通过氧氯化作用制备1，2-二氯乙烷的方法技术

本发明专利技术的内容为一种利用乙烯与氯化氢及氧或含氧气体反应，制备１．２－二氯乙烷的方法。该方法是将气体在流化床体内通过含铜催化剂，它包含了将至少一种原料流体（氯化氢及氧）通过多孔透气模制品直接加入流化床体内，和将乙烯及再循环气体通过多孔透气材料制成的或附有多孔透气的材料所制模制品的基底加入反应器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,2－二氯乙烷的方法
本专利技术涉及由氧氯化作用制备1，2-二氯乙烷的方法及实施该方法所用的装置。氧氯化作用通常是指烯类与氯化氢及氧或含氧气体(如空气)反应，形成一饱和氯化烷类。以乙烯的反应生成以下简称“EDC”的1，2-二氯乙烷为例，该反应是依照下列化学方程式进行工业上经常采用的本方法的一种形式是催化剂以流化态形式参与反应，所用催化剂主要由氯化铜组成，且以氧化铝作为载体。乙烯及氧或含氧气体是分别加入该催化剂床体，氯化氢通常是混合于氧气或含氧气体中按照计量加入。这类反应物必须在彼此相遇发生反应前首先与流化床体相接触，这样可避免形成爆炸性混合物。德国专利DE-C-19505664(AU-A9528810)中曾介绍一种装置及其在氧氯化反应中的应用，该装置由一个具有限定边界的催化剂流化床构成。在此流化态催化剂床体内，装有第一条气体进料线(分配管线)，该气体进料线所包含的喷嘴分布在反应器的整个横截面内。这些喷嘴将气体送入许多管件内，由喷嘴向管件中加入的气体与使催化剂产生流化态的气体发生对流。在流化态催化剂和反应器其它部分，分界面的管件上部端口处，设置第二条进料管线。这样，在管件下部端口和上部端口间的区域形成一个混合区。该混合作用区具有适当的尺寸大小一方面反应物可以与催化剂在该处进行混合作用，另一方面管件与下界面间不再相互施加任何重大侵蚀性压力。该项装置的优选实施方案是管线是通过界面而达到流化态催化剂床体，喷嘴是放置在界面之下和管件下部端口之上的位置。另外，值得注意的是，固定这些喷嘴的位置应当与管件上端有适当的距离，以保证从这些喷嘴喷向管件上端的气体的流速是平均分布在管件特定横截面上。此外，这些喷嘴是固定在距管件下端距离为单管直径长度的位置，且管件长度是经过适当选择的，以保证这些喷嘴喷向管件下端的气体流速是平均分布在反应器的横截面上。德国专利DE-U-9116161及WO-A-94/19099(ZA-A9401086)中也曾公开若干使用类似装置的方法。所有已知的相关方法及装置，其结构都很复杂而且原料(解离物)气体进入反应器极难控制。所以本专利技术的目的是提供一种方法，使原料可以尽可能简单且尽可能细微分散的方式加入反应器内。本专利技术提供了一种在一流化床体内，含铜催化剂的上方，使乙烯与氯化氢及氧或含氧气体反应以制备1，2-二氯乙烷的方法，其特征为(1)经由多孔透气模制品制成的进料管线，将至少一种原料流体(氯化氢及氧)直接导入流化床体内，及(2)将乙烯及再循环气体导至由多孔透气材料制成或附有多孔透气材料所制模制品的基底上方。依照本专利技术，这些反应物(一方面是乙烯，另一方面是氧或含氧气体)是经适当的方式导入反应器，使得这些反应物中至少有一种是通过多孔模制品，以尽可能细小的分散方式进入流化床体内。氯化氢可以用已知的方式按照计量加入，或混入所述的一种或两种反应物中氧和乙烯最好都是以细小的分散方式加料到催化剂流化床内。依上所述，氯化氢总是可以随同一种或两种反应物加料至流化床体内。加料管线最好造成管状，类似于过滤烛管或许多以特定方式(例如平行方式)被安置的多孔材料制成的管状元件。就所熟悉的实验室技术而言，适当的实例为玻璃或陶瓷制备的半熔原料，具有对应的所需耐化学腐蚀及耐热性能的烧结金属制成的薄的多孔元件最为适当。适于此项用途者是用以制造化学器皿的材料，如不锈钢合金或防蚀性很强的合金，例如商品名为INCONEL(殷寇公司商标；镍/铬合金)，MONEL(殷寇公司商标镍/铜合金)，HASTELLOY(镍合金)等市场上可以买到的商品。反应物如果采用逆向加料，气体导入流化床体内多孔模制品的方式是经适当设计的，气体是沿着通过流化床体的下界面气体的相反方向加入。如果不想逆向流动，导入的气体可沿其他流动方向或从任意方向加入。