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DE1568757B - Process for the preparation of 1,2 dichloroathane - Google Patents

Process for the preparation of 1,2 dichloroathane

Info

Publication number
DE1568757B
DE1568757B DE1568757B DE 1568757 B DE1568757 B DE 1568757B DE 1568757 B DE1568757 B DE 1568757B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ethylene
reaction
iron
chlorine
none
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Shigeru Hirakata Tsutsumi (Japan). C07c
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp

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Description

1 21 2

Äthylendichlorid ist ein wertvolles Ausgangsmate- Erfindungsgemäß ist es erforderlich, den Druck des rial für die Synthese verschiedener organischer Verbin- Reaktionssystems immer auf 300 bis 600 mm Hg zu düngen, ferner ist es ein ausgezeichnetes Lösungsmittel. halten. Liegt der Druck über 600 mm Hg, dann wird Gegenwärtig wird Äthylendichlorid in technischem es schwierig, das erfindungsgemäße Verfahren wegen Maßstabe insbesondere zur Herstellung von Vinyl- 5 des wahrscheinlichen Auftretens einer Explosionschlorid durch thermische Crackung verwendet. gefahr und/oder Bildung von Polychloriden durchzu- Ethylene dichloride is a valuable starting material according to the invention, it is necessary to reduce the pressure of the rial for the synthesis of various organic compound reaction systems always to 300 to 600 mm Hg fertilize, it is also an excellent solvent. keep. If the pressure is above 600 mm Hg, then At present, ethylene dichloride is technically difficult to use the process according to the invention because of Scale used in particular for the production of vinyl 5 of the likely occurrence of an explosive chloride by thermal cracking. risk and / or formation of polychlorides

Bisher war zur Herstellung von Äthylendichlorid führen. Ist der Druck niedriger als 300 mm Hg, dannSo far it was lead to the production of ethylene dichloride. If the pressure is less than 300 mm Hg, then

ein Verfahren bekannt, bei dem Chlor auf Äthylen in sind die Reaktionsgeschwindigkeiten gering, außerdema process is known in which chlorine is added to ethylene, the reaction rates are slow, as well

Äthylendichlorid als Lösungsmittel in Gegenwart ist der Reaktor nicht ausgelastet. Daher wird ein DruckEthylene dichloride as a solvent in the presence of the reactor is underutilized. Hence there is a pressure

einer Eisen enthaltenden Substanz einwirkte. Ver- io zwischen 300 und 600 mm Hg, insbesondere vonan iron-containing substance acted. Ver io between 300 and 600 mm Hg, especially from

fahren, die auf einer derartigen Umsetzung beruhen, 560 mm Hg, bevorzugt.drive based on such an implementation, 560 mm Hg, preferred.

