Способ получения хлористого аллила

Способ получения хлористого аллила

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОО1ОЕ Осватеинх

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистически

Реслублик (6 1 ) Дон олн HTC.1 ü1 3 ()е к а нт, l311, 1,-133 (22) Заявлено 16.04.79 (21) 2753463,"23-04 с присоединение) заявки №-(23) Прноритет— (43) Опубликовано 07.0 ).81. Вк>л ic)e;;;, № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05,81. (51) М. Кл.

С 07 С 21/04

С 07 С )7i 08

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 547.412.723. .07(088.8) (72) Авторы изобрстения А. М. Потапов, У. Ш. Рысаев и С. P Рафиков (71) Заявитель Уфимский нефтяной институт и Институт химии Башкирского филиала АН СССР, t (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

ХЛОРИСТОГО АЛЛИЛА

Изобретение относится к способу полу чения хлористого аллила, который является одним из важных продуктов органического синтеза.

Известен способ получения хлористого аллила путем оксихлорирования пропилена смесью хлористого водорода и воздуха в кипящем слое катализатора — — природного минерала обсидиана при 400- 500 С.

При 500 С и мольном соотношении пропилеи: хлористый водород: воздух 1: 2: 2,7 достигают следующих показателей: выход хлористого аллила на пропущенный пропилеи 58 5 вес %, на пропущенный хлористый водород 29,8 вес. /о, на прореагировавший пропилеи 68,9 вес. %, на нрореагнровавший x;Ioj)HcTblll водород 92,8 вес. % (1).

Недостаткам и этого способа являются низкий выход хлористого аллила

29,8 вес. % (на пропущенный хлористый водород) и частое закоксовыванне катал3затора, что усложняет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения хлористого аллила окислительным хлорированием пропилена смесью хлористого водорода и воздуха в паровой фазе при 500 С в присутствии катализатора смеси хлоридов меди, магния и лития, содержащих медь в количестве от 0,1;lo

3,0 ат. %, магний - — от 1,0 до 10 ат. %, литий от 5,0 до 15,0 ат. %, на инертном носителе — - пемзе. Y,онверсия исходных реагентов до 48,5%. Выход хлористого алли

1а на превращенный хлористый водород около 92 вес. %, на пропущенный пропилеи

44,62 вес. %;2).

10 Недостатками этого способа являются низкая конверсия исходных реагентов и, как следствие, низкий выход хлористого аллила на пропущенный пропилеи (44,62 вес. %).

Целью изобретения является повышение выхода хлористого аллила (на пропущенный хлорнстый 13o Iopo,z) li уil))olilgllli; процесса.

Поставленная цель,достигается тем, что в качестве носителя используют термообработанную при 1400 С окись ал)омнния или карборунд, а в качестве хлоридов металлов — смесь хлоридов калия, лантапз и неодима при мольном соотношении медь:калий:лантан:неодим 1,0:0,5 — 3,0:0,5-2,0:0,5 — 2,0, при содержании меди 0,5 — 4,0 . от всса носителя и общем количестве хлоридов металлов 2,18 — 14,69% от веса 1!о13О сителя и процесс ведут при 430 — 500 C.

827470

11одача реагентов, г/ч д,О сз сс а о

И

O! о о

Q p

Р

o z ,0, о еч

Носитель, его удельная поверхность, м"/i! ! с о

Состав катализатора

С>

Г

495

2,0

СиС!з, КС!, .аС1з 1оС1з

COCCI:, КСI, 1-аС! з, М ЙС!з

36,14

Тсрмообработаииая окись алюминия. 1,0

Кар бору ил, О,!

16,49 54.89 46,60

15,79 54,89 46,69

3 1,32

495

2,0

34,60

30,00

Влияние температуры иа процесс

31,30 6,48

31,33 16,50

31,30 16.48

54,88

54,90

54 88

СпС!з, КС1, 1 аСlз, NdCI;

