 480,1 г/ч. 1 ип., 3 табл.Изобретение относится к способамполучения 1, 2-дихлорэтана - полупродукта в производстве винилхлорида.Целью изобретения является повышение выхода и качества целевого продукта,На чертеже схематично изображенреактор.П р и м е р 1, Реактор представляет собой две сообщающиеся междусобой П-образные петли 1 и 11, причем петля 11 расположена выше петли 1. Реактор вмещает 15 л, В негозагружают 15 кг 1,2-дихлорэтана с01% хлорида железа (111) в качествекатализатора, По трубопроводу 1 вводят 250 л/ч этилена и раздельно потрубопроводу 2-250 л/ч хлора, а так-же 10 л/ч воздуха в качестве ингиби Отора, Реагенты тонко диспергируют вреакционной жидкой среде в зоне смешения 3, расположеннойв нижней, восходящей части нижней петли 1. Далееони поступают в расположенную выше 2 эзоны смешения зону реакции (зонуконверсии) 4 и зону выдержки 5. Температура в реакторе 116 фС, давлениевыше зоны выдержки 5 составляет3 атм, а разность давлений междузоной выдержки 5 и зоной испарения6 0,5 атм.Выходящий из реактора газ, содержащий инертную газовую фракцию (воздух) и низкокипящие примеси, такиекак этилхлорид, выводят из циркулирующей реакционнай массы по трубопроводу, расположенному в верхней частипетли 1 реактора, и отделяют фракцию, конденсирующуюся в холодильнике при -30 С,оЖидкая реакционная масса из зоныреакции поступает в нисходящую частьнижней петли 1 реактора, откуда выводится в виде двух раздельных потоков (первый - 200 л/ч, второй -100 л/ч) в объемном соотношении 2:1.Второй из этих потоков поступает винтегрально соединенную с петлей1 восходящую часть верхней петли 11,затем поступает в зону понижения давления (зону испарения) б, откуда потрубопроводу 7 выводится 1091,5 г/чцихлорэтана в парообразной форме.Циркулирующее количество второгочастичного потока (петля 11) составляет 100 л/ч, температура 112 С, давление 2,5 атм, Испаряющееся в зоне .б количество дихлорэтана 1091,5 г/чадекватно образующемуся в зоне реакции 4,Испарившуюся часть конденсируют инаправляют в ректификационную колонну, где перегонкой отделяют 1,2-дихлорэтан от побочных продуктов. Неиспарившуюся часть возвращают в нисходящую ветвь петли 1 и оттуда взону смешения и зону реакции,Первый из указанных выше раздельных потоков (200 л/ч) для отвода реакционного тепла по подводящим трубопровода 8 и 9 прокачивают через теплообменник 10. Отданное в теплообменнике тепло используют для перегонки1,2-дихлорэтана в ректификационнойколочне при температуре ее нижнейчасти 80-85 С. Отдавший тепло первыйпоток с пониженной температурой возвращают через нисходящую часть петли1 в зону смешения и зону реакции.После непрерывной работы в течение 10 дней получают аналитическиеданные для отбираемого по трубопроводу 7 продукта (продукт А) и для циркулирующей в реакторе жидкости (продукт Б, место измерения на нижнемконце нисходящей части петли 1),представленные в табл, 1.Т афлиц а 1 Состав Продукт А, Продукт Б, мас.% мас.% 12-Дихлорэтан1,1,2-ТрихлорэтанПрочие 99,2 99,8 0,80 0,150,05. Среднее время пребывания 14 ч.П р и м е р 2. Способ осуществляют по аналогии с примером 1, но температура в реакторе составляет 97 С, давление над зоной выдержки 5 1,5 атм. Удаление паров из зоны испарения 6 осуществляют при атмосферном давлении и температуре 92 С.Выделяюцееся в процессе реакции тепло не используют для испарения реакционного продукта. К выходящему по трубопроводу.9 из теплообменника потоку добавляют сухой неочищенный 1,2-дихлорэтан из установки для оксихлорирования и совместно направляют по трубопроводу 7 на испарение.Второй раздельный поток 1,2-дихлорэтана отводят в парообразной фор 1480758Таблица 2 Продукт А, Продукт Б, 20мас. . мас. . Состав 1, 2-Дихпорэтан 1,1,2-Три- хлорэтан 98,8251,2 99,6 0,4 Среднее время пребывания составляет 14 ч.П р и м е р 3. В установке, анало гичной описанной в примере 1, но имеющей емкость 30 м, производят 5 т/ч 1,2-дихлорэтана, Температура в реакционной зоне составяет 145-148 С,0 давление над зоной выдержки 55,5 атм. Испарение в зоне 6 пониженногодавления осушествляют 3 атм. Полученный в количестве 5 т/ч 1,2-дихпорэтан отводят иэ зоны 6 пониженногодавления в виде пара по трубопроводуи направляют в последовательно подсоединенную ректификационную колонну,причем вследствие теплопередачи отциркуляционной петли теплоты испарения происходит понижение температурына выходе иэ зоны 6 пониженного давления,Для дальнейшего отвода теплотыреакции первый раздельный поток продукта перекачивают с использованиемтрубопроводов 8 и 9 через теплообмен.