(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相において反応器中で、
・ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、又はハロゲン化アリルの群から選択されるハロゲン化アルケニルと、
・モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの群から選択されるハロゲン化シランとの反応による、
アルケニルハロゲンシランの製造方法であって、
前記反応器は、
・管の端部に導入部（２）と、もう一方の管の端部に排出部（３）とを備える反応管（１）、及び
・反応管（１）の長手方向において相互に隔てられ、かつ反応管（１）に開口する複数の気体供給箇所（５）を有する気体導入装置（４）
を有し、
モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランは、導入部（２）を通じて反応管（１）に導かれ、排出部（３）の方向に反応管（１）を貫流し、
ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、又はハロゲン化アリルが、区間ごとに気体供給箇所（５）を通じて、反応管（１）の内部にある気体流へと導かれる、
前記製造方法。
【請求項２】
前記ハロゲン化アルケニルとして、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、塩化アリル、又は臭化アリルを使用し、かつ、
前記ハロゲンシランとして、ジクロロシラン若しくはトリクロロシラン、又はジブロモシラン若しくはトリブロモシランを使用する
ことを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記ハロゲン化アルケニルとして、塩化ビニル又は塩化アリルを使用し、かつ前記ハロゲンシランとして、トリクロロシランを使用することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
導入部（２）にモノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランのみを供給し、その一方で反応管（１）の長さにわたって分配された複数の箇所でハロゲン化アルケニルを、反応管（１）の内部に貫流する気体混合物に供給することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記ハロゲン化アルケニルが、気体導入装置（４）を通じて、管型反応器の中央へと、２〜１０個の気体供給箇所（５）によって供給され、第一の気体供給箇所（５）と、導入部（２）との距離は、２０ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
２つの気体供給箇所（５）の間の距離が、１００ｍｍ〜２０００ｍｍであり、気体供給箇所（５）が、等距離で配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
気体導入装置（４）が、気体供給箇所（５）におけるハロゲン化アルケニルの流量を変えることができる手段を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項８】
ハロゲン化アルケニルの流量を、異なる気体供給箇所（５）の間で均一に分配するか、又は
ハロゲン化アルケニルの流量を、異なる気体供給箇所（５）の間で任意に変え、
気体供給箇所（５）１つあたりの最小量として、ハロゲン化アルケニル／（ｎ×５）という流量を選択し、
気体供給箇所（５）１つあたりの最大量として、ハロゲン化アルケニル／（ｎ×１／２）という流量を選択し、
上記式中でｎは、反応器における気体供給箇所（５）の総数を表すが、ただし、ｎは２以上である
ことを特徴とする、請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの、ハロゲン化アルケニルに対する使用量比が、１．０〜１０ｍｏｌ：１ｍｏｌであることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１０】
反応管（１）の生成物側の端部において、熱い反応混合物を、液状の粗製生成物で急冷することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１１】
