DE1300929B - Process for the production of vinyl chloride - Google Patents
Process for the production of vinyl chlorideInfo
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Description
ι ; ; 2 ■■■.,■■.'ι; ; 2 ■■■., ■■. '
Es ist bereits bekannt, Vinylchlorid aus Äthylen Es traten die folgenden verschiedenen bemerkens-It is already known that vinyl chloride from ethylene The following various notable
und Chlor herzustellen. Die Umsetzungen sind Zwei- : werten Schwierigkeiten auf, bis das obige Verfahrenand to produce chlorine. The implementations are two-fold: upgrade difficulties until the above procedure
Schritt-Reaktionen, die durch die folgenden Glei- vollständig war:Step reactions that were complete by the following equations:
chungen wiedergegeben werden: 1. Wenn es beabsichtigt ist, die Reaktion zu steigern,are reproduced: 1. If the intention is to increase the response,
1 pit _ r>w in, ητχ ητητχ π 5 indem lediglich die Reaktionswärme der Additions-1 pit _ r> w in, ητχ ητητχ π 5 in that only the heat of reaction of the addition
JL. UXi2 = UrI2 "T Ul2 -*" UXi2ULUJbI2Ul 1 . °. . γ,, ι , nn j , . <JL. UXi 2 = UrI 2 "T Ul 2 - *" UXi 2 ULUJbI 2 Ul 1 . °. . γ ,, ι, nn j,. <
? rw rtrw η ^ rwn — m j- wn reaktion zwischen Äthylen und Chlor verwendet wird,? rw rtrw η ^ rwn - m j- wn reaction between ethylene and chlorine is used,
z. CiI2CiUrI2Ui -*- <-tiUi - UrI2 ·+■ xiui ^ die Bildung von Polychloriden beschleunigt, so z. CiI 2 CiUrI 2 Ui - * - <-tiUi - UrI 2 · + ■ xiui ^ accelerates the formation of polychlorides, so
tnermiscüe Uraclcung. daß ^6 vinylchloridausbeute erniedrigt wird, undThermal origin. that ^ 6 vinyl chloride yield is lowered, and
Gemäß diesem bekannten Verfahren, genannt EDC- zusätzlich wird eine teerige Substanz gebildet, so daßAccording to this known method, called EDC, a tarry substance is also formed so that
Verfahren, ist es notwendig, die Additionsreaktion io das Reaktionsrohr verstopft wird,Procedure, it is necessary to start the addition reaction io the reaction tube is clogged,
des ersten Schrittes in flüssiger Phase in.Gegenwart 2. Es besteht Explosionsgefahr, wenn Äthylen mitof the first step in the liquid phase in. Present 2. There is a risk of explosion if ethylene with
einer eisenhaltigen Substanz durchzuführen. Wenn einer Chlormenge umgesetzt wird, die nahe bei dera ferrous substance to perform. When an amount of chlorine is reacted that is close to that
die eisenhaltige Substanz abwesend ist, tritt zusätzlich theoretischen Menge liegt.the ferrous substance is absent, occurs in addition to the theoretical amount.
zu der obigen Additionsreaktion die folgende Substitu- 3. Wenn eine eisenhaltige Substanz verwendet wird,to the above addition reaction the following substituent 3. If an iron-containing substance is used,
tionsreaktion unter Bildung von Äthylentrichlorid auf: 15 um die Bildung von Polychloriden auf Grund dertion reaction with the formation of ethylene trichloride: 15 to the formation of polychlorides due to the
ηττ πριι m _l m ^ "γότί rn γί _ι_ ττγί bekannten Substitutionsreaktion einzuschränken, wird ηττ πριι m _l m ^ "γότί rn γί _ι_ ττγί known substitution reaction will limit
UXi2UlUrI2Ul + Ul2 ^ UiIUl2UiI2Ul + JtiUl , . . /τττλUXi 2 UlUrI 2 Ul + Ul 2 ^ UiIUl 2 UiI 2 Ul + JtiUl,. . / τττλ
gleichzeitig nut der Additionsreaktion Eisen(III)-simultaneously with the addition reaction iron (III) -
Wenn jedoch der erste Reaktionsschritt in Gegen- chlorid gebildet, das die übermäßige Zersetzung von wart der eisenhaltigen Substanz durchgeführt wird, Äthylendichlorid beschleunigt, wenn das letztere zerenthält das hergestellteÄthylendichloridl%Eiseil(HI)- 20 setzt wird, so daß das hergestellte Vinylchlorid polychlorid, das in nachteiliger Weise die übermäßige merisiert, was dazu führt, daß es schwierig ist, Vinyl-Zersetzung des Äthylendichlorids während des zweiten chlorid in dem kontinuierlichen Verfahren mit einer Reaktionsschrittes beschleunigt. Deshalb ist es im guten Ausbeute zu erhalten.If, however, the first reaction step is formed in counter-chloride, which is carried out by excessive decomposition of the ferrous substance, ethylene dichloride accelerates, if the latter contains the produced ethylene dichloride , then the produced vinyl chloride is set to polychloride, which disadvantageously accelerates the excessive merization, making it difficult to accelerate vinyl decomposition of the ethylene dichloride during the second chloride in the continuous process with one reaction step. Therefore it can be obtained in good yield.
