Способ получения фторалкенов

Способ получения фторалкенов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (II) 444,356

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сева Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 07с 21/18 (22) Заявлено 26.12.69 (21) 1389273/23-4 (32) Приоритет 28.12.68 (31) 54490 А/68 (33) Италия

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень № 35

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам иаебретеннй и еткрнтнр (53) УДК 661.723.16 (088.8) Дата опубликования описания 23.04.75 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Клаус Лизеганг и Гюнтер Экснер (ГДР) Иностранное предприятие

«Феб Хемикомбинат Биттерфельд» (ГДР) (71) Заявитель

B i 1 Ò Á

ФЗЯ а >оЕЮ3 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФТОРАЛКЕНОВ

Изобретение относится к способу получения фторалкенов.

Известен апособ получения фторалкенов дегидрогалоидированием фторхлоралканов при повышенной температуре. Процесс лроводят в реакторе с доперечным щелевидным сечением, пиролизные газы охлаждаются у одной из стенок реактора, находящейся напротив навретой поверхности.

Впускная газовая труба, расположенная у одной из cTeHofK реактора, служит для предварительного напрева поступающего реакционного газа и для охлаждения горячего пиролизного газа.

Однако при этом способе реакционное пространство и, следовательно, поверх ность реактора используются неполностью. Только третья часть поверхности используется для активной реакции.

С целью повышения производительности предлагается, процесс проводить в реакторе, разделенном сегментными перегородками. Желательно лиролизный таз .последовательно пропускать через отдельные сегменты и при переходе и новый сепмент изменять направление д вижения на противаположное.

Реакцию проводят при 500 †1100 С, преимущественно при 800 — 1000 С. Оптимальный предел температур олределяется веществом, подвергаемым пиролизу. Способ может осуществляться при различных давлениях, преимущественно 500 — 1000 мм рт. ст. Не обяза5 тельно предварительно подогревать поступающий газ, для чего может быть использована энергия выходящего горячего пиролизного газа.

Среднее время пребывания реакционного

10 газа в peaKBHQHHQMlIIpocTpBHcTBe (0,05 — 10сек, преимущественно 0,2 — 2 сек) определяется энергией расщепления.

Под временем пребывания имеется в виду отношение объема реактора к .количеству ре15 акционного газа, дозираванного за единиц времени fIIpH нормальных условиях.

На чертеже изображен сегментный реактор, поперечное сечение.

Реакционный газ,подается к сегменту а и

20 проходит остальные сегменты в, с и d в любой последовательности по всей длине сегментного реактора. При входе в новый сегмент,поток идет преимущественно в радиальном направлении. Площади поперечного сечения и

25 число отдельных, дополняющих друг друга сегментов,могут быть разными. Перегородки находятся рядом и связаны с нагретой поверхностью стенки. Реактор может быть также

444356 оборудован резисти вным нагревом или индукционной нагревательной установкой.

Положение сегментов по отношению один к другому, а также их внешняя форма не влияют на процесс.

С помощью сегментного реактора,при получении фторалкено в может быть значительно повышена производительность и увеличены используемое пространство и время. Так, использование реакционного пространства и времени .при,получении 1,1-дифторэтилена может составлять 8 — 20-кратное увеличение, а при,получении тетрафторэтилена — 10 — 18кратное увеличение. При этом конверсия используемых продуктов повышается,при сохранении селекти вности, например конверсия повышается более чем вдвое при дегидрохлориро вании монохлордифторметана в тетрафторэтилен.

Сегментные реакторы могут подвергаться дополнительному нагреву во внутреннем прост р анстве.

Процесс может проводиться в присутствии катализаторо в, ускоряющих реакцию, например окисло в металлов любой формы, металлов, их сплавов, каталитически действующих неметаллов и их сплавов. Сегментный реактор или его внутренние стенки могут быть выполнены из материалов, которые применимы в качестве наполнителя реактора. Для этой цели используют никель, медь,,платину и сплавы этих металлов с другими металлами.

П ip и м е р 1. Через сегментный реактор с четырьмя сегментами и объемом реактора

427 см /час пропускали 5600 r(55,,72 моля)

1-хлор-1,1-дифторэтана при 980 С. Сегментный реактор снаружи по .всей длине равномерно нагревали реверсивным нагревом. Температуру определяли термоэлементом в середине нагревательного устройства за пределами реа кционного пространства.

Пиролизные газы нейтрализовали водой и разбавленным раствором гидроокиси щелочного металла и после просушки обычными осушителями концентрировали .в автоклаве.

