[发明专利]通过直接氯化制备1,2-二氯乙烷的方法

说明书

本发明涉及一种制备1，2-二氯乙烷(以下称为EDC)的方法，1，2-二氯乙烷主要用作制备单体氯乙烯(以下称为VCM)的中间产物，从氯乙烯最后制备聚氯乙烯，PVC1。当EDC反应成VCM时形成氯化氢HCl。因此EDC优选由乙烯C₂H₄和氯气Cl₂这样制得，使得相对于在反应时产生和消耗的氯化氢HCl而言，达到相应于以下反应式的配平的平衡：

Cl₂+C₂H₄→C₂H₄Cl₂(纯-EDC)+180kJ/Mol             (1)

C₂H₄Cl₂(Spalt-EDC)→C₂H₃Cl(VCM)+HCl-71kJ/Mol    (2)

C₂H₄+2HCl+1/2O₂→C₂H₄Cl₂(粗-EDC)+H₂O+238kJ/Mol  (3)

制备具有配平的HCl平衡的VCM的方法，以下简称为″配平的VCM方法″，包括：

·直接氯化，其中，在均相催化剂存在下，由乙烯C₂H₄和氯气Cl₂产生一部分所需的EDC，并作为所谓的纯EDC放出；

·氧化氯化，其中，由乙烯C₂H₄、氯化氢HCl和氧气O₂产生另一部分EDC，并作为所谓的粗EDC放出；

·分馏的EDC纯化，其中，粗EDC与从VCM分馏循环的回流EDC一起和任选与纯EDC一起释放在氧化氯化中和在EDC热解中形成的副产物，从而获得一种适合用于EDC热解、所谓的供料EDC，或者，来自直接氯化的纯EDC还可以在EDC蒸馏的高沸物塔中进行共同蒸馏；

·EDC热解，其中供料EDC被热裂解；称为裂解气体的反应器出口混合物含有VCM、氯化氢HCl和未反应的EDC以及副产物；

·VCM分馏，其中，作为产物，所希望的纯-VCM从裂解气体中分离出来，并且其它主要的裂解气体组分氯化氢HCl和未反应的EDC作为原料个别地重新获得，并作为可再利用的用料，作为回流HCl或回流EDC循环到平衡的VCM方法中。

反应产物EDC的循环流作为在工业规模上经常使用的方法中的直接氯化的反应介质。这可以在具有外或内循环的环形反应器中产生。此外，循环流还可以通过强制循环或自然循环而产生。作为催化剂，尤其使用氯化铁(III)；作为添加剂还可以额外使用能够避免形成高沸点物的氯化钠。

直接氯化的现有技术例如在DE 199 10 964 A1中有描述。在DE 19910 964 A1中描述的方法中，副反应，尤其是EDC进一步氯化成1，1，2-三氯乙烷，通过氯化反应尽可能在均匀的液相中进行而得到抑制。在EDC中比氯气更难溶解的乙烯完全溶解于直流气泡柱(Gleichstromblasensule)中循环的反应介质EDC的主流中。在EDC中比乙烯更易溶解的氯气溶解于下部冷却的EDC分流中，并且这样得到的氯气在EDC中的溶液被加入其中乙烯已经溶解存在的循环的主流中。

反应(1)通常以较小的乙烯过量来进行，以便在任何情况下都避免反应系统中的腐蚀问题，直接氯化反应结束后的副产物形成以及与处理含氯废气流有关的其它问题。氯气和乙烯经过比例控制而加入反应器中；反应器出口流的乙烯含量用作运行大小。在此总是力求保持反应器出口的乙烯过量尽可能小，从而避免较大的乙烯损失。

此外还证实，如果反应(1)完全以液相反应进行，则其特别是在没有形成大量副产物情况下进行，这点在WO 03/070673 A1中也有描述。为此需要乙烯在反应管中在加入溶解的氯气之前完全溶解。由气体分配器最初产生的小气泡沿着该段通过Kolaeszenz生长，并且最后达到由Kolaeszenz过程和分解过程决定的、恒定的平衡大小。这是一种会对物质交换产生不利影响的效应，因为在气体总体积确定情况下，由于气泡直径增大，会使进行物质交换的表面积减小。