Способ очистки 1,2-дихлорэтана от трихлорэтилена

Способ очистки 1,2-дихлорэтана от трихлорэтилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистицеских

Республик (») 51 Û

1 (61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено24.12.73 (21) 1 981 002/23-4 (23) Приоритет- (32) 27.12.72 (31) 7246391 (33)фр ц (51) М. Кл. С 07С 17/38

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР на делам нэооретений и открытий (43) Опубликовано 15.04,76.Бюллетень №14 (53) УДК 547,412.722 (088.8) (45) Дата опубликования описания 26.10.7

Иностранцы

Жан-Клоц Стрини и Жан Раймонд Косте (франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

Рон-Прожиль" (.Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ 1,2-ДИХЛОРЭТАНА ОТ ТРИХЛОРЭТИЛЕНА

Изобретение относится к способу очистки 1,2-,цихлорэтана, используемого как полупродукт для получения винилхлорнца, от трихлорэтилена, Трихлорэтилен затруцняет проведение процесса пиролиза 1,2-,цихлорэтана с целью получения винилхлорида вследствие сильного коксообразования и снижения конверсии дихлорэтана.

Известен способ очистки 1,2-дихлорэтана от трихлорэтилена хлорированием хлором 10 в жицкой фазе при 20-80 С без доступа ет света в присутствии хлорного железа в качестве катализатора. При этом трихлорэтилен переходит в пентахлорэтан и послец ний легко удаляют обычной перегонкой. 15

Недостатком известного способа является сложность технологического осушествления процесса при полном протекании реакции хлорирования, вследствие использования реакторов больших обьемов, т. к. реакция хлорирования в этих условиях протекает очень медленно.

С целью. устранения указанного нецостатка, а именно — с целью усовершенствования и интенсификации технологическо- 2 го процесса прецлагается вести процесс в присутбтвии этилена при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 50-110 и молярном отношении трихлорэтилена к хлору 0,009-0,02.

Предпочтительно процесс вести при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 90-110 и трихлорэтилена к хлору

0;009-0,01 1.

В присутствии этилена реакция хлорирования трихлорэтилена в укаэанных выше условиях неожиданно ускоряется. При одной и той же процолжительности реакции конверсия трихлорэтилена. в присутствии этилена на 10-20% больше чем без использования этилена.

Хлор, ввоцимый в молекулярном состоянии в однородную зону реакции, растворяется в реакционной среде, и его концентрация должна:: подцерживаться в прецелах

0,5-20 г на 1 кг реакционной массы, прецпочтительно 2-10 г на 1 кг.

Используемый молекулярный хлор согласно изобретению может быть либо. в жицком внце, в этом случае его перец использова5 10990

20 нием переводят в газообразное состояние, либо в вице неочищенного газа, каким является газ, собираемый Н8 выходе из цехов по произвоцству хлора электролизом воцных растворов хлористого натрия. Практически равноценным является применение жидкого хлора чистотой 99,9% или хлора чистотой 95%, причем. основными загрязнениями являются С0, 0 N и СО.

Эти газы в рабочих условиях. реакции являются инертными. Используемый хлор может быть разбавлен инертными газами, упомянутыми выше. Разбавление хлора этими газами паже при молярном отношении разбавителя к хлору 1: 1 не оказывает заметного влияния на хоц реакции. Выгоцным является провецение хлорирования при 40-60 С в количестве кислоты о

Льюиса (катализатор), равном 20-800, прецпочтительно 60-200 ч. на миллион в расчете на вес реакционной срецы. В случае применения безводного хлорного железа оно может быть либо непосредственно введено в оцнородную зону, либо образовано в зоне взаимодействием хлора со стальными стенками или с,цругими железными сплавами, разъецаемыми хлором, например с токарной стружкой.или окислами железа.

Согласно предлагаемому способу, предпочтительно, чтобы количество влаги, которая может присутствовать в оцнородной зоне, было намного ниже 200, в частности ниже 80 ч. на миллион в расчете на вес жидкой реакционной среды. В случае, если в качестве катализатора используется хлорное железо. молярнце отношение..

Й еС 1 к Н 0 в жидкой реакционной сре2 2 це по меньшей мере равно 1.

Установлено, что цавление не оказывает влияния на реакции хлорирования, происхоцяшие в зоне оцнороцной реакции.

Пример 1. Реакцию хлорирования осуществляют в цилинцрическом реакторе из обычной стали, оснащенном системой цля подцержания температуры внутри реактора. Эта система состоит из циркуляционного насоса, произвоцительность которого может варьироваться от 200 до 800 л/ч и который всасывает жицкий 1,2-,цихлорэтан из нижней части реактора и поцает его через теплообменник в верхнюю часть. Рактор снабжен системой, позволяющий осуществить изменение высоты перелива, что приводит к варьированию полезного объема реактора. Газы, отхоцящие через верхнюю часть реактора, проходят через коиценсатор, затем через две колон ны, орошаемые водой и содой для уцале30

% ния соответственно хлористоводородной кислоты и хлора, Температуру реактора устанавливают на уровне 60 С и вводят в него в отсутствии светового излучения непрерывно следующие вещества: 750 г/ч

1,2-,цихлорэтана, содержащего 10 вес. ч. на миллион влаги (воды), 200 вес. ч. на миллион хлорного железа и 1 вес. % трихлорэтилена (7,5 г/ч или 0,057 моль/ч);

4,28 моль/ч хлора, соцержащего 97% чистого хлора (важнейшие загрязнения

СО, СО, М, Н, 02); 4,2 моля/ч этилена.

Концентрацию хлора, растворенного в реакционной среде, поццерживают примерно

3,7 г/кг (после фиксирования полезного объема реактора 3,83 л), что соответству ет времени пребывания 4 ч.

