Сносов получения дихлорэтана или монохлорбензола

ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республики от п За Заявлено 11.Х 1.1961 ( 751694/23-4)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 28.11.1966, БюллетеньДата опубликования описания 22.1 Ч.19 Г Комитет по аелзм изобретений и открытий ори Совете Министров СССРАвторизооретення Иностранец Виллем фредерик Энгель Иностранная фирма Мелл Интернационале Рисерч Маатсхаппе. (Нидерланды) Б ПОЛУЧЕНИЯ ДИХЛОРЭТАНА ИЛ МОНОХЛОРБЕНЗОЛА Этилен пропускем катализатора(в газообразном стора + носитель5 атмосферное,Результаты, пореакций с разны Настоящее изобретение относится к про. цессу окислительного хлорирования, например, этилена или бензола в присутствии полухлористой меди.Известен способ получения хлорированных углеводородов путем окислительного хлорирования при температуре 200 в 4 С во взвешенном слое катализатора, содержащего полухлористую медь и один или несколько хлоридов металлов редкоземельной группы.С целью повышения выхода готового продукта, предлагаемый способ предусматривает дополнительное введение в катализатор одного или нескольких хлоридов щелочных металлов.Катализатор может быть нанесен на носизакрепленным слоой скоростью 67 лна 1 кг катализа- Давление принято ается надс объемностояниив 1 час. ученные и темпе в результате тр атурами, следу 0 2 ныхкг каь, г 60 няется примерами.носителя используи диаметром пор ности 313 м 2/г. Этот 2 час при 500 С, а ром хлоридов меди, пропитки носитель тся в течение 3 часСоответствующее я и калия составлясчета на металл, отжа шихся металлов 63,5 3 100 СзН кС.Н С 1жидкогои, % 998 995 97 ющего агента опрево С 1, высвободивеакции хлорирова.о С 1, которое мог тель.Существо способа поясПример 1. В качествеют силикагель со средин140 А и площадью поверхноситель сушат в течениезатем пропитывают растводидимия и калия. Послеснова сушится и нагреваедо 250 С потоком воздухасодержание меди, дидимиет 10;5 и 6,2 вес. % израносящийся к сумме содер+ носитель. Температура реакции,С Время, необходимое дляполной конверсии СцС 1 ев СцС 1., минКоличество хлорирован углеводородов на 1тализатора + носител Количество С. Н,С 12 на1 кг катализатора + + носитель, гЭффективность хлорирующего агента, %Избирательностьонвертируемого взс получением ипродукта реакци Эффективность хлорирделена здесь как количе шегося из СпС 1 з, в ходе ЗО ния, деленное на колнчесВремя от началареакции,мин 275 5 10 15 20 25 30 35 40 50 80 55 46 35 28 21 16 12 10 8 0 85 76 35 25 11 2 0 90 87 57 20 7 3 0 ло бы высвободиться, если реакции 2 СИС 2-+- -+- Сц,С 1, была бы закончена на 100 о/ а избирательность конверсии С.Н 4 - как количество С 2 Н 4, конвертируемое в С Н 4 С 12, деленное на полностью конвертированное количество С 2 Н 4.Скорость конверсии С 2 Н 4 на различных ступенях хлорирования может быть определена с учетом следующих данных, которые сведены в таблицу. ее С., Н, в проходяптем втилене, конвертируемого при температуре, СП р и м е р 2. Катализатор приготовляют в соответствии с примером 1, но содержание меди, дидимия и калия составляет 1; 1 и 0,6 вес. % соответственно.Смесь, состоящую из 720 мл воздуха, 600 мл газообразного НС 1 и 300 мл этилена пропускают над 10 г этого катализатора при температуре 275 С, в течение 1 час. Степень конверсии составила 93% для кислоты, НС 1 и этилена, причем продукт содержал 98,5% 1,2-дихлорэтана. При этом не наблю. далось образование СО (0,05 оо). Этот эксперимент повторили при температуре 250 С, другие условия были аналогичными. В этом случае конверсия 02, НС 1 и этилена,составила 70%, причем продукт содержал 99,3% 1,2- дихлорэтана.П р и м е р 3. Хлорирование на подвижном слое, В качестве носителя используют силикао гель со средним диаметром пор 70 А и площадью поверхности 442 м 2/г при размере частиц 200 - 300 мк. Носитель содержит около 0,2 вес. % натрия, Этот носитель пропитывают раствором хлоридов меди, дидимия, калия. Соответствующее содержание меди, дидимия, калия и натрия в конечном катализаторе составило 5; 5; 2,8 и 0,2 вес, % в расчете на суммарное содержание металлов + носитель. Катализатор-носитель был ожижен в трубке длиной 1500 мм с внутренним диаметром 10 мм при помощи газообразной смеси, состоящей из этилена, воздуха и соляной кислоты. Температура реакции 250" С. В процессе реакции высота подвижного слоя варьировалась от 1000 до 1300 мм, причем остальная часть трубки не входила в измерение.