werden beispielsweise in der »Japanese Patent Appli- Die Umsetzung wird in der Gaspahse ohne eine cation Publication Official Gazette No. 3665« (1964) Erhitzungsvorrichtung, lediglich durch Einwirkung der und in der USA.-Patentschrift 2 929 852 beschrieben. bei der Umsetzung von Äthylen mit Chlor frei werden-Gemäß den in den vorstehenden Literaturstellen be- 15 den Reaktionswärme, durchgeführt. Dabei ist es erschriebenen Verfahren wird Äthylen mit Chlor in forderlich, daß der Auslaß des Reaktionsrohres oder flüssiger Phase unter Verwendung eines Reaktions- dessen nähere Umgebung mittels einer geeigneten Vormediums umgesetzt, das aus 1,2-Dichloräthan oder richtung, wie beispielsweise Bestrahlung oder Wasseraus 1,2-Dichloräthan, das einen geeigneten Kataly- kühlung, auf einer Temperatur von 60 bis 150° C gesator, wie beispielsweise Eisen(III)-chlorid, enthält, 20 halten wird. Übersteigt die Temperatur 150° C, dann besteht. Diesen Verfahren haftet jedoch der Nachteil werden merkliche Mengen an Polychloriden, wie beian, daß Nebenreaktionen auftreten, so daß eine spielsweise Äthylentrichlorid, gebildet, die mit dem Rektifikation erforderlich ist, um die Nebenprodukte Produkt vermischt sind. Sinkt andererseits die Auslaß- und/oder den Katalysator zu entfernen. Daher unter- temperatur auf einen Wert unterhalb 6O0C, dann wird scheiden sich diese Verfahren grundsätzlich von dem 25 die Reaktion so langsam, daß das erfindungsgemäß erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem kein Äthylen- angestrebte Ergebnis nicht mehr erreicht wird,
dichlorid als Reaktionsmedium verwendet wird, son- Es ist unnötig, daß eine Eisen enthaltende Substanz dem bei dem die Umsetzung in der Gasphase durchge- in dem Reaktionssystem zugegen ist oder daß die führt wird; auf diese Weise ist es möglich, das bei der Innenseite der Wände des Reaktionsrohres aus Eisen Umsetzung gebildete Äthylendichlorid ohne ein Rekti- 30 hergestellt ist. Vorzugsweise werden die Rohrinnenfikationsverfahren direkt zur Herstellung von Vinyl- Seiten mit Glas, Quarz oder Porzellan, jedoch nicht chlorid zu verwenden. Bei den bekannten Verfahren mit Eisen oder Kupfer ausgekleidet. Daher kann ein ist es erforderlich, eine geringe Menge Chlor mit Eisen- oder Kupferreaktionsrohr verwendet werden, Äthylen umzusetzen, um eine Explosionsgefahr zu das im Inneren mit einer derart inerten Substanz ausvermeiden. Darüber hinaus ist es wegen der Tatsache, 35 gekleidet ist. Insbesondere ist es vorteilhaft, ein im daß Eisen(III)-chlorid mit dem hergestellten Äthylen- Inneren mit Glas ausgekleidetes Eisenrohr als Reakdichlorid vermischt ist, unmöglich, das erhaltene tionsrohr zu verwenden.
are for example in the »Japanese Patent Application. Implementation is in the Gaspahse without a cation Publication Official Gazette No. 3665 "(1964) heating device, described only by the action of and in US Pat. No. 2,929,852. are set free in the reaction of ethylene with chlorine - in accordance with the heat of reaction in the above literature. It is described in the process, ethylene with chlorine is required that the outlet of the reaction tube or liquid phase is converted using a reaction- its immediate environment by means of a suitable intermediate, which consists of 1,2-dichloroethane or direction, such as irradiation or water from 1 , 2-dichloroethane, which contains a suitable catalytic converter, at a temperature of 60 to 150 ° C., such as iron (III) chloride, for example, will keep 20. If the temperature exceeds 150 ° C, then there is. This process, however, has the disadvantage that considerable amounts of polychlorides, as with the fact that side reactions occur, so that an ethylene trichloride, for example, is formed, which is required with the rectification to ensure that the by-products are mixed. On the other hand, the outlet and / or the catalytic converter decreases. Therefore temperature lower to below 6O 0 C, then separate out these methods in principle from the 25, the reaction is so slow that the process according to the invention according to the invention, in which no ethylene desired result is not achieved,
dichloride is used as the reaction medium, but it is unnecessary that an iron-containing substance in which the reaction in the gas phase is carried out is present in the reaction system or that it is carried out; In this way it is possible that the ethylene dichloride formed from iron conversion on the inside of the walls of the reaction tube is produced without a rectifier. Preferably, the pipe installation process is used directly for the production of vinyl pages with glass, quartz or porcelain, but not with chloride. In the known methods, lined with iron or copper. Therefore, it may be necessary to use a small amount of chlorine with iron or copper reaction tube to react ethylene in order to avoid the risk of explosion with such an inert substance inside. In addition, it is because of the fact that 35 is dressed. In particular, it is advantageous in that iron (III) chloride is mixed with the manufactured ethylene interior with glass-lined iron pipe as a reac dichloride, impossible to use the tion pipe obtained.