allgemeinen unbedingt notwendig, das Produkt des Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Ver-generally absolutely necessary, the product of the According to the present invention is a ver
ersten Reaktionsschrittes zu rektifizieren^ um das 25 fahren zur Herstellung von Vinylchlorid durch Um-Eisen(IlT)-chlorid und eine geringe Menge Äthylentri- Setzung von Äthylen mit Chlor und anschließender chlorid und anderer Polychloride, die während des thermischer Spaltung des Äthylenchlorids bei erhöhter ersten Reaktionsschrittes nebenbei gebildet worden Temperatur geschaffen, das dadurch gekennzeichnet sind, davon zu entfernen. Es scheint so nahezu un- ist, daß man das Äthylen mit Chlor im theoretischen möglich zu sein, den ersten Reaktionsschritt direkt 3° oder annähernd theoretischen Verhältnis bei# 60 bis in Verbindung mit dem zweiten Reaktionsschritt 150°C umsetzt und das dabei erhaltene Äthylenkontinuierlich durchzuführen. Zusätzlich wird beim chlorid bei 500 bis 6000C thermisch spaltet, wobei zweiten Reaktionsschritt, wenn die Umsetzungs- der Druck im gesamten Reaktionssystem 300 bis geschwindigkeit des Äthylendichlorids gesteigert wer- 600 mm Hg beträgt.first reaction step to rectify ^ around the 25 drive to the production of vinyl chloride by Um-Eisen (IlT) -chloride and a small amount of ethylene tri-deposition of ethylene with chlorine and subsequent chloride and other polychlorides, which during the thermal cleavage of the ethylene chloride with increased first Reaction step incidentally formed temperature, which are characterized by removing therefrom. It seems so almost impossible that the ethylene with chlorine is theoretically possible to convert the first reaction step directly at 3 ° or almost theoretical ratio at # 60 to 150 ° C in connection with the second reaction step and to carry out the ethylene obtained continuously . In addition, the chloride is thermally cleaved at 500 to 600 ° C., the second reaction step when the conversion pressure in the entire reaction system is increased from 300 to 600 mm Hg.