При общей объемной скорости 310 л газа на 1 кг катализатора + носитель в соответствии с объемной скоростью этилена 150 л смесь со стехиометрическим отношением этилен - воздух вконвертировалась на 50%, причемжидкий продукт содержал 99,%, 1,2-дихлорэтана, остальное составил трихлорэтан. Оки 5 сление этилена в двуокись углерода не наблюдалось, а образование окиси углерода или соединений, содержащих органический кислород,было отмечено,Этот эксперимент повторили при темпера 10 туре 275 С, при аналогичных остальных услоьиях. В этом случае степень конверсии составила 75 %, Жидкий продукт реакции содержалболее 99% 1,2-дихлорэтана. Побочные реакции не наблюдались.15 Пример 4, Хлорирование С 2 Н 4 с содержанием Н 2.Катализатор был приготовлен согласно примеру 1, но содержание меди, дидимия и калиясоставило соответственно 1; 1 и 0,6 вес, % из20 расчета на суммарное содержание металлов +(в об, %) 11,4 водорода, 45,4 метана, 36,2 этилена, 4,3 этана и 2,7 азота, смешивают в стехиометрическом отношении с соляной кислотой и воздухом (из расчета на этилен) и пропускают над стационарным слоем катализато.ра с объемной скоростью 268 л газа на 1 кгкатализатора + носитель в 1 час. Температу.30 ра реакции 275 С. Степень конверсии составила 30% для этилена и для соляной кислоты,причем продукт содержал 99,3%, 1,2-дихлорэтана. Конверсия метана и этана не наблюдалась.35 Конверсия водорода в воду или соляную ки.слоту составила менее 1%. Этот пример яснопоказывает исключительно высокую селективность катализатора. 40 Пример 5. Хлорирование С 2 Н, с содер.жанием Н 2.Кагализатор был получен в соответствии спримером 1, но содержание меди, дидимия и калия соответственно составило 10; 5 и 6,2 вес.45 % . Этот катализатор обрабатывают газообразной НС при температуре 250 С.Питание - технический этилен, содержащий(в об, %) 11,4 водорода, 45,4 метана, 36,2 этилена, 4,3 этапа и 2,7 азота, пропускают над 50 стационарным слоем катализатора с объемнойскоростью 200 л газа на 1 кг катализатора + + носитель В 1 чпс.Давление принято атмосферное. Через полчаса при температуре 250 С 75% активного 55 хлора, присутствующего в доноре хлора, прореагировало с этиленом. Жидкий продукт реакции содержал 99,6% 1,2-дихлорэтана, 10% активного хлора конвертировалось в НС 1.Конверсия метана и этапа не наблюдалась, 60 Регенерацию СИС 1, в СцС 1, осуществляютпутем контактирования катализатора с хлором или газовой смесью, содержащей хлор. Можно также контактировать катализатор с кислородом или с газами, содержащими кисло род (например, воздух) и хлористый водород,,ОхОай во О е хд хео х о е О е Фо е Оох Мольное соотношение 5 св н,нс 1 воздух 0,52. 74 67 2,4 2,4 , 0,88 2,41,25 88 1,7 2,4 75 93 2,4 , 1,35 77 2,6 2,4 , 2,0879 96 4,0 Предм ет изобретения Составитель В. Н. Безбородова Техред А. А. Камышникова Корректоры: О. Б. Тюрина и Л. Е. МарисичРедактор Р. Чистова Заказ 814/17 Тираж 725 Формат бум. 60(90/е Объем 0,27 изд. л, ПодписноеЦ 1-1 ИИГ 1 И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ценгр, пр. Серова, д. 4 Тггпсграфггя, пр, Сапунова, 2 Пример 6. В качестве носителя использовали силикагель со средним диаметром поро70 Л и площадью поверхности 442 м 2/г при размере частиц 200 - 300 мк. Носитель содержит около 0,2 вес. % натрия. Этот носитель пропитывают раствором хлоридов меди, дидимия, калия. Соответствующее содержание меди, дидимия, калия и натрия в конечном соединении составило 5; 5; 2,8 и 0,2 вес. % в расчете на суммарное содержание металлов+ носитель. Катализатор был ожижен в трубке длиной 1500 лм и внутренним диаметром 11 лм Смесь бензола, соляной кислоты и воздуха15пропускают пад катализатором при 325 С. Конверсия бензола, избирательность к монохлорбензолу и влияние избытка бензола приведены в нижеследуюгцей таблице. Регистрацию СцС 1, в СцаС 1, осуществляют путем контактирований катализатора с хлором или с газовой смесью, содержащей хлор. Можно также обрабатывать катализатор кислородом или газами, содержащими кислород ,например, воздух) и хлористый водород. Способ получения дихлорэтана или монохлорбензола путем окислительного хлорирования этилена или бензола соответственно при температуре 200 в 4 С во взвешенном слое катализатора, содержащего полухлористую медь и один или несколько хлоридов металлов редкоземельной группы, отгичающийся тем, что, с целью повышения выхода готового продукта, в катализатор добавляют один или несколько хлоридов щелочных металлов.