RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 205828 (21) Numer zgłoszenia: 370226 (22) Data zgłoszenia: 20.06.2002 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 20.06.2002, PCT/JP02/006172 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 09.01.2003, WO03/02453 (13) B1 (51) Int.Cl. C07C 19/045 (2006.01) C07C 17/02 (2006.01) (54) Sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu (30) Pierwszeństwo: 28.06.2001, JP, 2001-196168 28.06.2001, JP, 2001-196169 (43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.05.2005 BUP 10/05 (73) Uprawniony z patentu: Sumitomo Chemical Company, Limited, TOKIO, JP (72) Twórca(y) wynalazku: NORIAKI OKU, ICHIHARA-SHI, JP TATEO SEO, CHIBA-SHI, JP KIYOSHI IWANAGA, CHIBA-SHI, JP (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.05.2010 WUP 05/10 (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Ewa Wojasińska PL 205828 B1
2 PL 205 828 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu. Dokładniej, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania 1,2-dichloroetanu, który obejmuje reakcję chloru zawartego w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor z etylenem. Znany jest sposób oczyszczania chloru, który obejmuje oddzielenie azotu i/lub tlenu od surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen, sposób oddzielenia cieczy lub gazu zawierających chlor jako zasadniczy składnik i gazu zawierającego azot i/lub tlen jako zasadnicze składniki przez sprężanie i/lub oziębianie. Występują jednak problemy związane nie tylko ze sprężaniem i/lub oziębianiem wymagającymi dużej energii, lecz także dużym kosztem instalacji oraz złą skutecznością rozdzielania. Ponadto, znany jest sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu poprzez poddanie reakcji chloru z etylenem, np. przez reakcję chloru z etylenem po jednoczesnym wprowadzeniu chloru, oczyszczonego z zastosowaniem powyżej wymienionej metody i etylenu, prowadzącą do 1,2-dichloroetanu. Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu, który jest bardzo korzystny biorąc pod uwagę koszt instalacji i koszty ruchowe, a mianowicie sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu, który obejmuje reakcję chloru zawartego w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor z etylenem. Mianowicie niniejszy wynalazek opiera się nowym stwierdzeniu, że znaczna różnica rozpuszczalności pomiędzy chlorem i azotem i/lub tlenem w 1,2-dichloroetanie umożliwia doskonałą skuteczność rozdzielania oraz obniżenie kosztu instalacji i kosztów ruchowych. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu, w którym: i) prowadzi się elektrolizę i/lub katalityczne utlenianie chlorowodoru, ii) kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z etapu i) z 1,2-dichloroetanem oraz oddziela się azot i/lub tlen od surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen, iii) prowadzi się reakcję etylenu z chlorem z 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor z etapu ii); przy czym ewentualnie prowadzi się kolejne etapy: iv) lub iv) i v) lub iv), v) i vi), gdzie w etapie iv) część 1,2-dichloroetanu otrzymanego w etapie iii) zawraca się do etapu ii), oraz pozostały 1,2-dichloroetan odbiera się jako produkt, v) 1,2-dichloroetan z etapu iv) poddaje się pirolizie do chlorku winylu i chlorowodoru, vi) chlorek winylu i chlorowodór z etapu v) rozdziela się, a następnie chlorowodór zawraca się