den soll, Vinylchlorid gebildet, das zur Polymerisation 35 Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist ein erstes neigt, so daß die Umsetzungsgeschwindigkeit des Reaktionsrohr direkt mit einem zweiten Reaktionsrohr Äthylendichlorids im allgemeinen in einem Bereich verbunden. Das gesamte Reaktionssystem wird unter von 50 bis 60% geregelt wird, während das unum- einem Druck von 300 bis 600 mm Hg gehalten. Der gesetzte Äthylendichlorid recyclisiert werden muß. Auslaß des ersten Reaktionsrohres wird bei einerthe should, vinyl chloride is formed, which is used for polymerization tends so that the reaction rate of the reaction tube directly with a second reaction tube Ethylene dichloride generally combined in one area. The whole reaction system is under from 50 to 60% is regulated, while the unum- a pressure of 300 to 600 mm Hg is kept. Of the set ethylene dichloride must be recycled. The outlet of the first reaction tube is at one
Das obige Zwei-Schritt-Verfahren hat kommer- 40 Temperatur von 60 bis 150°C gehalten. Bei Bedinzielle Anwendung gefunden. Jedoch ist klar, daß die gungen wie oben wird Äthylen mit Chlor in dem Arbeitsweise und die Anlage so kompliziert sind, ersten Reaktionsrohr umgesetzt. Da der Siedepunkt daß sie in technischem und wirtschaftlichem Sinn von Äthylendichlorid unter einem Druck von 300 bzw. nachteilig sind. 600 mm Hg 56,5 bzw, 770C beträgt, wird die ReaktionThe above two-step process has maintained a commercial temperature of 60 to 150 ° C. Found in conditional application. However, it is clear that the conditions as above, ethylene is reacted with chlorine in the operation and the facility are so complicated, the first reaction tube. Since the boiling point that they are in the technical and economic sense of ethylene dichloride under a pressure of 300 or disadvantageous. 600 mm Hg is 56.5 or 77 0 C, the reaction will
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver- 45 des Chlors mit dem Äthylen in gasförmiger Phase fahren zur Herstellung von Vinylchlorid zu schaffen, unter Bildung von gasförmigem Äthylendichlorid bei dem die obigen Nachteile des Standes der Technik durchgeführt, das in dem zweiten Reaktionsrohr zur überwunden werden. Herstellung von Vinylchlorid thermisch gecrackt wird.The aim of the present invention is to combine the chlorine with the ethylene in the gaseous phase drive to create vinyl chloride, with the formation of gaseous ethylene dichloride in which the above disadvantages of the prior art carried out in the second reaction tube for to be overcome. Production of vinyl chloride is thermally cracked.
Ein Versuch, dieses Ziel zu erreichen, ist in der Durch dieses Verfahren werden die obenerwähnten japanischen Patentanmeldung 26 831/63 niedergelegt. 50 Schwierigkeiten vollständig gelöst. Bei diesem Ver-Gemäß diesem Verfahren wird eine Chlormenge mit fahren wird die Wärme der Additionsreaktion gut Äthylen unter einem Druck von mindestens 300 mm Hg verwendet, so daß Vinylchlorid in einem kontinuierumgesetzt, wobei die Reaktionsteilnehmer mit oder liehen Verfahren mit solch ausgezeichneten Ausbeuten ohne Ultraviolettbestrahlung erhitzt werden, wobei wie 95 % und darüber hergestellt werden kann. Die in diese Menge geringer als die theoretische Menge ist, 55 dem ersten Reaktionsrohr durchgeführte Reaktion um Vinylchlorid in einem einzigen Verfahren herzu- wird durch die oben beschriebene Gleichung 1 wiederstellen, gegeben. Die in dem zweiten Reaktionsrohr durch-One attempt to achieve this end is in the process of doing the above Japanese Patent Application No. 26831/63. 50 difficulties completely resolved. With this Ver-According this process will drive an amount of chlorine with the heat of the addition reaction being good Ethylene used under a pressure of at least 300 mm Hg, so that vinyl chloride reacted in a continuous, reactants having or borrowed processes in such excellent yields heated without ultraviolet irradiation, such as 95% and above can be produced. In the this amount is less than the theoretical amount, 55 reaction carried out in the first reaction tube to produce vinyl chloride in a single process is represented by Equation 1 described above, given. The in the second reaction tube through
Dieses Verfahren ist.durch die Ein-Schritt-Arbeits- geführte Reaktion wird durch die oben beschriebene weise, wobei Vinylchlorid erhalten wird, charakteri- Gleichung 2 wiedergegeben. #> This process is one-step-operated reaction is represented by the above-described manner, whereby vinyl chloride is obtained, equation 2 is represented. #>
siert. Dies ist technisch und wirtschaftlich im Ver- 60 Für die Herstellung von Äthylendichlorid oder die gleich mit dem Zwei-Schritt-Verfahren des Standes Reaktion in dem ersten Reaktionsrohr wie oben sind der Technik wertvoll. verschiedene Verfahren bekannt. Beispielsweise sindsated. This is technically and economically viable. 60 For the production of ethylene dichloride or the are the same as the two-step method of the prior reaction in the first reaction tube as above valuable to technology. various methods known. For example, are
Es wurde nun ein Verfahren gefunden, bei dem die solche Verfahren in Japanese Patent Application durch die Additionsreaktion von Chlor an Äthylen Publication Official Gazette No. 3665 von 1964 und erzeugte Reaktionswärme verwendet wird, um die 6g in der USA.-Patentschrift 2 929 852 beschrieben, anschließende thermische Crackung zu steigern, wo- Diese beiden Erfindungen betreffen Verfahren, bei bei Vinylchlorid direkt in einem kontinuierlichen Ver- denen Äthylen mit Chlor in flüssiger Phase unter Verfshren hergestellt wird. Wendung eines Reaktionsmediums umgesetzt wird,A method has now been found in which the such method in Japanese Patent Application by the addition reaction of chlorine with ethylene Publication Official Gazette No. 3665 from 1964 and The heat of reaction generated is used to produce the 6g described in US Pat. No. 2,929,852, subsequent thermal cracking, where- These two inventions relate to processes in which in the case of vinyl chloride directly in a continuous mixture of ethylene with chlorine in the liquid phase with processing will be produced. Turn of a reaction medium is implemented,
3 43 4
das 1,2-Dichloräthan allein oder 1,2-Dichloräthan, das Vinylchloridbildung bis zu etwa 10% gesteieinen geeigneten Katalysator, wie Eisen(III)-chlorid, gert.1,2-dichloroethane alone or 1,2-dichloroethane, the formation of vinyl chloride up to about 10% suitable catalyst, such as ferric chloride, gert.
