Способ получения четыреххлористого углерода

Способ получения четыреххлористого углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н" И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

351363

Сс Соавтскнх

Содиалнстнчаских

Распуйлнк

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Л!. Кл. С 07с 19/06

Заявлено 15.1Ч.1970 (№ 1432114/23-4)

Приоритет 24.IV.1969, № P 1920848.1, ФРГ

Комитат по Калам изобретений н открытий при Соввто Нннистров

СССР

УДК 66 062 411 4-13 (088.8) Опубликовано 1 3.1Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 25.IX.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Ханс Крекелер и Вильхельм Рименшнайдер (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Фарбверке Хехст АГ» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО

УГЛ ЕРОДА

Известен способ получения четыреххлористого углерода путем обработки бензола или смеси бензола и хлорированных ароматических или алифатических углеводородов хлором, взятом в стехиометрическом соотношении или в избытке по отношению к бензолу до 300%, в газовой фазе при температуре 6 — 800 С и давлении 20 — 700 ати с последующим выделением целевого продукта известным методом.

С целью усовершенствования процесса, предлагается в качестве исходного углеводородного сырья использовать каменноугольные смолы или полученные при их перегонке продукты, или остаток от перегонки нефти.

Желательно в качестве исходного сырья употреолять углеводороды, содержащие меньше одного атома водорода на один атом углерода. В качестве исходного сырья можно применять нафталиновое масло, деготь, антраценовое масло, антраценовый остаток, смоляной пек, битум, асфальтр, горный воск или их смеси.

В качестве исходного сырья можно использовать нафталин, фенантрен, флуорен, флуорантрен, пирен, аценафтен, хризен, антрацен

il метилнафталин или их смеси.

Применяемые смолы могут быть различного происхождения, например могут быть остатком после получения кокса пз каменного, бурого или древесного угля.

В зависимости от предварительной обработки смола может содержать значительные количества алифатпческих и цпклоалпфатических соединений. Все перечисленные соединения могут входить в смесь в любых количествах.

Реакцию проводят в автоклаве, который мо10 жет быть изготовлен, например, в виде трубы и облицован никелем.

Температура реакции 50 — 800 С, предпочтительно 500 — 700 С (указана температура внутри реактора и в наиболее нагретом его месте).

15 В отдельных случаях желательно пропускать компоненты реакции через вспомогательную зону, прежде чем они поступят в нагретую основную зону реакции. Во вспомогательной зоне температуру поддерживают 50 — 500 С, 20 предпочтительно 100 — 300"С, Такой способ гозволяет при экзотермнчсскпх реакциях проводить хлорирование исходных продуктов более медленно. Далее вспомогательную зону можно наполнить высококнпящей хлорирую25 щей жидкостью, в которой сначала происходит реакция хлора со введенным исходным веществом, предпочтительно гексахлорбензолом или гексахлорэтаном.

351363

Дозированная подача реакционных компонентов в реактор преимущественно в виде жидкости может быть осуществлена с помощью насосов. Хлор легко может быть сжижен уже при небольшом давлении и в таком виде подан в реактор. Смоло- и пекообразные ocTaTKIl должны 6blTb предварительно HBI pcTbl, благодаря чему они переходят в жидкое ил полужндкос состояние и, следовательно, их также можно подавать с помощью насосов.

Давление в реакторе устанавливают с помощью насосов 50 — 700 атм, предпочтительно

100 †3 атм.

Реакцию можно проводить периодически и непрерывно. При непрерывном проведении реакции давление в реакторе при работающих насосах, подающих исходные продукты, поддерживают с помощью вентиля регулирующего давление. Продукты реакции после редуцирования, состоящие г основном из четыреххлористого углерода, хлора и хлористого водорода, разделяют известными способами, например перегонкой. Хлор может быть возвращен в цп1

Хлор целесообразно применять в избытке, предпочтительно этот избыток равняется 40—

400 вес. ф относительно количества введенного исходного продукта. Степень превращения введенного продукта в четыреххлористый углерод в зависимости от применяемых фракций, давления и температуры, а также в зависимости от пропускаемого через реактор количества равняется 70 — 99 О/О.

Остальное (до 100% ) почти во всех случаях составляют гексахлорбензол или гексахлорэтан, Выходы практически являются количественными, если осуществляют непрерывный способ с циркуляцией побочного продукта.

Образующийся четыреххлористый углерод очень чистый. Чтобы довести содержание примесей в нем до значения ниже 100 ррт, достаточно одной простой перегонки, и незначительное количество побочных продуктов будет удалено.

