Способ очистки жидких хлоруглеводородов

Способ очистки жидких хлоруглеводородов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. П. Мантуло, И. Н. Новиков и И. Н. Фельдман (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ ХЛОРУГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способу очистки жидких хлоруглеводородов, в частности, таких как метилхлороформ, метиленхлорнд, 1,1-дихлорэтан, хлорбутан и других, используемых как растворители или как полупродукты для промышленности основного органического синтеза, от остатков катализатора — солей металлов переменной валентности и смолистых веществ.

Известен способ очистки жидких хлоруглеводородов от катализатора обработкой хлоругле 1О водорода водой с последующей нейтрализацией сточных вод аммиаком (1).

Недостатком этого способа является о6разование сточных вод.

Известен также способ очистки жидких хлоруглеводородов от хлорного железа эфирам» фосфорной кислоты (2) ..

Недостатком указанного способа является загрязнение продукта фосфорсодержащими ве20 ществами.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки нестойких к

2 повышенной температуре жидкостен от смо» листых веществ,упариванием в пленочном режиме в роторно-пленочных испарителях при температуре, близкой к температуре кипения очищаемой жидкости. После полного выпарива ния пленки на стенках аппарата образуется тонкий порошок илн паста, которые удаляются механическим путем (3).

Однако, для очистки жидких хлоруглеводородов, содержащих остатки катализатора и смолистые вещества, упаривание в пленочном режиме не применяется, так как в этом случае на стенках испарителя остается вязкая смола, очистка от которой настолько сложна, что способ становится не эффективным.

Целью изобретения является упрощение процесса очистки и улучшение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом очистки жидких хлоруглеводородов от остатков катализатора — солей металлов переменной валентности — и смолистых веществ путем упаривания в пленочном режиме

3 952833 в присутствии фторуглеводородной жидкости, представляющей собой алифатические или цик- лические жидкие перфторуглероды с числом углеродных атомов 15 — 30, с температурой кипения 130 — 190 С/10 мм рт. ст., плотностью

1,9 — 2,0 г/см, вязкостью 60 — 120Пз, непрерывно выводимой из зоны упаривания, с последующим отделением остатков катализатора и смолистых веществ от фторуглеродной жидкости отстаиванием, причем процесс упаривания ведут при температуре на 5—

30 С выше температуры кипения исходного хлоруглеводорода.

Кроме того, очистку ведут при весовом соотношении исходного хлоруглеводорода и,. фторуглеродной жидкости 1:1,3 — 1,5, На чертеже изображен прибор -для осуществления способа, Фторуглеродная жидкость в виде пленки 20 непрерывно стекает по нагретой стенке испарителя и выводится из него.

Очищаемый хлоруглеводород набрызгивают на непрерывно движущуюся пленку фторуглеродной жидкости, при этом продукт полностью 25 испаряется с ее поверхности, а состатки катализатора и смолы механически смешиваются с фторированной жидкостью и после выведения ее из испарителя отделяются от нее отстаиванием. После этого жидкость снова возвращают в испаритель.

Фторуглеродная жидкость нейтральная как к хлоруглеводороду, так и к извлекаемым примесям, ни те ни другие не растворяются и не реагируют с ней. Поэтому при использо35 ванин предлагаемого способа испаренный хлоруглеводород получают достаточно чистым,, сам же процесс очистки значительно упрощается за счет исключения загрязнения стенок испарителя. Кроме того устраняется коррозия испа4О рителя, так как исключен непосредственный контакт хлоруглеводорода с греющей поверхностью.

Способ проверен на лабораторной установке и на модели промышленного роторно-пленочно45 го испарителя.

Пример 1. Очистке подвергают следующие продукты: метилхлороформ, полученный гидрохлорированием винилиденхлорида в присутствии хлорного железа и содержащий примеси хлорного железа 0 26%, смолы 0,2%;

1,1-дихлорэтан, полученный гидрохлорированием хлористого винила в присутствии хлористого алюминия и содержащий примеси хлористого алюминия 0,2%, смолй 0,5%; 2-хлорбутан, полученный гидрохлорированием технического псевдобутилена и содержащий примеси - катализатора соли металла 0,35% и смолы 0,1%; метиленхлорид, загрязненный в процессе эксплуа4 тации и содержащий примеси железа 0,12% и смолы 0,1%.

Процесс очистки ведут в приборе, состоящем из конической колбы 1 с боковыми отводами 2 лопастной мешалки 3 с дисковым разбрызгивателем 4 разделительного сосуда 5, двух дозирующих насосов 6, холодильника 7, сборников 8 и 9 загрязненного и готового продуктов соответственно, трубки .10 с осушающим агентом, склянки 11 с водой для улавливания хлористого водорода и бани 12.

