Способ получения 1,2,3-трихлорпопена

Способ получения 1,2,3-трихлорпопена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г

Ф

Г, Qr<

О П И С А Н И Е (и) 474I3I

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. С 07с 21/04 (22) Заявлено 15.12.72 (21) 1860620/23-4 (32) Приоритет 17.12.71 (31) 210111 (33) CIIIA

Опубликовано 14,06.75. Бюллетень № 22

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий (53) УДК 547.222(088.8) Дата опубликования описания 18.09.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

Ловел Ричард Смитт (США) Иностранная фирма

«Монсанто Компани> (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2,3-ТРИХЛОРПРОПЕНА

Изобретение относится к способу получения

1,2,3-трихлорпропена, применяемого в качестве промежуточного продукта при получении некоторых пестицидов и других химических продуктов.

I !çâåñòåí способ получения 1,2,3-трихлорпропена путем хлорирования 2,3-дихлорпропспа хлором при 40 †1 Г в присутствии катализатора хлорида алюминия и хлорида железа. Степень превращения 2,3-дихлорпропена в целевой продукт 0,53 — 0,57.

По известному способу необходимо использовать катализатор и довольно труднодоступный 2,3-дихлорпропен, который нужно специально получать. Кроме того, процесс ведут в жидкой фазе, что значительно менее эффективно, чем в случае проведения процесса в паровой фазе.

Предлагаемый способ является более экономичным и простым непрерывным способом получения 1,2,3-трихлорпропена из смесей 2хлорпропена и 2,3-дихлорпропена хлорированием в паровой фазе.

По предлагаемому способу в качестве сырья, подвергаемого хлорированию, рекомендуется использовать 2-хлорпропен и вести процесс при 460 †5 С в паровой фазе в присутствии 2,3-дихлорпропена в качестве разбавителя при весовом соотношении 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена 0,2: 1 — 0,6: 1.

Предпочтительно вести процесс при весовом соотношении хлора и смеси исходных хлорпропенов, равном 0,1: 1 — 0,3: 1.

Желательно процесс вести при продолжительности пребывания реагентов в реакционной зоне 0,2 — 0,4 с. !!редлагаемый новый способ состоит из нескольких стадий:

1) получение жидкой исходной смеси 2хлорпропена и 2,3-дихлорпропена; 2) превращение этой жидкой смеси в парообразное состояние; 3) нагревапие парообразной смеси

15 до определенной температуры; 4) смешение хлора с нагретыми парами; 5) введение полученной реакционной смеси в реактор в условиях, обеспечивающих реакцию замещения хлором; 6) охлаждение вытекающего из реактора потока с целью конденсации присутствующих хлорпропенов; 7) фракционированная перегонка конденсата с целью отделения 12,3-трихлорпропена от непрореагировавшего

2-хлорпропена н образовавшегося при реакции 2,3-дихлорпропена; 8) отбор целевого 1, 2,3-трихлорпропена и возвращение 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена на первую стадию для повторения цикла.

474131

Исходную жидкую смесь получают при смешении 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена при весовом соотношении 0,21: 1 — О,б: 1 и предпочтительно при 0,4: 1 — 0,5: 1. Оптимальное соотношение в каждом отдельном случае зависит от условий, в которых ведется реакция. Это значит, что соотношение компонентов выоирают в зависимости от количества

2,3-дихлорпропена, образуемого из хлорпропена при определенных условиях реакции.

Очень важ«о, чтобы сохранялось количественное равновесие 2,3-дихлорпропена в исходнои смеси. В продолжение всего процесса количество 2,3-дихлорпропена в удаляемом из реактора потоке должно быть больше его содержания в поступающем в реактор потоке, чтобы компенсировать потери его при перегонке и циркуляции. Обычно для компенсации этих потерь достаточен избыток, равньш

2 — 3%.

При досту пности 2-хлорпропена экономически выгодно применять его в качестве единственного исходного продукта. В этом случае вначале через реакционную систему пропускают 2-хлорпропен, а затем образовавшийся 2, 3-дихлорпропен и непрореагировавший 2хлорпропен поступают в зону смешения их с необходимым дополнительным количеством

2-хлорпропена.

Полученную жидкую смесь направляют в испаритель для образования паровой фазы.

Пары хлорпропенов поступают в нагреватель перед смешением их с газообразным хлором.

1ак как хлор и олефиновые соединения обычно быстро реагируют с присоединением галогена при контактировании при относительно низких температурах, то во избежание присоединения галогена необходимо, чтобы реагенты соприкасались при повышенной температуре. Температура предварительного нагрева не имеет решающего значения и необходимо только, чтобы она была высокой в достаточной степени для торможения реакций присоединения галогена. Вообще установлено, что достаточна температура 280 — 400"С.

Пос з нагреватель го— рапса хлорпропепоаые пары смешила отса с хлором до образования реакционной смеси с весовым отношением хлора ко всем хлорпропенам в пределах примерно 0,1: 1 — 0,3: 1 или предпочтительно в пределах 0,20: 1 — 0,25: 1, Эти отношения оптимальны, так как при более низкой относительной концентрации хлора происходит восстановительная по существу конверсия, а при большей концентрации происходит черезмерное разложение целевого продукта.

После смешения хлорпропеновых углеводородов с хлором желательно, чтобы температура реакционной смеси как можно быстрее достигла температуры, необходимой для реакции, благодаря чему образование побочных продуктов будет минимальным, Поэтому газообразную смесь необходимо немедленно вводить в реактор, в котором поддерживается

65 температура 460 †5 С и предпочтительно

480 †4"С. Установлено, что реакции присоедине1 ия хлора подавляются и происходит главным образом реакция замещения хлором при температуре выше 4бО С. Однако температуры выше 500"С применять нежелательklo, гак как при таких температурах происходит разложение и черезмерное образование ка!.Оонизированного хлорпропена.

k 1 a1(k1kkÿ замещения экзОтермическач, Ола годаря чему 1емпература реагиру1ощей смеси, необходимая для предварительного нагревания, повышается до требуемой в реакторе.

