CZ290075B6 - Způsob oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu - Google Patents
Způsob oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ290075B6 CZ290075B6 CZ19972665A CZ266597A CZ290075B6 CZ 290075 B6 CZ290075 B6 CZ 290075B6 CZ 19972665 A CZ19972665 A CZ 19972665A CZ 266597 A CZ266597 A CZ 266597A CZ 290075 B6 CZ290075 B6 CZ 290075B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- catalyst
- reactor
- process according
- reaction
- ethylene
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
- C07C17/15—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination
- C07C17/152—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons
- C07C17/156—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens with oxygen as auxiliary reagent, e.g. oxychlorination of hydrocarbons of unsaturated hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Zp sob oxychlorace ethylenu pro v²robu 1,2-dichlorethanu (EDC), zahrnuj c reakci ethylenu, zdroje chloru a zdroje kysl ku v oxychlora n m reaktoru s pevn²m lo em za p° tomnosti katalyz toru, p°i kter m se pou v syst m s dv ma reaktory a pou it²m katalyz torem je katalyz tor s chloridem m nat²m, jeho aktivitn profil je uspo° d n tak, aby proud reaguj c ch l tek nejprve p°i el do styku s prvou vrstvou katalyz toru o vysok aktivit , potom s druhou vrstvou katalyz toru o n zk aktivit a nakonec s t°et vrstvou katalyz toru o vysok aktivit .\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu oxychlorace ethylenu reakcí ethylenu, zdroje chloru a zdroje kyslíku v oxychloračním reaktoru s pevným ložem v přítomnosti katalyzátoru, přičemž tento postup slouží k výrobě chlorovaných uhlovodíků, zejména k výrobě 1,2-dichlorethanu (EDC).
Dosavadní stav techniky
Z dosavadního stavu techniky je dobře známo, že se uhlovodíky, jako je například ethylen, mohou chlorovat tak, že se uvádí do reakce s chlorovodíkem a s plyny obsahujícími elementární kyslík, zejména se vzduchem, nebo se vzduchem obohaceným kyslíkem, v přítomnosti katalyzátoru a při zvýšených teplotách a tlacích, čímž se získají chlorované uhlovodíky, jako je například EDC. Tato reakce se může provádět dvěma různými reaktorovými technikami. Prvou z nich je technika s reaktorem s fluidním ložem, kde se plynná směs reagujících látek uvádí do styku s práškovým katalyzátorem, kteiý je schopen uvedení do fluidního stavu. Druhou je technika používající reaktor s pevným ložem, při které plynné reagující látky proudí přes pevný katalyzátor uvnitř reaktoru.
Reaktory s fluidním ložem mají řadu nedostatků, jako je například lepivost práškového katalyzátoru, nestabilní provozní parametry, špatná selektivita v důsledku zpětného směšování plynu a pevného katalyzátoru v reaktoru, ztráta přenosu tepla v důsledku zanášení chladicího svazku a omezení rychlosti reagujících látek, podmíněné potřebou zábrany ztrát katalyzátoru vynášením z reaktoru.
K překonání těchto problémů byla vyvinuta metoda pracující s reaktorem s pevným ložem (viz patenty Spojených států amerických č. 3 892 316 a 122 457).
I když je možno při použití reaktorů s pevným ložem překonat mnoho z problémů, spojených se systémem používajícím reaktor s fluidním ložem, vyskytla se řada nových problémů. Hlavním problémem týkajícím se reaktoru s pevným ložem je problém s odvodem tepla ž reaktoru, vzniklého při provádění exotermické chlorační reakce, nutný k tomu, aby se zabránilo přehřátí reaktoru. Z tohoto důvodu není možno do tohoto reaktoru zavádět všechny reagující látky v přesném stechiometrickém poměru. Protože navíc může být ve směsi přiváděné do reaktoru nebezpečná koncentrace kyslíku vyšší než 8 %, neboť by mohlo dojít ke vznícení, provádí se reakce ve dvou nebo více postupně prováděných stupních (obvykle ve třech stupních) takovým způsobem, že se ethylen zavádí do prvého reaktoru, zatímco přívod kyslíku a chlorovodíku je rozdělen mezi reaktory. Nezreagovaný ethylen s některými inertními plyny je recyklován zpět do prvního reaktoru.
