Способ получения ненасыщенных галогенсодержащих углеводородов, а также пригодное для этого устройство - RU2004135106A

Реферат

1. Способ получения этиленненасыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов путем термического расщепления насыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов, включающий следующие стадии:

а) введение исходного газового потока, содержащего нагретый газообразный галогенсодержащий алифатический углеводород, в реактор, во внутреннее пространство которого входит, по меньшей мере, одна подводящая линия для газа;

b) введение нагретого газа, который содержит радикалы, образующиеся за счет термического или нетермического разложения расщепляющихся промоторов, через, по меньшей мере, одну подводящую линию, входящую в реактор, причем нагретый газ, в случае образования радикалов за счет термического разложения, имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует температуре реакционной смеси в реакторе, преобладающей в месте входа подводящей линии, и нагретый газ, в случае образования радикалов путем нетермического разложения, имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует температуре точки росы реакционной смеси в месте входа подводящей линии в реактор; и

с) поддержание такого давления и такой температуры во внутренней части реактора, чтобы за счет термического расщепления галогенсодержащего алифатического углеводорода образовывались галогенводород и этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород,

при условии, что в случае образования радикалов за счет термического разложения его осуществляют путем нагревания содержащего расщепляющиеся промоторы газа, разбавленного инертным газом, или путем пропускания содержащего расщепляющиеся промоторы газа через источник тепла, поверхность которого продувают инертным газом.

2. Способ получения этиленненасыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов путем термического расщепления насыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов, включающий следующие стадии:

а) введение исходного газового потока, содержащего нагретый газообразный галогенсодержащий алифатический углеводород, в реактор, во внутреннее пространство которого входит, по меньшей мере, одна подводящая линия для нагретого и содержащего расщепляющиеся промоторы газа;

d) термическое или нетермическое образование радикалов из расщепляющихся промоторов с помощью пригодного для этого устройства в заданном объеме внутри реактора;

e) введение нагретого и содержащего расщепляющиеся промоторы газа через подводящую линию в заданный объем, причем нагретый газ, в случае образования радикалов за счет термического разложения, имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует температуре реакционной смеси в реакторе, преобладающей в месте входа подводящей линии, и нагретый газ, в случае образования радикалов путем нетермического разложения, имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует температуре точки росы реакционной смеси в месте входа подводящей линии в реактор; и

с) поддержание такого давления и такой температуры во внутренней части реактора, чтобы за счет термического расщепления галогенсодержащего алифатического углеводорода образовывались галогенводород и этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве насыщенного галогенсодержащего алифатического углеводорода используют 1, 2-дихлорэтан, из которого путем термического расщепления образуется винилхлорид.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что получают нагретый газ из расщепляющихся промоторов, представляющих собой хлорсодержащие соединения, предпочтительно молекулярный хлор, нитрозилхлорид, трихлорацетилхлорид, хлораль, гексахлорацетон, бензотрихлорид, монохлорметан, дихлорметан, трихлорметан, тетрахлорметан или хлороводород.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нагретый газ имеет температуру в области от 500 до 1500°С.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что общее количество добавляемого в реактор нагретого газа составляет не более чем 10 мас.% по отношению к общему массопотоку в реакторе.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что генерирование радикалов из расщепляющихся промоторов осуществляют с помощью расположенного на конце подводящей линии устройства для генерирования радикалов, пропускающего газ, содержащий расщепляющиеся промоторы.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что радикалы из расщепляющихся промоторов генерируют с помощью искрового, барьерного или коронного разряда.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что радикалы из расщепляющихся промоторов генерируют с помощью микроволнового разряда или высокочастотного разряда.

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, вблизи ввода в реактор исходного газового потока в реактор входит подводящая линия для нагретого газа.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что исходный газовый поток при прохождении через реактор вступает в контакт с несколькими входящими в реактор подводящими линиями для нагретого газа.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что число входящих в первую третью часть реактора подводящих линий больше, чем во вторую третью часть и/или в последнюю третью часть.

13. Способ по п.1 или 2 термического расщепления полученного газа в расположенном после реактора адиабатическом дополнительном реакторе, включающий следующие стадии:

f) введение потока полученного газа, содержащего нагретый галогенсодержащий алифатический углеводород, галогенводород и этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород, из реактора в адиабатический дополнительный реактор, в котором реакция продолжается при использовании отдаваемого полученным газовым потоком тепла при охлаждении полученного газа, и во внутреннее пространство которого, в случае необходимости, входит, по меньшей мере, одна подводящая линия для образовавшегося из расщепляющихся промоторов нагретого газа, содержащего радикалы; а также

g) в случае необходимости введение нагретого газа, содержащего радикалы, образовавшиеся за счет термического или нетермического разложения расщепляющихся промоторов, по подводящей линии (линиям), входящей в адиабатический дополнительный реактор, или термическое или нетермическое генерирование радикалов из расщепляющихся промоторов с помощью пригодного для этого устройства в пределах заданного объема внутри адиабатического дополнительного реактора, причем температура нагретого газа в случае образования радикалов за счет термического разложения, по меньшей мере, соответствует температуре, которая преобладает в реакционной смеси в месте входа подводящей линии в адиабатический дополнительный реактор, и в случае образования радикалов за счет нетермического разложения нагретый газ имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует точке росы реакционной смеси в месте входа подводящей линии в адиабатический дополнительный реактор;

при условии, что в случае генерирования радикалов за счет термического разложения его осуществляют путем нагревания содержащего расщепляющиеся промоторы газа, разбавленного инертным газом, или за счет пропускания содержащего расщепляющиеся промоторы газа через источник тепла, поверхность которого продувают инертным газом.