Produkt als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Erfindungsgemäß ist es möglich, eine hohe Um-Product as a starting material for the production of According to the invention, it is possible to achieve a high level of

Vinylchlorid zu verwenden, es sei denn, daß das Wandlungsgeschwindigkeit von Äthylen und eine aus-To use vinyl chloride, unless the conversion rate of ethylene and an

Eisen(III)-chlorid durch ein Rektifikationsverfahren 40 gezeichnete selektive Ausbeute an Äthylendichlorid zuIron (III) chloride drawn by a rectification process 40, selective yield of ethylene dichloride

entfernt worden ist. Wird von der Verwendung einer erhalten, ohne daß dabei die Gefahr einer Explosionhas been removed. Is obtained from using one without the risk of explosion

Eisen enthaltenden Substanz abgesehen, dann treten besteht, auch dann nicht, wenn eine, bezogen auf dasApart from iron-containing substance, then it does not occur, even if one, based on the

Substitutionsreaktionen an Stelle der. gewünschten Äthylen, theoretische oder höhere Chlormenge ver-Substitution reactions in place of the. desired ethylene, theoretical or higher amount of chlorine

Additionsreaktionen auf, so daß als Nebenprodukte wendet wird. Es ist jedoch im allgemeinen zweck-Addition reactions, so that is applied as by-products. However, it is generally useful

Äthylenpolychloride, hauptsächlich Trichlorid, erhal- 45 mäßig, die theoretische Menge oder eine etwas unterEthylene polychloride, mainly trichloride, available in moderation, the theoretical amount or a little below

ten werden. . . dieser Menge liegende Chlormenge (bezogen auf daswill be. . . this amount of chlorine (based on the

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung Äthylen) zu verwenden.To use the process according to the invention for the production of ethylene).

von 1,2-Dichloräthan ist nun dadurch gekennzeichnet, Erfindungsgemäß wird das Reaktionssystem in daß man Äthylen mit ungefähr der stöchiometrischen zweckmäßiger Weise während der Umsetzung mit Menge an Chlor in Abwesenheit Eisen enthaltender 50 ultraviolettem Licht bestrahlt, wodurch die Reaktions-Stoffe in einem Reaktionsrohr unter einem Druck von geschwindigkeit derartig beschleunigt wird, daß es 300 bis 600 mm Hg unter Anwendung der bei der möglich ist, die Gaszufuhr pro Zeiteinheit bis auf das Reaktion entstehenden Wärme umsetzt, wobei man 172fache der Zeit zu steigern, die für die Zufuhr des den Auslaß des Reaktionsrohres auf 60 bis 150°C hält. gleichen Volumens, welches nicht mit ultraviolettenof 1,2-dichloroethane is now characterized, according to the invention, the reaction system is irradiated in that ethylene with approximately the stoichiometric expedient manner during the reaction with amount of chlorine in the absence of iron-containing 50 ultraviolet light, whereby the reaction substances in a reaction tube under a pressure of speed is accelerated in such a way that it is 300 to 600 mm Hg using the amount possible to convert the gas supply per unit of time to the heat generated by the reaction, increasing 17 to 2 times the time required for the supply of the keeps the outlet of the reaction tube at 60 to 150 ° C. same volume, which is not with ultraviolet

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nur eine 55 Strahlen bestrahlt wird, erforderlich ist.In the method according to the invention, only one 55 rays are irradiated, which is required.

geringfügige Bildung von Polychloriden, beispielsweise Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt folgendeminor formation of polychlorides, for example The process of the present invention has the following

von Äthylentrichlorid. Da Äthylen Siedepunkte von Vorteile: .
ungefähr 56,5 und ungefähr 77°C unter Drücken von
of ethylene trichloride. Because ethylene boiling points of advantages:.
about 56.5 and about 77 ° C while pressing

300 bzw. 600 mm Hg besitzt kann das Äthylen in gas- L Eg ist mö Hch die Reaktionswärme in der Gas.The ethylene in gas can have 300 or 600 mm Hg. The heat of reaction in the gas is possible .

formiger Phase mit dem Chlor reagieren Es hat sich 60 hage ftuf die ^ Reaktionspartner die mitein.form phase react with the chlorine. 60 hours of the reaction partners have been involved .

