1525137 - Способ получения четыреххлористого углерода

Способ получения четыреххлористого углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности получения CCL<SB POS="POST">4</SB> - основного продукта для технологического синтеза промышленных веществ. Процесс ведут хлорированием CS<SB POS="POST">2</SB> монохлористой серой (в стехиометрических количествах) при 70-80°С в присутствии катализатора. В состав последнего входят, мас.% : SICL<SB POS="POST">4</SB> 30-33

гексахлордисилоксан 62-67

полихлорсилоксан 2-3

гексахлордисилан 0,5-0,6

TICL<SB POS="POST">4</SB> 0,5-0,9

хлориды FE, AL, MN, CR, P до 100. Катализатор берут в количестве 0,5-2% от суммы массы исходных реагентов. Эти условия увеличивают конверсию CS<SB POS="POST">2</SB> с 72,5 до 81,8%, производительность с 3,25 до 3,62 моль/ч.дм<SP POS="POST">3</SP> при упрощении процесса за счет использования в качестве катализатора жидких кубовых остатков от производства SICL<SB POS="POST">4</SB>, которые легко дозировать и обеспечивать хороший контакт с реакционной массой. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А "( (19) (11) (51) 4 С 07 С 19/06 17/00 ЩОО32 1 1(1; (Ц l a.kt1 ,,",ИО1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г1О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4313633/23-04 (22) 24 ° 07.87 (46) 30.11.89. Бкп. Н - 44 (72) Л.M.Àíòèïoâà, Е.В.Богач, Я.Л.Ускач, С.A.Cåðãååâ, С.И.Игумнов и Ю.В.Попов (53) 547.222.07(088„8) (56) Патент США 1(3081359, кл. 260-664, опублик. 1963. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО УГЛЕРОДА (57) Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности получения СС1 вЂ” основного продукта для технологического синтеза промьпппенных веществ. Процесс ведут хлорированием CSg монохлористой серой

Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения четыреххлористого углерода (СС1 ), используемого как растворитель и как сырье для получения хладонов.

Цель изобретения вЂ” увеличение конверсии сероуглерода (CS ) и упрощение процесса.

Пример ы 1-9 ° В реактор с пе-< ремешиваюшим устройством, снабженным обогревом и обратным холодильником для возврата легкокипящих компонентов в зону реакции, загружают заданное количество катализатора (107,7 г) монохлористой серы. Затем при перемешивании добавляю 30,3 г сероуглерода..

Молярное соотношение CS :S Cl составляет 1:2, количество катализатора 0,5

2 (в с гехиометрических количествах) при

70-80 С в присутствии катализатора.

В состав последнего входят, мас.Х:

SiC14 30-33; гексахлордисилоксан 6267; полихлорсилоксан 2-3; гексахлордисилан 0,5-0,6; TiClg 0,5-0,9; хлориды Fe, Al Mn Cr P до 100. Катализатор берут в количестве 0,5-2Х от суммы массы исходных реагентов. Эти условия увеличивают конверсию CS с

72,5 до 81,87, производительность с 3,25 до 3,62 моль/ч дмз при упрощении процесса за счет использования в качестве катализатора жидких кубовых остатков от производства SiC1 ., которые легко дозировать и обеспечивать

- хороший контакт с реакционной массой.

3 табл.

27 от массы загружаемых реагентов. Реакционную смесь нагревают до 70-80 С о и выдерживаю при постоянном перемешивании в течение 1 ч. Полученную реакционную массу, содержащую CS<, СС1

S Cl и S, подвергают отпарке при о

110-140 С с целью вьщеления иэ нее легкой фракции, содержащей четыреххлористый углерод .и непрореагировавший с ер оуглер од.

Легкую фракцию хлорируют газообразнь(м хпором в присутствии пятихлористой сурьмы с целью полного использования сероуглерода по реакции:

CS + ЗС1 вЂ” СС1 + S (.1п

Из полученной смеси ректификацией выделяют СС1+-сырец, который подвер1525137 гают щелочной очистке от хлоридов серы и осушке.

