专利名称：在废气循环下通过直接氯化制造1，2-二氯乙烷的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过将氯和乙烯输入到循环中的“EDC”中制造1，2-二氯乙烷的方法，以下称“EDC”，它含有由三氯化铁和元素周期表的第I或II主族的金属卤化物组成的催化剂体系和少量的氧，在此将反应混合物的部分物流导入减压蒸发器，蒸发的EDC与易挥发组分分开和分离出来，其特征是，上述易挥发组分送回反应中，下列工艺特征的组合是例外在催化剂体系中的金属氯化物是氯化钠，这里在整个反应中氯化钠对三氯化铁的摩尔比低于0.5，减压蒸发是在负压的容器中进行，含乙烯的废气用压缩机送回到反应中。
通过氯和乙烯反应制造EDC的方法以“直接氯化”的概念而熟知。例如DE-A4133810涉及一种方法，其中借助于减压蒸发利用反应热焓，该已知的方法是在温度大约75-200℃和压力约1-15巴进行。
也曾经建议过用乙烯和氯在氯化钠-三氯化铁催化剂上反应制造EDC的方法，其特征是，在整个反应中氯化钠对三氯化铁的摩尔比低于0.5。此方法优选在50-105℃和压力至1巴的表压下进行。在一另外的优选实施方案中是将EDC全部或部分导入一个在负压下的容器，在此分离出蒸馏产品和得到的EDC又返回到工艺中。作为合适的安排，还建议，为减少乙烯损失将来自减压罐到真空泵(它为维持减压罐的负压所必需)的含乙烯废气用一个适当的压缩机，优选装在反应器底部的液体喷射压缩机，送回到反应中，乙烯再重新和氯反应。这里泵打出的EDC部分物流用作优选的压缩机的推进喷射流是有利的(德国专利申请P43 18 609，2于1993.06.04)。
按本发明的方法是极其多样的反应可在温度从约50-200℃和压力约1-15巴的表压下进行。在减压罐中的压力必须相应较低和大约在0.2-3.5巴绝压范围。在本发明的实施方案，减压罐的压力为大于0.7巴绝压。
在催化剂体系中的金属卤化物最好是氯化锂、氯化钾或氯化镁和尤其是氯化钠。金属卤化物和三氯化铁的摩尔比可在一定范围内波动和已知方法中它在0.5∶1-2∶1之间(NL-A 6901398，DE-A4103281)。
所采用的氯可以气体或液体形式加入。也不要求采用高质量的氯通过适当选择压缩机，例如用在所推荐的方法中提到的液体喷射压缩机可使用工业氯，它含微量的氧。另外的可能性是采用相应的其它结构形式的防爆的或耐压力冲击的压缩机。
在本发明的方法中选择的液体喷射压缩机优选用循环泵打出的EDC的部分物流，特别是送回到反应器的部分物流和最好是冷却的EDC作为推进射流。
本发明的方法有利的是在如图示的设备中进行。这种装置包括一个反应器(1)，(2)和(3)各为乙烯或氯的进料管以及(4)最好是惰性气体进料管，管道(5)通到减压罐(6)，此罐是处于负压下和有一根管道(7)用于送走蒸发产物和管道(8)用于送回未蒸发的产物，在此管道上最好连接一个溶解罐(9)和最好是通过一个泵(10)，管道(11)用于送回产品部分物流，它优选是流经一个泵(12)和一个冷却器或热交换器(13)。
用于EDC蒸汽的管道(7)合适地通过一个冷却器(14)导向真空泵(15)。从冷却器(14)引出管道(16)到液化EDC的收集罐(17)。
此装置还包括一管道(18)，它是从真空泵(15)(压力侧)通过压缩机(19)到反应器(1)用于返回未反应的剩余量的乙烯。(20)和(21)是废气管道。
下列实施例进一步解释本发明。实施例为直接氯化通过管道(2)将乙烯以3000Nm3/h装入体积为14.6m3的反应器(1)。通过管道(3)加入等当量的氯物流。通过管道(4)将其用氮气充压至0.8巴表压和温度维持在90℃。用三氯化铁含量为780ppm的液体EDC作为反应介质。
通过液解罐(9)在反应介质中计量加入一定量的氯化钠，直至达到大约170ppm所需的浓度和维持此量不变。
产物的部分物流通过管道(5)以0.7-0.8巴绝压的压力送到其后连接的减压罐(6)。在此每小时蒸发13.3吨的EDC和通过管道(7)抽出。此EDC是无催化剂的和纯度为99.92％。
在减压罐(6)未蒸发的EDC通过管道(8)和泵(10)送回到反应器(1)。产品的主流通过管道(11)和泵(12)输入管道(8)和通过冷却器(13)送回反应器(1)。
通过废气管道(21)将乙烯含量为6％(体积)的物流以每小时50Nm3/h送去焚烧。这相当于3Nm3/h的乙烯损失。废气管道(20)是关闭的。
相反的通过废气管道(21)将乙烯含量为6％(体积)的物流以28Nm3/h和通过废气管道(20)将乙烯含量为16％(体积)的物流以26Nm3/h送去焚烧，这相当于总的乙烯损失为5.9Nm3/h或比按本发明操作方法大2.9Nm3/h。按本发明方法关闭废气管道(20)和气流通过管道(18)返回。这样乙烯损失实际降低一半大约至加入量的0.1％。
权利要求
1.通过将氯和乙烯输入到循环的EDC中制造1，2-二氯乙烷(EDC)的方法，EDC含有由三氯化铁和元素周期表的第I或II主族上金属卤化物组成的催化剂体系以及微小量的氧，这里将反应混合物的部分物流喂入减压蒸发器，蒸发的EDC从易挥发组分分开和分离出来，其特征是，将上述的易挥发组分送回反应中，在此以下工艺特征的组合是例外的催化剂体系的金属卤化物是氯化钠，其中当整个反应中氯化钠对三氯化铁的摩尔比低于0.5，减压蒸发是在处于真空的罐中进行和含乙烯的废气用一压缩机送回到反应中。
2.按权利要求1的方法，其特征是，反应是在温度约50-200℃和压力约1-15巴的表压下进行。
3.按权利要求2的方法，其特征是，减压蒸发是在压力为0.2-3.5巴的绝压下进行。
全文摘要
本发明涉及通过将氯和乙烯送入循环的含催化剂的EDC中制备1，2-二氯乙烷的方法，其中反应混合物的部分物流导入减压蒸发器，蒸发的EDC与易挥发组分分开并将后者返回到反应中。
文档编号C07C17/02GK1152903SQ95194121
公开日1997年6月25日 申请日期1995年7月15日 优先权日1994年7月21日
发明者J·艾切尔, I·米尔克, P·施伟迈尔, M·斯多尔, T·韦德 申请人:赫彻斯特股份公司