反応管（１）の内部における温度が、４００〜７００℃であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１２】
反応管（１）の内部における圧力が、絶対圧で１．０〜２．０ｂａｒであることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１３】
気体供給箇所（５）におけるハロゲン化アルケニルの部分流量をそれぞれ、温度制御系によって制御することを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項１４】
反応器における反応混合物の滞留時間が、最初の気体供給箇所（５）から排出部（３）までで、０．５秒〜１０秒であることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルケニルハロゲンシランの製造方法、特にビニルトリクロロシランを、塩化ビニル及びトリクロロシランから製造する方法、並びに、この製造方法に特に適した反応器に関する。
【０００２】
アルケニルハロゲンシランの大規模工業的な製造は、一般的に公知である。ここではアルケニルハロゲンシランの製造で代表的な、ビニルトリクロロシラン（ＩＩＩ）の大規模工業的な製造について、詳細に説明する。この製造は原料の塩化ビニル（Ｉ）、及びトリクロロシラン（ＩＩ）から行う。この際に、ラジカルにより進行する高温反応で、シラン（ＩＩ）が塩化ビニル（Ｉ）と、塩化水素（ＩＶ）を脱離しながら、下記の反応式（１）に従って組み合わされる：
【化１】
0006042540.tif 000002
【０００３】
アルケニルハロゲンシラン、例えばビニルトリクロロシラン（ＩＩＩ）、特に、化合物（ＩＩＩ）からエステル化反応により製造されるビニルトリアルコキシシランの群は、オルガノシラン化学において、重要な工業的中間生成物又は最終生成物である。これらは例えば、プラスチック（例えばＰＶＣ、ＰＰ、及びＰＥ）における架橋剤として用いられる。
【０００４】
反応の際には前述の主反応の他に、複数の不所望な副反応が起きる。その例は例えば以下のものである：
Ａ）下記式（２）による、四塩化ケイ素（Ｖ）の形成：
【化２】
0006042540.tif 000003
Ｂ）下記式（３）による、ビス（トリクロロシリル）エタン（ＶＩＩ）の形成：
【化３】
0006042540.tif 000004
Ｃ）下記式（４）による、スス（ＶＩＩＩ）の形成
【化４】
0006042540.tif 000005
【０００５】
ラジカルにより進行する、塩化ビニルとトリクロロシランとの間の発熱性置換反応は通常、高温反応器において４００〜７００℃の温度範囲、１〜２ｂａｒの絶対圧力で行われる。慣用の方法の特徴は、管型反応器、又は回転式のディスプレーサーを有する反応器を用いることである。その例は、欧州特許出願第０  ４３８  ６６６号明細書Ａ２、ドイツ国特許出願第１９９  １８  １１４号明細書Ａ１、及びドイツ国特許出願第１９９  １８  １１５号明細書Ａ１である。
【０００６】
既存の方法には複数の欠点があり、それは逆混合により生じる副生成物、壁面での反応（例えばススの形成（反応式４）につながる）であり、また温度制御が難しいことである。
【０００７】
さらに、塩化ビニルの反応率は、最大８０％の範囲でしか制御できず、ビニルトリクロロシランについての選択性は、最大約８６％である。変換率が８０％超の場合、副反応が進行するため、選択性が著しく低下する。
【０００８】
従来型の反応器を使用する場合にはススが形成されるため、ススを定期的に取り除き、清掃する必要がある。
【０００９】
欧州特許出願０  ４３８  ６６６号明細書Ａ２には、スリットの大きさが２０ｍｍの環状スリット式反応器が記載されている。環状スリットは、回転式ディスプレーサーによって、反応器カバー内部で形成される。同様に、ドイツ国特許出願１９９  １８  １１４号明細書Ａ１、及びドイツ国特許出願１９９  １８  １１５号明細書Ａ１には、ビニルトリクロロシランを製造するための環状スリット式反応器が記載されており、ここでは環状スリットを貫流させた後、断熱性反応帯域を通過させ、続いて反応気体を急冷する。
【００１０】
ドイツ国特許出願１９９  １８  １１５号明細書Ａ１から公知の典型的な方法では、塩化ビニルの変換率が８５％であり、ビニルトリクロロシランの選択性は、変換された塩化ビニルに対して８８％である。塩化ビニル１００ｋｇ／ｈと、トリクロロシラン７００ｋｇ／ｈを供給した場合、反応器の出口における反応混合物の質量流量は、以下の通りである：