Состав пи ролизного газа,,вес. /О (моль)

1,1-Дифторэтилен 98,5 (55,15)

1-Хлор-1,1-дифторэтан 1,1 (0,39)

1,1-Хлорфторэтилен 0,4 (0,18).

Это,соответствует конверсии 99,3О/О и селективности 99,7О/О. Производительность поверхности 4,64 г/час см, использование пространства и времени 8,26 r/÷àñ icMЭ.

П р и м ер 2. Через описанный в примере 1 сегментный реактор при 980 С .пропускали

9000 r (104,05 моля) монохлордифторметана в час. Температуру определяли термоэлементом в середине нагревательного устройства за пределами реакционного пространства. Пиролизные газы нейтрализавали,водой и разба вленным раствором,гидроокиси щелочного мегалла и после просушивания обычными осупителями конденсировали .в сильно охлажIIpHH0M автоклаве.

50

Состав пиролизпого газа, вес. /О (мо Ib)

Тетрафторэтилен 40,5 (27,2)

Монохлордифторметан 53,4 (41,4)

Другие компоненты 6,1.

5 Это соответствует конверсии 60,2 /О и селективности 86,ф%, Производительность поверхности 3,57 r7isac см, использование пространства и,времени 6,36 г/час см" .

Пример 3. Через сегментный реактор, onulo санный в примере 1, цри 980 С,пропускали

8900 г (55,7 моля) трифторметана в час. Температуру опредляли термоэлементом в середине нагревательного устройства за,пределами реакционного пространства. Пиролизные

15 газы нейтрализовали интенсивной промывкой водой и после просушивания обычными осушителями конденсировали в сильно охлажденном автоклаве.

Состав:пиролизного газа, вес. % (моль)

20 Гексафторэтан 2,61

Т.рифторметан 39,50 (17,71)

Тетрафторэтилен 13,11 (4,12)

Другие компоненты с низкой температурой ки.пения 2,25

Гексафторпропилен 32,60 (681)

Октафторциклобутан 0,80

Компоненты, кипящие при высокой темпе30 ратуре 9,13.

Это соответствует конверсии 68,2 и селективности 75,5 /О по отношению к образовавшимся молям тетрафторэтилена и гексафторпропилена. Производительность поверхности

35 1,89 г/час см, использование пространства и времени 3,36 г/час см .

П р и м е,р 4. Через сегментный реактор, описанный в примере 1, при 980 С пропускали

8000 г (79,60 моля) 1-хлор-1,1-дифторэтана в

40 час. С помощью индукционной установки повышенной частоты производили равномерный нагрев по всей длине. Температуру определяли оптическим,пирометром в середине сегментного реактора. Пиролизные газы ней45 трализовали водой и разбавленным раствором гидроокиси щелочного металла и после просушивания обычными осушителями конденсиравали в автаклаве.

Состав пиролизного газа, вес. /, (моль)

1,1-Дифторэтилен 97,5 (78,26)

1,1-Хпорфторэтилен 0,5 (0,32)

1-Хлор-1,1-дифторэтан 2,0 (1(02).

Это соответствует кон версии 98,7 и селективности 99,6О/О. Производительность поверхN ности 6,58 г/час см, использование пространст ва и времени 11,73 г/saic см .

Пример 5. Через описанное в примере 4 реакционное устройство при 980 С пропустили

14500 г (167,67 моля) монохлордифторметана

60 в час. Пиролизные газы обработали по примеру 2.

Состав пиролизного газа, вес. О/О (моль)

Тетрафторэтилен 39,5 (42,06)

Монохлордифторметан 50,4 (62,05)

55 Другие компоненты 10,1.

444356

Таблица 1

К о м и о н е н т ы

96,80/730,16

2,21/10,62

0,58/3,48

0,41

I, 1-Дифторэтилен

I-Хлор- I, 1-дифторэтан

1, 1-Хлорфторэтилен

Другие компоненты

97,40/391,08

I, 95/4, 99

0,46/1,47

0,19

97,10/585,30

1,97/7,56

0,60/2,87

0,33

Таблица 2

Примеры

Показатели

8 9

60 (597, 01) 870

40 (398,01) 800

75 (746, 27) 950

98,75

98,73

98,58

99,51

99,25

19,93

99,29

15,97

10,67

Таблица 3

КоличествЬ компонентов (%/ìîëü) в примерах

Компоненты

10 11 12 13

45,80/238,57 33,60/249,72

39,75/239,37 60,62, 517,09

14,45 5,78

35,05 203,07

26,50, 162,88

69,84/496,26

3,66

Тетрафторэтилен

Монохлордифторметан

Другие компоненты

59,66/399,59

5,29

Это соответствует конверсии 63,/о и селекти вности 79,6%. Производительность поверхности 5,53 г/час схт, использование пространства и времени 9,85 г/час. см .

