DE1157592B

DE1157592B - Verfahren zur Herstellung von 1, 2-Dichloraethan

Info

Publication number: DE1157592B
Application number: DEF35193A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Rathjen; Dr Hermann Wolz
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-10-24
Filing date: 1961-10-24
Publication date: 1963-11-21
Also published as: CH421921A; GB960083A; BE623923A; NL284587A

Description

Es ist bekannt, daß man 1,2-Dichloräthan erhält, wenn man 1 Mol Chlor mit 1 Mol Äthylen in Äthylenchlorid in Gegenwart von Halogenüberträgern, wie z. B. Eisenchlorid, umsetzt. Bei diesem Verfahren setzt sich jedoch im allgemeinen ein Teil des Äthylens nicht um, und es entstehen als Nebenprodukte höherchlorierte Produkte, so daß im allgemeinen eine umständliche Reinigung des Reaktionsproduktes erforderlich ist.

Es wurde nun gefunden, daß man 1,2-Dichloräthan in wirtschaftlicher Weise durch Umsetzung von äquimolaren Mengen Chlor und Äthylen in flüssigem Dichloräthan in Gegenwart von Chlorüberträgern und unter Lichtausschluß erhält, wenn man im Reaktionsgemisch einen kleinen Chlorüberschuß aufrechterhält und wenn man durch das Reaktionsprodukt anschließend in einem Nachreaktor das für die Dichloräthanherstellung verwendete Äthylen durchleitet.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der Abb. 1 in der Zeichnung erläutert. Im Hauptreaktor H befindet sich 1,2-Dichloräthan, das eine geringe Menge Chlor enthält. Über die Zuleitung C wird Chlor und über die Zuleitungen Äthylen dem Hauptreaktor zugeführt, wobei ein geringer Chlorüberschuß angewandt wird, der praktisch die restlose Umsetzung der gesamten Äthylenmenge bewirkt. Das gebildete Dichloräthan wird aus dem Hauptreaktor H über die Leitung A3 und die Pumpe P oben in den Nachreaktor N gepumpt. In den Nachreaktor N, der unter einem Druck von 0,5 bis 10 atü steht, wird unten über die Leitung A\Äthylen unter Druck eingeleitet. Nicht umgesetztes Äthylen verläßt den Nachreaktor N über die Leitung .4 2, in der es entspannt wird. Über die Leitung D und das Regelventil R V wird dem Nachreaktor N eine solche Menge Dichloräthan entnommen, daß sich im Nachreaktor N eine konstante Füllhöhe einstellt. Dieses Dichloräthan wird einer Destillationskolonne zugeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, daß, wie gefunden wurde, Äthylen in Dichloräthan praktisch unlöslich ist (0,22% bei 25⁰C) und sich infolgedessen^ beim Einleiten äquimolarer Mengen Chlor und Äthylen nicht restlos umsetzt, sondern zum Teil gasförmig entweicht. Da Chlor in Dichloräthan eine wesentlich bessere Löslichkeit besitzt (7,8 % bei 25° C), wurde die fast restlose Umsetzung des Äthylens dadurch erreicht, daß in dem Dichloräthan ein Überschuß an Chlor aufrechterhalten wird. Da dieses bei längerer Einwirkungsdauer, insbesondere in Gegenwart von Licht und bei der höheren Temperatur in der anschließenden Destillation das Verfahren zur Herstellung
von 1,2-Dichloräthan

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen

Dr. Heinrich Rathjen und Dr. Hermann WoIz,

Leverkusen,
sind als Erfinder genannt worden

Dichloräthan durch Substitution in Tri- und Tetrachloräthan überführt, wird das in Dichloräthan gelöste Chlor in einem Nachreaktor durch Um-

setzung mit einem großen Äthylenüberschuß durch Umwandlung in Dichloräthan entfernt. Hierzu wird erfindungsgemäß das für die Herstellung des Dichloräthans benötigte Äthylen benutzt, das, bevor es in den Hauptreaktor eintritt, durch den Nachreaktor geleitet wird. Gleichzeitig wird hierbei der Chlorwasserstoff ausgeblasen, ζ. B. bis auf einen Gehalt von <0,01%, so daß die Rohware, die 98 bis 99% Dichloräthan enthält, in dieser Form für viele Verwendungszwecke direkt eingesetzt werden kann.

In dem Nachreaktor wird zur Erreichung einer möglichst vollständigen Umsetzung des überschüssigen

Chlors vorzugsweise ein Äthylenüberdruck, z. B. 0,5 bis 10 atü oder auch höher, aufrechterhalten.

