Способ получения 1,2-дихлорэтана Советский патент 1988 года по МПК C07C19/45 C07C17/02 

00

со со

л§

1

Изобретение относится к способу получения 1,2-дихлорэтана, находящего применение в качестве растворителя и пролупродукта в промьшленности основного органического синтеза. Цель изобретения - сокращение расхода катализатора и упрощение технологии процесса.

Пример 1. В цилиндрический реактор, объем которого составляет 25 м , загружают 20000 л 1,2-дихло- этана. Реактор содержал в нижней части насадку из стальных колец Ра- шига. В реакционной жидкости содержался смешанный катализатор,состоящий из хлорида железа (Ш) и эквивалентного к нему количества аммиака, причем содержание хлорида железа (Ш) составляло 137 мг/кг. Это соответствует 0,0137 мас.% от количества растворителя 1,2-дихлорэтана.При давлении 1,3 ат в головной части pe

актора и температуре реакционной смеси 40 С в реактор вводят каждый час 2326 кг этилена и 588Д кг газообразного хлора, который дополнительно содержит приблизительно 3,5 об.% инертного газа, а также 20 м воздуха в качестве ингибитора, предназначенного для уменьшения образования побочных продуктов, и 40 л аммиака.

Обработку реакционной смеси производят с помощью двухстадийной перегонки.Из первой перегонной колонны при атмосферном давлении отводят из головной части 8173 кг/ч 1,2-дйхлор- зтана со степенью чистоты 99,9%.Образующийся в нижней части первой перегонной колонны продукт направляют во вторую перегонную колонну.которая работает при пониженном давлении. Дистиллят второй перегонной колонны возвращают в первую перегонную колонну, а содержащий железо и высококипящие компоненты материал,образующийся в нижней части колонны,направляют в установку для сжигания.

Количество дистиллята,непрерывно возвращаемого из второй в первую дистилляционную колонну, регулируется прибором для измерения потока таким образом, при этом отводят в качестве целевого продукта 8173 кг/ч 1,2-дихлорэтана, что соответствует выходу 99,6% в расчете на этилен и хлор. Рециркуляцию катализатора осуществляют тем,что часть образующегося в нижней части первой перегон

f

0

ной колонны продукта возвращают с помощью насоса в реактор. Направляемое без рециркуляции катализатора из нижней части,первой колонны во вторую перегонную колонну количество составляет приблизительно 400 кг/ч. При рециркуляции образующегося в нижней части колонны продукта в реактор возвращают кроме катализатора и высококипящие компоненты и количество побочных продуктов в реакционном цикле увеличивается.Таким образом, в ходе процесса материальный баланс постоянно изменяется, вследствие чего он не может быть указан однозначно.

После многодневной 50%-ной рециркуляции образующегося в нижней части колонны продукта, н нижней части первой перегонной колонны образуется приблизительно 540 кг/ч продукта, из которых приблизительно 270 кг/ч возвращаются в реактор, в то время

5 как при 80%-ной рециркуляции из

первой перегонной колонны можно было отвести приблизительно 750 кг/ч, из которых около 150 кг/ч направляют во вторую перегонную колонну, а

0 приблизительно 600 кг/ч возвращают в реактор.

Содержание хлорида железа (Ш) в процессе осуществления способа изменяется лишь незначительно, пос5 кольку в результате коррозии стального наполнителя дополнительно образуется приблизительно 30% количества катализатора (приблизительно 300 кг/ч FeCl) и взаимодейству0 ет с указанным количеством аммиака (40 л/ч), что соответствует первоначально примененной смеси катализаторов. В соответствии с этим мольное отношение хлорида железа (Ш)

5 к аммиаку или хлориду аммония (из-за присутствия хлористого водорода, образующегося в результате побочных реакций при хлорировании этилена) составляет 1,0-1,03:1.

0 Стальной наполнитель расходуется постепеннно. Приблизительно через 2 мес уже образовалось около 200 г/ч хлорида железа (Ш) и приблизительно 80% количества катализатора необхо5 димо вводить в результате рециркуляции продукта, образующегося в нижней части колонны. Вводимое количество аммиака уменьшают до 25-30 л/ч.Температуру в реакторе поддерживают на

3 1

уровне 20-70°С, а давление составляет максимум 1,6 ат.

При дальнейшем осуществлении опыта вместо газообразного хлора применяют жидкий хлор, а давление в реакторе повышают приблизительно до 6 ат.Скорость коррозии наполнителя уменьшается, вследствие чего хлорид -железа (Ш), растворенный в находящейся в реакторе жидкости, необходимо дозировать. При концентрации хлорида желаза (Ш) около 70 мг/кг (0,007 мас.%) в реакционную смесь вводят приблизительно 50% катализатора в результате рециркуляции продукта, образующегося в нижней части колонны.Температура, при которой проводят реакцию, составляет приблизительно 30 С, а мольное отношение подаваемого количества хлорида железа (Ш) к аммиаку составляет приблизительно 1,0:1.

Через 96 ч выход 1,2-дихлорэтана составил 99,6% в расчете на применен ное количество зтилена. В заключение варьируют концентрацию катализатора и вводят катализатор в минимальной концентрации 23 мг FeClj/кг растворителя (0,0023 мас.%), а также в максимальной концентрации 2950 мг Fed,/кг растворителя (0,295 мас.%).

Предложенный способ позволяет упростить процесс за счет иск1 гоче- ния стадии отфильтровыаания катализатора или его адсорбционного выделения но сравнению с известным.Кроме

144

того, регенерированный клтлли латс р согласно известному способу, игкшр.ч- шаемый 11 попторнь й цикл, PiKviptv теряет свою активность ( г -ч: аммиака и друг1-1х причин), ч 1 о приводит к I arxci/iy тп- кого катализатора и дополнительном ;) нвпдемию израсходопаниь х компонентов катализатора, I

Форму: а изобретения

Способ получения 1, 2 -дит лор;1тана путем взаимодейстнпя этилена и хлора при температуре 20-70°С и давлении 1,3-6 ат в срс де 1 ,2-дихлорэта- на в качестве растворителя в присут - ствии катализатора,состоящего из безводного трихлорг да железа и аммиака,взятых в молярном соотношении 1-1,03:1, при концентрации катализатора 0,002-0,3 мас.% в расчете на растворитель с использованием кислорода или воздуха как и}1гибитора для уменьшения образования побочных продуктов реакции и отделением 1,2-дпхлорэтаиа от реакционной массы перегонкой, отличаю- щ и и с я тем, что, с iin. сокра- цения расхода ката1Пгзатора. из реак- пионной массы отгоняют в перегошюй колонне 1 , 2-дихлорэтан до нач, 1Л,1 вьиз,еления катализатора и 50-80 мас.% оставп егося в нижней части колонны жидкого продукта нозврл1 1ают п реакционную зону.