ник 10. В теплообменнике количество теплоты, не используемое для испарения продукта реакции - 1,2-дихпор 55этана, служит для производства2000 кг/ч водяного пара при 130 С и 3 атм,ме в количестве 1091 г/ч из испарительного сосуда 6 по трубопроводу и конденсируют. Циркулирующее в петле 1 количество второго потока составляет00 л/ч, температура 92 С,о 5 давление 1 атм.Количественное соотношение первого и второго раздельных потоков реакционной массы 2:1.О11 осле непрерывной работы в течение 10 сут произвели анализ выходящего по трубопроводу 7 1,2-дихлорэтана (продукт А), а также продукта Б (определение см. в примере 1), результаты которого представлены в табл, 2.0,01 Хлоропрея не обнаружен.Примеры 1-3 показывают, что изобретение позволяет повысить выход целевого продукта на 0,5-0,8 , Количество продукта повышается ввиду полного отсутствия полимериэующихся примесей типа хлоропрена,Формула изобретения Способ получения 1,2-дихлорэтана путем взаимодействия этилена и хлора, взятых в эквимолярном соотношении, в вертикальном реакторе при повышенных температуре и давлении с предварительным смешением реагентов в зоне смешения и взаимодействием их в зоне В контуре испарения (второй частичный поток) при потоке 70 т/ч разность температуры между поступающим продуктом и. точкой выхода из зоны 6 пониженного давления составляет 15 С, при 35 т/ч - 30 С, а при 23,5 т/ч - 45 С. При этом количество перекачиваемого в контуре теплообменника 8-10-9 первого потока меняется в пределах 400-800 т/ч, а количественное соотношение первого и вто рого потоков от 5,71;1 до 34:1, Количества обоих раздельных потоков за 2 дня меняются постадийно следующим образом:Первый по- Второй по- Соотношение токт/ч . токт/ч по токов40 70 5,:71420 35 12800 23,5 34При количестве реакционной смеси 20 т время пребывания составляет 4 ч.Через 15 дней работы получают данные по составу продуктов А и Б (оп" ределение,см. в примере 1) представленные в табл. 3.Таблица 35 14 реакции, состоящей из хлоропроизводных этана - жидкой циркулирующей среды, в присутствии катализатора - хлорида железа (11 Ц и ингибитора - кислорода, вводимого в виде воздуха, с понижением давления после выхода реакционной массы иэ зоны реакции и с утилизацией тепла реакции на испарение и ректификацию 1,2-дихлорэтана, причем испарившийся продукт выводят из циркулирующей реакционной массы и вводят в ректификационную колонну, где 1,2-дихлорэтан отделяют от побочных продуктов реакции пере-. гонкой, а неиспарившийся жидкий продукт возвращают в зону смешения и зону реакции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта, процесс проводят в реакторе, представляющем собой две сообщакциеся между собой У-образные петли, одна из которых расположена выше другой, причем реагенты раздельно вводят по трубопроводу и тонко диспергируют в жидкой среде в зоне смешения, расположенной в нижней, восходящей, части нижней петли, откуда они поступают в расположенную выше зоны смешения зону реакции, где взаимодействуют при температуре 96-148 С и давлении 1,5-5,5 атм, при этом среднее 80758 6время пребывания в зоне. смешения изоне реакции составляет 4-14 ч, затемреагенты из зоны реакции поступают в 5нисходящую часть нижней петли отку. -Фда реакционная масса выводится в видедвух раздельных потоков при объемномсоотношении первого и второго потоков 2-34;1, первый поток по подводя-щему трубопроводу направляют в теплообменник, где он отдает тепло реакции, и затем с пониженной температурой возвращают в зону смешения и зонуреакции через нисходящую часть нижнейпетли, второй поток направляют в интегрально соединенную с нижней петлей восходящую часть верхней частипетли, откуда он поступает в зонупонижения давления., в которой при 20 давлении 1-3 атм и температуре 92133 С испаряется адекватное образовавшемуся в зоне реакции количество продукта, неиспарившуюся частьвозвращают через нисходящую часть 2 Б верхней петли в нисходящую часть нижней петли и оттуда в зону смешенияи зону реакции, а испарившуюся частьаправляют в ректификационную колонну, при этом инертные газы и низко- ЗО кипящие примеси как этилхлорид выводят из циркулирующей реакционной масФсы по трубопроводу, расположенномув верхней части нижней петли реактора.1480758 оз алов рректор А. Нишкина в Редактор М, Циткина й комбинат "Патент",. г.ужгород, ул. Гагарина, 101 те изводственн каз 2564/58 НИИПИ Государоставитель Н.ехред Л,Сердюк Тираж 352венного комитета по и113035, Москва, Ж,Поретениушска исноем и открытиям при ГКНТ СССР наб., д. 4/5