250 г фторуглеродной жидкости (алифатические перфторуглероды с числом углеродных атомов 15 — 20 с температурой кипения 130—

150 C/10 мм рт. ст., плотностью 2 г/смз и

1 вязкостью 70 Пз)заливают в коническую колбу, после чего включают мешалку (150—

250 об/мин) для создания пленки на стенке колбы и дозирующий насос для непрерывнои циркуляции жидкости с скоростью циркуляции

1,5 — 2,5 мл/мин. При температуре на 5 — 30 С превышающей температуру кипения исходного хлоруглеводорода дозируют загрязненный катализатором и смолой продукт из сборника 8 на дисковый разбрызгиватель 4. Очищенньш хлоруглеводород после конденсации собирают в сборнике 9, Фторированная жидкость из реактора поступает в разделитель 5, происходит расслаивание: смолистые вещества собираются в верхней части разделителя, а фторированная жидкость — в нижней.

После отделения от примесей фторированную жидкость вновь подают в колбу.

Степень очистки от смолы и катализатора определяют колориметрическим методом, степень разложения очищаемых продуктов коптролируют по данным хроматографического анализа и ло количеству выделившсгося хлористого. водорода.

Результаты очистки хлоруглеводородов на лабораторной установке лриведепы в табл.-ще.

Пример 2. Для очистки взят метнлхлороформ состава, %:

Метилхлороформ 97,04

Винилиденхлорид 1,4

1,1 — Дихлорзтан 1,0

Смола 0,4 e 1з 0,03

НС1 0,13

Очистку метилхлороформа производят в роторно — пленочном испарителе, представляющем цилиндрический корпус диаметром 40 мм и длиной 350 мм, обогреваемый рубацпсой с ротором и лопатками, выполненными в виде труб, укрепле пых на вертикальных стойках, соеднненных с ротором. Лопатки служат для создания на стенках испарителя пленки фторированной жидкости. Для разбрызгивания зом

Остаточное

I Хлоруглеводород

Соотношени хлоруглевод рода к фторирован. жидкости оличество, Темпераг тура процесса, С

Степень разложения хлоруглеводорода, количество примесей, %.вес. атали-) Смол

Метилхлороформ

1,1 — Дихлорэтан

Хлорбутан

10 э 5.10 э

1i10 з 5 10 э

168

1:1,5

1:1,45

170

1 ° 10 -э 5 10-з

0,5

1:1,45

100

170

1:1,3

Я-э 5.10-з

192

Метиленхлорид

4 о вания ведут при температуре на 5 — 30 С выше температуры кипения исходного хлоруглеводорода.

2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистку ведут при весовом соотношении исходного хлоруглеводорода и фторутлеродной жидкости 1:1,3 — 1,5.

Формула изобретения

1.. Способ очистки жидкйх хлорутлеводородов от остатков кыализатора — солей металлов переменной валентности —. и смолистых веществ4 путем упаривания в пленочном режиме при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощени1г технологии процесса и улучшения качества целевого продукта, упаривание ведут в присутствии фторугле- © родной жидкости, представляющей собой алифатические или циклические жидкие перфторуглероды с числом углеродных атомов 15 — 30, с температурой кипения 130 — 190 С/10мм рт.ст., плотностью 1,9 — 2,0 г/смэ, вязкостью 60 — 120 П непрерывно выводимой из зоны упаривания, /

I с последующим отделением остатков катализато. ра и смолистых веществ от фторутлеродиой жидкости отстаиванием, причем процесс упариИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3059035, кл. 260 — 658, опублик. 1968.

2, Патент США У 3420749, кл. 203-658, опублик. 1969.

3. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М., 1968, с. 283 (прототип).

5 952833 4 унариваемой жидкости имеются распредели В результате опыта получено 1237 г тели тарельчатого типа. очищаемого метилхлороформа следующего сосСпособ осуществляется следующим обра- тава, вес.%:

Метилхлороформ 97,10

Винилиденхлорид 1,80

С помощью циркуляционного насоса при, 1,1 — Дихлор этан 1,0 вращающемся роторе создается непрерывная Смола (0,001 циркуляция фторированной жидкости с ско- РеС1э < 0,001 ростью 3,5 смэ/мин до установления темпера- НС1 0,1 туры 96 С и образования пленки (по расче- io Количество кубового остатка — 10 г там толщина ее 3 ° 10 см). Метилхлороформ (0,79%). в количестве 1257 r вводят в аппарат с ско- Использование изобретения позволяет очиростью 3,6 г/мин и через распределительное щать хлоруглеводороды до требований техни-, устройство набрызгивают на пленку,фторугле- ческих условий (ТУ) по сухому остатку. родной жидкости. При этом процесс упаривания упрощается, так как исключение контакта хлоруглеводороНа верхней части испарителя отбирают да с греющей поверхностью не требует ее переиспаренный метилхлороформ, из нижней очистки, не вызывает коррозии и не приводит части отводят фторуглеродную жидкость и к разложению самого хлоруглеводорода. Крокубовые остатки (катализатор, смола). Конт- 20 ме того, снижение количества кубового остатроль очистки метилхлороформа осуществляют ка более,чем в 5 раз по сравнению с пленочно примеру 1. Фторуглеродную жидкость ным упариванием без фторуглеродной жидпосле отстаивания и отделения от.смолы и ка- кости приводит к сокращению потерь продукt тализатора направляют обратно в испаритель. тов.

952833

Составитель Н. Гозалова

Редактор Н. Джуган Техред М. Надь

Корректор M. Beamed

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ б199 36 Тираж 445 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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