do etapu i). Korzystnie, w etapie i) prowadzi się utlenianie chlorowodoru z zastosowaniem gazu zawierającego tlen w obecności katalizatora. Korzystnie, kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem w etapie ii) wprowadzając surowy chlor zawierający azot i/lub tlen i 1,2-dichloroetan do kolumny absorpcji. Korzystnie, kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem w etapie ii) doprowadzając 1,2-dichloroetan do górnej części zasilającego fragmentu kolumny absorpcyjnej, do której dostarcza się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen. Korzystnie, odzyskuje się ciepło wytworzone w etapie iii) i stosuje się je do wstępnego ogrzewania 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor i/lub etylen. Krótki opis rysunków Fig. 1 obrazuje przepływ oczyszczanego chloru. Fig. 2 obrazuje przykładowo przepływ wytwarzanego 1,2-dichloroetanu. Fig. 3 do 8 obrazują przepływy w innych przykładach wytwarzania 1,2-dichloroetanu. Wyjaśnienie symboli 1. Kolumna absorpcji, 2. Chłodnica, 3. Reaktor do wytwarzania 1,2-dichloroetanu, 4. Podgrzewacz 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor, 5. Wymiennik ciepła do wytwarzania pary, 6. Pierwszy etap (etap poddawania konwersji chlorowodoru do gazu zawierającego chlor), 7. Drugi etap (kolumna absorpcji), 8. Trzeci etap (Reaktor do wytwarzania 1,2-dichloroetanu), 9. Czwarty etap (Etap zawracania do obiegu 1,2-dichloroetanu), 10. Piąty etap (Piroliza 1,2-dichloroetanu), 11. Szósty etap (etap oddzielania chlorku winylu i chlorowodoru oraz zawracanie do obiegu chlorowodoru), a. Surowy chlor zawierający azot i/lub tlen, b, b'. 1,2-dichloroetan, c. 1,2-dichloroetan zawierający chlor jako ciecz odprowadzana dołem, d. Gaz zawierający azot i/lub tlen, d. Nieskondensowany gaz, E. Etylen, e. 1,2- -dichloroetan zawierający chlor, f. Wstępnie ogrzany 1,2-dichloroetan zawierający chlor, g. Gaz zawierający chlorowodór, h. Gaz zawierający chlor, i. Niezaabsorbowany gaz, j. 1,2-dichloroetan jako produkt, k. Chlorek winylu i chlorowodór, l. Chlorek winylu, m. Chlorowodór.
PL 205 828 B1 3 Jako surowy chlor zawierający azot i/lub tlen (dotąd i dalej, czasem zwany po prostu surowy chlor ) stosowany w sposobie według wynalazku, można stosować taki surowy chlor, który ponadto zawiera gaz, taki jak argon, ditlenek węgla, monotlenek węgla, lub związek organiczny. W sposobie według wynalazku, jak pokazano na Fig. 1, 1,2-dichloroetan zawierający chlor jako ciecz odprowadzaną dołem (c) otrzymuje się przez kontaktowanie surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen (a) z 1,2-dichloroetanem (b), a tym samym spowodowanie absorpcji przez 1,2- -dichloroetan chloru z surowego chloru. Tym sposobem osiąga się doskonałą skuteczność rozdzielania i ponadto można obniżyć koszt instalacji i koszty ruchowe. Temperatura, w której kontaktuje się surowy chlor z 1,2-dichloroetanem wynosi -50 do 200 C, korzystnie -10 do 100 C i jeszcze korzystniej 0 to 100 C. Gdy temperatura jest niższa niż -50 C, wówczas wpływa to niekorzystnie na oszczędność procesu, ponieważ koszt instalacji zwiększa się. Z drugiej strony, gdy temperatura jest wyższa niż 200 C, to chlor może być niewystarczająco absorbowany przez 1,2-dichloroetan. Kontakt prowadzi się pod ciśnieniem 0,1 do 2 MPa. Gdy ciśnienie jest niższe niż 0,1 MPa, wówczas chlor może być niewystarczająco absorbowany przez 1,2-dichloroetan, z drugiej strony, gdy ciśnienie jest wyższe niż 2 MPa, to wpływa to niekorzystnie na oszczędność procesu, ponieważ koszt instalacji rośnie. 