ferner herausgestellt, daß es möglich ist, die Um- £nder ieren „ einwirken zu lassen.
Setzung vor sich gehen zu lassen, ohne daß dabei eine
it was also pointed out that it is possible to let the alterers "have an effect".
Letting go of setting without losing a

Explosionsgefahr besteht, sogar dann, wenn eine 2. Es ist möglich, die Additionsreaktion in selektiverThere is a risk of explosion even if a 2. It is possible to carry out the addition reaction in a more selective manner

praktisch theoretische Chlormenge verwendet wird. Weise zu beschleunigen, wobei nur geringe Sub-practically theoretical amount of chlorine is used. Way to accelerate, with only minor sub-

Wird Chlor in gasförmiger Phase mit Äthylen nur 65 stitutionsreaktionen auftreten; so kann Äthylenunter Anwendung der Reaktionswärme umgesetzt, dichlorid in einer ausgezeichneten Ausbeute bei dann wird im allgemeinen die Bildung von Poly- Abwesenheit einer Eisen enthaltenden Substanz in Chloriden begünstigt. dem Reaktionssystem hergestellt werden.If chlorine in the gaseous phase with ethylene only 65 stitution reactions occur; so ethylene can be converted using the heat of reaction, dichloride in an excellent yield then generally the formation of poly- absence of an iron-containing substance in Chlorides favored. the reaction system.

3. Durch die Tatsache, daß Chlor in einer theoretischen Menge oder in einer Menge in dieser Größenordnung (bezogen auf das Äthylen) verwendet wird, läßt sich eine hohe Umwandlungsgeschwindigkeit an Äthylen erzielen. 3. By the fact that chlorine is in a theoretical amount or in an amount in this Order of magnitude (based on the ethylene) is used, a high conversion rate of ethylene can be achieved.

Das erfindungsgemäß hergestellte Produkt enthält wenig Eisen(III)-chlorid und Polychloride, so daß in einer ausgezeichneten Ausbeute durch direkte thermische Crackung ohne vorherige Rektifikation Vinylchlorid hergestellt werden kann.The product prepared according to the invention contains little iron (III) chloride and polychloride, so that in an excellent yield through direct thermal cracking without prior vinyl chloride rectification can be produced.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.The following examples illustrate the invention.

BeispiellFor example

80 bis 85 l/Stunde Äthylen und 75 bis 80 l/Stunde Chlor wurden durch ein mit Glas ausgekleidetes Eisenrohr mit einem inneren Durchmesser von 10 cm und einer Länge von 40 cm unter einem verminderten Druck von 560 mm Hg geleitet. Der Auslaß des Rohres wurde auf einer Temperatur von 80° C gehalten. Der Umsatz an Äthylen betrug 98 bis 100%. Die Äthylendichlorid-Ausbeute, bezogen auf das Gewicht des umgesetzten Äthylens, betrug 98 bis 99%·80 to 85 l / hour of ethylene and 75 to 80 l / hour of chlorine were passed through a glass-lined iron pipe with an inner diameter of 10 cm and a length of 40 cm under a diminished Pressure of 560 mm Hg passed. The outlet of the tube was kept at a temperature of 80 ° C. The ethylene conversion was 98 to 100%. The ethylene dichloride yield based on weight of the converted ethylene, was 98 to 99%

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Auslaßtemperatur auf 1500C gehalten wurde. Der Umsatz an Äthylen betrug 99 bis 100 %. Die auf das Gewicht des umgesetzten Äthylens bezogene Äthylendichloridausbeute wurde zu 98 % ermittelt.This example was carried out according to the procedure described in Example 1, except that the outlet temperature was maintained at 150 0 C. The ethylene conversion was 99 to 100%. The ethylene dichloride yield based on the weight of the converted ethylene was found to be 98%.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel wurde nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise durchgeführt, mit der Ausnahme, daß das Innere des Rohres mit einer 40-Watt-UV-Lampe erhellt wurde..Bei diesem Beispiel war es möglich, die Fließgeschwindigkeit des Äthylens auf 105 l/Stunde zu steigern. Die auf das Gewicht des umgesetzten Äthylens bezogene Äthylendichloridausbeute betrug 99%.This example was carried out according to the manner described in Example 1, with the exception that the inside of the pipe was illuminated with a 40 watt UV lamp. In this example it was possible to increase the flow rate of the ethylene to 105 l / hour. The based on the weight of the implemented Ethylene related ethylene dichloride yield was 99%.

