[其他]乙烯氧氯化法

在審

• 申請號: 85104821
• 申請日: 1985-06-22
• 公開（公告）號: CN85104821A
• 公開（公告）日: 1986-12-17
• 發明（設計）人: 魯德威格·施米德哈默;魯道夫·斯特拉斯;彼得·黑爾施曼;克勞斯·哈塞爾沃特;格哈德·達默
• 申請（專利權）人: 瓦克化學有限公司
• 主分類號: C07C17/02
• 分類號: C07C17/02;C07C19/045
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉夢梅,徐汝巽

本發明涉及在固定床體系中進行乙烯氧氯化反應的方法，該體系至少由二個相串聯的反應器構成，使用附在載體上的氯化銅作為催化劑。

用Deacon型催化劑時，合適的氧氯化反應溫度約為200～350℃。為了達到所要求的轉化率，必須保持約200℃反應溫度，但不能超過約350℃，否則會引起催化劑中毒，失去選擇性，甚至會引起爆炸危險。由于氧氯化反應具有較強放熱特性，在催化劑床中易形成高度過熱區域（過熱部位）。所以，采用上述溫度范圍之上限進行反應，存在著嚴重問題。

因此，聯邦德國在專利14，93，213中建議了一種方法，即在一個由若干個相串聯反應器組成的體系中進行氧氯化反應，同時，將氧氯化所需要的氧的總量分給有關的幾個反應器。還建議添加惰性物質來解釋Deacon催化劑以避免催化劑床過熱。

根據美國專利3，892，816，氧氯化反應是在大批過量乙烯存在下，在多個反應器體系中進行的，在該操作中心必須使用純氧，后者與氯化氬一起添加，分配在幾個相應的反應器中，過量的未反應的乙烯重復循環使用。然而，該重復循環方法成本極高，并易受干擾。由于所用的全部氧都必須是較貴的純氧，所以該方法的成本經濟性值得考慮。

按照先有技術，通常是采用稀釋方法對強烈的氧氯化反應進行控制的，采用大量的惰性氣體（如空氣中的氮氣）或大量過量某一組分（例如，乙烯）來稀釋反應混合物;或者把惰性物質添加到催化劑中，用上述方法進行反應控制，實際上損耗了給定裝置的時空效能（The????spou????space-time????performanec）。這就表明，人們所尋求的目標是復雜的，既要在給定裝置中獲得盡可能的生產速率，又要避免那些出于不得已只好任其存在的諸如，選擇性降低等不足之處。雖然已有一些解決辦法，但解決方式很不經濟。

按照本發明的方法，用氯化氫、含氧氣體通過氧氯化反應把乙烯轉變成1，2-二氯乙烷，反應在含氯化銅催化劑的多級反應器固定床催化床體系中進行。將全部乙烯和氧引入到加工系統中。它們的用量如下，以氯化氫為基準，乙烯總用量為其化學計算量的110%至約120%。氧總用量為其化學計算量的105%至約115%。含氧氣體采用富氧化空氣，其中所含氧的體積約為28至60%。

令人驚奇的是，我們發現，用本方法進行氧氯化反應時，可以在增加反應物總量中氧組分含量的同時降低燃燒速率，盡管接觸時間縮短了，但采用本方法，單位催化劑氯化氫轉化率（catalyst-specific????hydrogen????chloride????converscon）增大了。而且，盡管降低了惰性氣體用量，增大了生產速率，但在催化劑床中并未出現那種會形成不許可的局部過熱部位的溫度過高現象。

富氧空氣中氧的體積含量約為28～60%，以約30至35%為好。

采用固定床反應器體系進行氧氯化反應，它至少由二個串聯反應器組成，以二個或三個特別是三個反應裝置串聯為好。采用大致相同尺寸的多級管式反應器時，管式反應器以適當的垂直形式安裝，以使物料流從頂部流至底部。管式反應器裝有冷卻夾套，冷卻介質可以采用增壓冷水。

管中容納附在載體上的氧化銅催化劑，氯化銅以活性組分，氯化鋁，硅膠，硅酸鋁等為載體，載體材料可取球形，圓錐形，立方形，空心股形（hollow????strands）等形狀，在各個反應器中，催化劑活性最好以沿著物流流動方向增大方式分布，可用下述方法來完成這種分布。即，沿著流動方向，逐步增大催化劑總量中活性物質的含量，活性物質濃度在反應器入口處為5至7重量%，然后連續或斷續增大，以至在出口處時，該濃度達到原來濃度的2.5至4倍。

除了氯化銅活性物質外，催化劑還含促進劑，如，鉀，鎂，鈣和銀的氯化物，促進劑的濃度基本上均勻一致，為催化劑總重的1.5至3.5重量%。

乙烯，氧和氯化氫用量如下：以氯化氫用量為基準，乙烯用量比化學計算用量過量10至20克分子%，氧用量比其化學計算用量過量5至15克分子%。

將富氧空氣（28至60體積%氯）大致等均等分別引入各反應器中。另外，在串聯反應器第一個反應器中加進全部乙烯。若用二級反應器裝置，則全部氯化氫也可以都從第一個反應器進料。如有三個或更多個反應器則氯化氫可大體平均分配進入串聯反應器的前二個反應器中。

采用二個或三個反應器體系時，最好按下表進料反應組分。表中百分比均指單獨反應組分總用量的百分量。

二級反應器體系

反應器1????反應器2

乙烯????全部體積????-