1,2-dichloroetan stosuje się zazwyczaj w ilości od 0,1 do 200 razy wagowo, korzystnie 1 do 100 razy wagowo, następnie korzystnie 1 do 50 razy wagowo w przeliczeniu na ilość chloru zawartego w surowym chlorze. Gdy ilość 1,2-dichloroetanu wynosi poniżej 0,1 razy wagowo, to chlor może być niewystarczająco absorbowany przez 1,2-dichloroetan, z drugiej strony, gdy ilość 1,2-dichloroetanu jest większa niż 200 razy wagowo, wpływa to niekorzystnie na oszczędność procesu, ponieważ koszt instalacji rośnie. Ciekły 1,2-dichloroetan odprowadzany dołem (c) z kolumny zawierającej chlor, otrzymany po absorpcji chloru z surowego chloru przez 1,2-dichloroetan, zazwyczaj rozdziela się na chlor i 1,2- -dichloroetan, po czym 1,2-dichloroetan można zawracać do obiegu. Jak pokazano na Fig. 1, gaz (d) zawierający azot i/lub tlen niezaabsorbowany przez 1,2- -dichloroetan wypuszcza się na górze kolumny, lecz po ochłodzeniu gazu (d) w chłodnicy 2 w celu skroplenia 1,2-dichloroetanu, a tym samym oddzielenia od nieskondensowanego gazu (d') w celu odzyskania 1,2-dichloroetanu zawartego w gazie, 1,2-dichloroetan można zawracać do obiegu. Jako chłodnicę stosuje się wymiennik ciepła, który umożliwia ochładzanie jednostopniowe lub wielostopniowe, a temperatura po ochłodzeniu wynosi -50 do 40 C. Strata 1,2-dichloroetanu zmniejsza się po obniżeniu temperatury schładzania. Korzystne jest, ze względu na bezpieczeństwo pracy, dobranie stężenia 1,2-dichloroetanu w kolumnie absorpcji, chłodnicy, zbiorniku, instalacji rurowej itp., poza zakresem stwarzającym zagrożenie wybuchem. W sposobie według wynalazku, w celu poprawienia skuteczności kontaktu korzystne jest kontaktowanie surowego chloru z 1,2-dichloroetanem w kolumnie absorpcji 1. Jeszcze bardziej korzystnie pod względem poprawienia skuteczności kontaktu, jest zastosowanie wypełnienia i półek w kolumnie absorpcji. W sposobie według wynalazku, korzystniejsze jest wprowadzenie 1,2-dichloroetanu do górnej części zasilającej częścią surowego chloru w kolumnie absorpcji. W sposobie według wynalazku, korzystniejsze jest zastosowanie surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen otrzymanego po katalitycznym utlenianiu i/lub elektrolizie chlorowodoru. Ponadto, korzystniejsze jest zastosowanie surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen otrzymanego przez utlenianie chlorowodoru z zastosowaniem gazu zawierającego tlen w obecności katalizatora zawierającego tlenek rutenu. Następnie, opisany jest tutaj szczegółowo sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu poprzez poddanie reakcji chloru zawartego w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor z etylenem. W sposobie według wynalazku, jak pokazano na Fig. 2, chlor zawarty w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor (e) poddaje się reakcji z etylenem (E) w reaktorze 3. Stężenie chloru w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor wynosi 0,01% wagowo lub więcej, korzystnie 0,1% wagowych lub więcej, korzystniej 1% wagowych lub więcej. Gdy stężenie chloru wynosi poniżej 0,01% wagowych, wówczas wpływa to niekorzystnie na oszczędność procesu, ponieważ koszty instalacji rosną. Górne ograniczenie stężenia odpowiada stężeniu nasyconego roztworu i można je dopasować do temperatury i ciśnienia.
