Способ получения твердого хлорпарафина

Способ получения твердого хлорпарафина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

Р2) Завалеg 140777 Р1) 2506584/23-04 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 250979. Бюллетень Но 35

Дата опубликования описания 250979

Сеюз Советским

Сев иалнстическнм

Республик

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй

H.Ã.Âoðoáüåâà, B.Н.Антипов, О.A,Çàéäìàí, В.П.Плетнева, А.П. Сидоренкова и 10.A. Трегер (72) Авторы изобретения (7) ) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ХЛОРПАРАФИНА

Изобретение относитс я к химической промышленности и касается способа получения высокохлорированных твер- дых парафинов, ис пол ьз уемых в народном хозяйстве в качестве огнезащитных добавок для снижения горючести полимерных материалов .

Известны спосЬбы получения вердых хлорпарафинов, заключающиеся в хлорировании парайина с длиной цепи С равной 20-30 газообразным хлором в среде четыреххлористого углерода или другого органического растворителя в присутствии инициатора, например, о азобис-изобутиронитрила, при 70-85 С до содержания хлора 72 — 2% (1) и (2) .

Недос та ток и звес тных способов получения твердого хлорпарафина заключается в том, что хлорирование парафина ведется периодическим методом, что не позволяет увеличить производительности процесса.

Наиболее близким .к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения твердого хлорпарафина по непрерывной схеме хлорированием пара. фина с длиной цепи С -Стов четыреххлористом углероде при повьааенном давлении (20 атм) и температуре 120130 С в течение 50 час газообразным хлором. Процесс ведут в две стадии: первая стадия проходит при 75ОC и атмосферном давлении до получения хлорпарафина с содержанием связанного хлора 40-45%, вторая — при

120-130 С и 20 атм до 72+2% связанного хлора. B качестве инициатора

10 используют обычно азобис-иэобутиронитрил (6 j, Недостатками известного способа являются низкие конверсия по хлору

85%, термостабильность конечного продукта из-за длительной термической обработки и производительность процесса.

Цель изобретения интенсификация процесса, т.е ° сокращение длительности процесса хлорирования, повышение качества целевого продукта (стабильного однородного состава) ° . Это достигается тем, что получение твердого хлорпарафина ведут непрерывным двухступенчатым хлорированием газообразным хлором с противотоком хлора и подачей на первую ступень хлорированного дарафина с содержанием хлора 25-35 вес.% °

Процесс ведут при температуре

30 70-8 5 С в присутствии инициатора, 687060 обычно аэобис-иэобутиронитрила.

Отличительными признаками способа является подача на перьую ступень предварительно хлорированного парафина до содержания хлора 25-35% и проведение процесса обычно с использованием азобис-изобутиронитрила. Хлор можно вводить в каждую ступень,. но предпочтительно в последнюю.

Отхадящие газы направляют в предшествующие ступени. 1О

В качестве инициатора процесса хлорирования используют аэобис-изобутиронитрил. Полученный твердый хлорпарафин выделяют иэ раствора, например, безводным методом в пленочном испарителе или с помощью горячей воды.

Пример 1. Непрерывное хлорирование осуществляют по схеме, состоящей иэ двух ступеней. Для заполнения реакторов реакционными растворами хлор парафинов в них предварительно периодическим методом хлорируют парафин в растворе четыреххлористого углерода в присутствии инициатора. В стек— лянные реакторы объемом 380 мл (диаметр 50 мм, высота 360 мм, рабочий объем 300мл), снабженные рубашкой для обогрева и отводными трубочками для замера температуры, подачи хлора, выхода отходящих газов, входа и ЗО выхода раствора хлорпарафинов и подачи раствора инициатора и обратными холодильниками для конденсации паров четыреххлористого углерода.загружают по 85 r парафина с длиной цепи

С э, температурой плавления 54 С и 21 5 мл четыреххлористого углерода.

Содержимое реакторов нагревают до

70-75 С горячей водой, подаваемой из термостата, и парафии хлорируют @) периодическим методом газообразным

I хлором, подаваемым во второй реактор со скоростью 400+20 мл/мин, в присутствии инициатора — азобис-изобутиронитрила, подаваемого в виде 0,5% раствора в четыреххлористом углероде со скоростью 10 мл/час равными порциями в каждую ступень через каждые

10-15 мии. Отходящие газы направляют последовательно от второго реакто- о ра в первый по ходу загрузки парафина.

При таком режиме хлорирование ведут до содержания хлора в хлорпараФине второй ступени 72+1%, содержание хлор в рпарафиие в первой 55 ступени cocTBHJlRBT 5515%.

После вывода схемы на стационарный режим осуществляют непрерывный процесс получения твердого хлорпарафина при приведенном температурном режи- 60 ме и расходе хлора и. инициатора по противоточной схеме подачи реагентов. Дпя этого в первый хлораторпервая ступень - непрерывно падают хлорпарафии с содержанием хлора 25% 65 (в виде 22+ 2% раствора) в четыреххлористом углероде, полученного пе.риодическим методом; со скоростью 60 мл/час, а во вторую ступень подают газообразный хлор. Отходящие газы второй ступени направляют в первую . и=тупень.