При мер 1. В завинчиваемую никелевую трубку с внутренним диаметром 1 сл и длиной 50 ся вводят 10 г хлора и 1 г остатка от перегонки каменноугольной смолы, который по данным элементарного анализа содержит 94 /О углерода и 4,29 /о водорода. Молярное соотношение H: С составляет 0,547: 1..Продукт имеет температуру размягчения 161 С и содержит 53,1О/о кокса.

Никелевую трубку в течение 1 час нагревают до 600 С. Давление внутри нее при этом составляет 120 ати. После охлаждения и удаления избыточного хлора и образовавшегося хлористого водорода получают 5,5 г четыреххлористого углерода и светло-серый твердый продукт, который состоит из 0,3 г гексахлорбензола и 0,01 г гексахлорэтана, Таким образом, хлорирование введенного продукта дает смесь, состоящую из 94,7О/о четыреххлористого углерода, 5,1 /о гексахлорбензола и 0,2 /о гексахлорэтана.

1О

Пример 2. Применяют вср гикально расположенную реакционную трубку, изготовленную пз высококачественной стали с никелевой облицовкой, способную выдерживать давления до 1600 Iiru, длиной 3300 nln., с наружным диаметром 89 лл и с внутренним 40 л ль

Благодаря различной степени обогрева реакционная трубка делится на главную и вспомогательную реакционные зоны. Нижняя электрическая рубашка, обогревающая реакционную трубку на длине 1100 II»!, дает максимально 250 С, Температуру измеряют с помощью помещенного внутрь термоэлемента.

Это пространство объемом 1,4 л представляет собой вспомогательчую зону реакции. Расположенная выше электрическая обогревательная рубашка создает внутри соответствующего участка реактора температуру 600 С, измеряемую с помощью передвижного тер моэлемента. Этот отсек ооъемом 2,7 л является главной реакционной зоной. Относительно этого объема рассчитывают выход на единицу объема. Реакционные компоненты, хлор и органические соединения, подают в нижний конец реактора в жидком виде с помощью поршневого насоса. Реакционная смесь проходит через реактор и в облицованном никелем холодильнике охлаждается до 250 С. На конце холодильника находится регулирующий давление вентиль, с помощью которого в реакторе поддерживают желаемое давление. Расширившиеся газы сначала охлаждаются в предварительном отделителе, представляющем собой полую емкость объемом 10 л, находящуюся при нормальном давлении и «е имеющую специального охлаждения. Здесь отделяется практически весь гексахлорбензол. Реакционные газы затем попадают в змеевиковый холодильник, где они охлаждаются до минус 75 С, при этом хлор и четыреххлористый углерод конденсируются, а несконденсировавшийся хлористый водород направляют в газометр и анализируют на примесь увлеченного хлора.

В этот реактор в час подаются 12,2 кг хлора и 1,04 кг остатка от перегонки каменноугольной смолы, который по данным элементарного анализа содержит 94,1 /О углерода и

5,86 /О водорода. Молярное отношение Н: С равно 0,747: 1. Точка размягчения продукта

120 С.

Из этого следует, что контейнер для хранения пека, труоопроводы и насосы должны обогреваться маслом с температурой 130 С, чтобы подаваемый исходный продукт оставал,ся жидким. Давление в реакторе поддерживают равным 250 — 300 ати.

В результате в час получают 6 9 кг четыреххлористого углерода, 0,154 кг гексахлорбензола, и 0,011 кг гексахлорэтана. Исходный продукт, таким образом, превратился на 97,6 /о в яетыреххлористый углерод, на 2,2 /О в гекса;хлорбензол и на 0,2О/о в гексахлорэтан.

Через 100 час ведения реакции получают такое же количество продуктов реакции. Выход в единицу времени на единицу объема

35 1 363

Предмет изобретения

Составитель T. Раевская

Текред 3. Тараненко

Редактор О. Кузнецова

Корректор Л. Царькова

Заказ 3037/18 Изд. Ко 1293 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Типография, пр. Сапунова, 2 реакционной зоны, таким образом, составляет

2,560 г четыреххлористого углерода в 1 час на 1 л реакционной зоны.

1. Способ получения четыреххлористого углерода путем обработки углеводородного сырья хлором, взятом в избытке, при температуре 50 — 800 С и давлении 50 — 700 ати с выделением целевого продукта известным методом, отличающийся тем, что, с целью усовершенствования процесса, в качестве исходного углеводородного сырья используют каменноугольные смолы или полученные при их перегонке продукты, или остаток от перегонки нефти.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют углеводороды, содержащие меньше одного атома водорода на один атом углерода.

3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что .в качестве исходного сырья используют нафталиновое масло, деготь, антраценовое масло, антраценовый остаток, смоляной пек, битум, асфальт, горный воск или их смеси. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют нафталин, фенантрен, флуорен, флуорантрен, пирен, аценафтен, хризен, антрацен и метилнафталин или их смеси.