14. Способ получения этиленненасыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов путем термического расщепления насыщенных галогенсодержащих алифатических углеводородов, включающий следующие стадии:

а) введение в реактор исходного газового потока, содержащего нагретый газообразный галогенсодержащий алифатический углеводород;

b) поддержание такого давления и такой температуры во внутренней части реактора, чтобы за счет термического расщепления галогенсодержащего алифатического углеводорода образовывались галогенводород и этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород;

f) введение потока полученного газа, содержащего нагретый галогенсодержащий алифатический углеводород, галогенводород и этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород, из реактора в адиабатический дополнительный реактор, в котором реакция продолжается при использовании отдаваемого полученным газовым потоком тепла при охлаждении полученного газа, и во внутреннее пространство которого входит, по меньшей мере, одна подводящая линия для нагретого газа; а также

g) введение нагретого газа, содержащего образовавшиеся за счет термического или нетермического разложения расщепляющихся промоторов радикалы, по подводящей линии (линиям), входящей в адиабатический дополнительный реактор, или термическое или нетермическое генерирование радикалов из расщепляющихся промоторов с помощью пригодного для этого устройства в заданном объеме внутри адиабатического дополнительного реактора, причем температура нагретого газа в случае образования радикалов за счет термического разложения, по меньшей мере, соответствует температуре, которая преобладает в реакционной смеси в месте входа подводящей линии в адиабатический дополнительный реактор, и в случае образования радикалов за счет нетермического разложения нагретый газ имеет, по меньшей мере, температуру, которая соответствует точке росы реакционной смеси в месте входа подводящей линии в адиабатический дополнительный реактор;

при условии, что в случае генерирования радикалов за счет термического разложения его осуществляют путем нагревания содержащего расщепляющиеся промоторы газа, разбавленного инертным газом, или за счет пропускания содержащего расщепляющиеся промоторы газа через источник тепла, поверхность которого продувают инертным газом.

15. Реактор для осуществления способа по п.1, включающий следующие элементы:

i) входящую в реактор подводящую линию для потока исходного газа, содержащего насыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород;

ii) по меньшей мере одну, входящую внутрь реактора подводящую линию для нагретого газа;

iii) связанный с подводящей линией источник расщепляющегося промотора;

iv) расположенное в подводящей линии устройство для генерирования радикалов из расщепляющихся промоторов;

v) в случае необходимости, нагревательное устройство для нагрева газа в подводящей линии;

vi) нагревательное устройство для нагрева и/или поддержания температуры газового потока в реакторе; и

vii) выходящую из реактора отводящую линию для потока полученного газа термического расщепления, включающего этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород.

16. Реактор для осуществления способа по п. 1, включающий следующие элементы:

i) входящую в реактор подводящую линию для потока исходного газа, содержащего насыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород;

ii) по меньшей мере одну, входящую внутрь реактора подводящую линию для нагретого газа;

iii) связанный с подводящей линией источник расщепляющегося промотора;

viii) расположенное на конце подводящей линии устройство для генерирования радикалов из расщепляющихся промоторов;

v) в случае необходимости, нагревательное устройство для нагрева газа в подводящей линии;

vi) нагревательное устройство для нагрева и/или поддержания температуры газового потока в реакторе; и

vii) выходящая из реактора отводящая линия для потока полученного газа термического расщепления, включающего этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород.

17. Реактор для осуществления способа по п. 2, включающий следующие элементы:

i) входящую в реактор подводящую линию для потока исходного газа, содержащего насыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород;

ix) расположенное внутри реактора устройство, которое в пределах заданного объема внутри реактора из расщепляющихся промоторов генерирует радикалы;

х) по меньшей мере одну, входящую в заданный объем внутри реактора подводящую линию для нагретого и содержащего расщепляющиеся промоторы газа;

iii) связанный с подводящей линией источник расщепляющегося промотора;

v) нагревательное устройство для нагрева газа в подводящей линии;

vi) нагревательное устройство для нагрева и/или поддержания температуры газового потока в реакторе; и

vii) выходящую из реактора отводящую линию для потока полученного газа термического расщепления, включающего этиленненасыщенный галогенсодержащий алифатический углеводород.

18. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что реактором является трубчатый реактор.

19. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что он включает генератор для термической плазмы, который связан с подводящей линией к реактору, причем подводящая линия связана с дополнительной подводящей линией для инертного газа и с дополнительной подводящей линией для расщепляющегося промотора.

20. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что он включает устройство для генерирования электрического разряда, предпочтительно искрового, барьерного или коронного разряда, которое связано с подводящей линией к реактору.

21. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что он включает устройство для генерирования микроволнового разряда или высокочастотного разряда, которое связано с подводящей линией к реактору.

22. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что он включает источник излучения, который расположен в подводящей линии к реактору или излучение которого направляется по подводящей линии к реактору.

23. Реактор по любому из п.16 или 17, отличающийся тем, что в качестве устройства viii) или ix) предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство для генерирования и ввода содержащей радикалы нетермической плазмы, включающее ввод газа (43), область генерирования плазмы (32), по меньшей мере, с двумя электродами (33, 34) и выпускным отверстием для газа (28), которое выходит в реакционное пространство (46), причем реакционное пространство (46) и область генерирования плазмы (32) пространственно отделены друг от друга.

24. Реактор по п.23, отличающийся тем, что устройство viii) или ix) включает по существу цилиндрический кожух (20) с нижним концом (21) и верхним концом (22), и кожух (20) вдоль своей наружной стороны (23), по меньшей мере, частично снабжен конусом (24) и резьбой (25), из проводящего материала, который устойчив в условиях реактора.

25. Реактор по п.23, отличающийся тем, что он включает реакционную трубу (48), к которой приварен обладающий резьбой (50), а также выступом (51) держатель (49), в который ввинчено устройство viii) или ix).

26. Реактор по п.23, отличающийся тем, что он включает печь, а также проходящую петлеобразно в печи реакционную трубу, причем печь имеет зону излучения (16), зону конвекции (17), а также, по меньшей мере, два необогреваемых отделения (18), в которых проходят петли реакционной трубы из или в зону излучения, и соответственно, из или в зону конвекции (16, 17), причем, по меньшей мере, одно устройство viii) или ix) находится, по меньшей мере, в одном отделении (18) и установлено в реакционной трубе, так что исходный газовый поток в этих местах может входить в контакт с нагретым и содержащим радикалы газом.

27. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что к нему подключен адиабатический дополнительный реактор, который, по меньшей мере, включает устройство viii) или ix) по п.23.

28. Реактор по любому из п.16 или 17, отличающийся тем, что в качестве устройства viii) или ix) предусмотрено, по меньшей мере, одно устройство для получения и ввода содержащего радикалы газа, включающее отделение, отделенное от реакционного пространства, однако, связанное с ним, по меньшей мере, через одно отверстие, отделение содержит устройства для ввода содержащего расщепляющиеся промоторы газа и устройства для облучения этого газа, так что в отделении за счет фотолиза образуются радикалы, выходящие через, по меньшей мере, одно отверстие в реакционное пространство.

29. Реактор по п.28, отличающийся тем, что устройство viii) или ix) имеет оптическое окно и/или другой подвод света в отделение.

30. Реактор по п.29, отличающийся тем, что оптическое окно устройства и/или светопроницаемый затвор другого подвода света покрыт оптически полупроницаемым слоем, состоящим из металла, который пригоден в качестве катализатора гидрирования.

31. Реактор по п.28, отличающийся тем, что устройство viii) или ix) включает две конические втулки (54, 57), которые расположены так, что между втулками (54) и (57) образуется промежуточное пространство (67), которое снабжено, по меньшей мере, одной подводящей линией для газа; образуется отделенная от реакционного пространства (68), а также от внешнего пространства (69) камера и расположенная дальше от реактора втулка (57) содержит оптически проницаемое окно (58) и/или другой подвод света.

32. Реактор по п.28, отличающийся тем, что предусмотрены устройства для облучения, которые позволяют облучать всю камеру, а также следующее за ней реакционное пространство.

33. Реактор по п.31, отличающийся тем, что промежуточное пространство (67) имеет дополнительный ввод газа (72), который проходит почти до поверхности оптического окна и/или другого подвода света в камеру и делает возможной продувку оптического окна и/или другого подвода света и его окружения с помощью инертного газа или инертного газа и водорода.

34. Реактор по п.28, отличающийся тем, что он включает реакционную трубу, к которой приварен обладающий резьбой (52), а также выступом держатель (53), в который ввинчено устройство viii) или ix).

35. Реактор по п.28, отличающийся тем, что он включает печь, а также проходящую петлеобразно в печи реакционную трубу, причем печь имеет зону излучения (16), зону конвекции (17), а также, по меньшей мере, одно необогреваемое отделение (18), в котором проходят петли реакционной трубы из или в зону излучения и, соответственно, зону конвекции (16, 17), причем, по меньшей мере, одно устройство viii) или ix) находится, по меньшей мере, в одном отделении (18) и встроено в реакционную трубу, так что исходный газовый поток в этих местах может вступать в контакт с нагретым и содержащим радикалы газом.

36. Реактор по любому из пп.15, 16 и 17, отличающийся тем, что к нему подключен адиабатический дополнительный реактор, который содержит, по меньшей мере, одно устройство viii) или ix) по п.28.