4 PL 205 828 B1 Ponadto podano tu sposób poddania reakcji chloru z 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor z etylenem, a także opisano metodę przepływową na złożu nieruchomym, metodę przepływową na złożu fluidalnym lub metodę przepływową w układzie homogenicznym, przy czym proces można przeprowadzać zarówno w fazie ciekłej, jak i fazie gazowej. Np. w przypadku fazy ciekłej, można rozpuścić katalizator w wytwarzanym 1,2-dichloroetanie. Proces ten prowadzi się pod ciśnieniem 0,1 do 5 MPa oraz w temperaturze 0 do 500 C, korzystnie 20 do 300 C, korzystniej 20 do 200 C. Gdy chlor w 1,2-dichloroetanie poddaje się reakcji z etylenem, oprócz chloru w 1,2-dichloroetanie można wprowadzać dodatkowy chlor. W sposobie według wynalazku, korzystne jest, z punktu widzenia obniżania kosztów roboczych, odzyskiwanie ciepła reakcji otrzymanego poprzez poddanie reakcji 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor z etylenem (ilość wytwarzanego ciepła wynosi 180 kj na 1 mol chloru) jako zasobów ciepła do wstępnego ogrzewania 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor i/lub etylen, lub dla innego procesu. Np. odzyskiwanie ciepła można osiągnąć przez wstępne ogrzewanie 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor i/lub etylen z cieczą reakcyjną i/lub gazem reakcyjnym, których temperatura rośnie na drodze reakcji (Fig. 3). Następnie, możliwe jest wytworzenie pary przez wymianę ciepła z wodą i odzysk ciepła jako zasobów ciepła dla innego procesu (Fig. 4). Jako zasoby ciepła dla innego procesu, można np. wykorzystać ciepło do wstępnego ogrzewania reboilera, reaktora i/lub kruszarki w zakładzie produkcji chlorku winylu lub zakładzie produkcji 1, 2-dichloroetanu. W sposobie według wynalazku, korzystne jest dla surowej substancji i kosztów instalacji, aby 1,2-dichloroetan zawierający chlor był otrzymywany przez kontaktowanie wymienionego powyżej surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem. Następnie, korzystne jest, aby 1,2- -dichloroetan otrzymywać poprzez poddanie reakcji chloru zawartego w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor z etylenem. Ponadto, inne rozwiązanie produkcji 1,2-dichloroetanu przedstawiono na Fig. 5. Najpierw, w pierwszym etapie 6, chlorowodór z gazu zawierającego chlorowodór (g) przekształca się do gazu zawierającego chlor (h). Jako chlorowodór, można stosować dowolny gaz wodorowy zawierający chlorek wytwarzany przez pirolizę związku chloru, reakcję z fosgenem, reakcję eliminacji wodoru i chloru lub chlorowanie związku organicznego albo spalanie w piecu do spopielania. Spośród metod poddawania konwersji chlorowodoru do chloru, wymieniono tutaj sposób konwersji do gazu zawierającego chlor przez utlenianie chlorowodoru z zastosowaniem gazu zawierającego tlen, takiego jak powietrze, w obecności katalizatora i sposób konwersji gazu zawierającego chlor przez elektrolizę chlorowodoru. Ponadto korzystny jest sposób poddawania konwersji do gazu zawierającego chlor przez utlenianie chlorowodoru z zastosowaniem gazu zawierającego tlen w obecności katalizatora, zawierającego tlenek rutenu, ponieważ umożliwia on przekształcanie chlorowodoru do chloru z dużą wydajnością. Następnie, w drugim etapie 7, 1,2-dichloroetan zawierający chlor (c) otrzymuje się przez kontaktowanie gazu zawierającego chlor (h) otrzymanego w pierwszym etapie 6 z 1,2-dichloroetanem, a tym samym zachodzi absorpcja chloru przez 1,2-dichloroetan. Wytwarzanie 1,2-dichloroetanu przeprowadza się, jak opisano powyżej. Ponadto, niezaabsorbowany gaz odprowadza się u