Конкретные условия проведения опытов и результаты этих опытов представлены в табл. 1 и 2.

В примерах 1-9 использованы кубовые остатки производства следующего состава, мас.7.:

Кремний четыреххлористый 31, 20

Гексахлордисилоксан

64, 53

0,52

2,84

Гексахлордисилан

Полихлорсилоксан

Тиган четыреххлористый 0,66

Хлориды Fe, Al

Мп, Cr, P 0,25

Известными для данного процесса катализаторами являются металлическое железо и хлорное кристаллическое железо, поэтому в табл. 1 и 2 представлены для сравнения данные проведения процесса в присутствии эгих катализа- 25 торов °

B табл. 1 представлены данные для определения степени конверсии СБ до

СС14 без выделения целевого продукта из реакционной смеси.

О степени конверсии сероуглерода судят по количеству серы, образующейся в результате реакции. Для этого определяют содержание серы в реакционной массе путем кристаллизации ее из

35 раствора захоложенным до (-10)вЂ” о (-15) С четыреххлорис.гым углеродом, отделения фильтрацией, промывки и высушивания .

Сравнительные данные для оценки выхода СС1 после его выделения из реакционной смеси представлены в табл. 2.

Из данных габл. 1 и 2 видно, что способ получения четыреххлорис.гого углерода с использованием в качестве катализатора кубовых остатков производства тетрахлорида кремния обеспечивает повышение степени конверсии

CS и производительности оборудовай

50 ния при сохранении высокого выхода

СС1 . Так по извесгнаму способу степень конверсии CS не превышала

707., а производительносгь процесса по СС1 2,40 моль/ч лм . При сравК достоинствам предлагаемого катализатора относится также то, что он является жидкофазным, Это облегчает его дозировку и контакт с реакционной массой „

Фор мула из обретения

Способ получения четыреххлористого углерода хлорированием сероуглерода монохлористой серой при стехиометрическом соотношении реагентов при 7080 С в присутствии катализатора, содержащего хлорид железа, о т л ивЂ” ч а ющи йс я тем, что, с целью увеличения конверсии сероуглерода и упрощения процесса, в качестве катализатора используют кубовые остатки производства тетрахлорида кремния состава, мас. 7:

Кремний четыреххлористый 30-33

Гексахлордисилоксан

Полихлорсилоксан

Гексахлордисилан

Титан четыреххлористый 0,5-0,9

Хлориды Fe, Al, Мп, Сг, P Остальное взятые в количестве О, 5-2, О мас.7 в расчете на сумму исходных реагентов.

62-67

2-3

О, 5-0,6 нении предлагаемого способа с прототипом видно, что при концентрации катализатора от 0,5 до 2,0 мас ° 7 степень конверсии CS и производи2 тельность процесса в данном способе выше, чем в известном (от 72,5 до

81,8Х и от 3,25 до 3,62 моль/ч дм ) .

Некоторое увеличение суммарного выхода СС1 при использовании в качестве катализатора кубовых остатков производства объясняется уменьшением уноса СSz и СС1 инертами, содержащимися в хлоре, в связи со снижением нагрузок на стадию дохлорирования легкой фракции по CS и, следовательно, по хлору.

Данные для подтверждения верхних и нижних значений количеств компонен.гов катализатора вЂ” кубовых остатков производства тетрахлорида кремния, представлены в табл. 3.

15?5137

Тпблица1

Пример

Катализатор

Гамп сра Кои вЂ” яо

Пр оп оп китель ность

Кол-во реагентов, загруженных на сннтез оляр ное соотношение и опуче мной реакционной смегура р песа, С

CSi SiC1 Катализатор реагентов процес са, ч

r X or

С Sй SÕC 12 си, r исходной эа грузки

1 Железо металли30,3

30,3

2,76 2,0 1:2

1,38 1,0 1:2

069 05 1:2

107,7

70-80

140, 76

139, 38

138,69 чес кое

Железо хлорное кристаллическое

276201:2

1,38 1,0 1:2

0,69 0,5 1:2

30,3

107,7

140, 76

139,38

138,69

70-80

Кубовые остатки производства

8ьС1+

30,3 107,7

30,3 107, 7

30,3 107,7

2,76 2 О 1:2

1,38 1,0 1 2

069 05 1:2

70-80 140, 76

70-80 139;38

70-80 138,69

Продолжение табл. 1

Состав реакционной смеси

Пример

Катали э а т ор телень конверCSi Катализатор сии CSi

S сс!

