SE506070C2 - Förfarande för rening av gasformigt klorväte - Google Patents

Description

506 Ü7Û 10 15 20 25 30 35 2 t ex via en oxiklorering. Det är också föredraget att ut- vinna de produkter som innefattas i den gasaktiga klor- vätesyraströmmen för att àtercirkulera dessa i syntensen av klorättiksyror.

Tidigare känd teknik har redan föreslagit förfaranden för rening av denna obearbetade ström av gasaktig klor- vätesyra.

I inledningen till FR-2 311 749 och JP 63-50303 (KOKAI) förklarar man ver làga temperaturer Det är nödvändigt att temperatur, men denna att reningen genom kondensation krä- med tanke på acetylklorids kokpunkt. samtidigt utnyttja tryck och en lág orena, gasaktiga klorvätesyra är emellertid mycket korrosiv för kompressorerna.

Enligt FR-2 311 749 tvättar man denna ström av obe- arbetad, gasaktig klorvätesyra med hjälp av en koncentre- rad lösning av svavelsyra och ättiksyra och torkar den därefter med hjälp av koncentrerad svavelsyra.

Enligt patentansökan JP 63-50303 (KOKAI) som publice- rades den 3 mars 1988 tvättar man denna obearbetade ström av gasaktig klorvätesyra med hjälp av svavelsyra innehål- lande acetylklorid i en mängd som understiger en förutbe- stämd mängd. Acetylkloriden som finns i strömmen av obe- arbetad klorvätesyra omvandlas till acetylsulfat.

Dessa förfaranden kräver svavelsyra och en komplice- rad anordning.

Sökanden har tagit fram ett förfarande som är mycket enklare och som inte kräver att man tillsätter en produkt som svavelsyra.

Sökanden har funnit att det räcker med att utesluta kloret som finns i denna obearbetade klorvätesyra för att den skall kunna komprimeras utan korrosionsrisk. Det räcker med att låta strömmen av obearbetad, gasformig klorvätsyra komma i kontakt med aktivt kol.

Sökanden har funnit att klor reagerar med acetylklo- riden i àngfas över aktivt kol och detta pà mycket kort tid för att bilda kloracetylklorid. 10 15 20 25 30 35 ' 506 070 3 Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för syn- tes av klorättiksyror genom klorering av ättiksyra i när- varo av ättiksyraanhydrid eller acetylklorid och vilken som biprodukt ger en ström av obearbetad, gasaktig klor- vätesyra, varvid förbättringen innefattar: a) att denna gasaktiga ström bringas i kontakt med aktivt kol tills det klor som fanns däri har försvunnit, b) att man i den under a) erhållna strömmen, separe- rar med hjälp av åtminstone en komprimering och en kylning (i) den rena klorvätesyran och (ii) de andra produkterna, c) att de andra produkterna (ii) återcirkuleras till reaktorn för syntes av klorättiksyror.

Syntesen av klorättiksyror kan göras genom klorering av ättiksyra i närvaro av ättiksyraanhydrid eller acetyl- klorid som katalysator. Oberoende av om man utnyttjar ät- tiksyraanhydrid eller acetylklorid bildas alltid acetyl- klorid. Oberoende av om syntesen utföres i gasfas eller vätskefas erhåller man alltid klorvätesyra i gasform som biprodukt. Denna syra innehåller några procent klor (C12), acetylklorid, kloracetylklorid, ättiksyra och monoklor- ättiksyra. Även om man skulle kunna utnyttja varje typ av ak- tivt kol och i varje form är det fördelaktigt att den föreligger som immobiliserad bädd och i form av granulat för att minimera förlust av gasströmmen som skall renas.

Företrädesvis utnyttjar man kol i form av granulat med en storlek av 2-3 mm. Den specifika ytan för kolet kan vara soo-1200 m2/g.

För att erhålla en reaktionshastighet som är sig- nifikativ arbetar man vid 50-200°C och företrädesvis 100-l50°C.

Beroende på mängden klor och temperaturen är en uppe- hållstid för den gasaktiga klorvätesyran som skall renas av 0,1-20 s tillräcklig.

Trycket är viktigt; den klorvätesyra som skall renas finns oftast tillräcklig vid 0,5-5 bars absolut tryck och mellan 50-100°C. För att fullständigt få klor att försvin- soe 670 10 15 20 25 30 35 4 na är det helt klart att den molära mängden acetylklorid bör vara större än motsvarande för klor. Man har observe- rat att om molförhållandet mellan acetylklorid och klor överstiger 5 kan man fullständigt eliminera klor, om dess halt i den ström som skall renas är 0,2-O,8%, vid en uppe- hållstid av 2-3 s och en temperatur av 120-l50°C.