СиС4, КС ., LaCI Мс!С!з

CuCI., КС1, 1 аС1з, МЙС!з

3!з.!2

40,35

450

2,0

То ке

3!1,16

46,7Г>

38,95 185

2,0

36,12

510

2,0

Гермоооработаииая окись а,иоминия, 1,0

Влияние времени контакта иа процесс

-! 2,07

16,56 55.13

17,1! 56.96

I 6,5! 54,96

31,45

32,49 4431,36

36,30

КС1, NdC13

КС!, М 4С1з

КСI, NdClq

495

СиС4, 1 аСlз, CuCI.-, .! аС!з, С иС1з, 1 аС!з, l,0

То зке

37,49

3.0

35,03

36,19 95

11 р и м с и а н и е Количество меди 1% от веса носителя. Атомное соотношение металлов в катангзаторс — Си: К: 1 à: Nd = 1: 2; 1: l. Мольиое соотношение пропилеи: хлористый водород: кислоПроцесс предпочтительно ведут прп температуре 485 — 495 С и мольном соотношении пропилеи:хлористый водород:кислород воздуха 1:1:0,5 — 0,6.

П р и м с р 1. а) Приготовление катализатора.

Фракц по 0,2 — 0,5 мм окиси алюминия, нмсюгцсй удельную поверхность 200 м /г, нагревают при 1400 С не менее 1 ч. Получают носитель с удельной поверхностью

1 мз/r. Г1риготавливают смесь хлоридов меди, калия, лантана и неодима. Для этого

4,44 г хлорида меди, 5,06 г хлористого калия, 8,10 г треххлористого лантана, 8,28 r треххлористого неодима растворяют в дистиллированной воде. В этот раствор вносят 210 г окиси алюминия, приготог;ленной, как описано выше. Раствор перемешивают н выпаривают. Окончатсльную сушку ката,!нзатора ведут при 120 С до постоянного веса, Для проведения опыта 2 берут 52 мл катализатора, приготовленного по вышеуказанной методике. б) Получение хлористого аллила.

Окислительное хлорнрованис пропилена проводят с кипя!цим слоем катализатора, Рсакто ) представляет собой стеклянную

1 трубку внутренним диаметром 22 мм ii длннон 400 мм. Верхняя часть реактора нмсст расширение для сепарации катализатора от отходящих продуктов реакци! .

8 нижней части реактора распо,чожены два патрубка для ввода реагентов, а в верхней части -- патрубок для отвода продуктов реакции. По центру реактора расположен карман для термопары. Для поддержания равномерного кипягцсго слоя в нижней

35 части реактора размещен фильтр Шотта.

Обогрев реактора электрический. Температуру реактора контролируют тсрмопарой.

Температуру в реакторе поддерживают равной 495 С.

40 В нижнюю часть реактора подают

36,14 г/ч пропилена, 31,32 г/ч vëîðèñòîão водорода, 16,49 r/÷ азота. 1(ипяц1ий слой в реакторе поддерживают подачей реагентов. Линейная скорость при этом составля45 ст 7 см/сек.

Продукты реакции после реактора направляют в ловушки, которые охлаждают до — 70 С, где улавливают хлорорганическуlo часть отходящих газов и реакционную воду. Хлорнстый водород, избыток пропилена, азот и продукты разложения далее проходят через поглотитсльный сосуд с водой, где полностью поглощают хлористый водород. Избыток пропилена, азот, окись

55 н двуокись углерода собира!от в газометрс.

Ловушки с хлорорганической частью и водой после отгонки сконденсировавшегося пропилена взвешивают н отделяют воду

60 с помощ!но делительной воронки, Водну!о часть (13 г) сливают в поглотительный сосуд. Хлорорганическую часть продуктов (46,6 г) анализируют, Анализ хлорпроизводны» проводят хроматографическим ме65 толом, 827470

Конверсия реагентов, О, СC.1CÅTII 8!!OCT!c образования

Х.1ОРИСТОГО а,1.1и,1а, нсс.

Состав катализата, вес. О о с с да о со

Cj Ca c о с

=- "ас

=ос

CD o CCC о.:с =В с оо

C 3. с о

Y. о о

f» о о о =.

Я

0 3

X ca о

0 о. о ° о д

Х

o z

= о

О О с г. с

C—

C о о о= о г, X

«Г

О оо.: о.

О

0 х о ь о. =

О О о

% о а

- с о о о о =

Р О

1

75,23

92.05

92,03

66,68

82,82

5,12

71,74

0,73

0,32

94,05 1,93

1,84

1,!3

90,43

86,88

67,68

80,68

74,85

77,86

0,67

0,16

1,5!

9 i,2!