enthält, umfaßt. Beide Verfahren werden von Neben- Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, eine Ultraviolettreaktionen
begleitet und machen eine Rektifizierung lampe innerhalb des ersten Reaktionsrohres vorzunotwendig,
um Nebenprodukte und/oder Katalysator 5 sehen, um die gasförmigen Reaktionsteilnehmer in
zu entfernen. Diese Verfahren unterscheiden sich dem ersten Reaktionsrohr mit ultravioletten Strahlen
grundsätzlich von dem ersten Reaktionsschritt des zu bestrahlen, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit
erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem 1,2-Dichlor- bis auf das lV2fache einer Geschwindigkeit gesteigert
äthan nicht als Reaktionsmedium verwendet wird, wird, die durch eine Einführung des gasförmigen
der Rektifizierungsarbeitsschritt nicht notwendig ist io Reaktionsteilnehmers pro Einheitsversuch dargestellt
und es möglich ist, Vinylchlorid durch direkt auszu- wird, wenn ein entsprechendes Reaktionsrohr mit dem
führende thermische Crackung von Äthylendichlorid gleichen Volumen ohne eine derartige Ultraviolettin
gasförmigem Zustand, das durch die Reaktion ge- lampe verwendet wird,
bildet ist, zu erhalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es in yorteil-contains, includes. According to the invention, it is preferred to accompany an ultraviolet reaction and make a rectification lamp inside the first reaction tube necessary to see byproducts and / or catalyst 5 in order to remove the gaseous reactants. These processes differ fundamentally from the first reaction tube to be irradiated with ultraviolet rays, the reaction rate of the process according to the invention, in which 1,2-dichloro is increased up to lV 2 times a rate and ethane is not used as the reaction medium , which by introducing the gaseous rectification work step is not necessary io reactant shown per unit experiment and it is possible to excrete vinyl chloride directly if a corresponding reaction tube with the leading thermal cracking of ethylene dichloride of the same volume without such an ultraviolet in the gaseous state that by the reaction lamp is used,
forms is to get. According to the present invention it is in yorteil-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es notwendig, 15 hafter Weise möglich, die Ausgangsmaterialien Äthylen das gesamte Reaktionssystem immer unter einem und Chlor miteinander gemischt in fast dem theore-Druck von 300 bis 600 mm Hg zu halten. Wenn der tischen Verhältnis zu verwenden. Wenn es auch bei Druck über 600 mm Hg steigt, würde eine gefährliche dem bekannten EDC-Verfahren notwendig ist, eine Explosion vor sich gehen und/oder eine teerige Substanz geringere Menge Chlor im Verhältnis zum Äthylen zu gebildet werden, so daß es schwierig würde, die Reak- ao verwenden, um die Explosionsgefahr zu verringern, tion durchzuführen. Wenn der Druck unter 300 mm Hg ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, fällt, würde die Reaktionsgeschwindigkeit erniedrigt sogar eine etwas im Überschuß vorliegende Menge und die Anordnung der Anlage nachteilig werden, Chlor im Verhältnis zum Äthylen ohne derartige so daß ein Druck von 300 bis 600 mm Hg, insbesondere Gefahr zu verwenden. Beispielsweise werden die 560 mm Hg, bevorzugt ist. 25 Beziehungen des Verhältnisses zwischen den beidenAccording to the present invention, it is necessary to adhere to the starting material ethylene the whole reaction system always under one and chlorine mixed with each other in almost the theore pressure from 300 to 600 mm Hg. When to use the tables ratio. If it is also with If the pressure rises above 600 mm Hg, the known EDC process would be a dangerous one Explosion going on and / or a tarry substance lesser amount of chlorine in relation to ethylene too be formed so that it would be difficult to use the reac- ao to reduce the risk of explosion, tion to perform. When the pressure is below 300 mm Hg it is possible according to the present invention falls, the reaction rate would be lowered even if the amount was somewhat excess and the arrangement of the plant would be disadvantageous, chlorine in relation to ethylene without such so that a pressure of 300 to 600 mm Hg, especially danger to use. For example, the 560 mm Hg, is preferred. 25 Relationships of the relationship between the two
