Способп получения хлорметанов

Способп получения хлорметанов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 ъ1 „ 1 !, .. тм

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i > 388529

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.12.70 (21) 1498558/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 05.04.7б (51) М. Кл г С 07С 19/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и етнрытиЙ (53) УДК 547.222(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Энглин, М. Б. Скибинская, Э. P. Берлин, Ю. Г. Беленко, Б. И. Шаталов и Е, 3, Шапиро (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРМЕТАНОВ

Изобретение относится к технологии основного органического синтеза и касается процесса одновременного получения хлористого метила, метиленхлорида, хлороформа и четыреххлористого углерода хлорированием метана.

Известен способ получения хлорметанов, заключающийся в хлорировании метана газообразным хлором в псевдоожиженном слое контакта, например кварцевого песка, при 280—

Зб0 С, пропускании реакционных газов через дополнительный хлоратор с неподвижным слоем активированного угля, где происходит дохлорирование свежим или избыточным хлором.

Процесс характеризуется значительным проскоком непрореагировавшего метана, даже если это не связано с необходимостью использования метана для съема реакционного тепла (адиабатический процесс), так как только при этом условии возможны высокие выходы одновременно всех т1рех хлорметанов. Поэтому непрореагировавший метан подвергается рециклу после выделения из него продуктов реакции (хлорметаны и хлористый водород), осушки и компримирования. Часть циркулирующего метана после дополнительной очистки сбрасывается для вывода накапливающихся инертов, что сопряжено с потерями метана и хлора. Сложность этой схемы очевидна.

С целью сокращения количества рециркулируемых продуктов предлагается способ, согласно которому реакционные газы первой ступени хлорирования охлаждают, частично

5 или полностью выделяют из нпх метанхлориды и подвергают на второй стадии исчерпывающему хлорированию.

Реакционные газы после ограниченного хлори рования метана до СНзС!, СНгС1 и СНС1

10 поступают на конденсационно-отпарную колонну, где из них выделяются целевые продукты.

Отходящий из конденсационно-отпарной колонны непрореагировавший метан вместе с

15 хлористым водородом направляется на хлорирование до четыреххлористого углерода.

При этом в зависимости от потребности в четыреххлористом угле роде часть метана может быть по обычной схеме возвращена в пер20 вый реактор или часть хлорметанов после первого реактора вместе с метаном подана во второй реактор, что обуславливается потребностью в этих хлорметанах. Таким образом, такая схема позволяет варьировать в заметной

25 степени соотношение между конечными продуктами.

П р им ер 1. В первом реакторе в кипящем слое отработанного каолина проводится хлорирование смеси 1,5 моль Cl> и 1 моль СН<

388529

Формула изобретения

Составитель М. Баргамова

Техред 3. Тараненко

Корректор 3. Тарасова

Р:.дзктор Л. Герасимова

Заказ 520/8 Изд. № 2128 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр. при 350 С и времени контакт» 25 сек. Конверсия хлора при этом составляет 99%, а метана

66,5о/о. Реакционные газы охлаждаются и разделяются в конденсационно-отпарной колонне.

Из куба колонны выводится смесь хлорметанов следующего состава, r. моль: СН С1 0,223, СНСlз 0,221, СС14 0,056.

Газы, выходящие из верхней части колонны и содержащие, г моль: СН4 0,335, НС1 1,485, С12 0,015, СНзС1 0,1665, поступают во второй хлоратор с кипящим слоем активированного угля. В реактор подается дополнительное количество хлора с тем расчетом, чтобы весь хлористый метил прохлорировался до СС14 и, кроме того, 3,7 моль хлора на 1 моль имеющегося метана. Хлорирование проводится при

375 С и времени контакта 20 сек, что обеспечивает конверсию хлора более 99% и метана 95 /о.

Реакционные газы поступают в конденсационно-отпарную колонну, из нижней части которой выводится СС14-сырец, содержащий, r моль: СС14 0,4595, СНСlз 0,019, СН С12 0,006.

Газы, поступающие на систему улавливания хлористого водорода, имеют состав, г моль:

НС1 3,2255, СН4 0,017, остальное — инерты, содержащиеся в метане; хлороформ и метиленхлорид, получаемые вместе с четыреххлористым углеродом во втором реакторе, после отделения могут быть направлены в первую конденсацион но-отпарную колонну, либо во второй реактор для превращения в четыреххлор истый угл е род.

Пример 2. В первом реакторе проводится хлорирование смеси 1 моль С1з, 1 моль СН4 и рециркулирующего газа, содержащего

0,125 моль СН4,и 0,023 моль СНзС1. Хлорирование ведется в кипящем слое кварцевого песка при 360 С и времени контакта 25 сек, что обеспечивает 10о/о-ную конверсию хлорà. Реакционные газы охлаждаются и разделяются в конденсационно-отпарной колонне, из куба которой выводят смесь жидких хлорметанов следующего состава, r моль: СНзС1 0,084, СН2С1..

0,1975, СНСlз 0,123 н СС14 0,015.

Из верхней части колонны отходят газы, содержащие, r моль: СН4 0,625, СНзС! 0,115, НС1 1, которые разделяются с возвратом на рецикл 0,125 г моль СН4, 0,023 r моль СНзС1 (хлористый водород предварительно удаляет5

35 ся по обычной схеме), а остальное количество метана, хлористого метила и хлористого водорода поступает во второй реактор с кипящим слоем активированного угля. Хлорирование производится при 280 С и времени контакта

30 сек, что позволяет при соответствующей подаче хлорметану и хлористому метилу полностью прохлорироваться до СС14. Реакционные газы, поступающие на конденсационно-отпарную колонну, имеют следующий состав, г моль: СС14 0,592, НС1 2,276.

Пример 3. П1ри хлорировании метана в кипящем слое отработанного каолина исходное соотношение реагентов С1з .. СН4 1,75: 1, температура 350 С, время контакта 30 сек, при этом конверсия хлора составляет 98 /о, СН

72,5%, реакционный газ имеет состав, r моль:

СН„0,275, С1з 0,035, НСl 1,715, СНзС1 0,146, СН2С12 0,221, СНСlз 0,272, СС14 0,087. 80 /о получаемого хлористого метила выделяется после конденсационно-отпарной колонны, в итоге во второй реактор поступает газовая смесь, содержащая, rмоль: :СН4 0,275, С1з

0,035, СНзС1 0,029, НС1 1,715.

Хлорирование во втором реакторе проводится в кипящем слое активированного угля при 375 С, времени контакта 20 сек. В реактор подается количество хлора, достаточное для хлорирования 0,029 г моль СНзС1 до СС14 и, кроме того, 3,7 моль СС14 на 1 моль имеющегося метана. Конверсия хлора при этих условиях составляет более 99 /о, метана 95 /о.

В конденсационно-отпарную колонну поступает реакционный газ состава, r моль: :СН4

0,014, СН2Н2С1 0,0052, СНСlз 0,0156, СС14

0,269, НС1 2,8192.

Способ получения хлорметанов двухступенчатым хлорированием метана с применением псевдоожиженного слоя контакта и выделением целевых пдодуктов известными приемами, отличающийся тем, что, с целью сокращения количества рециркулируемых продуктов, реакционные газы первой ступени хлорирования охлаждают, из них частично нли полностью выделяют хлорметаны и оставшуюся газовую смесь подвергают на второй ступени исчерпывающему хлорированию.