В первой ступени хлорпарафин с со держанием хлора 25% хлорируется отходящими газами второй ступени до содержания хлора 55 5% и непрерывно поступает через затвор в нижнюю часть хлоратора второй ступени, куда одновременно подают газообразный хлор из баллона. Во второй ступени хлорпарафин хлорируют до содержания хлора

72 +1%. Пары четыреххлористого углерода (ЧХУ), уносимые отходящими газами, конденсируют в холодильниках и ЧХУ возвращается в реакторы.

Контроль эа процессом непрерывного хлорирования осуществляют по. анализу проб хлорпарафина на содержание хлора, температуры размягчения и фракционного состава.

При названном режиме время пребывания продуктов хлорирования пара— фина в каждой ступени составляет б час, а в зоне реакции 18 час, съем продукта 50 г/час или 46 кг в час с 1 м . Отходящие газы первой ступени используют для хлорирования исходного парафина с целью улавливания непрореагировавшего хлора, благодаря чему проскок хлора составляет не более 0,5%, т.е. конверсия его равна 99, 5% °

Полученный конечный продукт содержит 71,5% связанного хлора, имеет температуру начала размягчения

78 С, термостабильность — 0,18% и фракционный состав: фракция с содержанием хлора 75-80-1, 5%

72+2- 80% менее 70-28, 5%

Пример 2. Хлорирование проводят в двух ступенях в реакторах и по режиму примера 1.

На первую ступень непрерывно подают 25%-ный раствор хлорпарафина с содержанием хлора 30% в четыреххлористом углероде со скоростью 60 мл/час.

Длительность пребывания продуктов хлорирования парафина в;зоне реакции составляет 18 час, съем продукта

48 кг/час с 1 м . Конверсия хлора

99,6%.

Полученный хлорпарафин содержит

72,3% связанного хлора, температура начала размягчения 81 С, термостабильность 0,2%, фракционный состав: фракция с содержанием хлора 75-80-2, 0%

1 1

72+2-78,5% — менее 70-19,5%

Пример 3. Хлофирование проводят в двух ступенях по режиму

687060

Полученный хлорпарафин содержит

73% хлора, имеет температуру начала размягчения 8 5 С, тевмостабильность о

0,18%, фракционный состав:

Аналитическая характеристика хлорпарафинов, полученных по предложенному и известному способам

Наименование показателей рафина естный

Внешний вид и цвет продукта

Порошок белого цв ета

Порошок к ремов ого цвета

Содержание органически. связанного хлора, %, не менее

70

Температура начала плавления," С, не ниже

75

Термостабильность в пересчете на отщепленный HC1, %, не более

0,2

0,6

Фракционный состав, вес.% фракция с содержанием хлора,%

7 5-80

72 2

18 менее 70 ми качества по цветности и термостабильности ro сравнению с хлорпарафином, полученным по известному спосо— бу.

Т а б л и ц а 2

Технологические параметры процесса получения твердого хлорпарафина б получения оженный

Наименование параметр

Темпе ра т ура реакции, С о давление в системе, ати

70-130

70-80 а тмосферное

99,5

85

Конв ерс и я хлора, %

Съем хлорпарафина с 1 м в час, кг

Из преведенных данных видно, что дого хлорпарафина в 2,5 раза и умень— предложенный способ позволяет интен- шить расход хлора на 15%. Необходимо сифицировать процесс получения твер- r также отметить трудности зксплуатаJ примера 1. На первую ступень непрерывно подают 25%-ный раствор хлорпарафина с содержанием хлора 35% в четыреххлористом углероде со скоррстью 60 мл/час. длительность пребывания продуктов хлорирования парафина в зоне реакции составляет 18 час, съем продукта 50 кг/час с 1 м, 3

Конверсия хлора 99,5%.

Как видно из таблицы, использование предложенного способа получения gp хлорпарафина позволяет получать твердый хлорпарафин с лучшими показателя— фракция с содержанием хлора 75-80 2,0

72+2 -82% менее ° 70 — 16%.

Т а б л и ц а 1

687060

Составитель Н. Гоэалова

Редактор Н. Разумова ТехредН.КОвалеваКорректор Г, Решетник

Заказ 56 53/23 Тираж 513 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ции реакторов с органическими раст» ворителями при повышенных давлении и температуре.

Использование предложенного способа получения твердого хлорпарафина обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: уменьшение длительности хлорирования с 50 до 18 час, что увеличивает производительность процесса в

2,5 раза, съем продукта с 18 кг/час с l м до 46 кг/час, а расход хлора уменьшается с 2 т до 1,6 т продуктаi .быстрота процесса способствует получению хлорпарафина с повышенной термостабильностью; 15 увеличение производительности процесса позволяет изготовить реакторы меньшего объема иэ легированных материалов, которые уменьшают загрязнение хлорпарафина. 20

Формула изобретения

1. Способ получения твердого хлорпарафина 2-х ступенчатым хлорированием парафина с длиной цепи С -С газообразным хлором в среде четыреххлористого углерода при температуре

7 0-8 5 С в присутс твин инициатора, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве исходного парафина используют хлорированный парафин с содержанием хлора 25"35 вес.Ъ.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве инициатора используют азобис-изобутиронитрип

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воробьева Н. Г., Зайдман О. A.

Получение и свойства хлорпарафинов.

Хим.пром. НИИТЭХИМ, кн. 547 с. 138.

2. Патент Польши Р 57653, кл. С 07 С, 120, 2/01, опублик, 1969.

3. Патент Англии М 1197165, кл. С 2 С опублик . 19 70, птютотйп .