Erfindungsgemäß ist es weder notwendig, daß eine Stoffen oder des Äthylens zum Chlor, die miteinander
eisenhaltige Substanz in dem Reaktionssystem an- gemischt werden sollen, um Vinylchlorid zu ergeben,
wesend ist, noch daß Eisen als inneres Material der bei der Durchführung des Beispiels 1 untersucht,
Reaktionsrohre verwendet wird, jedoch ist es er- wobei folgende Ergebnisse erhalten werden:
wünscht, die Innenseite der Reaktionsrohre mit der- 30
artigen, ein wenig eisenhaltigen Substanzen, wie Glas,
Quarz oder Porzellan, zu versehen. Demzufolge ist
es im Falle eines Eisen- oder Kupferrohres erwünscht,
das Rohr mit der obigen Substanz, die wenig Eisen
enthält, für die Verwendung als Reaktionsrohre aus- 35
zukleiden. Insbesondere ist es vorteilhaft, für das
erste Reaktionsrohr ein Rohr zu verwenden, das mit
einem nicht eisenhaltigen Stoff, wie Glas, ausgekleidet Aus den vorstehenden Ergebnissen ist zu ersehen,According to the present invention, it is not necessary that a substance or of ethylene be mixed with chlorine to be mixed with one another ferrous substance in the reaction system to give vinyl chloride, nor that iron be examined as an internal material in the implementation of Example 1 , Reaction tubes is used, but it is possible to obtain the following results:
wishes the inside of the reaction tubes with the 30
like, a little iron-containing substances, such as glass,
Quartz or porcelain. Hence is
it is desirable in the case of an iron or copper pipe,
the tube with the above substance that is little iron
contains, for use as reaction tubes from 35
to wear. In particular, it is advantageous for the
first reaction tube to use a tube that comes with
a non-ferrous material, such as glass, lined from the above results it can be seen that
ist, und für das zweite Reaktionsrohr ein Rohr zu daß es praktisch vorteilhaft ist, die theoretische Menge verwenden, das mit feuerfestem Material ausgekleidet 40 oder eine etwas geringere Menge Chlor zu verwenden, ist, das kein oder wenig Eisen enthält. Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung gehenis, and for the second reaction tube a tube that it is practically advantageous, the theoretical amount use the refractory lined 40 or use a slightly smaller amount of chlorine, that contains little or no iron. Further advantages of the present invention go
Es ist möglich, die Umsetzung in dem ersten Reak- aus der folgenden Beschriebung in Verbindung mit
tionsrohr vorteilhaft durchzuführen, indem die durch der Zeichnung hervor, die einen schematischen Vertidie
Additionsreaktion von Chlor an Äthylen erzeugte kaischnitt der Vorrichtung für die Durchführung der
Reaktionswärme verwendet wird. Jedoch ist es not- 45 vorliegenden Erfindung darstellt,
wendig, den Auslaß des Reaktionsrohres immer bei In der Zeichnung bedeutet 1 ein mit Glas ausge-It is possible to advantageously carry out the reaction in the first reaction from the following description in conjunction with the ionizing tube by using the section of the device for carrying out the heat of reaction, which is shown in the drawing, which shows a schematic view of the addition reaction of chlorine to ethylene. However, it is necessary that the present invention
manoeuvrable, the outlet of the reaction tube is always at In the drawing, 1 means a glass-lined
einer Temperatur unter 1500C zu halten. Wenn die kleidetes erstes Reaktionsrohr. 2 bedeutet ein mit
Temperatur des Auslasses 15O0C überschreitet, werden Quarz ausgekleidetes zweites Reaktionsrohr. Die zwei
Polychloride, wie Äthylentrichlorid, gebildet, was Rohre sind direkt miteinander mit Hilfe eines Rohres 3
nebenbei zur Bildung einer teerigen Substanz während 50 verbunden, das für Luft- oder Wasserkühlung geeignet
der Crackung in dem zweiten Reaktionsrohr führt, ist. Wenn notwendig, wird für das erste Reaktionsso
daß die Ausbeute an Vinylchlorid verschlechtert rohr 1 eine Ultraviolettbestrahlungsvorrichtung vorgewird.