góry kolumny. Ponadto, korzystniejsze jest wprowadzenie, pomiędzy pierwszym etapem 6 i drugim etapem 7, dodatkowego etapu oddzielania roztworu zawierającego chlorowodór i wodę jako główne składniki, oraz gazu zawierającego chlor, przez kontaktowanie gazu zawierającego chlor (h) otrzymanego w pierwszym etapie 6 z wodą i/lub kwasem chlorowodorowym, i/lub etapu usuwania wody z gazu zawierającego chlor. W trzecim etapie 8, 1,2-dichloroetanu (b') otrzymuje się poprzez poddanie reakcji chloru zawartego w 1,2-dichloroetanie zawierającym chlor (c), otrzymanym w drugim etapie 7, z etylenem. Sposób poddania reakcji chloru z 1,2-dichloroetanem zawierającym chlor (c) z etylenem opisano powyżej. Ponadto, w sposobie według wynalazku, korzystniejsze jest wprowadzenie czwartego etapu 9, poza pierwszym, drugim i trzecim etapem (Fig. 6). Czwarty etap 9 stanowi etap dozowania części 1,2-dichloroetanu, otrzymanego w trzecim etapie 8, do drugiego etapu 7 w celu zawracania do obiegu, oraz pozostawienie 1,2-dichloroetanu jako produktu (j). Ponadto, jak zilustrowano na Fig. 7, wprowadzono etap (piąty etap 10) otrzymywania chlorku winylu i chlorowodoru (k) przez pirolizę 1,2-dichloroetanu jako produktu (j) otrzymanego w czwartym
PL 205 828 B1 5 etapie 9 i stanowi on korzyść pod tym względem, że oprócz zalet opisanych powyżej możliwe jest zawracanie do obiegu chlorowodoru wytwarzanego przez pirolizę. Następnie, na Fig. 8, wprowadzono jako szósty etap 11, etap oddzielania (k) otrzymanego w piątym etapie 10 chlorku winylu (l) i chlorowodoru (m) oraz dozowanie chlorowodoru (m) do pierwszego etapu 6 w celu zawracania do obiegu. Zgodnie z tym procesem, sposób wytwarzania chlorku winylu obejmujący etap oczyszczania chloru polegający na kontaktowaniu gazu zawierającego chlor z 1,2-dichloroetanem, jak opisano powyżej i etap wytwarzania 1,2-dichloroetanu poprzez poddanie reakcji chloru z 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor z etylenem; oraz następnie zastosowanie chlorowodoru jako substancji wyjściowej, którą można zawracać do obiegu, są objęte zakresem wynalazku. Wynalazek opisują poniższe Przykłady. P r z y k ł a d 1 Jak pokazuje schemat przepływu na Fig. 1, 60 ton/godzinę surowego chloru (a) zawierającego azot i tlen o składzie zebranym w Tablicy 1 oraz 300 ton/godzinę 1,2-dichloroetanu (b) wprowadza się w sposób ciągły do kolumny absorpcji 1 o teoretycznej liczbie półek 10 zaopatrzonej w chłodnicę 2 i kontaktuje się pod ciśnieniem u szczytu kolumny równym 0,5 MPa, o temperaturze u góry kolumny wynoszącej 5 C, oraz o temperaturze na dole kolumny równej 18 C, otrzymuje się, jako ciecz na dnie naczynia, 320 ton/godzinę 1,2-dichloroetanu (c) zawierającego chlor o składzie przedstawionym w Tablicy 1. Z chłodnicy 2 u szczytu kolumny, zbiera się 40 ton/godzinę nieskondensowanego składnika gazowego (d') o składzie przedstawionym w Tablicy 1. Składniki T a b l i c a 1 a b c d' Chlor 34,0-6,3 1,0 Azot 56,7-0,1 84,2 Tlen 9,3 - < 0,1 14,0 1,2-dichloroetan - > 99 93,6 0,8 (Jednostka: % wagowy) P r z y k ł a d 2 Gdy do reaktora 3 przedstawionego na Fig. 2, wprowadza się w sposób ciągły 100 ton/godzinę cieczy (e) o następującym składzie: 0,1% wagowych azotu, 94% wagowych 1,2-dichloroetanu i 5,9% wagowych chloru, oraz 2,3 ton/godzinę etylenu (E) i składniki te kontaktuje się pod ciśnieniem 0,3 MPa i w temperaturze 100 C (konwersja: 100%), wówczas otrzymuje się 1,2-dichloroetan (b) o zawartości chloru poniżej 0,01% wagowych. P r z y k ł a d 3 Do podgrzewacza 4 przedstawionego na Fig. 3., wprowadza się w sposób ciągły 100 