In der folgenden Tabelle sind weitere Beispiele sowie deren Ergebnisse zusammengefaßt:Further examples and their results are summarized in the following table:

Fließgesc
keit der ga
Mater
Flow sc
ability of ga
Mater
iwindig-
sförmigen
ialien
Cl2
iwindig-
s-shaped
ialien
Cl 2
Druck
mmHg
pressure
mmHg
Maximale
Tempe
ratur
Maximum
Tempe
rature
Flüssige 1
Äthylen
dichlorid
Liquid 1
Ethylene
dichloride
Produkte
Poly
chloride
Products
Poly
chloride
Nicht
umgesetztes
C2H4
not
implemented
C 2 H 4
Umsatz
an
Äthylen
sales volume
on
Ethylene
Ausbeute an
1,2-Dichloräthan,
bezogen auf das
Gewicht des umge
Yield to
1,2-dichloroethane,
based on the
Weight of the vice
Explosionexplosion
Mol/hMoles / h Mol,hMole, h abs.Section. 0C 0 C Mol/hMoles / h Mol/hMoles / h Mol/hMoles / h setzten Äthylensset ethylene 3,583.58 3,563.56 560560 8080 3,473.47 0,050.05 0,060.06 98,398.3 . 98,4. 98.4 keinenone 3,623.62 3,593.59 560560 148148 3,523.52 0,070.07 0,030.03 99,299.2 98,098.0 keinenone 3,573.57 3,603.60 400400 120120 3,463.46 0,050.05 0,060.06 98,298.2 98,498.4 keinenone 3,563.56 3,573.57 350350 9595 3,413.41 0,050.05 0,100.10 97,197.1 98,398.3 keinenone 3,593.59 3,583.58 350350 145145 3,483.48 0,060.06 0,050.05 98,698.6 97,897.8 keinenone 3,623.62 2,532.53 560560 9191 2,462.46 0,020.02 1,141.14 68,568.5 99,099.0 keinenone 3,583.58 1,791.79 560560 147147 1,671.67 0,010.01 1,901.90 47,047.0 99,099.0 keinenone 3,583.58 4,124.12 560560 140140 3,343.34 0,220.22 99,599.5 93,893.8 0,020.02 keinenone 3,583.58 4,304.30 560560 147147 2,512.51 0,990.99 0,080.08 99,799.7 70,270.2 keinenone 4,674.67 4,654.65 560560 147147 4,564.56 0,050.05 0,060.06 98,798.7 98,998.9 keine1)none 1 )

Eine 40-Watt-(2530-A)-UV-Lampe wird zur Bestrahlung verwendet (Durchmesser im Mittelpunkt 1,5 cm, Länge 30 cm).A 40 watt (2530-A) UV lamp is used for irradiation (diameter at the center 1.5 cm, length 30 cm).

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von 1,2-Dichloräthan,^ dadurch gekennzeichnet, daß man Äthylen mit ungefähr der stöchiometrischen Menge an Chlor in Abwesenheit Eisen enthaltender Stoffe in einem Reaktionsrohr unter einem Druck von 300 bis 600 mm Hg unter Anwendung der bei der Reaktion entstehenden Wärme umsetzt, wobei man den Auslaß des Reaktionsrohres auf 60 bis 1500C hält.1. A process for the preparation of 1,2-dichloroethane, ^ characterized in that ethylene with approximately the stoichiometric amount of chlorine in the absence of iron-containing substances in a reaction tube under a pressure of 300 to 600 mm Hg using the resulting in the reaction Heat converts, keeping the outlet of the reaction tube at 60 to 150 0 C. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion unter Bestrahlung mit ultraviolettem Licht durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out with irradiation performed with ultraviolet light.

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