Способ получения 1,2-дихлорэтана Советский патент 1977 года по МПК C07C19/02 

(S4) СПСЮОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА

1

Иэобресепие огноснтся к споо аояучкния 1,2-дахяорэтава, нрнменяемого в icnecTBe растворителя, а также в качеспе аолупродукта дая аолучеиия винилхло{Я1да.

Известен способ получешш {,2-дихлорэташ оксихлортрованием эшлева смесью хлористого водорода и кислородсодержа1дего газа, в частности воздуха, при 200-400 С в кяигвх ы слое катализатора (жсихлорирования-хлоридов леда, щелочных и 1целочиоэемель}кн металлов иа носителе--активном стликагеле с развитой удельной поверхностью 1.

Посколысу процесс сжсяхлорирова1шя этилена или другах галоидолефинов является высокозкзотермическим, то применеисе кипящего слоя имеет преимущество, заключающееся в обеспечении непрерьтной высокой изотер «чности реакционной зоны и хорошего контакта между реагентами галоидуглеводородами, хлористым водородом или хлористым аммонием, кислородсодержацдам газом, благодаря интенсивному перемениванию катализатора, поддерживаемого в псевдоожиженном состоянии. Именно однородная структура кипящего слоя катализатора является су1нестве1шым фактором, позволяющим достигнуть высокой сеjRiCTHBHOcra по целевому продухсту и, следовахельио, повышеиных выходов.

Однако в непрерывшш прсщессе, осуществляемом в промышленном масштабе, гарушаетса работа реактора, в частности гидродашмика слоя. Падает коэффициент теплообмена газовых реагентов, а иногда нзотермичность слоя и сто реакционная отособность.

Кроме того, образуются пузыри большого размера в реакционных газах или неподвижных каталитических зонах в кипящем слое, что также умеиьщает реакционную способность слоя и препятсгвует работе сепараторов газ-твердые частищ., помещенных, как правило, вьпие кипящего слоя реактора, устройств рециркулящш, инжекшш шш удаления частиц катализатора. Некоторые частицы катализатора, особенно очень мелкие, слипаются либо ижжду собой, либо прилипают к .металлическим перегородкам реактора, что также вызьтает расход катализатора, постоянное измеИение гранулометрического состава частиц катализатора и падение коэффициента теплообмена. Потери катализатора, особе шо заметные для наиболее мелких частиц, вызваш{ые их переходом в верхнюю часть слоя, а затем в сепараторы газ-твердое тело, .непрерывно

изменяю, гранулометрический состав. ОГж.чжние П-евдоожиженного катализатора в отношении мелких частиц 11риво;шт к более или менее быстрому нарушению псевдоожиженного состояния, иногда полностью препятствующему осуществле «ю спосоОа в кипящем слое.

Другой причиной истощения катализатора является изнашивание и измельчение частиц, происходящее в результате их столкновений между собой и с перегородками. Это явление, назьтаемое истирание, выэьшает изменение размера частиц катализатора. Продукталл истирания являются либо сверхмелкие частицы, которые отдаляются от слоя катализаторе и не могут быть | ециркулированы, либо частицы достаточно крупные, чтобь, сктаться слое, обогащая крупные фрякют. Истирание выэьтает, таким образом, либо недопустимую потерю г ердой фазы, либо оЧ)гашение мелкими частицами, гитедствием чего может быть непрерьшно возрастающее расширение килящего слоя, нарушение работы сепараторов газ-твердые частицы, слипание или аглокера1дая мелких частиц и/или уменьшение коэффициента теплообмена в реакционной зоне, поэтому режим работы реактора смягчают, т.е. снижают его производительность.

Целью изобретения является стабилизация проведе шя процесса и сокрашете расхода катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут в присутствии клтгатзпорл с добшлешем инертного твердого вещества - стекла, альфа-сисиси алюминия и/или двуокиси кремния в количестве 50-95 вес.% в расчете на суммарное количество катализатора и ш зртного твердого вещества.

При этом гранулометрический состав ката/нзатора становится более стабильным, уменьшается истирание частиц катализаюра и устраняется их склеивание.