・塩化ビニル：１４．９ｋｇ／ｈ  ・トリクロロシラン４９５．２ｋｇ／ｈ
・ビニルトリクロロシラン：１９３．３ｋｇ／ｈ  ・塩化水素：４３．６ｋｇ／ｈ
・四塩化ケイ素：３８．１ｋｇ／ｈ  ・高沸点成分、その他の副成分：１５．１ｋｇ／ｈ
記載された反応器の生産力は、１カ月あたりビニルトリクロロシラン１３９ｔであり、具体的な空時収率としては９００ｋｇ／（ｍ3×ｈ）である。
【００１１】
ドイツ国特許出願１９９  １８  １１４号明細書Ａ１から公知の通常の方法によれば、塩化ビニルの変換率は８６％であり、ビニルトリクロロシランの選択性は、変換された塩化ビニルに対して８９％である。塩化ビニル７０ｋｇ／ｈと、トリクロロシラン４２０ｋｇ／ｈを供給した場合、反応器の出口における反応混合物の質量流量は、以下のとおりである：
・塩化ビニル：９．８ｋｇ／ｈ  ・トリクロロシラン２７４．８ｋｇ／ｈ
・ビニルトリクロロシラン：１３８．５ｋｇ／ｈ  ・塩化水素：３２．２ｋｇ／ｈ
・四塩化ケイ素：２０．８ｋｇ／ｈ  ・高沸点成分、その他の副成分：１５．５ｋｇ／ｈ
記載された環状スリット反応器の生産力は、１カ月あたりビニルトリクロロシラン１００ｔであり、具体的な空時収率としては６４８ｋｇ／（ｍ3×ｈ）である。
【００１２】
これら２つの比較例では、最大の塩化ビニル変換率が８６％と記載されており、最大のビニルトリクロロシラン選択性は８９％であり、最大のビニルトリクロロシラン空時収率は、９００ｋｇ／（ｍ3×ｈ）である。
【００１３】
意外なことに、「仕切り型反応器」の新規な反応器を使用することにより、目的生成物であるアルケニルハロゲンシラン（特にビニルトリクロロシラン（ＩＩＩ））に関して、収率と選択性が従来の方法に比べて、明らかに向上可能であることが判明した。加えて、方法を穏やかに実施することができ、これによって副反応が進行する傾向を明らかに低減させることができ、また副生成物（例えばスス）の形成も、大きく低下させることができる。
【００１４】
本発明の課題は、公知の方法及び反応器に比べて、収率と選択性が向上しており、かつ副反応の傾向が低下している、アルケニルハロゲンシランを製造するための方法、及びアルケニルハロゲンシランの製造に適した反応器を提供することである。
【００１５】
本発明は、気相において反応器中で、
・ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、又はハロゲン化アリルの群から選択されるハロゲン化アルケニルと、
・モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの群から選択されるハロゲン化シランとの反応による、
アルケニルハロゲンシランの製造方法に関し、
前記反応器は、
・管の端部に導入部（２）と、もう一方の管の端部に排出部（３）とを備える反応管（１）、及び
・反応管（１）の長手方向において相互に隔てられ、かつ反応管（１）に開口する複数の気体供給箇所（５）を有する気体導入装置（４）
を有し、
モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランは、導入部（２）を通じて反応管（１）に導かれ、排出部（３）の方向に反応管（１）を貫流し、
ハロゲン化ビニル、ハロゲン化ビニリデン、又はハロゲン化アリルが、区間ごとに気体供給箇所（５）を通じて、反応管（１）の内部にある気体流へと導かれる。
【００１６】
本明細書の範囲においてハロゲンとは、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素であると理解され、好ましくは塩素と臭素、特に塩素である。
【００１７】
本発明により使用されるハロゲン化ビニルは、フッ化ビニル、塩化ビニル、臭化ビニル、及びヨウ化ビニルであるか、又はこれら二種以上の混合物である。塩化ビニル及び／又は臭化ビニルを使用するのが好ましく、塩化ビニルが特に好ましい。
【００１８】
本発明により使用するハロゲン化ビニリデンとは、フッ化ビニリデン、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、及びヨウ化ビニリデンであるか、又はこれら２種以上の混合物である。塩化ビニリデン及び／又は臭化ビニリデンを使用するのが好ましく、塩化ビニリデンが特に好ましい。
【００１９】