4,07

2.37

0,96 — 60.25

45,6!

72,70

3,22

68,88

62,93

56,22

72,38

60,09

74,25 21,12

1,78

87.59

3,41

63,40

73,76

77Л0

87,12

О Г1 73.30

ОЛ8

4 22

89,15

2,94

2,95

0,71 65,37

6,97

50,77

84.50

80.20

1,24

85,62

8,02

1,32

3,09

64,061 64,38 91,94

60,62

94,45

2,41

65,82

1,37 0,16

1,41 0.56

2,07 4,92

94,95

2,72

0,81

69,62 82,04

89,18

73,62

6,О1

83,89

74,02

62,39

62,09

0,65

90,19

2,!0

5,07

5832

5500 I 8600

40,09

10,91

76,09

9,64

1,20

6,07

Нспрорсагировавший хлористый водород определяют кислотно-щелочным титрованием. В качестгс индикатора используют метилоранж. Обнаруживают 8,85 г не- 35 прореагировавшего хлористого водорода.

Газообразную часть продуктов реакции после измерения объема анализируют на хроматографе. В газообразной части продуктов реакции обнаруживают 2,2 г дву- 40 окиси углерода, 0,7 г окиси углерода, 11,8 г пропилена, 54,9 г азота и 2,8 г кислорода.

Количество образовавшегося кокса определяют путем выжига кислородом воздуха.

Двуокись углерода, выделившуюся при от- 45 жиге, абсорбируют»a аскарите и последний взвешивают. Такич образом, обнаруживают 0,8 г нропилена, ушедшего на образование отложений на катализаторе.

Полученную смесь хлорпроизводных в количестве 46,6 г (после анализа на состав) подвергают ректификации. Получаю г три фракции: 1 — фракция, кипящая до

44,7 С, в количестве 1,05 г; II — фракция, кипящая от 44,7 до 45,1 С, в количестве

44,5 r; 111 — фракция (остаток), кипящая выше 45,1 С, в количестве 1,05 г (включены условно потери в процессе ректификаIlHH) .

Вторую фракцию анализируют хромато- 60 графическим методом. Содержание хлористого аллила 97,0%. Выход хлористого аллила от тсории 66 всс. % на пропущенный хлористый водород и 66 вес. % на пропущенный пропилеи.

Г1рих!сры 2 — 8. Условия и результаты, полученные в примерах 2 — 8, сведены в таблицу.

Предлагаемый способ получения хлористого аллила характеризуется следующими технико-экономическими показателями: повышается конверсия хлористого водорода до 71 вес. о, повышается выход хлористого аллила до 66,68 вес. % на пропущенный пропилеи; повышается выход хлористого аллила до 66,68 вес. % на пропущенный хлористый водород; упрощается процесс за счет снижения рецик.I!I хлористого водорода (рецикл последнего снижается за счет увеличения его конверсии н за счет уменьшения мольного соотношения НС1:пропилеи 1:1). уменьшается сгорание пропилена до

5 вес. % (в расчете на пропущенный пропилеи) .

Формула изобретения

1. Способ получения хлористого аллила путем окислитсльного хлорирования пропилена смесью хлористого водорода и воздуva при повышенной температуре в присутствии катализатора — смеси хлорида меди и хлоридов металлов на носителе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, в качестве носителя используют термообработанную при

1400 С окись алюминия или карборунд, а

827470

Составитель Н. Гозалова

Техред И. Пенчко

Корректор О, Гусева

Редактор 3. Бородкина

Тираж 448 Изд. Ме 288

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 3007

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома в качестве хлоридов металлов — — смесь хлоридов калия, лантана If неодима при мольном соотношении медь:калий:лантан .

;неодим 1:0,5- — 3,0:0,5 — 2,0:0,5 — 2,0, при содержании меди 0,5 — 4,0% от веса носителя и обшсм количестве хлоридов металлов

2,18 — 14,69 /О от веса носителя и процесс ведут при 430 — 500 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре

485 — 495 C и мольном соотношении пропилеи: хлористый водород; кислород воздуха

1: 1: 0,5-0,6.

Источники информ ации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

_#_. 400564, кл. С 07 С 17/10, 21,06.7!.

2, Авторское свидетельство СССР

Х 234991, кл. В 01 Л 27/10, 13.11.67 (про10 тотип) .