ton/godzinę cieczy (e) (20 C) o następującym składzie: 1% wagowych azotu, 90% wagowych 1,2-dichloroetanu i 9% wagowych chloru oraz 104 tony/godzinę 1,2-dichloroetanu (b) (100 C) o zawartości chloru poniżej 0,01% wagowych otrzymanego w reaktorze 3. Poprzez pośrednią wymianę ciepła w podgrzewaczu 4, 1,2-dichloroetan (b) ogrzewa się do temperatury 40 C, po czym w sposób ciągły odprowadza się z układu. Otrzymuje się ciecz (f) ogrzaną do temperatury 80 C, którą w sposób ciągły wprowadza do reaktora 3. Jednocześnie, etylen (E) dozuje się w sposób ciągły z prędkością 4 tony/godzinę do reaktora 3, po czym kontaktuje pod ciśnieniem 0,3 MPa i w temperaturze 100 C z wytworzeniem 1,2-dichloroetanu (b) o zawartości chloru poniżej 0,01% wagowych. Jak opisano powyżej, możliwe jest stosowanie ciągłego systemu odzyskiwania ciepła, w którym część lub całe ciepło wytwarzane w reaktorze 3 stosuje się do wstępnego ogrzewania zawartości naczynia (e) poprzez podgrzewacz 4. P r z y k ł a d 4 Do reaktora 3 przedstawionego na Fig. 4, wprowadza się w sposób ciągły 100 ton/godzinę cieczy (e) o następującym składzie: 1% wagowych azotu, 90% wagowych 1,2-dichloroetanu i 9% wagowych chloru, oraz 4 tony/godzinę etylenu (K) i kontaktuje pod ciśnieniem 0,4 MPa i w temperaturze 100 C, wówczas otrzymuje się 1,2-dichloroetanu (b) (135 C) o zawartości chloru poniżej 0,01% wagowych.
6 PL 205 828 B1 Później, gdy 104 tony/godzinę (b) (135 C) i 4 tony/godzinę wody (20 C) dozuje się w sposób ciągły do wymiennika ciepła do wytwarzania pary 5, w celu odzyskiwania ciepła wytwarzanego na drodze kondensacji 1,2-dichloroetanu (b) i przeprowadzenia pośredniej wymiany ciepła w celu wytworzenia pary wodnej, otrzymuje się parę (125 C), którą w sposób ciągły odprowadza się z układu. Jak opisano powyżej, możliwe jest zastosowanie ciągłego systemu odzyskiwania ciepła, w którym część lub całe ciepło wytwarzane w reaktorze 3 odzyskuje się w postaci pary w wymienniku ciepła do wytwarzania pary 5. P r z y k ł a d 5 Jak wskazuje schemat przepływu na Fig. 5, gdy w szóstym etapie konwersji chlorowodoru do gazu zawierającego chlor, wprowadza się w sposób ciągły 10,6 kg/godzinę gazu (g) zawierającego azot, tlen i chlorowodór o składzie przedstawionym w Tablicy 2 w celu przeprowadzenia reakcji pod ciśnieniem 0,6 MPa w temperaturze 300 do 380 C w obecności katalizatora przy konwersji 85%, a następnie oddziela się nieprzereagowany chlorowodór i wodę wytwarzane z otrzymanego gazu i osusza, wówczas otrzymuje się 9,2 kg/godzinę gazu zawierającego chlor (h) o składzie przedstawionym w Tablicy 2. Następnie, gdy gaz zawierający chlor (h) dozuje się w sposób ciągły do kolumny absorpcji 7, jednocześnie z 100 kg/godzinę 1,2-dichloroetanu (b) w celu skontaktowania ich pod ciśnieniem u szczytu kolumny 0,5 MPa, o temperaturze u szczytu kolumny wynoszącej 5 C, o temperaturze na dnie kolumny równej 18 C, wówczas otrzymuje się na górze kolumny niezaabsorbowany gaz (i) o składzie przedstawionym w Tablicy 2, oraz 1,2-dichloroetan (c) zawierający chlor o składzie przedstawionym w Tablicy 2 jako ciecz na dnie kolumny. Później, gdy do reaktora 8 w celu wytworzenia 1,2- -dichloroetanu, 1,2-dichloroetanu (c) zawierający chlor jako ciecz na dnie kolumny otrzymaną na dnie kolumny absorpcji 7 wprowadza się w sposób ciągły jednocześnie z 1,5 kg/godzinę etylenu (E) pod ciśnieniem 0,3 MPa i w temperaturze 120 C, chlor z 1,2-dichloroetanu (c) zawierającego chlor i znajdującego się na dnie kolumny, przekształca się do 1,2-dichloroetanu z wytworzeniem 1,2-dichloroetanu (b'). Skład wszystkich