本発明により使用するハロゲン化アリルは、フッ化アリル、塩化アリル、臭化アリル、及びヨウ化アリルであるか、又は上記２種以上の混合物である。塩化アリル及び／又は臭化アリルを使用するのが好ましく、塩化アリルが特に好ましい。
【００２０】
本発明により使用するモノハロゲンシランは、モノフルオロシラン、モノクロロシラン、モノブロモシラン、及びモノヨードシランであるか、又は上記２種以上の混合物である。モノクロロシラン及び／又はモノブロモシランを使用するのが好ましく、モノクロロシランが特に好ましい。
【００２１】
本発明により使用するジハロゲンシランは、式（Ｈａｌ１）（Ｈａｌ２）ＳｉＨ2の化合物であり、ここでＨａｌ１及びＨａｌ２は相互に独立して、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を意味する。ジハロゲンシランの例は、ジフルオロシラン、ジクロロシラン、ジブロモシラン、ジヨードシラン、又はこれらの混合型であり、例えばクロロブロモシラン、フルオロクロロシラン、又はクロロヨードシランである。これはまた、上記のもの二種以上の混合物であってもよい。ジハロゲンシランを使用するのが好ましく、この場合、（Ｈａｌ１）と（Ｈａｌ２）は、同じ意味を有する。ジクロロシラン及び／又はジブロモシランを使用するのが好ましく、特にジクロロシランが好ましい。
【００２２】
本発明により使用するトリハロゲンシランは、式（Ｈａｌ１）（Ｈａｌ２）（Ｈａｌ３）ＳｉＨの化合物であり、ここでＨａｌ１、Ｈａｌ２、及びＨａｌ３は相互に独立して、フッ素、塩素、臭素、又はヨウ素を意味する。トリハロゲンシランの例は、トリフルオロシラン、トリクロロシラン、トリブロモシラン、トリヨードシラン、又はこれらの混合型であり、例えばフルオロ−クロロ−ブロモシラン、ジクロロブロモシラン、又はクロロジブロモシランである。これはまた、上記のもの二種以上の混合物であってもよい。トリハロゲンシランを使用するのが好ましく、ここでＨａｌ１、Ｈａｌ２、及びＨａｌ３は、同じ意味を有する。トリクロロシラン及び／又はトリブロモシランを使用するのが好ましく、特にトリクロロシランが好ましい。
【００２３】
極めて特に好ましくは、トリクロロシランと塩化ビニルを、又はトリクロロシランと塩化アリルを、相互に反応させる。
【００２４】
本発明による反応器では、ハロゲン化アルケニルを複数の気体供給箇所（５）によって、貫流させるモノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの気体流へと供給する。気体供給箇所（５）は、反応管（１）の長手方向に間隔を空けて配置されており、反応管（１）へと気体を区間ごとに導入する。気体供給箇所（５）は好ましくは、反応管（１）の中央に開口しており、これによって、導入された気体は反応管（１）の長手方向の場所で、区間ごとに導入される。しかしながらまた、１つ又は複数の気体供給箇所（５）が、反応管（１）の長手方向の場所で、中央に開口していない変法も可能である。この反応器は逆混合が少なく、反応は反応器の壁から遠くに保たれており、これにより副反応生成物の形成が減少する。
【００２５】
さらに、このように反応を実施することにより（ハロゲン化アルケニルの流量を、反応器における複数の供給箇所に分配することにより）、反応器における温度プロファイルが最適となり、これによって目的生成物であるアルケニルハロゲンシランの選択性と空時収率が、特に有利に向上可能である。
【００２６】
欧州特許出願第０  ４３８  ６６６号明細書Ａ２、ドイツ国特許出願第１９９  １８  １１４号明細書Ａ１、及びドイツ国特許出願第１９９  １８  １１５号明細書Ａ１に記載されたような回転式構造物を使用しないことにより、反応器の構造は明らかにシンプルになり、メンテナンスのコストが安くなる。
【００２７】
モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランは、本発明による方法の場合、導入部（２）で反応管（１）に完全に供給することができる。代替的には、モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの一部を、導入部（２）で反応管（１）に供給することができ、その残分を、１つ又は複数の気体導入装置（４）によって、反応管（１）の中央に供給する。
【００２８】