Пример 6. Через реакционное пттостранство, описанное в примере 4, при 980 С пропускали 5700 г (81,4 моля) трифторметана в час. Пиролизные газы нейтрализовали интенсивной промьт вкой водой и после просушивания обычными осушителями конченсирова IH в сильно охлажденном явтокляве.

Состав пиролизного газа, вес. % (моль)

Гексафторэтан 3,42

Трифторметан 31,00 (19,7)

Тетрафторэтилен 7,23 (3.2) гт,ругие компоненты, ки пящие при низкой температуре 2.,19

Гексафторпропилен 41,13 (12,2)

Октафторциклобутан 0.90

Компоненты, кипящие при высокой температуре 14,13.

Это соответствует конверсии 75,8% и селекПропускная способность, кг/час (моль)

Температура, С.

Конверсия, %

Селективн-сть, %

Использование пространства и времени (г, час см ) относительно 1,1-дифторэтилена тивности 69,7% в отношении обрязовавтцттхся молей тетрафторэтилен н гексафторпропилена. Производите пьность поверхности

2,83 г/час сьт, использование пространства

5 и времени 5,04 г/час. смз.

Пример ы 7 — 9. Через реактор с 1тетьтрытя сегментами и объе. ом 2345 см пропустили

1-хлор-1,1-дифторэтан. Нагрев сегментного реактооа и обработку пиполизного газа производили по примеру 4.

Условия реактттттт и пол тснттт.те результаты представлены в табл. 1 и 2.

Пример ьт 10 — 13. Через реакционное устройство, описанное в примепах 7 — 9. пропустили монохлордттфторхтетян. Пттролнзный газ обрябатывалтт по приьтепт 2.

Условия реакции и полученные результаты и едставленьт в табл. 3 и 4.

Пример ы 14 — 18. Чепез реакционное устройство, описаппое в примерах 7 — 9, пропускали трифторметяп. Пиролизньте газы обрабатывали по примеру 3.

Условия реакции, я также полутенньте резтльтятьт приведены в табл. 5 и 6.

Количество компонентов (%/моль) в примерах

7 8 9

444356

Таблица 4

Примеры

Показатели

10 11 12

95(1098,26) 75

75(867,05), 75

Пропускная способность, кг/час (моль) 820

780

Температура, С

Конверсия,,, Селективность, О

730

800

52,92

53,91

72,39

42,76

85,94

86,88

8,659

76,02

87, 86

10,649

10,17

Использование пространства и времени (г/час см ) относительно тетра фторэтилена

6,95

Таблица 5

Количество компонентов (О//моль) в примерах

Компоненты

17 18

15 16

Гексафторэтан

Трифторметан

Тетрафторэтилен

Другие компоненты, при низкой температуре кипящие

37,30/97,23

1,49

14,14

25,40/70,85

0,92

6,41

28,05/61,93

I,14

7,37

38,00/80,39

1,49

16,69

31,70/51,55

1,25

10,15

Гексафторпропилен

Октафторциклобутан

Другие компоненты, при высокой температуре кипящие

Таблица 6

Примеры

Показатели

15 16 17 18

14 1

50(714,28) 30(420,57) 40(571/42) 40 следний про водят в реакторе, разделенном сегментными перегородка ми.

2. Способ по,п. 1, о т л и ч а ю щ и й;с я тем, что пиролизный газ последовательно пропу5 окают через отдельные сегменты,и при переходе в новый сегмент изменяют направление движения на противоположное, Предмет изобретения

1. Саособ получения фторалкенав пиролизом фтаралканов или фторхлоралканов, содержащих в молекуле хотя бы один атом водорода, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса,,поПропускная способность, кг/час (моль)

Температура, С

Конверсия, О

Селективность, ;, Использование пространства и времени (г/час см ) относительно

С4Р4 и Сз 4

1,01/1,79

42,50/148,08

10,80/26,34

2,57

65,45

73,92

4,42

0,53/1,28

48,05/227,32

12,40/41,07

2,46

60,22

77,86

5,71

0,54/1,24

34,85/157,97

6,00/19,039

2,48

72,33

67,54

5,96

0,67/2,03

51,22/307,05

13,31/55,69

2,06

57,01

79,54

6,90

0,73/2,07

30,33/169,42

13,20/51,61

2,83

76,28

72,48

8,42

444356

Составитель М. Баргамова

Корректор Л. Денисова

Техред Т. Курилко

Редактор Н. Джарагетти

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 950/17 Изд. Мз 405 Тираж 506 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5