V další snaze omezit vznik horkých míst a podobných jevů byla vyvinuta metoda měnění profilu aktivity katalyzátoru v reaktoru s pevným ložem tak, aby tato aktivita vzrůstala ve směru průtoku. Viz například publikovaná evropská patentová přihláška EP-A 146 925. Podle dosavadních znalostí však i při použití profilovaného katalyzátoru je ale považováno za nutné použít systém s více reaktory.
Systémy se třemi reaktory podle dosavadního stavu techniky mají řadu nevýhod. Protože například doba styku klesá od prvého do třetího stupně, klesají z tohoto důvodu rovněž i parciální tlaky reagujících látek. To znamená, že tyto tři reaktory musejí pracovat při různých teplotách, což vyžaduje oddělené chladicí pláště. Vzhledem k těmto skutečnostem je navíc produktivita dosahovaná v každém reaktoru různá. To je zejména patrné ve třetím reaktoru, kde je dosahovaná produktivita asi 50 % produktivity prvého reaktoru.
-1 CZ 290075 B6
Dále v důsledku vysokého poklesu tlaku, který nastává průchodem přes celé lože katalyzátoru ve třech reaktorech, vyžaduje recyklování odcházejících plynů zvýšenou spotřebu energie.
Navíc je samozřejmé, že zkonstruování a udržování systému se třemi reaktory je nákladnější, než systém, používající jediný, nebo dvojitý reaktor.
Podstata vynálezu
Vynález se týká postupu oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu (EDC), zahrnující reakci ethylenu, zdroje chloru a zdroje kyslíku v oxychloračním reaktoru s pevným ložem za přítomnosti katalyzátoru, jehož podstata spočívá v tom, že se používá systém s dvěma reaktory a že katalyzátorem je katalyzátor s chloridem měďnatým, jehož aktivní profil je uspořádán tak, aby proud reagujících látek nejprve přišel do styku s prvou vrstvou katalyzátoru o vysoké aktivitě, potom s druhou vrstvou katalyzátoru o nízké aktivitě a nakonec s třetí vrstvou katalyzátoru o vysoké aktivitě.
Ve výhodném provedení tohoto postupu je třetí vrstvou katalyzátoru profilovaný katalyzátor, tvořený několika katalytickými vrstvami, kde aktivita stoupá ve směru proudu reagujících látek.
Aktivita katalyzátoru je ve výhodném provedení tohoto postupu profilovaná v každém z obou reaktorů.
Při provádění tohoto postupu výhodně reakční teplota nepřevyšuje 285 °C.
Ve výhodném provedení tohoto postupu katalyzátor rovněž obsahuje promotory, jako jsou například chloridy draslíku, hořčíku, cesia, lithia, sodíku, vápníku a ceru.
Výhodně se při tomto postupu 40 % až 60 % z celkového množství zdroje kyslíku, dodávaného do reakce, přivádí do prvního reaktoru. Rovněž je výhodné, jestliže se 40 % až 100 % celkového množství zdroje chloru, dodávaného do reakce, přivádí do prvního reaktoru.
Při provádění postupu podle vynálezu je dále výhodné, jestliže se odpadní plyny, odtahované z druhého reaktoru alespoň zčásti recyklují do prvního reaktoru.
Rovněž je výhodné při provádění tohoto postupu podle vynálezu, jestliže reakce probíhá za tlaku mezi 400 a 700 kPa.
Podle předmětného vynálezu byl vyvinut postup katalytické oxychlorace ethylenu, která používá systém s dvojitým reaktorem (s dvěma reaktory). Vzhledem ke zvláštnímu schématu plnění katalyzátoru může být zachována stejná produktivita EDC jako v systému se třemi reaktory, což znamená, že celková produktivita ve vztahu k objemu použitého katalyzátoru je o 50 % vyšší, než se může docílit v systému se třemi reaktory.
Schéma plnění katalyzátoru podle vynálezu je ve výhodném provedení uplatněno u obou reaktorů v systému s dvěma reaktory (neboli s dvojitým reaktorem).
