DE1059439B

DE1059439B - Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid

Info

Publication number: DE1059439B
Application number: DESCH14007A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Georg Richard Schultze; Dr Rer Nat Jan Laure Dipl-Chem; Dipl-Chem Kurt Kossmann
Original assignee: JAN LAURENT CRUETZEN DIPL CHEM; KURT KOSSMANN DIPL CHEM; PHIL GEORG RICHARD SCHULTZE DR
Current assignee: JAN LAURENT CRUETZEN DIPL CHEM; KURT KOSSMANN DIPL CHEM; PHIL GEORG RICHARD SCHULTZE DR
Priority date: 1953-11-21
Filing date: 1953-11-21
Publication date: 1959-06-18

Description

Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid Es ist bekannt, daß Vinylchlorid durch Umsetzung von Äthylen mit Chlor, durch Chlorwasserstoffanlagerung an Acetylen oder durch Chlorwasserstoffabspaltung aus 1,2-Dichloräthan gewonnen werden kann.
Diese technisch durchgeführten Verfahren benötigen sämtlich C2-Verbi ndungen als Ausgangsmaterial.
Es wurde nun gefunden, daß Vinylchlorid auch aus Methan und Chlor direkt zugänglich ist, wenn man ein strömendes Gemisch beider Gase in einer Flamme bei Temperaturen von etwa 10000 C unter Anwendung eines Volumenverhältnisses Methan zu Chlor von etwa 0,66 bis etwa 0,83 sowie unter Kühlung der Reaktionsprodukte zur Umsetzung bringt.
Im einfachsten Ausführungsfall werden - die vorgemischten Gase durch ein oder mehrere enge Rohre mit so hoher Strömungsgeschwindigkeit geleitet, daß ein Zurückschlagen der Flamme aus dem erweiterten Teil des Brenners, der von außen gekühlt wird, nicht stattfinden kann. Im eigentlichen Reaktionsraum werden Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 0,4 m/sec eingehalten. Die Reaktionsprodukte werden in geeigneten Absorptionsgefäßen mit oder ohne Kühlung zurückgehalten, wobei geeignete Lösungsmittel als Absorbentien benutzt werden können.
Das Gemisch der kondensierten oder absorbierten Reaktionsprodukte läßt sich leicht von Ruß, Salzsäure und etwa vorhandenem Chlor befreien; das Vinylchlorid kann dann leicht mit Hilfe bekannter Verfahren rein erhalten werden. Neben Vinylchlorid fallen insbesondere 1,1-Dichlor-äthylen und aromatische Chlorkohlenwasserstoffe an.
Die Ausbeuten an Vinylchlorid und den mitanfallenden Nebenprodukten variieren mit den benutzten Reaktionsbedingungen (Temperatur, Verweilzeit, Inertgaszusatz, Mischungsverhältnis der Ausgangskomponenten, Durchmischung der Reaktionspartner).
Für die Herstellung von Vinylchlorid ist es aber notwendig, ein Methan-Chlor-Verhältnis von etwa 0,66 bis etwa 0,83 anzuwenden.
In der deutschen Patentanmeldung J2028IVb/12O vom 21. 10. 1943, ausgelegt am 5. 6. 1952, wird die Herstellung von chlorierten Kohlenwasserstoffen aus Methan durch Umsetzung mit Chlor in einer Flammenreaktion beschrieben. Unter den dort in den Beispielen gebrachten Reaktionsbedingungen, d. h. bei einem Methan-Chlor-Verhältnis von 1:4 = 0,25, entsteht kein Vinylchlorid. Demgegenüber wurde gefunden, daß durch Änderung dieses Verhältnisses auf einen Wert von etwa 0,66 bis etwa 0,83 ein anderer Flammentyp entsteht, bei dem auch die Bildung von Vinylchlorid möglich wird.
Nach dem vorliegenden Verfahren wird Methan, also ein C1-Kohlenwasserstoff, chloriert. Energie braucht hierbei nach Ingangbringen der Reaktion nicht aufgewendet zu werden, da eine Folge gekoppelter exothermer und endothermer Reaktionen vorliegt. Es werden außerdem keinerlei Kontakte benötigt.
Wichtig ist, daß Methan nach dem neuen Verfahren direkt in Vinylchlorid übergeführt werden kann. Alle bisherigen Verfahren verlangen demgegenüber die gesonderte Herstellung und Abtrennung des Acetylens als Zwischenstufe. Nach dem neuen Verfahren kommt man aber ohne besondere Aufwendung äußerer Energie direkt vom Methan zum Vinylchlorid.
Wendet man, wie es bei der Aufarbeitung von Reaktionsprodukten eine für den Fachmann selbstverständliche Maßnahme ist, besondere Ad- und bzw./oder Absorptions- bzw. Kühlmethoden an, z. B. Rieseltürme und Lösungsmittel für die Reaktionsprodukte, so lassen sich erheblich größere Mengen des Produktes isolieren.
Beispiel 3001 Methan und 3601 Chlor wurden pro Stunde unter den oben festgelegten Bedingungen zur Flammenreaktion gebracht. Das gebildete Reaktionsprodukt wurde in tiefgekühltem Dekahydronaphthalin oder Toluol absorbiert. Obwohl in diesem Falle keine völlige Absorption erzielt worden war, wurde Vinylchlorid in 25°loiger Ausbeute erhalten; daneben fielen 3,5 °/o 1,1 -Dichloräthylen, Ruß und Chlorwasserstoff an.
PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Vinylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man ein strömendes Gemisch von Methan und Chlor im Volumenverhältnis Methan zu Chlor gleich etwa 0,66 bis etwa 0,83 in einer Flamme bei Temperaturen von etwa 10000 C unter Kühlung des Reaktionsproduktes zur Umsetzung bringt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktionsraum während der Reaktion gekühlt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Methan und Chlor verwendet wird, das mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens 6 bis 8 m pro Sekunde in die Reaktionskammer eintritt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches im Umsetzungsgefäß weniger als 1 m pro Sekunde beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 720 545, 870 839; französische Patentschrift Nr. 879 785; USA.-Patentschrift Nr. 2 628 259; deutsche Patentanmeldung J 2028 IV b/12o (bekanntgemacht am 5. 6. 1952).