Молярные отношения С Н к С НС1

С НС1 3 к С1 и РеС1 к Н20 равны соответственно приблизительно 73,6;

0,013 и 2,2.

По истечении 18 ч: реакции собирают непрерывно 1,2-,цихлорэтан, анализ которого показывает, что трихлорэтилен превращен в пентахлорэтан с выходом 94%.

Количество образовавшегося 1, 1,2-трихлорэтана составляет около 0,09 . вес, % по отношению к полученному 1,2-,цихлорэтану.

О и ы т 1 (сравнительный). для того, чтобы показать, как протекает реакция хлорирования трихлорэтилена в отсутствии этилена, пример 1 был воспроизведен с тем отличием, что подача хлора составляет 0,086 молей/ч, а. этилен вообще не поцается, причем молярное отношение

С2НС1 3 к С1 2 р вно 0,66, а С2Н4 к

С НС 1 равно О. Концентрацию растворенного хлора поццерживают примерно

3,7 r/кг реакционной жидкости. Полезный объем реактора уменьшен,цо 2,5 л с тем, чтобы он соответствовал времени пребывания 4 ч, как и в примере 1. По истечении

18 ч реакции анализ 1,2-,цихлорэтана, который протекает непрерывно, показывает, что только 78% трихлорэтилена перевецено (преобразовано) в пентахлорэтан и что он содержит около 3,7 r/êã растворенного хлора.

О п ы т 2 (с р а в н и т е л ь н ы й).

Опыт провецен в соответствии с примером 1 но вместо 4,2 молей/ч этилена ввоцят

1/10 молей/ч, что соответствует молярному отношению С Н к С НС1 около

19,3, а вместо 4,28 молей/ч хлора пода510990

Составитель В.Планичев

Техред Е. Петрова КорРектор Л.Врахнина

Редактор Т.Девятко

Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Заказ 243/10

113О35,- Москва, Ж 35, Раушская наб, д.4/5

Москва, Енисейская ул., 2 «Гипроводхоз ют 1,12 молей/ч, что дает молярное отношение С НС 1 к С 1 около 0,05. Концентрацию растворенного хлора подцерживают 3,7 г/кг реакционной жидкости. Высоту перелива фиксируют таким образом, чтобы иметь полезный объем 2,83 л, что соответствует времени пребывания компонентов в реакционной зоне 4 ч. По истече- нии 18 ч реакции установлено, .что было преобразовано только 78% введенного трихлорэтилена.

О п ы т 3 (с р а в н и т е л ь н ы й).

Опыт проводят с целью выяснения возможности достижения без поцачи этилена коэффициента превращения трихлорэтилена в пентахлорэтан поряцка 94%, то есть такого же, -. как и в примере 1. Рабочие условия такие же, как и в приведенном выше опыте 1. Выяснено, что полезный объем реакции равен 8,2 л,что соответствует более чем,цвойному объему примера 1 при одинаковых результатах.

Пример 2. В реактор, описанный в примере 1, в котором перелив установлен так, что реакционный обвем равен

4,5 л ввоцят при 60оС 750.г/ч,цихлорэтана, соцержащего менее 15 вес. ч. на миллион воцы и 1 вес. % трихлорэтилена.

В реактор подают 6,34 моля/ч хлора и приблизительно 6,2 моля/ч С Н с тем, 30 чтобы иметь концентрацию хлора, растворенного в дихлорэтане, равную 3,7 г/кг.

Молярные отношения С Н к С НС1

35 и С НС1 3 к С 12 составляют соответственно около 108,8 и 0,009. Молярное соотношение Г С 1 к Н 0 равно примерно

2. По прошествии 18 ч по данным анализа

1, 2- дихлорэтана, который вытекает непрерывно из реактора, определяют, что коэффициент превращения трихлорэтинена составляет 97%. Количество произвеценного 1,1,2-трихлорэтана составляет 0,09 . вес. % (в расчете на полученный 1,6-,цихлорэтан), причем для,цостижения коэффициента превращения трихлорэтилена

97% в условиях сравнительного опыта 1 примера 1 необхоцимо использовать реактор с полезным объемом 16 л.

Пример 3. В реактор примера 1 с реакционным объемом 4,83 л ввоцят при

60 С, помимо 750 г/ч 1,2-,цихлорэтана, содержащего 1% трихлорэтилена и 20 вес.ч. на миллион воды, 7,55 молей/ч хлора, содержащего 97% чистого хлора, и 7,3 моль/ч С Н для получения концентрации растворенного хлора, равной 3,7 r/êã, Молярные отношения С Н к С НС1 С2НС1 3 С1 и Р С1 2 к Н2О в реакционной жидкости составляютсоответственно около 1 2 9, О, 007 и 2. По истечении 18 ч анализируют 1,2-,цихлорэтан и устанавливают, что превращено 97% трихлорэтилена. Количество .произведенного

1,1,2-трихлорэтана равно 0,09 вес. % в расчете на полученный 1,2-,цихлорэтан.

Формула изобретения

1. Способ очистки 1,2-,цихлорэтана от трихлорэтилена путем хлорирования в жидкой фазе хлором при 20-80оС без доступа света в присутствии хлорного железа с последующим выцелением целевого продукта известными приемами, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью усовершенст вования и интенсификации технологического процесса, послециий ведут в присутствии этилена, при молярном отношении этилена к трихлорэтилену 50-110и трихлорэтилена к хлору 0,009-0,02.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что процесс ведут при молярном отношении этилена к трихлоРэтилену, равном 90-110.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что процесс ведут при малярном отношении трихлорэтилеиа к хлору 0,009-0,011.