Schéma plnění katalyzátoru podle tohoto vynálezu umožňuje rychlé nastartování reakce, jakmile reagující látky přijdou do styku s prvou vrstvou vysoce aktivního katalyzátoru. Před tím, než teploty reagujících látek přesáhne teplotu 270 °C až 285 °C, postupuje proud reagujících látek do styku s vrstvou katalyzátoru s nižší aktivitou, takže se reakční rychlost sníží a s tím se sníží i teplota reakce. Z tohoto důvodu je výhodné, jestliže je první vrstva vysoce aktivního katalyzátoru krátká. V každém případě se může ideální tloušťka vrstvy katalyzátoru určit pokusně
-2CZ 290075 B6 stanovením maximální tloušťky vrstvy katalyzátoru, která se může použít, aniž by teplota reakce přesáhla hodnotu 285 °C.
Druhá vrstva katalyzátoru o nižší aktivitě je uspořádána tak, aby při reakci, která byla iniciována při vysoké rychlosti v první vrstvě katalyzátoru, nedošlo k přestoupení teploty horkého místa 285 °C.
Třetí vrstva katalyzátoru s vysokou aktivitou je uspořádána tak, aby se docílila maximální konverze reagujících látek aniž by byla překročena teplota 285 °C. Třetí vrstva katalyzátoru je výhodně vrstvou s profilovaným katalyzátorem, kde aktivita stoupá ve směru průchodu reagujících látek.
Volba vhodného schématu plnění specifického katalyzátoru bude záviset na maximální předpokládané teplotě horkého místa a na vnitřním průměru a délce používaného reaktoru, jakož i na prosazení reagujících látek.
V tomto oboru jsou z dosavadního stavu techniky známy katalyzátory s proměnlivou známou účinností, kterých je možno použít v postupu podle tohoto vynálezu. Těmito katalyzátory jsou výhodně nanesené katalyzátory obsahující chlorid měďnatý jako aktivní složku a s oxidem hlinitým (alumina), silikagelem nebo s hlinitokřemičitany jako nosičovými materiály. Nosičový materiál může být ve formě kuliček, krychliček, kuželů, dutých válečků, válcovitých pelet, vícehraných pelet a podobně.
Obsah mědi v katalyzátoru výhodně kolísá v souladu s požadovanou účinností katalyzátoru (neboli aktivitou), takže první vrstva aktivního katalyzátoru má vysoký obsah mědi, vrstva katalyzátoru s nižší aktivitou má nižší obsah mědi a třetí vrstva s vysokou aktivitou má vysoký obsah mědi. V případech, kde je třetí katalyzátor profilovaný, může být obsah mědi v katalyzátoru podobně profilován.
Vedle chloridu měďnatého jako aktivní složky může katalyzátor rovněž obsahovat promotory, jako je například chlorid draselný, chlorid hořečnatý, chlorid lithný, chlorid sodný, chlorid vápenatý a chlorid česný, přičemž tyto promoty se používají pro zlepšení selektivity na EDC.
Při provádění postupu podle vynálezu se používá reaktoru trubkového typu. Ve výhodném provedení je tento reaktor tvořen řadou trubek společně uložených v jediném chladicím plášti. Vnitřní průměr každé trubky je výhodně v rozmezí od 15 do 40 milimetrů. Průměry menší než 15 milimetrů jsou nevýhodné, protože v průmyslovém reaktoru je v těchto případech zapotřebí nadměrného počtu trubek, aby se získalo uspokojivé prosazení materiálů, zatímco průměry přes 40 milimetrů vedou k nadměrně vysokým teplotám horkých míst uvnitř lože katalyzátoru, což vyžaduje nízké specifické prosazení, aby se udržela nízká teplota. Výhodný je průměr v rozmezí od 20 do 30 milimetrů.
Ve výhodném provedení podle vynálezu se používá délka reaktoru v rozmezí od 3 do 9 metrů. Menší délka než 3 metry vede k příliš krátké době pobytu a tedy buď k nízké konverzi reagujících látek, nebo k nízkému specifickému prosazení; délka větší než 9 metrů není nutná k docílení jak vysoké konverze chlorovodíku a kyslíku, tak i vysokého specifického prosazení. Ve výhodném provedení se používá délka v rozmezí od 3,5 metru do 7 metrů.
Všechen ethylen se výhodně zavádí do prvého reaktoru spolu společně se 40 % až 100 % zdroje chloru. Výhodným zdrojem chloruje chlorovodík HCl.
Zdrojem kyslíku je výhodně čistý kyslík, přičemž objem čistého kyslíku zaváděný do prvého reaktoru činí ve výhodném provedení 20 % až 6 % objemových z celkového přívodu produktu do prvého reaktoru, což odpovídá asi 40 % až 60 % celkového množství kyslíku, zaváděného do reakce.
-3CZ 290075 B6
V druhém reaktoru, vzhledem k tomu, že se zde používá odlišná směs reagujících látek, která má vyšší mez zápalnosti, se může bez rizika zvýšit koncentrace kyslíku až na hodnotu v rozmezí od 7% až do 10%. Přebytek kyslíku vzhledem k potřebnému stechiometrickému množství ve vztahu ke zdroji chloru bude činit od 0 % do 15 %.
Nezreagované plyny se výhodně recyklují z druhého reaktoru zpět do reaktoru prvního. Složení recyklovaného plynu, který může obsahovat část nebo všechen nezreagovaný ethylen, získaný po běžném ochlazení a kondenzaci, dosáhne rovnovážného stavu závisejícího na rychlosti spalování, 10 množství inertních plynů ve výchozích látkách a na množství odváděného plynu. Vzhledem k výše uvedenému se koncentrace ethylenu může měnit v rozmezí od 10 % do téměř 90 %.
V důsledku toho přebytek ethylenu v reakci závisí na koncentraci ethylenu v recyklovaných odtahovaných plynech a na průtočném množství recyklovaného plynu.
Pokud se alespoň část odtahovaného ethylenu nebo jiných plynů nerecykluje, potom je možno tyto plyny použít v jiných procesech, jako je například přímá chlorace.
Množství proudu recyklovaného plynu je možno upravovat a tímto způsobem je možno dosáhnout regulace koncentrace kyslíku na vstupu do prvého reaktoru, čímž je tedy rovněž 20 možno řídit teplotu horkého místa.
Teplota horkého místa sama o sobě závisí na mnohých parametrech. Obvykle jsou výhodné teploty horkého místa mezi 230 °C a 260 °C u trubkového reaktoru s vnitřním průměrem trubek 27 milimetrů a teploty v rozmezí 250 °C až 275 °C u trubkového reaktoru s vnitřním průměrem 25 trubek 32 milimetrů.
Reagující látky se výhodně předehřívají na teplotu v rozmezí od 100 do 200 °C. Tlak při reakcí může dosahovat až 2 MPa, přičemž ve výhodném provedení se hodnota tohoto tlaku pohybuje v rozmezí od 400 až 700 kPa.
Výkonnost tohoto dvoustupňového procesuje vynikající. Konverze chlorovodíku je obvykle nad 99 % i při velmi nízkém přebytku kyslíku, přičemž hodnotu konverze nad 99 % je možno snadno dosáhnout při přebytku kyslíku 10% ve druhém stupni. Kromě toho se dosáhne vysoké selektivity reakce. Rychlost hoření je nízká, přičemž méně než 1 % ethylenu se přeměňuje na 35 oxid uhelnatý a oxid uhličitý. Obsah vedlejších produktů, jako je například ethylchlorid, dosahuje hodnot přibližně 1500 až 3000 ppm ve vyrobeném EDC.
Příklady provedení vynálezu
Postup oxychlorace ethylenu ve dvoustupňovém reaktoru s pevným ložem podle předmětného vynálezu bude v dalším blíže popsán s použitím konkrétních příkladů provedení, které jsou ovšem pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.
Na přiloženém obrázku je znázorněno schéma systému se dvěma reaktory podle vynálezu.
Porovnávací příklad 1
Podle tohoto provedení byl reaktor tvořen třemi jednotkami, přičemž sestával z niklové trubky, 14 BWG, o vnějším průměru 313 milimetrů a o délce 427 centimetrů; v ose každé trubky byla teploměmá jímka o vnějším průměru 6 milimetrů obsahující čtyři posuvné termočlánky, jimiž bylo možné snímat tepelný profil reaktoru. Reaktor byl obklopen vnějším pláštěm, ve kterém se k regulaci teploty reakce použila pára o teplotě 210 °C a tlaku 1,8 MPa. Tlak v reaktoru se 55 reguloval pneumatickým ventilem v odtokovém potrubí.
-4CZ 290075 B6
Reagující látky se předehřívaly ve výměnících, vyhřívaných parou o tlaku 1,8 MPa. Ethylen, chlorovodík a dusík se smísily a ke směsi se přidával kyslík ve speciálním směšovači, kde byla rychlost plynů vyšší než případná rychlost šíření plamene ethylenu. Použitým katalyzátorem byl normální průmyslový katalyzátor pro troj stupňový proces s pevným ložem, který byl tvořen dutými válečky obsahujícími měď a chlorid draselný, uspořádaný takto:
V prvém reaktoru bylo 60% objemu naplněno katalytickým ložem, obsahujícím 3,2% hmotn./hmotn. mědi, 1,3 % hmotn./hmotn. draslíku, a 1,4 % hmotn./hmotn. cesia. Dalších 40 % bylo vyplněno katalytickým ložem, obsahujícím 5,5 % hmotn./hmotn. mědi, 1,8 % hmotn./hmotn. draslíku a 2,0 % hmotn./hmotn. cesia. V druhém reaktoru bylo 60 % objemu vyplněno katalyzátorem s obsahem 3,7% hmotn./hmotn. mědi, 1,4% hmotn./hmotn. draslíku, 20 % vyplněno katalyzátorem, obsahujícím 6 % hmotn./hmotn. mědi, 1 % hmotn./hmotn. draslíku a zbylých 20% bylo vyplněno katalyzátorem, obsahujícím 7% hmotn./hmotn. mědi, a 1 % hmotn./hmotn. draslíku. Třetí reaktor obsahoval pouze jeden typ katalyzátoru, obsahujícího 7 % hmotn./hmotn. mědi a 1 % hmotn./hmotn. draslíku.
Do prvního reaktoru byla dodávána směs obsahující 212 mol/hodinu ethylenu, 85,7 mol/hodinu chlorovodíku, 17,7 mol/hodinu kyslíku a 31 mol/hodinu dusíku. Do druhého reaktoru se dodávalo 85,7 mol/hodinu chlorovodíku a 17,5 mol/hodinu kyslíku. Do třetího reaktoru se dodávalo 8,75 mol/hodinu kyslíku. Na vstupu do prvního reaktoru byla koncentrace kyslíku 5 % (-18% vůči stechiometrickému množství); na vstupu do druhého reaktoru byla koncentrace kyslíku 4,6 % (-30 % vůči stechiometrickému množství); na vstupu do třetího reaktoru byla koncentrace kyslíku 3 % (+9,6 % vůči stechiometrickému množství). Celkový přebytek kyslíku činil 2,1 %. Vstupní tlak prvého reaktoru byl 630 kPa a výstupní tlak na třetím reaktoru činil 425 kPa. Teplota chladicího pláště se udržovala na hodnotě 210 °C.
Výstupní proud, tvořený směsí ethylenu, kyslíku, HC1, EDC, vody, COX a vedlejších produktů, se analyzoval s následujícím celkovým výsledkem:
- konverze kyslíku
- konverze HC1 na
- výroba EDC
Horké místo 1°
2°
3° surový EDC ový EDC
97.70 %
99.70 %
85,55 mol/hodinu
272 °C
264 °C
255 °C
Pokles tlaku
205 kPa
Porovnávací příklad 2
Postup podle tohoto příkladu byl prováděn je se dvěma reaktory a se způsobem plnění stejným jako u reaktorů 1 a 2 z příkladu 1. Do prvého stupně byla zaváděna směs ethylenu (212 mol/hodinu), chlorovodíku (85,7 mol/hodinu), kyslíku (20,5 mol/hodinu) a 31 mol dusíku. Ve druhém stupni se dodávalo 85,7 mol/hodinu chlorovodíku a 23,25 mol/hodinu kyslíku. Koncentrace kyslíku na vstupu prvého reaktoru byla 5,9 % (-4,5 % vůči stechiometrickému poměru); koncentrace kyslíku na vstupu druhého reaktoru byla 6,05 % % (+4,22 % vůči stechiometrickému poměru).
-5CZ 290075 B6
96,00 %
98,20 %
84,15 mol/hodinu
316 °C
313 °C
120 kPa
Dosažen byl následující výsledek:
- konverze kyslíku na surový EDC
- konverze HC1 na surový EDC
- výroba EDC
Horké místo 1° 2°
Pokles tlaku
Z výše uvedených výsledků je patrné, že teplota horkého místa byla příliš vysoká.
Porovnávací příklad 3
Podle tohoto postupu byla reakce prováděna za stejných podmínek jako v příkladu 2, avšak se schématem náplně uspořádaným tak, aby se teplota horkého místa snížila až na 270 °C. V tomto případě byla aktivita katalyzátoru profilována tak, aby se zvyšovala od spodku k vršku ve směru proudu reagujících látek. Schéma plnění bylo následující:
První reaktor: 7 % grafitu; 48 % katalyzátoru, obsahujícího 2,7 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku, 1 % hmotn./hmotn. cesia; 23 % katalyzátoru se obsahem 3,3 % hmotn./hmotn. mědi, 1,1% hmotn./hmotn. draslíku; a 22% katalyzátoru s obsahem 7,8% hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku.
Druhý reaktor: 7 % grafitu; 42 % katalyzátoru, obsahujícího 2,7 % hmotn./hmotn. mědi, 0,9 % hmotn./hmotn. draslíku; 21 % katalyzátoru se obsahem 7,8 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku.
Koncentrace kyslíku na vstupu do reaktorů byla stejná jako v příkladu 2.
Dosažený výsledek byl následující:
- výroba EDC
- konverze HC1
- konverze kyslíku
Horká místa 1°
2°
Pokles tlaku
V tomto případě byla přijatelná teplota horkých míst, ale konverze HC1 a kyslíku byla příliš nízká.
82,50 mol/hodinu
96,20%
94,08 %
275 °C
275 °C
125 kPa
Příklad 4
Tento příklad se prováděl ve stejných reaktorech a se stejným množstvím reagujících látek jako v příkladu 2, avšak s následujícím katalytickým schématem:
První reaktor:
Schéma plnění bylo následující: 7 % grafitu; 3 % katalyzátoru s obsahem 6,5 % hmotn./hmotn. mědi, 2,2 % hmotn./hmotn. draslíku; 40 % katalyzátoru s obsahem 2,7 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku; 22 % katalyzátoru s obsahem 3,75 % hmotn./hmotn. mědi, 1,2 % hmotn./hmotn. draslíku; a 28 % katalyzátoru s obsahem 7,8 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku.
Druhý reaktor:
Schéma plnění bylo následující: 3 % katalyzátoru s obsahem 6,5 % hmotn./hmotn. mědi, 2,2 % hmotn./hmotn. draslíku; 31% katalyzátoru s obsahem 2,9% hmotn./hmotn. mědi, 1,2% hmotn./hmotn. draslíku; 18% katalyzátoru s obsahem 3,9% hmotn./hmotn. mědi, 1,3% hmotn./hmotn. draslíku; a 48 % katalyzátoru s obsahem 7,8 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku.
Dosažený výsledek byl následující:
- konverze kyslíku na surový EDC
- konverze HC1 na surový EDC
- výroba EDC
96,80 %
99,00 %
85,00 mol/hodinu
Horká místa
1° po 2,1 m
2° po 2,1 m
270 °C
272 °C
Pokles tlaku
125 kPa
Podle tohoto příkladu bylo dosaženo dobré konverze, přičemž i výsledek týkající se horkých míst byl dobrý.
Příklad 5
Tento příklad se prováděl na stejném zařízení a se stejným prosazením jako v příkladu 3, avšak s následujícím schématem plnění.
První reaktor:
% grafitu; 3 % katalyzátoru s obsahem 6,5 % hmotn./hmotn. mědi, 2,2 % hmotn./hmotn. draslíku; 45 % katalyzátoru s obsahem 2,7 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn./hmotn. draslíku; 28 % katalyzátoru s obsahem 3,75 % hmotn./hmotn. mědi, 1,2 % hmotn./hmotn. draslíku; a 22 % katalyzátoru s obsahem 7,8 % hmotn./hmotn. mědi, 0,8 % hmotn.Zhmotn. draslíku.
Druhý reaktor:
% katalyzátoru s obsahem 6,5 % hmotn./hmotn. mědi, 2,2 % hmotn./hmotn. draslíku; 31% katalyzátoru s obsahem 2,9% hmotn./hmotn. mědi, 1,2% hmotn./hmotn. draslíku; 20% katalyzátoru s obsahem 3,9% hmotn./hmotn. mědi, 1,3% hmotn./hmotn. draslíku; a 46% katalyzátoru s obsahem 7,8 % hmotn./hmotn. mědi.
-ΊCZ 290075 B6
Dosažený výsledek byl následující: | |
- konverze kyslíku na surový EDC - konverze HC1 na surový EDC - výroba EDC | 96,50% 98,70 % 84,75 mol/hodinu |
Horké místo 1° 2° | 270 °C 268 °C |
Pokles tlaku | 125 kPa |
Výsledky týkající se konverze a horkých míst byly dobré. V tomto případě je třeba poukázat na snížení poklesu tlaku při použití dvoustupňového systému.
Claims (9)
1. Způsob oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu (EDC), zahrnující reakci
15 ethylenu, zdroje chloru a zdroje kyslíku v oxychloračním reaktoru s pevným ložem za přítomnosti katalyzátoru, vyznačující se tím, že se používá systém sdvěma reaktory a že katalyzátorem je katalyzátor s chloridem měďnatým, jehož aktivitní profil je uspořádán tak, aby proud reagujících látek nejprve přišel do styku s prvou vrstvou katalyzátoru o vysoké aktivitě, potom s druhou vrstvou katalyzátoru o nízké aktivitě a nakonec s třetí vrstvou 20 katalyzátoru o vysoké aktivitě.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že třetí vrstvou katalyzátoru je profilovaný katalyzátor, tvořený několika katalytickými vrstvami, kde aktivita stoupá ve směru proudu reagujících látek.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že aktivita katalyzátoru je profilovaná v každém z obou reaktorů.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že reakční 30 teplota nepřevyšuje 285 °C.
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že katalyzátor rovněž obsahuje promotory, jako jsou například chloridy draslíku, hořčíku, cezia, lithia, sodíku, vápníku a ceru.
6. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že 40 % až 60 % z celkového množství zdroje kyslíku, dodávaného do reakce, se přivádí do prvního reaktoru.
40
7. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že 40 % až
100% z celkového množství zdroje chloru, dodávaného do reakce, se přivádí do prvního reaktoru.
8. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že odpadní 45 plyny, odtahované z druhého reaktoru se alespoň zčásti recyklují do prvního reaktoru.
-8CZ 290075 B6
9. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že reakce probíhá za tlaku mezi 400 a 700 kPa.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9503541.6A GB9503541D0 (en) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | Oxychlorination of ethylene in two stage fixed bed reactor |
GB9507480A GB2298197B (en) | 1995-02-22 | 1995-04-11 | Oxychlorination of ethylene in two stage fixed bed reactor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ266597A3 CZ266597A3 (cs) | 1998-02-18 |
CZ290075B6 true CZ290075B6 (cs) | 2002-05-15 |
Family
ID=26306560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19972665A CZ290075B6 (cs) | 1995-02-22 | 1996-02-01 | Způsob oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5841009A (cs) |
EP (1) | EP0810985B1 (cs) |
JP (1) | JP3058696B2 (cs) |
CN (1) | CN1067041C (cs) |
CZ (1) | CZ290075B6 (cs) |
WO (1) | WO1996026171A1 (cs) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11506113A (ja) * | 1995-06-07 | 1999-06-02 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | オキシクロリネーションの触媒および方法 |
US7678343B2 (en) * | 1999-12-24 | 2010-03-16 | Ineos Vinyls Uk Ltd. | Metallic monolith catalyst support for selective gas phase reactions in tubular fixed bed reactors |
EP1386664B1 (en) * | 2002-07-31 | 2016-05-11 | Ineos Technologies (Vinyls) Limited | A hollow parallelepiped pellet suitable as carrier of catalysts for selective exothermic reactions |
DE10328678A1 (de) * | 2003-06-26 | 2005-01-13 | Daimlerchrysler Ag | Abgasreinigungsanlage für eine Verbrennungskraftmaschine |
WO2005115615A1 (de) * | 2004-05-29 | 2005-12-08 | Süd-Chemie AG | Katalysator sowie verfahren zur herstellung von phthalsäureanhydrid |
EP1853381B1 (de) * | 2005-03-02 | 2012-01-25 | Süd-Chemie Ag | Verfahren zur herstellung eines mehrlagen-katalysators zur erzeugung von phthalsäureanhydrid |
DE102005009473A1 (de) * | 2005-03-02 | 2006-09-07 | Süd-Chemie AG | Mehrlagen-Katalysator zur Herstellung von Phthalsäureanhydrid |
KR100939142B1 (ko) * | 2005-05-22 | 2010-01-28 | 쉬드-케미아크티엔게젤샤프트 | 무수 프탈산 제조를 위한 다층 촉매 |
EP1860091A1 (de) * | 2006-05-23 | 2007-11-28 | Süd-Chemie Ag | Katalysator enthaltend Titandioxid, insbesondere zur Herstellung von Phthalsäurenanhydrid |
CN101357313B (zh) * | 2008-05-21 | 2011-12-07 | 太原理工大学 | 连续化两步反应工艺及其装置 |
ITMI20082333A1 (it) * | 2008-12-29 | 2010-06-30 | Sud Chemie Catalysts Italia S R L | Precursori di catalizzatori di ossiclorurazione dell'etilene a dicloroetano. |
US8043574B1 (en) * | 2011-04-12 | 2011-10-25 | Midwest Refrigerants, Llc | Apparatus for the synthesis of anhydrous hydrogen halide and anhydrous carbon dioxide |
JP6194809B2 (ja) * | 2014-02-05 | 2017-09-13 | 東ソー株式会社 | 1,2−ジクロロエタンの製造方法 |
CN112138688B (zh) * | 2020-11-02 | 2023-01-17 | 天津大学 | 一种含氯缺陷的氯化铜催化剂及制备方法和应用 |
CN112358376A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-12 | 天津渤化工程有限公司 | 基于四级反应器的氧氯化反应系统及方法 |
KR20230008516A (ko) | 2021-07-07 | 2023-01-16 | 현대자동차주식회사 | 차량의 하이브리드 파워트레인 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1104666A (en) * | 1964-05-29 | 1968-02-28 | Stauffer Chemical Co | Oxychlorination of ethylene to ethylenedichloride |
FR1552820A (cs) * | 1967-05-19 | 1969-01-10 | ||
FR1563882A (cs) * | 1968-02-09 | 1969-04-18 | ||
GB1548303A (en) * | 1975-07-14 | 1979-07-11 | Stauffer Chemical Co | Oxychlorination of ethylene and raechtion system threfor |
DE3346464A1 (de) * | 1983-12-22 | 1985-06-27 | Wacker-Chemie GmbH, 8000 München | Verfahren zur oxichlorierung von ethylen |
-
1996
- 1996-02-01 EP EP96902403A patent/EP0810985B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-01 CN CN96192064A patent/CN1067041C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-01 WO PCT/IB1996/000159 patent/WO1996026171A1/en active IP Right Grant
- 1996-02-01 JP JP8525532A patent/JP3058696B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-01 CZ CZ19972665A patent/CZ290075B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-02-01 US US08/894,288 patent/US5841009A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1175938A (zh) | 1998-03-11 |
EP0810985B1 (en) | 1999-12-08 |
US5841009A (en) | 1998-11-24 |
JP3058696B2 (ja) | 2000-07-04 |
JPH11503410A (ja) | 1999-03-26 |
EP0810985A1 (en) | 1997-12-10 |
CZ266597A3 (cs) | 1998-02-18 |
WO1996026171A1 (en) | 1996-08-29 |
CN1067041C (zh) | 2001-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU694802B2 (en) | Single stage fixed bed oxychlorination of ethylene | |
CZ290075B6 (cs) | Způsob oxychlorace ethylenu pro výrobu 1,2-dichlorethanu | |
KR101513298B1 (ko) | 염소의 제조 방법 | |
CA2203115C (en) | Single stage fixed bed oxychlorination of ethylene | |
KR101513299B1 (ko) | 염소의 제조 방법 | |
GB2120249A (en) | Process for the production of methyl or ethyl mono-halide | |
JP3606147B2 (ja) | 塩素の製造方法 | |
EP0146925B1 (en) | Method for the oxychlorination of ethylene | |
JPS5917086B2 (ja) | エチレンのオキシクロル化方法およびそれに使用する触媒組成物 | |
KR100241085B1 (ko) | 이단 고정베드 반응기에서의 에틸렌의 산염소화 | |
CA1175210A (en) | Process for the purification of hydrogen chloride obtained by the thermal cracking of 1,2- dichloroethane | |
US3291846A (en) | Process for producing vinyl chloride | |
JP3570322B2 (ja) | 塩素の製造方法 | |
EP0501501B1 (en) | Method for the preparation of methyl chloride from carbon tetrachloride and methyl alcohol | |
US3594429A (en) | Trichloroethylene prepared by oxychlorination of vinylidene chloride | |
US20140309468A1 (en) | Manufacture of ethylene | |
JPS63201136A (ja) | 1,2−ジクロルエタンの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20080201 |