strumieni zebrano w Tablicy 2. Składnik T a b l i c a 2 g h b i c b' Chlorowodór 36,6 - - - - - Chlor - 34,9 - - 3,1 - Azot 48,2 55,6-85,0 - Tlen 15,1 9,6-15,0 - - 1,2-dichloroetan - - > 99-96,9 > 99 P r z y k ł a d 6 Jak wskazuje schemat przepływu na Fig. 7, gdy 1,2-dichloroetan (b') otrzymany takim samym sposobem jak opisano w Przykładzie 5, wprowadza się w sposób ciągły do etapu 9 zawracania do obiegu 1,2-dichloroetanu oraz jego część zawraca się do kolumny absorpcji 7 jako 1,2-dichloroetan (b), wówczas jako produkt otrzymuje się 1,2-dichloroetan (j). Później, gdy 1,2-dichloroetan jako produkt (j) dozuje się w sposób ciągły do pirolizera 1,2-dichloroetanu 10, wówczas uzyskuje się chlorek winylu i chlorowodór (k). Skład wszystkich strumieni wskazano w Tablicy 3. Składnik T a b l i c a 3 g h b i c b' j k Chlorowodór 36,6 - - - - - - 36,9 Chlor - 34,9 - - 3,1 - - - Azot 48,2 55,6-85,0 - - - - Tlen 15,1 9,6-15,0 - - - - 1,2-dichloroetan - - > 99-96,9 > 99 > 99 - Chlorek winylu - - - - - - - 63,1 (Jednostka: % wagowy)
PL 205 828 B1 7 Jak opisano powyżej, opracowano sposób oczyszczania chloru przez oddzielenie azotu i/lub tlenu od surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen. Sposób oczyszczania chloru, który obejmuje kontaktowanie surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem, a tym samym pozwala na absorbowanie surowego chloru; oraz sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu, który obejmuje poddanie reakcji chloru z 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor, z etylenem. Ponadto, metody te można stosować jako etap produkcji chlorku winylu, w którym jako substancję wyjściową stosuje się chlorowodór, który można zawracać do obiegu. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wytwarzania 1,2-dichloroetanu, znamienny tym, że: i) prowadzi się elektrolizę i/lub katalityczne utlenianie chlorowodoru, ii) kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z etapu i) z 1,2-dichloroetanem oraz oddziela się azot i/lub tlen od surowego chloru zawierającego azot i/lub tlen, iii) prowadzi się reakcję etylenu z chlorem z 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor z etapu ii); przy czym ewentualnie prowadzi się kolejne etapy: iv) lub iv) i v) lub iv), v) i vi), gdzie w etapie iv) część 1,2-dichloroetanu otrzymanego w etapie iii) zawraca się do etapu ii), oraz pozostały 1,2-dichloroetan odbiera się jako produkt, v) 1,2-dichloroetan z etapu iv) poddaje się pirolizie do chlorku winylu i chlorowodoru, vi) chlorek winylu i chlorowodór z etapu v) rozdziela się, a następnie chlorowodór zawraca się do etapu i). 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie i) prowadzi się utlenianie chlorowodoru z zastosowaniem gazu zawierającego tlen w obecności katalizatora. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem w etapie ii) wprowadzając surowy chlor zawierający azot i/lub tlen i 1,2- -dichloroetan do kolumny absorpcji. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kontaktuje się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen z 1,2-dichloroetanem w etapie ii) doprowadzając 1,2-dichloroetan do górnej części zasilającego fragmentu kolumny absorpcyjnej, do której dostarcza się surowy chlor zawierający azot i/lub tlen. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odzyskuje się ciepło wytworzone w etapie iii) i stosuje się je do wstępnego ogrzewania 1,2-dichloroetanu zawierającego chlor i/lub etylen. Rysunki
8 PL 205 828 B1
PL 205 828 B1 9
10 PL 205 828 B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.