Im Gegenteil dazu wird die Reaktion verlang- sehen. Am Kopfende des ersten Reaktionsrohres 1
samt, wenn die Auslaßtemperatur unter 6O0C ist, so sind ein Äthyleneinlaß 4 und ein Chloreinlaß 5 vorgedaß
es unmöglich ist, das erfindungsgemäße Ziel zu 55 sehen. Ein Thermometer 6 ist für die Messung der
erreichen. Wenn auch in dem ersten Reaktionsrohr Temperatur innerhalb des ersten Reaktionsrohres 1
hauptsächlich eine Additiqnsreaktion von Chlor an vorgesehen. Das zweite Reaktionsrohr 2 kann mit
Äthylen unter Bildung von Äthylendichlorid geschieht, Hilfe einer Erhitzungsvorrichtung 7 von außen erhitzt
wird gleichzeitig auch eine gewisse Menge Vinylchlorid werden. Am Ende des zweiten Reaktionsrohres 2 ist
gebildet. Die Bildung von Vinylchlorid wird durch 60 ein Auslaß 8 für das gasförmige Produkt vorgesehen,
die Temperatur des Auslasses des ersten Reaktions- Eine nicht gezeigte Vakuumpumpe od. dgl. ist vorgerohres
beeinflußt. Wenn beispielsweise der Auslaß sehen, um das Reaktionssystem unter einem Druck
des ersten Reaktionsrohres mit HiHe von Luft- oder von 300 bis 600 mm Hg zu halten.
Wasserkühlung bei einer Temperatur von 500C ge- Wenn Äthylen und Chlor durch die Einlasse 4 und 5a temperature below 150 0 C to keep. When the clad first reaction tube. 2 represents a temperature at the outlet 15O 0 C exceeds quartz are lined second reaction tube. The two polychlorides, such as ethylene trichloride, formed what tubes are directly connected to each other by means of a tube 3 by the way to form a tarry substance during 50 which is suitable for air or water cooling which leads to the cracking in the second reaction tube. If necessary, for the first reaction so that the yield of vinyl chloride deteriorates, an ultraviolet irradiation device is provided. On the contrary, the reaction will be required. , The head of the first reaction tube 1 together when the outlet temperature below 6O 0 C, so are a Äthyleneinlaß 4 and a chlorine inlet 5 vorgedaß it is impossible to see aim of the invention to 55th A thermometer 6 is used for measuring the reach. Even if the temperature in the first reaction tube 1 is mainly an additive reaction from chlorine on. The second reaction tube 2 can be done with ethylene to form ethylene dichloride; a certain amount of vinyl chloride is heated from the outside with the aid of a heating device 7 at the same time. At the end of the second reaction tube 2 is formed. The formation of vinyl chloride is provided by an outlet 8 for the gaseous product, the temperature of the outlet of the first reaction A vacuum pump or the like, not shown, is influenced. For example, when viewing the outlet to keep the reaction system under a pressure of the first reaction tube with HiHe of air or from 300 to 600 mmHg.
