Способ получения дихлорбензолов

Способ получения дихлорбензолов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

«»682496

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (51) М.Кл.- С 07 С 25/08

С 07 С 17/12 (61) Дополнительное к авт. свид-,ву— (22) Заявлено 20.06.77 (21) 2498340/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень№ 32 (45) Дата опубликования описания 30.10.79

Гасударственный комитет (53) УД1х 547.539.2.07 (088,8) па делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. А. Потапова, С. P Рафиков, Н. А. Андреев и P. Б. Валитов (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИХЛОРБЕНЗОЛОВ

Изобретение относится к способу получения дихлорбензолов, которые находят применение в народном хозяйстве, в частности орто-дихлорбензол используется как растворитель, для получения диизоцианатов.

Известно окислительное хлорирование бензола до монохлорбензола, в .котором дихлорбензолы образуются в качестве,побочных продуктов (3 — 4 вес. %) 10

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения дихлорбензолов окислительным хлорированием хлорбензола смесью НС! и кислорода 15 в присутствии катализатора, состоящего из

СпС1з и LiC1 в соотношении 5: 1 на у—

А120з при 200 С, при котором выход ортоизомера составляет 3,5 — 4,5% от теории на хлорбензол. 20

По данным сравнительного опыта при температуре 290 С, при прочих равных условиях, выход орто-,изомера составляет

13,28 вес. %.

Недостатком известного способа явлнется низкий выход орто1дихлорбензола, что обусловлено свойствами используемого катализатораа.

Целью изобретения является повышение выхода орто-изомера.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения дихлорбензолов, состоящим в том, что хлорбензол хлорируют смесью хлористого водорода и .кислорода в присутствии катализатора, содержащего хлорную медь, хлорид лития, хлорид калия, двуокись титана в соотношении хлорная медь, хлорид лития, двуокись титана, хлорид калия, равном 1: 0,6 — 0,7:

: 0.4 — 0,6: 0,4 — 0,5, нанесенных на алюмосиликат, и процесс проводят при 280 — 300 С обычно при мольном соотношении хлорбензол: хлористый водород: кислород = 1: 1:

: 0,5, времени контакта 6 сек.

Отличительной особенностью изобретения является использование указанного катализатора и проведение процесса при

280 — 300 С.

На катализаторе данного состава при температуре 290 С, времени, контакта 6 сек стехиометрическом соотношении реагентов получают дихлорбензолы с выходом (за проход) 91,34,вес. % и орто-.изомер с выходом

44,63% (от теории на хлорбензол). С учетом рецикла непрореагировавшего хлорбензола выход дихлорбензолов можно получить количественный, а выход орто-изомера составляет при этом 48,63%. Ниже приводятся примеры выполнения способа.

682496

В качестве подложки используют алюмосиликат, Размер зерна 2 — 3 л4л. Перед приготовлением катализатора носитель прокал>ивают в течение 4 час пр(и 300 С, охлаждают и взвешивают. Рассчитанное количество TICI4 (в пересчете на Т102) осторожно вносят в колбу на 250 лел, в,которую,налито 50 мл дистиллирова(нной воды.

Колбу непрерывно охлаждают. Носитель погружают в данный раствор,и упариваюг при постоянном перемешивании,на водяной бане под тягой. Далее контакт высушивают под инфракрасным испарителем. Затем носитель .погружают в раствор, содержащий рассчитанное количество солей CuCI,, LiCI, КСI, и выпаривают при постоянном перем(ешивании на водяной бане. Окончательную подсушку,катализатора ведут при температуре 120 С до постоянного веса. Приготовленный контакт осторожно прокали- 20 вают в муфле в токе воздуха с постоянным повышением температуры от 250 до 900 С.

Для приготовления катализатора с мольным соотношением хлорная медь, хлорид л(ития, хлорид калия и двуокись титана, Taoлица

Селектив((ость, в ес., ;

Подано, г/ч

Состав хлорпро- i Конверсия, (Ьыход о(> от теории на хлорбензол дуктов, вес. вес. %

Состав катализатора

> > о вол о.

