[其他]乙烯氧氯化法

说明书

本发明涉及在固定床体系中进行乙烯氧氯化反应的方法，该体系至少由二个相串联的反应器构成，使用附在载体上的氯化铜作为催化剂。

用Deacon型催化剂时，合适的氧氯化反应温度约为200～350℃。为了达到所要求的转化率，必须保持约200℃反应温度，但不能超过约350℃，否则会引起催化剂中毒，失去选择性，甚至会引起爆炸危险。由于氧氯化反应具有较强放热特性，在催化剂床中易形成高度过热区域（过热部位）。所以，采用上述温度范围之上限进行反应，存在着严重问题。

因此，联邦德国在专利14，93，213中建议了一种方法，即在一个由若干个相串联反应器组成的体系中进行氧氯化反应，同时，将氧氯化所需要的氧的总量分给有关的几个反应器。还建议添加惰性物质来解释Deacon催化剂以避免催化剂床过热。

根据美国专利3，892，816，氧氯化反应是在大批过量乙烯存在下，在多个反应器体系中进行的，在该操作中心必须使用纯氧，后者与氯化氩一起添加，分配在几个相应的反应器中，过量的未反应的乙烯重复循环使用。然而，该重复循环方法成本极高，并易受干扰。由于所用的全部氧都必须是较贵的纯氧，所以该方法的成本经济性值得考虑。

按照先有技术，通常是采用稀释方法对强烈的氧氯化反应进行控制的，采用大量的惰性气体（如空气中的氮气）或大量过量某一组分（例如，乙烯）来稀释反应混合物;或者把惰性物质添加到催化剂中，用上述方法进行反应控制，实际上损耗了给定装置的时空效能（The    spou    space-time    performanec）。这就表明，人们所寻求的目标是复杂的，既要在给定装置中获得尽可能的生产速率，又要避免那些出于不得已只好任其存在的诸如，选择性降低等不足之处。虽然已有一些解决办法，但解决方式很不经济。

按照本发明的方法，用氯化氢、含氧气体通过氧氯化反应把乙烯转变成1，2-二氯乙烷，反应在含氯化铜催化剂的多级反应器固定床催化床体系中进行。将全部乙烯和氧引入到加工系统中。它们的用量如下，以氯化氢为基准，乙烯总用量为其化学计算量的110%至约120%。氧总用量为其化学计算量的105%至约115%。含氧气体采用富氧化空气，其中所含氧的体积约为28至60%。

令人惊奇的是，我们发现，用本方法进行氧氯化反应时，可以在增加反应物总量中氧组分含量的同时降低燃烧速率，尽管接触时间缩短了，但采用本方法，单位催化剂氯化氢转化率（catalyst-specific    hydrogen    chloride    converscon）增大了。而且，尽管降低了惰性气体用量，增大了生产速率，但在催化剂床中并未出现那种会形成不许可的局部过热部位的温度过高现象。

富氧空气中氧的体积含量约为28～60%，以约30至35%为好。

采用固定床反应器体系进行氧氯化反应，它至少由二个串联反应器组成，以二个或三个特别是三个反应装置串联为好。采用大致相同尺寸的多级管式反应器时，管式反应器以适当的垂直形式安装，以使物料流从顶部流至底部。管式反应器装有冷却夹套，冷却介质可以采用增压冷水。

管中容纳附在载体上的氧化铜催化剂，氯化铜以活性组分，氯化铝，硅胶，硅酸铝等为载体，载体材料可取球形，圆锥形，立方形，空心股形（hollow    strands）等形状，在各个反应器中，催化剂活性最好以沿着物流流动方向增大方式分布，可用下述方法来完成这种分布。即，沿着流动方向，逐步增大催化剂总量中活性物质的含量，活性物质浓度在反应器入口处为5至7重量%，然后连续或断续增大，以至在出口处时，该浓度达到原来浓度的2.5至4倍。

除了氯化铜活性物质外，催化剂还含促进剂，如，钾，镁，钙和银的氯化物，促进剂的浓度基本上均匀一致，为催化剂总重的1.5至3.5重量%。

乙烯，氧和氯化氢用量如下：以氯化氢用量为基准，乙烯用量比化学计算用量过量10至20克分子%，氧用量比其化学计算用量过量5至15克分子%。

将富氧空气（28至60体积%氯）大致等均等分别引入各反应器中。另外，在串联反应器第一个反应器中加进全部乙烯。若用二级反应器装置，则全部氯化氢也可以都从第一个反应器进料。如有三个或更多个反应器则氯化氢可大体平均分配进入串联反应器的前二个反应器中。

采用二个或三个反应器体系时，最好按下表进料反应组分。表中百分比均指单独反应组分总用量的百分量。

二级反应器体系

反应器1    反应器2

乙烯    全部体积    -