Water cooling at a temperature of 50 0 C if ethylene and chlorine through inlets 4 and 5
halten wird, werden etwa 1 % Vinylchlorid und 97 % 6S in das erste Reaktionsrohr 1 eingeführt werden, oder mehr Äthylendichlorid gebildet. Wenn die Tempe- während das Reaktionssystem unter einem Druck von ratur 1000C beträgt, werden 4 bis 5% Vinylchlorid 300 bis 600 mm Hg steht, reagieren die_ zwei Ausgangsgebildet. Beträgt die Temperatur 1500C, wird die stoffe exotherm unter Bildung von Äthylendichloridwill hold, about 1% vinyl chloride and 97% 6 S will be introduced into the first reaction tube 1, or more ethylene dichloride will be formed. When the temperature-is while the reaction system under a pressure of 100 0 C temperature, 4 to 5% vinyl chloride is 300 to 600 mm Hg, die_ react two output formed. If the temperature is 150 0 C, the exothermic materials to form ethylene dichloride is
miteinander. In diesem Fall wird der Auslaß des ersten Reaktionsrohres 1 mit Hilfe von Luft, oder Wasserkühlung bis auf eine Temperatur von 60 bis 15O0C gekühlt. Sd wird die Explosionsgefahr vermindert, sogar wenn eine nahezu theoretische Menge Chlor verwendet wird, und Äthylendichlorid wird selektiv gebildet, ohne daß eine Substitutionsreaktion auftritt wie sonst bei der Abwesenheit einer eisenhaltigen Substanz, Da das hergestellte Äthylendichlorid wenig Metallchloride und Polychloride, wie Äthylentrichlorid, enthält, kann das Äthylendichlorid direkt in das zweite Reaktionsrohr ohne jede nachteilige Polymerisationsmöglichkeit des gebildeten Vinylchlorid und ohne Bildung einer teerartigen Substanz eingeführt werden. So kann Vinylchlorid in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen ist es notwendig, das zweite Reaktionsrohr 2 auf eine Temperatur von 500 bis 6000C zu erhitzen, um das Äthylendichlorid thermisch in Vinylchlorid zucracken.together. In this case, the outlet of the first reaction tube 1 by means of air or water cooling is cooled to a temperature of 60 to 15O 0 C. Sd the risk of explosion is reduced, even if a nearly theoretical amount of chlorine is used, and ethylene dichloride is formed selectively without a substitution reaction occurring as it would otherwise in the absence of an iron-containing substance, since the ethylene dichloride produced contains few metal chlorides and polychlorides such as ethylene trichloride, the ethylene dichloride can be introduced directly into the second reaction tube without any disadvantageous possibility of polymerization of the vinyl chloride formed and without the formation of a tarry substance. Vinyl chloride can thus be produced in a continuous process. In general, it is necessary to heat the second reaction tube 2 to a temperature of 500 to 600 0 C, the ethylene dichloride to zucracken thermally in vinyl chloride.
So ist es erfindungsgemäß möglich, Vinylchlorid mit solch ausgezeichneten Ausbeuten wie 90% oder darüber durch ein kontinuierliches Verfahren zu erhalten, das von Äthylen und Chlor in einem nahezu theoretischen Verhältnis ausgeht, bei dem die Reaktionswärme bei einem verminderten Druck von 300 bis 600 mm Hg, insbesondere von etwa 560 mm Hg, verwendet wird, ohne daß die eingangs genannten drei Arten von Schwierigkeiten auftreten.Thus, according to the invention, it is possible to produce vinyl chloride with such excellent yields as 90% or about it by a continuous process to obtain that of ethylene and chlorine in one nearly theoretical ratio at which the heat of reaction at a reduced pressure of 300 up to 600 mm Hg, in particular from about 560 mm Hg, is used without the aforementioned three types of difficulty arise.