Im allgemeinen ist es ausreichend, wenn man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Hauptreaktor mit einem Chlorüberschuß von 0,1 bis 10 %> vorzugsweise 2 bis 5%, arbeitet. Die Umsetzung wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur, z. B. im Temperaturbereich zwischen 15 und 50⁰C, vorzugsweise 20 bis 40° C, durchgeführt.

Beispiel 1

In einer wie oben beschriebenen Anlage besitzt der Hauptreaktor H, der mit Rührwerk und Kühlmantel versehen ist, einen Rauminhalt von 8 m³ und der in der gleichen Weise ausgerüstete Nachreaktor einen Rauminhalt von 0,8 m³. Der Hauptreaktor H wird mit 7 m³ = 8,3 t 1,2-Dichloräthan gefüllt, das 0,05 bis 0,5% Eisenchlorid als Chlorüberträger enthält. Danach wird so viel Chlor eingeleitet, bis die Dichte des 1,2-Dichloräthans von d^zo = 1,253 auf d^zo = 1,257 gestiegen ist. Diese Dichte entspricht

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einem Gehalt von etwa 3 % Chlor. Der Nachreaktor wird mit 0,7 m³ = 0,83 t 1,2-Dichloräthan ^ gefüllt und mit über die Leitung ,41 eingefülltem Äthylen auf einen Druck von 5 atü gebracht. Über die Leitung Al wird Äthylen entnommen und entspannt. Entsprechend dem Verbrauch wird über die Leitung Al neues Äthylen zugeführt. Dann werden 117,5 Nm³/h Chlor und . 117,0 Nni³/h Äthylen in der oben beschriebenen Weise durch die Leitungen C bzw. A 2 eingeleitet, wobei die Temperatur im Hauptreaktor 20 bis 4O⁰C beträgt. Alle 10 Stunden werden 0,5 bis lkg Eisenchlorid in den Hauptreaktor gegeben, dessen Dichte laufend auf d²⁰ = 1,255 bis 1,257 gehalten wird. Die Pumpe P, die von einer Standmessung gesteuert wird, fördert so viel Dichloräthan in den Nachreaktor N, wie bei der Umsetzung entsteht. Aus dem Nachreaktor N fließt das Dichloräthan durch die Leitung D über ein von der Standmessung des Nachreaktors gesteuertes Regelventili?F in die Destillationsblase. Über Kopf der Kolonne werden 500 kg/h Destillat (=95,4% der Theorie) abgenommen, die über einen Kühler und erforderlichenfalls über einen Ätznatronturm, um Spuren Chlorwasserstoff zu entfernen, einem Lagertank zugeführt werden. Die gaschromatographische Analyse ergibt eine Reinheit von 99,6% 1,2-Dichloräthan neben 0,2% eines Vorlaufs und 0,2% höherchlorierter Verbindungen. Das Rohprodukt aus dem Nachreaktor hat die Zusammensetzung 0,3% Vorlauf, 98,3% 1,2-Dichloräthan und 1,1% höherchlorierte Anteile.

Beispiel 2 _{In Betracnt} gezogene Druckschriften:

In der oben beschriebenen Anlage war wie im Japanische Patentanmeldung Osaka Soda K. K.

Beispiel 1 verfahren, jedoch d>e Entspannung des 35 1961: 1370 vom 23. 12. 1957.

mit 5 atü Druck ankommenden Äthylens nicht nach dem Durchströmen des Nachchlorierers, sondern vor Eintritt in diesen durchgeführt. Hierdurch wird erreicht, daß das Äthylen drucklos, d. h. nur mit dem zur Überwindung der Flüssigkeitssäule notwendigen Druck, durch den Nachreaktor strömt. Bei einer in dieser Weise über 4 Wochen ununterbrochen durchgeführten Fabrikation mit einer Stundenleistung von 420 kg/h Dichloräthan wurde ein Destillat mit einem Reingehalt von 99,2% erhalten bei einer Ausbeute von 97,0%, bezogen auf eingesetztes Äthylen, und 96,8 %= bezogen auf eingesetztes Chlor.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von 1,2-Dichloräthan durch Umsetzung von Äthylen und Chlor in flüssigem Dichloräthan in Gegenwart eines Chlorüberträgers unter Lichtausschluß, dadnrch gekennzeichnet, daß man in einem Hauptreaktor die Umsetzung unter Aufrechterhaltung eines kleinen Chlorüberschusses durchführt und das Reaktionsprodukt anschließend durch einen Nachreaktor leitet, der von dem für die Dichloräthanherstellung verwendeten Äthylen durchströmt wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nachreaktor ein erhöhter Äthylendruck aufrechterhalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen