Патент ссср 341218

Патент ссср 341218

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

34l2I8

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союа Советокиа

Социалиотичеойик

Реопублий

Зависимый от патента №

М. Кл. С 07с 19/06

Заявлено 29Л.1970 (№ 1400102/23-4)

Приоритет 30.1.1969, № P 1904426.9, ФРГ

Опубликовано 05.VI.1972. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 26Х1.1972

Комитет по делам лаобретеиий и открытий при Совете Миииотров

СССР

УДК GG.062.411.4-13 (088.8) Авторы изобретения

Иностранцы

Ханс Крекелер, Хельмут Майдерт, Вильгельм Рименшнайдер, Аннелиза Херниг (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Фарбверке Хехст АГ.» (Федеративная Республика Германии) ВСГ- СаюзнАя

ЬЕЯТпО-йХИ 1КЕСНА

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧ EH ИЯ ЧЕТЪ1РЕХХЛОРИСТОГО УГЛ ЕРОДА

Изобретение относится к области получения четыреххлористого углерода из бензола или его смеси с хлорированными ароматическими либо алифатическими углеводородами с хлором в газовой фазе при повышенных температуре и давлении.

Известный с1тособ получения четыреххлористого углерода заключается в том, что бензол или смесь его и хлорированных ароматических либо алифатических углеводородов подвергают взаимодействию с хлором, взятом в стехиометрическом соотношении или в избытке по отношению к бензолу до 300%, в газовой фазе. При этом на первой ступени процесса компоненты, участвующие в реакции, проходят предварительную реакционную зону, в которой температуру поддерживают в пределах 6 — 400 С, а на второй ступени, в корр озионностойком реакторе, процесс идет при температуре 400 †8 С, и давлении 20—

200 ати. Однако такой способ не позволяет получать тетрахлорметан с максимально возможным выходом.

С целью повышения выхода целевого продукта, предлагается процесс вести при давлении 200 †7 ати, что значительно увеличивает превращение бензола или других вве2 деннЬ|х ароматических либо алифатических углеводородов. При одинаковой температуре реакции обмена можно, например, из бензола при давлении выше 200 ати получать четы5 реххлористый углерод с 97 — 98% -ным превращением, Остальные 2 — 3% — это гексахлорбензол, который после отделения можно опять вводить в цикл. Высокое давление дает возможность снижать рабочую температуру, 1О не уменьшая при этом степени превращения, что, в свою очередь, способствует уменьшению нагрузки на материалы, из которых изготовлен реактор. Кроме того, при работе в условиях высокого давления можно полу15 чать особо чистый четыреххлористый углерод, содержащий, например, тетрахлорэтилена и трихлорэтилена не более 0,1 % .

При введении большого количества органических соединений и соответственно хлора

20 можно добиться значительного повышения объемно-временного выхода (г/л час) без заметного уменьшения превращения.

Необходимое давление в пределах 200—

700 ати создают поршневыми насосами, ко25 торыми в предварительную реакционную зону подают в жидком состоянии хлор и другие нужные органические соединения. Сбра341218

10,8

0,4 сывают давление, как обычно, после реактора через одно- или многоступенчатые редукционные клапаны, обслуживают которые вручную или через управляющий механизм.

Пример 1. Для осуществления процесса используют вертикально установленную реакционную трубу из специальной высококачественной стали с расчетом номинального давления 1600 ати, имеющую футеровку из никеля. Длина трубы 3300 л л, внешний диаметр 89 лл, внутренний — 40 Atл. Различной степенью нагрева эту трубку делят па предварительную реакционную зону и на зону основной реакции. Нижний электрический обогрев кожуха, охватывающий трубу на длину

1100 мм, нагревают максимально до 250 С.

Температуру измеряют с помощью встроенного в трубу термоэлемента. Этот участок трубы, емкость которого 1,4 л, является предварительной реакционной зоной. Верхнее устройство электрического обогрева устанаьливают так, чтобы температура внутри реактора, измеренная перемещающимся термоэлементом, составляла 600 С. Этот у часток емкостью 2,7 л представляет собой основную зону реакции, на такой- объем рассчитывают объемно-временной выход.

Компоненты, участвующие в реакции (хлор и органические соединения) поршневым на1 сосом при температу.ре . окружающей среды подают в жидком состоянии в нижгиою часть реактора. Реакционную смесь отбирают через головку реактора и охлаждают в охладителе с никелевой футеровкой до 250 С, В конце охладителя предусмотрен редукционный клапан, с помощью которого поддерживают заданную температуру в реакторе. Дросселированные газы охлаждают в предварительном отделителе, который не находится под давлением и представляет собой порожний сосуд емкостью около 10 л, без специального охлаждающего устройства. В этом отделителе практически отделяют весь гексахлорбензол. Далее реакционный газ охлаждают в змеевике до температуры около минус 75 С, причем хлор конденсируется в четыреххлористый углерод. Несконденсированный хлороводород измеряют газомером и, если нужно, проводят анализ на присутствие хлора.

В описанную выше аппаратуру при 140 C в предварительном и 600 С в основном реакторах и давлении 240 ати подают с помощью насоса за 1 час 281,5 г (3,61 лсоль) бензола и 6,19 кг (63,8 /о-ный избыток) хлора и получают 3240 г четыреххлористого углерода и

26 г гексахлорбензола, что соответствует превращению 97,1 о/о к четыреххлористому углероду и 2 /о к гексахлорбензолу, отнесенному к бензолу. При этом объемно-временной выxoq около 1200 г четыреххлористого углерода на 1 л реакционного объема в 1 час.

Чтобы и при давлении 100 ати обеспечить степень превращения и объемно-временной выход такими же, как в этом примере, то при прочих равных условиях в основном ре5

65 акторе

660 С.

Пример 2. В аппаратуру по примеру 1 при температуре 115 С в предварительном реакторе и 600" С в основном и при давлении

280 ати подают с помощью насоса за 1 час

792 г (10,1 люль) бензола и 15,7 кг (45%-ный избыток) хлора. Получают 9270 г четыреххлористого углерода и 32 г гексахлорбензола.

Это соответствует превращению 98,8 /р к четыреххлористому углероду и 1,1 /о к гексахлорбензолу, отнесенному к бензолу. Объемно-временной зыход около 3435 г/л.час.

Пример 3. Б указанную выше аппаратуру при 120 С в предварительном реакторе и

600 С в основном и давлении 260 — 300 ати насосом подают за 1 час 6800 г нагретой до

80 С смеси, в которую входят, /о.. бензол 7

СС14 14,4 тетрахлорэтилен 19,7 трихлорэтилен 0,5 пентахлорэтан 1,0 гексахлорэтан 57,4 и 9,72 кг хлора. Получают 13670 г/час четыреххлористого углерода и 228 г/час гексахлорбензола.

Если превращение алифатических компонентов исходной смеси по отношению к четыреххлористому углероду принять за 100 /о, ro превращение бензола по отношению к четыреххлористому углероду составит 87 /о, Объемно-временной выход при этом около

5060 г/л. час.

Пример 4 (для сравнения). В аппаратуру, аналогичную описанной в примере 1, при температуре в предварительной зоне реактора 220 С и в основной зоне 660 С и при давлении 80 ати подают в 1 час насосом 450 г смеси, которая содержит, /о. монохлор бензол 14,2 о-дихлорбензол 27 л-дихлорбензол 0,03 и-дихлорбензол 47,6 суммарное количество всех трихлорбензолов тетрахлорбензолов и 4,4 кг хлора.

Если средний молекулярный вес смеси принять за 147, то на 1 л реакционного объема используют 1,14 люль смеси. Молярный избыток хлора над стехиометрическим количеством, необходимым для превращения в четыреххлористый углерод, составляет около 60 /о.

Каждый час получают 2600 г четыреххлористого углерода (выход 92 /о) и 66 г гексахлорбензола (выход 7,6 /о) . Объемно-временной выход 960 г/л час.

В такую же аппаратуру и при той же температуре в предварительной зоне реактора, но при температуре в основной его зоне 600 С и давлении 240 †2 ати подают насосом в

1 час столько же вышеуказанной смеси и хлора. В результате получают за 1 час:

2760 г (выход 97,6 /о) четыреххлористого следует установить температур

341218

Составитель Т. Раевская

Техред 3. Тараиенко

Редактор Л. Ильина

Корректор T. Китаева

Заказ f845/14 Изд. № 825 Тирани 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Ми1и|стров СССР

Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 углерода и 19 г (выход 2,2 /о) гексахлорбензола. При этом объемно-временной выход

1020 г/л час.

Пример 5. В аппаратуру, аналогичную описанной выше, при температуре в предварительной зоне реактора 220 †2 С, в основной 550 †5"С и давлении 280 †3 ати вводят в 1 час 1220 г смеси, содержащей

5,5 вес. % бснзола в 94,5 вес, /в монохлорбензола, а также 14,5 кг хлора. Количество последнего соответствует избытку 31 /в по отношению к количеству, которое необходимо для полного превращения исходных органических веществ в четыреххлористый углерод.

При этом каждый час получают 9880 г (выход 96,2% ) четыреххлористого углерода и

112 г (3,5 /в выход) гексахлорбензола. Объемно-временной выход 3660 г/л час.

Пример 6. В вышеуказанную аппаратуру при 550 — 560 С и 400 — 420 ати подают каждый час 2620 г смеси, которая содержит по 25% 1,1- и 1,2-дихлорэтана, 1,1,2-три- и

1,1,2,2-тетрахлорэтана, а также 11,9 кг хлора (72% -ный избыток от стехиометрического количества). При этом каждый час получают

6550 г (выход 97,2 о o) четыреххлористого углерода и 58 г (выход 2,7%) гексахлорбензола. Объемно-временной выход 2430 г/л.час, Пр и м ер 7. В такую же, как в примере 1, аппаратуру при температуре в предварительной реакционной зоне 250 С и в основной

590 — 600 С и давлении 240 — 250 ати подают насосом каждый час 2050 г изомерной смеси гексахлорцпклогексанов, которая содержит, %, 5 а-форма 85 р-форма 14 у-форма 1, fl 9,2 кг (54 /в-ный избыток) хлора.

Смесь изомерных гексахлорциклогекса нов

10 предварительно нужно расплавить при 150—

170 С и при указанной температуре подавать насосом в реактор, В результате каждый час получают 6120 г (выход 94%) четыреххлористого углерода и 112 г (выход 5,7% )

15 гексахлорбензола. Объемно-временной выход

2270 г/л. час.

Предмет изобретения

Способ получения четыреххлористого угле20 рода взаимодействием бензоча или смеси бензола и хлорированных ароматических либо алифатических углеводородов с хлором, взятом в стехио метрическом соотношении или в избытке по отношению к бензолу до

25 300 /в, в газовой фазе под давлением сначала при температуре 6 — 400 С с последующим нагреванием смеси при температуре 400—

800 С и выделением готового продукта известным методом, отличающийся тем, что, с

30 целью увеличения выхода целевого продукта, процесс ведут при давлении 200 — 700 ати.