好ましいのは、導入部（２）でモノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランのみを供給し、その一方で反応管（１）の長さにわたって分配された複数の箇所でハロゲン化アルケニルを、反応管（１）の内部に貫流させる気体混合物へと供給する方法である。ハロゲン化アルケニルは特に、主流の方向に入れる。
【００２９】
気体導入装置（４）を通じて、ハロゲン化アルケニルのための気体供給箇所（５）は、反応管（１）内に設置される。気体供給箇所（５）の数は、幅広い範囲にわたって変えることができる。通常は、２〜１０個の気体供給箇所（５）、好ましくは３〜６個の気体供給箇所（５）が備えられている。
【００３０】
２つの気体供給箇所（５）の間の距離も、同様に幅広い範囲で変動させることができる。この距離は通常、１００ｍｍ〜２０００ｍｍである。気体供給箇所（５）は、等距離に配置されているのが好ましいが、任意の別の配置を選択することもできる。
【００３１】
ハロゲン化アルケニルの供給は通常、モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランを反応器内に給送した後に行う。第一の気体供給箇所（５）と、導入部（２）との距離は通常、２０ｍｍ〜１０００ｍｍである。
【００３２】
気体供給箇所（５）におけるハロゲン化アルケニルの流量を変えることにより、反応の進行を制御することができる。よって好ましくは気体導入装置（４）に、気体供給箇所（５）におけるハロゲン化アルケニルの流量を変えることができる手段が備えられている。
【００３３】
ハロゲン化アルケニルの流量は好ましくは、異なる気体供給箇所（５）の間で、均一に分配されている。代替的に、ハロゲン化アルケニルの流量は、異なる気体供給箇所（５）の間で任意に変えることができる。ここで好ましくは、気体供給箇所（５）１つあたりの最小量として、ハロゲン化アルケニル／（ｎ×５）という流量を選択し、また気体供給箇所（５）１つあたりの最大量として、ハロゲン化アルケニル／（ｎ×１／２）という流量を選択する。ここでｎとは、反応器内における気体供給箇所（５）の総数であり、ｎが２以上であるのが適切であり、好ましくは３〜１５、特に好ましくは４〜１３、極めて特に好ましくは５〜１２、とりわけ６、７、８、９、１０、１１である。
【００３４】
モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランの、ハロゲン化アルケニルに対する使用量比によって、同様に反応を制御することができる。通常は、モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシラン対ハロゲン化アルケニルの使用量比が、１．０〜１０ｍｏｌ：１ｍｏｌ、好ましくは、２．０〜４．０ｍｏｌ：１ｍｏｌである。
【００３５】
反応管（１）の端部では、モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランと、ハロゲン化アルケニルとの反応は、充分に完了している。生成物を含有する反応混合物は、排出部（３）を介して、反応管（１）から排出し、さらなる措置に送ることができ、例えば生成物のアルケニルハロゲンシランを反応混合物から分離する。
【００３６】
熱い反応混合物は好ましくは、反応管（１）の生成物側端部で急速冷却により急冷する。これは好ましくは、液状の粗製生成物で行うことができ、この生成物を好適には、反応管（１）の生成物側端部で熱い反応混合物に注入する。
【００３７】
本発明による方法では、反応温度を広い範囲で選択することができる。反応管（１）内部の温度（反応温度）は、好適には４００〜７００℃、特に好ましくは５００〜６５０℃である。
【００３８】
本発明による方法では反応圧力もまた、広い範囲で選択することができる。反応管（１）の内部における圧力（反応圧力）は好適には、絶対圧で１．０〜２．０ｂａｒ、特に好ましくは絶対圧で１．０〜１．５ｂａｒである。
【００３９】
反応の経過は、添加する反応体の量によって制御できる。好ましくは、ハロゲン化アルケニルの部分量を、供給箇所で制御して調整する。この制御は温度制御系によって、気体供給箇所（５）で行うことができる。
【００４０】
反応器における反応混合物の滞留時間もまた、幅広い範囲で変えることができる。反応器における反応混合物の滞留時間は通常、第一の気体供給箇所（５）から排出部（３）までで、０．５〜１０秒、好ましくは１．５〜４秒である。
【００４１】
本発明はまた、気相反応を行うための管型反応器、特に、アルケニルハロゲンシランの上記製造方法を行うのに適した反応器に関する。
【００４２】