>>> ц о» о ю (х (! со о

m > Q. г(Ехz«о а. с (а. с с >о - х>с (> = сС > 4 о с

> с о о. c-. с х >о

R - o х о

НС1, Оя (о. о о о.х ж

a5 "-. о, >D с о о

o =

>I> х >с с

HCI

> с и с

>> х

> с х

»>

>О >>4

3 4 5 6

1 2

7 8 ( (,52,04

17,90 (73,40 (СиС1,: LiCI: КС1=1

:07:06 иа AI,,O, 13,92 56,96 (7>58

16,36 31,60

7,02, 2,27

0,99

77,60

79,45

31,58 > 81,50 (>

Cu CI !.(С1: KCI:

:AT!0.,=1: 0,6: 0,4:

: 0,2 на AI,,Î, 98.88! (n9,60, (1

99,80

99,80!

35,70 . 0,76

1 84,90, (8,02 (63,54

7,fj 2,26,0,99

82,50

38,20

CuCI : LiCl: l0,=! .0,6. 0,4. О,о ( на А!.,О, (CuC1: 1.(CI I.С!:

: TiO =1: 06: 04:

: 0,7 на AI»0.„, (36,90 84,02 39,80 (59.87

1 (, 59,72 (8,16

6,98 2,26 0.9!) 0,33

84,90

42,18

84,90

> ( с>1 40, 1 (0,99, 8,26

/ (40,05 0,23

70 226

84,70

8:,40 43,11

36,75

CuCl,: LiCI: КС1:

: Ti0,=1: 0,6: 0,4: 0,4 на А1,,0„. (54,23 45,42 0,25 (!

8,82

91 >34

2,26 0,99

6,99

92,02 48,38

44,63

У(словия опыта: температура 290 С, мольное соотношение хлорбензол: хлористый водород: кислород= 1: 1: 0,5, время контакта 6 сек, время 1 час.

В условиях опыта (¹ 10 за 5 час получают

44,1 г катализата, который фракционируют в вакууме. Получают 44 г дихлорбензолов (99,80% от теории на хлорбензол), из которых после отделения пара-изомера кристаллизацией при охлаждении:выделяют

19,70 г орто-дихлорбензола (44,63% от теоравный 1: 0,6: 0,4: 0,4, берут 4,45 г C0CI, 0,84 г LiCI, 1,002 г КС!, 2,47 г TiC14 (что соответствует 1,042 г TiO-,). Катализатор содержит 7,33o))о солей и 92,67% носителя.

Окислительное хлорирование хлорбензола проводят в паровой фазе в стеклянном проточном реакторе диаметром 25 >иль длиной 300 лл4, снабженном, карманом для термопары и фильтром в нижней части ч>рубки для удержания слоя катализатора.

Верхняя часть, заполн(енная битым кварцевым стеклом, служит испарителем хлорбензола и подогревателем,исходных газов.

Для обеспечения изотермических условий катализатор в реакторе смешивают с карбидом кремния в весовом соотношении 1: 1.

Реакционные газы конденсируют в ловушках при — 15 — — 20 С, непрореагировавшие газы после отмывки водой от НСI поступают в газометр. Продукты реакции идентифици(руют методами газожидкостной хроматографии и ИК-спектроскопии.

Результаты опыта № 10 и сравнительные данные опыта № 1 представлены в таблице.

9, !" (11 (12 (13 14 рии на хлорбензол) с константами, т. кип.

179 †1 С, д",1,3048, и -" 1,5511, отвечающими литературным да(иным. Использование данного способа получения дихлорбензолов,позволяет повысить выход ортодихлорбензола с 13,28 до 44,63% (за проход) с учетом рецикла 48,63% (от теории на хлорбензол); увеличить селективность образования дихлорбензолов с 73,42 до

99,80,вес. %; увеличить селективность образован(ия орто-дихлорбензола с 16,81 до

682496

Ф о р м ул а,изо б р е тен и я

Составитель Н, Гозалова

Техред Н. Строганова

Корректор С. Файн

Редактор T. Пилипенко

Заказ 761/972 Изд. ¹ 490 Тираж 521 Подписное

11ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»

48,38 вес. 0/o повысить выход дихлорбензолов (за проход) с 58,20 до 91,34 вес. с учетом рецикла почти 100 jp (от теории на хлорбензол).

Способ получения дихлорбензолов окислительным хлорированием хлорбензола смесью хлористого водорода и кислорода при повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего iëîðíóþ медь и хлористый литий на носителе, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увели BHèÿ выхода орто-диxloрбензола, используют катализатор, содержащий двуокись титана и xëîðèñòûé калий при весовом соотношении хлорной меди, хлористого лития, двуокиси титана и хлористого калия, равном 1: 0,6 — 0,7: 0,4 — 0,6: 0,4 — 0,5, нанесенных на алюмосиликат, и процесс ведут при температуре 280 — 300 С,