Es wird eine Anlage verwendet, wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, die ein erstes Reaktionsrohr, das aus einem mit Gas ausgekleideten Eisenrohr mit einer Länge von 40 cm und einem inneren Durchmesser von 10,16 cm (4 inches) hergestellt ist, und ein zweites Reaktionsrohr, das aus einem mit Quarz ausgekleideten Rohr mit einer Länge von 1,2 m und einem inneren Durchmesser von 5,08 cm {2 inches) hergestellt ist, umfaßt. Das zweite Reaktionsrohr hat einen oberen Teil von einer Länge von 60 cm, der von außen mittels einer elektrischenHeizvorrichtungerhitztwird, um einen konstant erhitzten Teil von 20 cm Länge zu schaffen, wo die Maximaltemperatur 550 ± 10° C beträgt. m Das erste Reaktionsrohr wird mit 80 bis 851/Std. Äthylen und 75 bis 801/Std. Chlor unter dem verminderten Druck von 560 mm Hg beschickt. Der Auslaß des ersten Reaktionsrohres wird bei einer Temperatur von 60° C gehalten. Die Umwandlungsmenge des Äthylens beträgt 98 bis 100%. 83 bis 95% des umgesetzten Äthylens werden in Vinylchlorid umgewandelt. An equipment as shown in the drawing is used which comprises a first reaction tube made of a gas-lined iron tube 40 cm long and 10.16 cm (4 inches) in inner diameter and a a second reaction tube made from a quartz-lined tube 1.2 m in length and 5.08 cm (2 inches) in inner diameter. The second reaction tube has an upper part 60 cm long which is externally heated by an electric heater to provide a constantly heated part 20 cm long where the maximum temperature is 550 ± 10 ° C. m The first reaction tube is with 80 to 851 / h. Ethylene and 75 to 801 / h Chlorine charged under the reduced pressure of 560 mm Hg. The outlet of the first reaction tube is kept at a temperature of 60.degree. The conversion rate of ethylene is 98 to 100%. 83 to 95% of the ethylene converted is converted into vinyl chloride.
Das vorliegende Beispiel wird ähnlich dem Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur des Auslasses des ersten Reaktionsrohres bei 150° C und die Temperatur des zweiten Reaktionsrohres bei 52O0C gehalten wird. Die Umsetzungsmenge des Äthylens beträgt 99 bis 100%. 92% des umgesetzten Äthylens werden in Vinylchlorid umgewandelt.The present example is carried out similarly to Example 1, except that the temperature of the outlet is maintained the first reaction tube at 150 ° C and the temperature of the second reaction tube at 52o C 0. The conversion amount of the ethylene is 99 to 100%. 92% of the ethylene converted is converted into vinyl chloride.
B eispiel3Example3
Innerhalb des ersten Reaktionsrohres wird eine 40-W-Ultraviolettlampe vorgesehen, und das Beispiel wird ähnlich dem Beispiel 1 durchgeführt, wobei es möglich ist, die Fließgeschwindigkeit des Äthylens bis zu 1051/Std. zu steigern. Die Vinylchloridausbeute erreicht 93 bis 98%.A 40 W ultraviolet lamp is provided inside the first reaction tube, and the example is carried out similarly to Example 1, it being possible to adjust the flow rate of the ethylene up to 1051 / h to increase. The vinyl chloride yield reaches 93 to 98%.
In der folgenden Tabelle sind die Beispiele und experimentelle Ergebnisse zusammengefaßt.The following table summarizes the examples and experimental results.
der Reaktionsteilnehmer
C2H4 I Cl2 Initiation speed
the respondent
C 2 H 4 I Cl 2
mm Hgpressure
mm Hg
Temt
Ri Mas
Temt
Ri
jeratur
R2 imale
jerature
R 2
chlorid
ausbeutevinyl
chloride
yield
um
gesetztes
C2H4 -Not
around
set
C 2 H 4
A C2HJC2H4
(eingesetztes
Alleylen - nicht
umgesetztesimplementation
A C 2 HJC 2 H 4
(inserted
Alleylen - not
implemented
ausbeute
YCIlΆ C2H4
(VCl = Vinyl
chlorid)Vinyl chloride
yield
YCIlΆ C 2 H 4
(VCl = vinyl
chloride)
*) Kein Ergebnis erhältlich wegen leichter Explosion.*) No result available due to slight explosion.
*) Es wird eine große Menge unumgesetztes Cl2 beobachtet,*) A large amount of unreacted Cl 2 is observed,
s) Der erste Reaktor R1 wird von außen erhitzt. s ) The first reactor R 1 is heated from the outside.
4) Es wird innerhalb des ersten Reaktors R1 ein gewickeltes Rohr zur Kühlung vorgesehen. 4 ) A coiled tube for cooling is provided inside the first reactor R 1.
6) Es scheidet sich teerige Substanz ab. 6 ) Tarry matter is deposited.
6) Zur Bestrahlung wird eine 40-W-TJltraviolettlampe (2537 A) verwendet. 6 ) A 40 W ultraviolet lamp (2537 A) is used for the irradiation.
1O Nicht gecracktes Äthylendichlorid strömt aus. 1 O Uncracked ethylene dichloride escapes.
Claims (2)
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