本発明による反応器は、少なくとも以下の要素Ａ）〜Ｄ）を有することを特徴とする：
Ａ）以下のＢ）〜Ｄ）を有する反応管（１）；
Ｂ）管の一方の側にある導入部（２）、
Ｃ）管のもう一方の側にある排出部（３）、及び
Ｄ）反応管（１）の長手方向において相互に隔てられ、かつ反応管（１）に開口する複数の気体供給箇所（５）を有する、気体導入装置（４）。
【００４３】
反応管（１）に開口する気体供給部（５）を通じて反応体を区間ごとに注入することにより、区間ごとに反応実施につながるため、本発明による反応器はまた、「仕切り型反応器」とも呼ばれることがある。
【００４４】
反応管（１）の材質、また気体導入装置（４）の材質は耐高温性である。こうした材料に含まれるのは例えば、鉄含有合金であり、例えば鉄の他に合金成分として、クロム、ニッケル、及び／又はチタン、及び／又はモリブデンを含有する耐スケール性の鋼である。
【００４５】
ハロゲン化アルケニルと、モノハロゲンシラン、ジハロゲンシラン、又はトリハロゲンシランとの反応によってアルケニルハロゲンシランを製造するための反応器は、水平に、垂直に、また傾斜して設置されていてよい。反応器設置の仕方は、反応ユニットのアルケニルハロゲンシラン収率に対して、何ら影響をもたらさない。しかしながら、垂直に設置された反応器の寿命は、水平に設置して稼働する反応器よりも、実質的に長いことが判明している。
【００４６】
反応器の加熱、すなわち外部反応管（１）の加熱は、様々な方法で行うことができる。頻繁に使用されるのは、反応管（１）の外部表面を直接、電気により加熱することである。加熱の別の形態は、外部の管を中間媒体（例えば液状の鉛）により加熱することである。またガスの炎又は赤外線照射によって、外部管を加熱することもできる。反応器加熱の種類は、反応器断面積あたり達成可能な変換率に対して、実質的に影響を与えることはない。
【００４７】
好ましくは、導入部（２）に続いて予熱帯域（６）が存在する反応器を使用し、この予熱帯域において、反応体（７）を反応管（１）の内部で必要な反応温度に加熱する。
【００４８】
排出部（３）が、冷却された生成物（９）のための受け器（８）に開口している反応器を使用するのが好ましい。
【００４９】
これらの反応器のバリエーションは好ましくは、導管（１０）を備えており、この導管を通じて生成物（９）の一部が、排出部（３）の近くに返送され、そこに存在する反応混合物に注入され、これによって、反応混合物の急速な冷却と、冷却された生成物（９）の形成が行われる。
【００５０】
図１には、本発明による方法、又は本発明による反応器が記載されている。反応管（１）が示されており、この反応管には左側に、反応体（７）（例えばトリクロロシラン）のための導入部（２）が設けられている。導入部（２）に続いて、予熱帯域（６）が存在し、ここで反応体（７）が、必要な反応温度に加熱される。反応管（１）には、複数の気体供給箇所（５）が開口しており、これらの気体供給箇所は、気体導入装置（４）から供給を受ける。ここでこれらの気体供給箇所（５）の開口部は、それぞれ管断面の中央にある。気体供給箇所（５）を通じて、区間ごとにさらなる反応体（１１）（例えば塩化ビニル）が、反応管（１）の内部に存在する反応混合物に注入される。反応管（１）は、反応混合物のための排出部（３）を有する右側で終わる。この排出部（３）は、冷却された生成物（９）のための受け器（８）に開口している。生成物（９）の一部は、導管（１０）を介してポンプ（１２）の作用によって、排出部（３）の近くに返送され、そこに存在する反応混合物に注入される。これにより、反応混合物の急速な冷却と、冷却された生成物（９）の形成につながる。この生成物は排出部（３）を介して、受け器（８）へと導かれる。
【００５１】
以下の実施例は、本発明を詳細に説明するためのものであり、これによって何らかの制限を意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による方法、及び本発明による反応器を示す。
【００５３】
塩化ビニルをトリクロロシランと、仕切り型反応器（直径２００ｍｍ、長さ６０００ｍｍ）で反応させて、ビニルトリクロロシランにする。ここで原料のトリクロロシランは、予熱部で４００℃に予熱する。反応器の塔頂には、トリクロロシラン供給部がある。塩化ビニルを同様に、気体状、予熱された状態で、管型反応器の軸中央に配分された複数の供給箇所を介して注入する。供給箇所で塩化ビニルを排出する際には、塩化ビニルがトリクロロシランによって覆われており、不都合な壁面反応を回避しながら、ビニルトリクロロシランへの反応が短い反応帯域で起こった。供給したトリクロロシランは過剰で供給したため、塩化ビニル供給箇所では一か所も、完全に消費できなかった。塩化ビニル供給箇所では、トリクロロシランと塩化ビニルとの純粋な気相反応が生じた。収率を低下させる壁面反応（例えば、ススの形成につながる）は、避けられた。
