Способ получения винилхлорида

Союз Советских Социалистических Республикс присоединением ки Уев дарственный комитет а Министров СССР елам изобретений Го Со 23) Прио тет ковано 15.08,7 пуб юллетень Уо 30 53) УДК 547.412.723,(45) Дата опубликовани исания 30.09. 72) Авторы изобретения Е, И, Гельперин, Г, Г. Щеглова, Ю. М. Бакши А. И, Гельбштейн и В. Ю. Макотинский(71) Заявител 54) СПОСОБ ЧЕНИЯ ВИНИЛХЛОРИД Изобретение относится к способу получе:ия зинилхлорлда, который является ценным мономером для получения различных полимерных материалов.Известен способ получения внилхлорида 5 оксихлорированием этана лором или хлористым водородом в присутствии катализатора - хлорида меди, находящегося в расплавленном состоянии 1.Известен также способ получения винл О хлорида взаимодействием этана с хлористым водородом или хлором и кислородом при 425 в 7 С в присутствии катализатора окислов или солей металлов переменной валентности (пренмущественно 1 или 11 группы периодической таблицы) на носителе альфа - окиси алюминия, двуокиси кремния 2). Вовремя контакта составляет 0,1 - 10 с и молярное соотношение хлорирующий агент: этан составляет 2 - 5: 1, преимущественно 2 - 3; 1. Конверсия этапа 96 - 99 вес. /о Недостатком известного способа является недостаточно высокий выход целевого продукта. Наиболее высокий выход целевого продукта составляет 57,3 вес. % при использовании хлора в качестве хлорирующего агента, При замене лора .хлористым водородом, утилизация которого является актуальной проблемой, выход винилхлорида составляет только 42 - 46 о/о, при конверсии этана 96 - 99 вес. о. З 0 С целью повышения,выхода целевого продукта и достижения 100 о/о-ной конверсии этана, предлагают использовать носитель, содержащий дополнтельно 4 - 6 вес. % бентонитовой глины и 2 - 3 вес. /о окиси титана, Желательно вести процесс при времени контакта 0,6 - 1,2 с и температуре 525 - 550 С,При температуре 550 С, молярном отношени С,Н,: Оа: НС, равном 1: 1,3: 3, и времени контакта 0,55 с, полное превращение этана и наиболее высокий выход випилхлорида (58,7 вес. ",о) достигаются в случае нанесения активной массы на носитель состава, вес. /о. 91 - 94 двуокиси кремния, 4 - 6 бен. тогпитовой глны и 2 - 3 окиси титана. Насыпной вес носипгеля равен 0,56 гс,яз. Предлагаемый способ особенно эффективен при замене хлора хлористым водородом.Пр достижении 100%-ной конверсии этапа (в условиях полного исчерпывания этана), что является также преимуществом предложенного способа, наблюдается неожиданно большой рост выхода винилхлорпда и снижается выход этилхлорида, Этот результа г в сочетании с данными по оксихлорированию этилхлорида можно интерпретировать как следствие того, что в условиях полного исчерпывания этана увеличивается скорость превращеня побочного продукта оксихлорирозания - этилхлорида в винилхлорпд.568626 Формула .изобретения Составитель И. Гозалова Текред М. Семенов Корректор И. Симкина Редактор Л. Новожилова Заказ 671/1540 Изд 1 Че 671 Тираж 563 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент Аналитический контроль реакции проводят хроматографически. Показатели процесса приведены в примерах в весовых процентах, а время контакта отнесено к объему реакционной зоны (объем катализатора).5П р и и е р 1. В пирексовый реактор диаметром 20 мм и длиной 30 я 1 и, снабженный карманом для термопары, загружают 3,9 г (6 мл) железолитиевого катализатора. Катализатор, содержащий 95 вес. % Ре 90 з и 5 вес. /, 1.20, используют на носителе (фракция 1 - 2 мм)включающем 93 вес. /, двуокиси кремния, 4 вес. 5 о бентонитовой глины и 3 вес. % окиси титана. После этого реактор помещают в трубчатую электропечь и нагревают в токе азота (8,1 нл,ч) и кислорода (2,2 нл,ч) до 520 С, После достижения этой температуры начинают подачу этапа (1,9 нл,ч) и хлористого водорода (5,2 нл/ч) и доводят температуру до 550 С (температура проведения процесса). При указанной загрузке катализатора и подаче исходных реагентов время контакта составляет 0,4 г. Конверсия этана составляет 100%, выход винилхлорида 48,7%, этилена 22,6% и этилхлорида 12%.П р и м ер 2. В реактор загружают 8 мл катализатора, приведенного в примере 1, и осуществляют процесс, как описано в примере 1, Время, контакта, таким образом, уве 30 личивается до 0,6 с. При этом конверсия этана составляет 100%; выход винплхлорида 58,7 о/о, этилена 19% и этилхлорида 2,6 о.П р и м ер 3. В реактор загружают 16 лл катализатора, приведенного в примере 1, и сохранив подачу исходных реагентов, как в примере 1, подопревают катализатор в токе азота и кислорода до 500 С. После достижения этой температуры подают этан и хлористый:водород и доводят температуру до 40 525 С (температура проведения процесса). Время контакта составляет 1,2 с, конверсия этапа 100%, выход винилхлорнда 55%, этилена 22,0%, этилхлорида 3,0/оП р и м е р 4, В реактор загружают 7,2 г 45 (12,5 м,г) железохромлитиевого катализатора. Катализатор, содержащий 85 вес. оГе 20 з, 10 вес. % Сг,О, и 5 вес. % 1 лО, используюТ на носителе (фракция 1 - 2 люлю), вкл 1 очающем 91 вес, % двуокн "и кремния, 6 вес, ебентонитовой г,тины и 3 вес. % окиси титана. Процесс осуществляюткак в примере 1. Время контакта составляет 0,9 с. При этом конверсия этапа достигает 1 ООо , выход винилхлорида 58,7 е , этилена 20% и этилхлорида 2,2%П р и м е р 5, В реактор загружают 5,1 г (8 ил) медькалийхлорного катализатора. Катализатор, содержащий 65 вес. СцС 1, и 35 вес, % КС 1, используют на носителе, вклк- чающем 91 вес.двуокиси кремния, 6 вес./о бентонитовой глины и 3 вес. % окиси титана. Осуществляют процесс, как в примере 1, расход хлористого водорода и азота 5,7 и 8,0 мл/ч соответственно. Время контакта 0,5 с. Конверсия этана при этом составляет 100%, выход винилхлорида 56,5 Д, этилена 1,8%, этилхлорида 1,9 /о. 1. Способ получения винилхлорида путем взаимодействия этапа с хлористым водородом и кислородом при повышенной температуре в присутствии катализатора - окислов или солей металлов переменной валентности на двуокиси кремния в качестве носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и достижения 100 е/о-ной конверсии этана, используют катализатор на носителе, содержащий дополнительно 4 - 6,вес. % бентонитозой глины и 2 - 3 вес. % окиси титана.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут при времени контакта 0,6 в 1,2 с.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 525 - 550 С,Источнлки информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Англии1159950, Кл. С 07 С 2106, 1960.2, Патент Англии1256245, Кл. С 2 С, 1971.