供气装置内多孔过滤元件的孔径为0.5至50微米，优选5至20微米。另一方面，本专利技术与流化床体的下界面有关，依照本专利技术，该流化床体是由一多孔模制品制成。依我们所学的实验室技术知识，适于此用途的是玻璃或陶瓷制备的半熔原料。由具有相应的所需耐化学腐蚀及耐热性能的烧结金属制成的薄的多孔元件最为适当。适于此项用途的是用以制造化学器皿的材料，如不锈钢或防蚀性很强的合金，例如INCONE(殷寇公司商标镍/铜合金)，MONEL(殷寇公司商标；镍/铬合金)，HASTELLOY(镍合金)。附图的简要说明附图说明图1为，2-二氯乙烯的装置配置图，元件编号说明1加入原料流体的管线2反应器3加入原料流体的管线4由多孔材料制成的最细过滤装置5提取产品的管线6冷凝塔7输送冷凝水的管线8输送EDC及再循环气体至ECD流程的管线9输入氮气的管线10预热器11多孔管状金属元件12基底本专利技术的另一内容为提供了一种用以实施该方法的装置，其中包括一个装有流化床的反应器(2)，该反应器同时设有用于加入原料气体的管线(1)及(3)，以及至少一条用于提取(或排出)产品的管线(5)，其特征为这些用于加入原料的管线是由多孔材料制成的。该装置的优选实施方案是，通过管线(5)提取产品之前，用多孔材料制成的过滤装置(4)过滤这些产品。该装置的另一优选实施方案是为加入乙烯及再循环气体，该反应器(2)装有由多孔透气材料制成的模制品。本专利技术具备许多优点由多孔材料制成的元件可使进入流化态催化剂层的气体成为极细气泡。这些小气泡自然可以更容易地与催化剂表面接触，因而更快速地与反应物发生反应。其结果是该反应将变得更容易控制，所以更具有选择性，例如，副产品的形成受到抑制而产率增加。此外，由于加入细小气泡，反应失控的危险机率大幅减低，这使得反应的安全性进一步加强。以同样方式，如此形成的均匀气体分布也作用于整个反应器横截面上，因而传质效果也得到改进。这些极细气泡也可使流化床体内那些冷却元件间的距离显著缩短，这意味着反应区内每单位体积的冷却表面积可获得大幅度增加。此项冷却容量的增加将影响反应，可使反应更易妥善控制，因而导致反应器体积的大幅度减小。另一重大优点是在本专利技术方法中，即使反应气体的加入被中断，细微催化剂也不会穿透多孔材料制成的气体通路装置。因此以后就不需要储存氮气等冲刷气体，而且这些气体的体积很大，会对废气的利用增添不必要的负担。利用微细过滤使大部分催化剂保留在反应器内，这样催化剂中的粗粒和细粒可以在一个步骤内即保留下来，从而使得氧氯化作用的反应器的结构能够紧凑。举例来讲，这种借助多孔透气模制品的过滤可使用烛式过滤器、袋式过滤器或筒式过滤器。微细过滤所保留的微粒粒径大于1微米。这样就不需要使用旋风分离器来保留催化剂。因反应气体的流动十分均匀，催化剂内的摩擦力亦大幅减小，其结果使催化剂的粒径分布长期保持恒常不变，因而保证反应进行得非常平衡。除选择性及安全性业已获得改善的优点外，其他优点是工厂的使用寿命大幅增加，代价昂贵的停工期及保养期也缩短了。在其他方面，氧氯化作用的实施是采用已知的方式反应器的反应区内的温度为200℃至270℃，优选215℃至230℃，更优选220℃至225℃。该方法中形成的压力为2.5×105至5×105帕斯卡，优选3×105至4×105帕斯卡，更优选3.4×105至3.5×105帕斯卡(均超过大气压力)。每摩尔乙烯使用1.5至2.5摩尔(优选1.8至2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在一流化床体内含铜催化剂的上方使乙烯与氯化氢及氧或含氧气体反应以制备１，２－二氯乙烷的方法，该方法包括：（１）通过多孔透气模制品制成的进料管线，将至少一种原料流体－－氯化氢及氧－－直接导入流化床体内，及（２）将乙烯及再循环气体流体导至多孔透气材料制成或附有多孔透气材料所制模制品的基底上方。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：霍斯特埃特尔，彼得卡默霍夫，彼得施瓦兹麦尔，因戈尔夫米尔克，
申请(专利权)人：芬诺利特单体两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]