【００５４】
この反応は、塩化ビニルを熱いトリクロロシラン流に区間ごとに供給する上記仕切り型反応器において、連続的に行った。
【００５５】
この反応器は基本的に、逆混合が少ない管型反応器と考えられる。塩化ビニル流を複数の供給箇所に分配することにより、反応器における温度制御を最適にすることができた。反応器の端部には、熱い反応気体を液状の粗製生成物で急冷する急冷部があり、これによって四塩化ケイ素（Ｖ）への後続の反応が、充分に抑制された。
【００５６】
この例では、トリクロロシランを６５０ｋｇ／ｈ、反応器の入口に４００℃で供給した。反応器の第一の部分では、トリクロロシラン流をさらに加熱して、約５５０℃にした。熱いトリクロロシラン流に、ｚ＝８００ｍｍ（反応器の左側縁部から測定した間隔）で、最初の塩化ビニルの部分量（２５ｋｇ／ｈ）を供給した。塩化ビニル供給はさらに三カ所で、１０００ｍｍの間隔で行い、それぞれ塩化ビニルを２５ｋｇ／ｈ供給した。四つ目の最後の供給箇所の後方１０００ｍｍのところで、熱い反応気体を液状の粗製生成物で約４０℃に急冷した。塩化ビニルの反応率は８６％、選択性は９５％だった。
【００５７】
使用した反応器は、直径が２００ｍｍ、長さが６０００ｍｍである。反応器の出口で、以下のような反応混合物の質量流量が得られた：
・塩化ビニル＝１４．０ｋｇ／ｈ  ・トリクロロシラン＝４４７．９ｋｇ／ｈ
・ビニルトリクロロシラン＝２１１．１ｋｇ／ｈ  ・塩化水素＝４７．６ｋｇ／ｈ
・四塩化ケイ素＝１７．４ｋｇ／ｈ  ・高沸点成分／さらなる副成分＝１１．８ｋｇ／ｈ
こうしてこの反応器は、一カ月当たりの生産能力がビニルトリクロロシラン１５２ｔであり、空時収率が１，１２０ｋｇ／（ｍ3×ｈ）であった。前述の比較例で従来型の反応器を用いた場合よりも高い空時収率が得られ、使用した仕切り型反応器のビニルトリクロロシラン選択性も９５％と、比較例の選択性よりも高かった。ビニルトリクロロシランの高い選択性は、副生成物の四塩化ケイ素と高沸点成分、及び／又はその他の副成分の割合が少ししか生じないことによって達成された。
【００５８】
本発明による方法及び本発明による反応器「仕切り型反応器」の利点として、目的生成物のビニルトリクロロシランに関して、選択性と空時収率の向上が確認できる。なぜならば、壁面反応は、トリクロロシラン流によって覆うことにより、適切に防止されるからである。さらにこの反応器は、逆混合が少ないことを特徴とし、これによって、観察される反応系において、副生成物（例えば四塩化ケイ素、スス、及び１，２−ビス（トリクロロシリル）エタン）の形成が少なくなる。さらに、塩化ビニルを区間ごとに供給することによって、最適な温度プロファイルが調整され、これによって特に、四塩化ケイ素（Ｖ）への副反応（２）が最小化される。
【００５９】
こうしてトリクロロシランとの隣接により、壁面反応は充分に防止され、ススの形成が最小化され、反応器の洗浄措置のためのインターバルが長くなる。本発明により使用する仕切り型反応器は、逆混合が少ないため、明らかに向上した塩化ビニルの変換率、及び塩化ビニル処理量で稼働させることができる。これによって、ビニルトリクロロシランの空時収率が、従来使用されていた反応器に比べて上昇する。塩化ビニル供給箇所の数を最適化することにより、また塩化ビニルの供給量を最適化することにより、ビニルトリクロロシランの選択性が最大になるように、温度プロファイルを最適化できる。理想的には、塩化ビニルの部分流量を供給箇所において、温度制御系によって制御する。さらに、塩化ビニルの供給箇所は好適には、９０°の湾曲部を備えており、これによって塩化ビニルを流れ方向に入れる。
【符号の説明】
【００６０】
１  反応管、  ２  導入部、  ３  排出部、  ４  気体導入装置、  ５  気体供給箇所、  ６  予熱帯域、  ７  反応体、  ８  受け器、  ９  （冷却された）生成物、  １０  導管、  １１  さらなる反応体、  １２  ポンプ
【図１】
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