Для поддержания неооходимой в реакторе ТЕМПЕpdTVpbk ТрЕоуЕТС>а a010МаТНЧЕСКИЙ КОНтр Оль.

Тродолжи1ельность пребывания реакционной смеси в реакторе должна быть 0,2 — 0,4 с предпочтительно О,a5 — 0,35 с. !1ри продолжительности пребывания реакционной смеси в реакторе менее 0,2 с происходит черезмерный нроскок хлора, а при продолжительности более 0,4 с происходит осмоление, закупорка

peaктОpa и paс11pост рa11eние пламени.

Целесообразно конденсировать все продукты потока, выходящего из реактора, кроме хлористого водорода и непрореагировавшего хлора, путем пропускания его через конденсатор, охлажденный до более низкой температуры, чем температура кипения наиболее низкокипящего хлорт ропенового реагента. Хлористый водород, образующийся при реакции, и ненрореагировавший хлор проводят через конденсатор в скруббер для соора и удаления.

В конце процесса конденсат из конденсатора подвергают фракционированной перегонке для отделения 1,2,3-трихлорпропена от непрореагировавших 2-хлорпропена, 2,3-хлорпропена, ооразовавшегося во время реакции, и разных побочнь1х продуктов реакции, содержащихся в небольших количествах. 1,2,3-трихлорпропен собирают в качестве целевого продукта, а 2-хлорпропен и 2,3-дихлорпропен возвращают на начальную стадию для исполь

1лольшим преимуществом применяемого спосооа является конверсия исходных продуктов непосредственно до целевого продукта и возможность осуществления реакции непрерывным способом. Количество образующихся побочных продуктов составляет менее 10% всего получаемого продукта.

11р и м е р. Жидкую исходную смесь гото вят путем смешения 2-хлорпропена с 2,3-дихлорпропеном при их весовом соотношении

0,44: 1. .жидкую смесь испаряют и пропускают через трубчатый электронагреватель, в котором температура паров повышается примерно до

350"С. Затем нагретые пары смешивают с хлором до образования реакционной смеси с весовым отношением 0,245: 1. Эту смесь немедленно подают в изолированный реактор, в котором поддерживают температуру 480 С; продолжительность пребывания в реакторе 0,3 с.

474131

Предмет изобретения

Составитель Н. Грызалова

Текред 3. Тараненко

Редактор Л. Емельянова

Корректоры: Т. Фисенко и А. Степанова

>акая - о9, l6 Изд. № 1541 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретешш и открытий

Москва, 7К-35, Ратшская наб., д. 4:5

Типография,::; . Сапунова, 2

Реактор, снабженный регулятором температуры, установленным на 480 С, имеет сферическую форму с выходом в конденсатор в донной полусфере и входной форсункой, вставленной примерно в центре реактора. На выходе помещают термопару для контроля температуры в нагревателе, равной примерно

350 С. В результате экзотермической реакции температура в реакторе повышается до 480 С.

Выходящий во время реакции из реактора поток поступает в конденсатор, из которого хлористый водород, образующийся при реакции, и непрореагировавший хлор удаляются в скруббер. Конденсат имеет примерно следующий состав, вес. %:

2,3-Дихлорпропен 62,5

2-Хлорпропен 13,3 цис-1,2,3-трихлорпропен 8,3 транс-1,2,3-трихлорпропен 6,7

Смесь побочных продуктов 9,2

При перегонке конденсата при атмосферном давлении в колонне, рассчитанной на

20 т.т., получают фракцию 1,2,3-трихлорпропена, удаляемую при температуре 130 — 150 С.

При температуре пара до 125 С получают низкокипящую фракцию, имеющую примерно следующий состав, вес. %:

2-Хлорпропен 17,1

1,2-Дихлорпропен 1,1

2,3-Дихлорпропен 80,4

1,2,3-Трихлорпропен 0,8

2,3,3-Трихлорпропен 0,6.

Зтот низкокипящий дистиллат смешивают с 2-хлорпропеном и 2,3-дихлорпропеном прн

5 весовом отношении 0,44: 1 и полученную смесь направляют на следующий цикл процесса.

Выход 1,2,3-трихлорпропена, считая на прореагировавший 2-хлорпропен 57,9%.

1. Способ получе1.ия 1,2,3-трихлорпропена путем xëoðèðîâàíèÿ хлорпропепа хлором при

15 говышенпои температуре и выделением целеОгО ПРОДУ та ИЗВЕСт11Ы:IH ПРИЕМаМП, О тЛ Ии и ю г; и и с я тем, ч-;о, с целью повышения

";,ôôå1,,ивпости процесса и расширения сырьегой базы, в качестве хлорпропепа использурО ют 2-хлорпроген и процесс ведут при 460—

500 С в присутствии 2,3-дпх..:орпропена в качестве разбавителя при вес. вом соотношении

-хлорпропена и 2,3-дихлор 1ропена 0,2: 1—

G,6: 1.

2.Способ по п. 1, отл и и и ю .ци йс я тем, что процесс ведут при весовом соотношении хлора и смеси исход .:ых iлор: ропенов, равном О,1: 1 — 03: 1.

3. Способ по пп. 1 и 2, о л и ч а ю шийся тем, что продол:кительпость пребывания реагентов в реакционной зоне 0,2- -ОА с.