* Т

X г X r X г

48,61

47,76

47,40

1,96 2, 76

0,99 1,38

0,50 0,69

1,96 2, 76

0,99 1,38

0,50 0,69

54, 04

53, 24

52,65

13,95 19,64 44,49 62,62 35,69 50,23 3,91 5,51 1,96 2,76

14,93 20,81 44,33 61,79 35,56 49,56 4,19 5,84 0,99 1,38

21,40 29,68 40,0 55,48 32,09 44,50 6,01 8,34 0,50 0,69

81,81

80, 72

72,48

1 Железо металлическое 39,34

2 40,38

3 40,87

4 Железо хлорное кристаллическо 35, 18

5 36, 16

6 36, 79

7 Кубовые остатки производства

SiC1<

55,37 26,43 37,21 21,21 29,85 11,06 15,57

56,29 26,23 36,56 21,04 29,32 11,36 15,83

56,68 26,16 36,28 20,98 29,10 11,49 15,94

49,52 29,39 41,37 23,57 33,18 9,90 13,93

50,40 29,24 40,75 23,44 32,69 10, 17 14,16

51,03»06 40,30 23,30 32,33 10,35 14,34

1525137

Та блица 2

Выход СС14 после отКонцентемпература про цесса синтеза

Ф> роизвооляр ное

ПриКатали затор дительность р ация ка тали затора, Х от массы соотномер шение

CS .S Cl процесса синтеза

СС1 (по

СС1, ), моль/ч. дмз исходных реагентов

1 Железо металлиКубовые остатки производства

SiC1

81,81 3,62

80, 72 3,60

72,48 3, 25

70-80 1: 2

2,0

1,0

0,5

91,8

91,6 и

Таблица Э

Концентрация катализа

Состав кубовых остатков производства тетрахлорида кремния, мас. Х

Пример емпера ура, С опярное соотношеТитан Гекса Хлориды

Fe, Al, н, ст, Р

Тетрахлорид кремния

Полихлор сил оксан

Гексапроцес са, ч тора, нас. Х от массы ис

csi: s,ñ4 хлордисилан четыхлордисилоксан реххлорис тый ход них компонен тов

Составитель Н.Гозалова

Редактор Н,Киштулинец Техред А.Кравчук Корректор O,Ф пле

Заказ 7361/16 Тираж 352 Подписное

ВБП1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. I àãàðèíà, 101 ческое

Железо хлорное

10 31,2 64,53

Il 31,2 64,53

12 31,2 64,53

13 30,05 66,71

14 30,05 66,71

15 30>05 66,71

16 32,9 62,18

17 32 9 62 18

18 32,9 62, 18

2,0

1,0

0,5

2,0

1,0

0,5

2,84

2,10

2,94

0,66

0,52

0,88

70-80

0,52

0,60

1:2

0,25

0,10

0,50

0,5

1,0

2,0

0,5

1,0

2,0

0,5

1,0

2,0 парки из реакционной массы (на подан ный Csà), мас. Ж

48,61 2,16

47,76 2,12

47,40 2, 09

54,04 2,40

53,24 2,36

52,65 2,33

1:2

1:2 1

Суммар ный выход СС1 (с учетом дохлорирования CS в легкой фракции хлором), мас. Х

91,3

91,2

91,4

91,3

ыход

СС1 носесе отпарки из реакциониой смеси (на. поданный

СБ без дохлорирования сБ ), мас. Х

72,48

80,72

81>81

72,42

80,70

81, 76

72, 50

80,80

81,92

70-80

Способ получения четыреххлористого углерода

Патент 1525137