Гранулометрический состав катализатора и каталитически и химически инертного вещества выбирают таким образом, чтобы диаметр и распределение частиц смеси по размерам благоприпятствовали лучшему псевдоожижешю, например опт 20 до 200 мкм со средним диаметром приблизительно от 40 до 90 мкм.

Предпочтительно, чтобы наиболее крупные частицы кипящего слоя являлись большей частью чяcтицa « катализатора, а наиболее мелкие частицычастицами твердого инертного вещества, преимущест венно силикатного песка.

В качестве кислородсодержащего газа используют воздух или воздух с высоким содержанием кислорода; в качестве источника хлора используют хлсфистый водород и/или хлористый аммоний.

Основными условиями процесса являются: температура от 200 до 4У)°С, давление от 1 до 20 атм, молярное отиоцЕНие кислород/углеводород и/или хлоруглЛаодород, и/или хлористь водород и/или аммоний изменяется в широких предела... в завися- 60

мосп) от желаемою результата. Пр 1меняют любой катализатор сжтахлорирования, способный к псевлоожижекню, который разбавляют твердым мнерт1П 1м веществом, но предпочтителен ката;впатор, состоящий в основном из активной гидроокиси алю миния в качестве носители, имеющей удельную пов р.хность от 150 до 400м/г, лучше от 200 до 350 м /г, на которую осаждают неорганическую соль мели.предпочтотельно хлорную медь.З-10 вес.% меди по отношению к готоволту катализатору.

П р и мер. Процесс оксихлорировагмя в газ(юой фазе этилена в 1,2-дихлорэтан ведут в цилиндрическом реакторе диаметра 120 мм и высотой 7 .1, в нижней части которого находится теплообменник длиной 4м и циклоны, снабженные йоэврат1пыми стойками, непрерьшно осуществляющие рециркуляцию к нижней части слоя частиц псевдоожижаемой смеси, увлекаемой реакционным газом. Псевдоожижаемая загрузка катализатора состоит из смеси 70 Еес.% частиц природного силикатного песка среднего диаметра 50 мкм и 30 вес.% катализатора, состоящего из частиц активной гидроокиси алюминия среднего диаметра 95 мкм с удель.юй поверхностью 300 , на которую осаждают 6 вес.% меди в виде CuClj 2Н20.

Гранулометрический состав смеси частиц от 20 до 150 мкм среднего диаметра 63,5 мкм.

Непрерьшно пропускают реагенты - хлористый водород, этилен и воздух при молярном соотношении 02/CjH 0,60 и llCt/Cjll4 через каждый 30 кг рьщюуказанный псевдоожиженный слой катализатора. Температура в реакторе 225°С, давление 4 атм. Линейная скорость газсжых реагентов 20 см/с.

Степень превращения этилена следу1ацая,% : 1,2- Дихлорэтан9С,8

1,1,2-Т| 1Хлорэтан0,8

1,1,2,2 - Тетрахлорэтан0,6

Цис-и транс-дихлорзтилен 0,2

Трихлорэтилен0,2

СС + СОг1,2

Всего этилена99,8

После 1000 ч реакции пянулометрический состав катализатора и коэффициент теплообмена « нгменяются, слипание частац ве наблюдается и степень истирания ничтожно малая, а потери катализатора составляют 0,5 вес.% за 1 день непрерывной работы реактора.

П р и м е р 2. Процесс оксихлорирования этилена в 1,2-дихлорэтан ведзт в реакторе промышленного размера с диаметром 2 м и высотсж 15 м. Поевдоожижаемая загрузка катализатора 20 т смеси каталктически и химически инертного песка и к;атализатора, отшсанных в примере. Циклоны, снабженные отбойными стойками, непрерывно осуществляют рециркуляцию частиц катализатора.

Реагенты этилен, хлортстьда водород и кислород (в виде воздуха) взятые в молярном соотношенки 1:2:0,65, ввидят в нижнкмо часть реакто| а ;через псевдоожюкекный слс катализаторе. Линей