Steg b) avser tekniker som är kända i sig, varvid man kyler den erhållna strömmen vid slutet av steg a) till mellan -25 och -35°C. Man erhåller en vätskefas som huvud- sakligen består av kloracetylklorid, ättiksyra, monoklor- ättiksyra och en liten mängd acetylklorid, samt en gasak- tig fas av klorvätesyra och acetylklorid.

Denna gasaktiga fas komprimeras vid 10 bars tryck och kyles sedan till åtminstone -33°C för att överföra klor- vätesyran till vätska (HCl). Man destillerar denna klor- vätesyra, erhåller i toppen ren klorvätesyra och vid bot- ten acetylklorid innehållande upplöst HCl.

Denna kolonnbotten och den vattenhaltiga fasen som erhålles i kondensatorn före komprimeringen återcirkuleras i reaktorn för syntes av klorättiksyror.

Inom ramen för uppfinningen ligger också att man ut- för olika kylningar, flera komprimeringar, kylningar mel- lan varje komprimering etc.

Enligt steg c) återcirkuleras de produkter som fanns i den gasaktiga klorvätesyraströmmen som skulle renas före etapp a), utom klor som har omvandlats till kloracetylklo- rid, i syntesen. Klor utvinnes slutligen.

Fig l representerar en möjlig utföringsform av upp- finningen vid ett förfarande för syntes av monoklorättik- syra katalyserat med hjälp av acetylklorid. I en reaktor l införes vid 10 ättiksyra, vid 12 klor, vid 13 tar man ut reaktionsblandningen för att därifrån avskilja monoklor- ättiksyra, vid ll återcirkulerar man acetylklorid, ättik- syra och kloracetylklorid. Vid 14 avgår den gasaktiga klorvätesyraströmmen som passerar över bädden av aktivt kol 2, vid 15 kondenseras den på klor renade strömmen vid -30°C i en värmeväxlare 3 och därefter avgår från se- 10 15 20 25 30 35 ' 506 070 5 paratorn 4 den gasaktiga klorvätesyran fortfarande inne- hållande acetylklorid 16 och en vätska som huvudsakligen består av kloracetylklorid, ättiksyra, monoklorättiksyra och en liten mängd acetylklorid som man àtercirkulerar vid 17 till reaktorn 1.

Strömmen 16 komprimeras vid 10 bar i en kompressor 5, kyles till -33°C i en värmeväxlare 6 och destilleras där- efter i kolonnen 7. Man utvinner vid toppen en ström 18 av praktiskt taget ren klorvätesyra och bottensatsen i kolon- nen bestående av acetylklorid och klorvätesyra blandas med strömmen 17 för att átercirkuleras till reaktorn l. Ström- men 19 avser tillförsel av ättiksyraanhydrid för att kom- pensera för förluster i processen.

Exempel: Man arbetar med en anordning som den som beskrivits i fig 1.

En reaktor för klorering av ättiksyra fungerar pà homogent, kontinuerligt sätt. Trycket är 5 bars absolut tryck, temperaturen l30°C.

Gasen som kommer ut från reaktorn 1 har den volymba- serade sammansättning som ges nedan (strömmen 14): ättiksyra ................... 2,3% monoklorättiksyra ........... l,4% acetylklorid ................ 4,l% monokloracetylklorid ........ 1,3% HCl ......................... 90,4% C12 ........... . . . . . . . . . ..... 0,5% Den passerar över bädden av aktivt kol med 800 m2/g och hállen vid l30°C med en uppehàllstid av 2 s.

Den vid 18 erhållna klorvätesyran innehåller inte mer än 25 ppm klor.

Claims (3)

<- sße D70 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Förfarande för syntes av klorättiksyror genom klo- rering av ättiksyra i närvaro av ättiksyraanhydrid eller acetylklorid, vilket som biprodukt ger en obearbetad ström av gasaktig klorvätesyra, k ä n n e t e c k n a t av att a) den gasaktiga strömmen bringas i kontakt med ak- tivt kol (2) tills det klor som fanns däri har försvunnit, b) man från den under a) erhållna strömmen avskiljer med hjälp av åtminstone en kompression (5) och en kylning (i) (6) ren klorvätesyra och (ii) andra produkter, och att c) de andra produkterna (ii) återcirkuleras till reaktorn för syntes av klorättiksyror.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det aktiva kolet är i form av granulat i en immobi- liserad bädd.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att strömmen av klorvätesyra som skall renas under steg a) innehåller acetylklorid och klor och att molförhållandet mellan acetylklorid och klor översti- ger 5, uppehàllstiden är 2-3 s och temperaturen är 120-150°C.