341218

341218 О П И СА И И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ боюа Советокиа Социалиотичеойик Реопублийависимый от патентаМ. Кл. С 07 с 19/06 Заявлено 29 Л.1970 ( 1400102/23-4)Приоритет 30.1.1969,Р 1904426,9, ФРГ Комитет по делам лаобретеиий и открытий при Совете Миииотров СССРубликовано 05.Ч 1,1972. Бюллетень1 та опубликования описания 26.Ч 1.1972 Авторыизобретения остранцыайдерт, Вильгельлиза ХернигРеспублика Гермаанная фирмарке Хехст АГ,Республика Герма Ханс Крекелер, Хель меншнаидер,Анне еративная Иност кфарбв еративнаянии) ВСССаЮНАЯЙчЕНИНО1 ИИОЕСН аявитель нии) ед Ъ 1 РЕХХЛОРИСТОГО УГЛ ЕРОДА ОСОБ ПОЛУЧЕНИ Изобретение относится к области получе. ния четыреххлористого углерода из бензола или его смеси с хлорированными ароматическими либо алифатическими углеводородами с хлором в газовой фазе при повышенных температуре и давлении.Известный с 1 тособ получения четыреххлористого углерода заключается в том, что бензол или смесь его и хлорированных ароматических либо алифатических углеводородов подвергают взаимодействию с хлором, взятом в стехиометрическом соотношении или в избытке по отношению к бензолу до 30070, в газовой фазе. При этом на первой ступени процесса компоненты, участвующие в реакции, проходят предварительную реакционную зону, в которой температуру поддерживают в пределах 6 в 4 С, а на второй ступени, в коррозионностойком реакторе, процесс идет при температуре 400 в 8 С, и давлении 20 - 200 ати, Однако такой способ не позволяет получать тетрахлорметан с максимально возможным выходом.С целью повышения выхода целевого продукта, предлагается процесс вести при давлении 200 в 7 ати, что значительно увеличивает превращение бензола или других ввеДеннЬй ароматических либо алифатических углеводородов. При одинаковой температуре реакции обмена можно, например, из бензола при давлении выше 200 ати получать четы реххлористый углерод с 97 - 98% -ным превращением, Остальные 2 - 3% - это гексахлорбензол, который после отделения можно опять вводить в цикл. Высокое давление дает возможность снижать рабочую температуру, 10 не уменьшая при этом степени превращения,что, в свою очередь, способствует уменьшению нагрузки на материалы, из которых изготовлен реактор, Кроме того, при работе в условиях высокого давления можно полу чать особо чистый четыреххлористый углерод, содержащий, например, тетрахлорэтилена и трихлорэтилена не более 0,1 % .При введении большого количества органических соединений и соответственно хлора 20 можно добиться значительного повышенияобъемно-временного выхода (г/л час) без заметного уменьшения превращения.Необходимое давление в пределах 200 -700 ати создают поршневыми насосами, ко торыми в предварительную реакционную зону подают в жидком состоянии хлор и другие нужные органические соединения. Сбра10,8 0,4 сывают давление, как обычно, после реактора через одно- или многоступенчатые редукционные клапаны, обслуживают которые вручную или через управляющий механизм.П р и м е р 1. Для осуществления процесса используют вертикально установленную реакционную трубу из специальной высококачественной стали с расчетом номинального давления 1600 ати, имеющую футеровку из никеля, Длина трубы 3300 лог, внешний диаметр 89 лы, внутренний - 40 ил. Различной степенью нагрева эту трубку делят па предварительную реакционную зону и на зону основной реакции. Нижний электрический обогрев кожуха, охватывающий трубу на длину 1100 мм, нагревают максимально до 250 С. Температуру измеряют с помощью встроенного в трубу термоэлемента. Этот участок трубы, емкость которого 1,4 л, является предварительной реакционной зоной. Верхпее устройство электрического обогрева устанаьливают так, чтобы температура внутри реактора, измеренная перемещающимся термоэлементом, составляла 600 С. Этот у часток емкостью 2,7 л представляет собой основную зону реакции, на такой объем рассчитывают объемно-временной выход.Компоненты, участвующие в реакции (хлор и органические соединения) поршневым насосом при температуре окружающей среды подают в жидком состоянии в нижгиою часть реактора, Реакционную смесь отбирают через головку реактора и охлаждают в охладителе с никелевой футеровкой до 250 С, В конце охладителя предусмотрен редукционный клапан, с помощью которого поддерживают заданную температуру в реакторе. Дросселированные газы охлаждают в предварительном отделителе, который не находится под давлением и представляет собой порожний сосуд емкостью около 10 л, без специального охлаждающего устройства. В этом отделителе практически отделяют весь гексахлорбензол. Далее реакционный газ охлаждают в змеевике до температуры около минус 75 С, причем хлор конденсируется в четыреххлористый углерод. Несконденсированный хлороводород измеряют газомером и, если нужно, проводят анализ на присутствие хлора.В описанную выше аппаратуру при 140 С в предварительном и 600 С в основном реакторах и давлении 240 ати подают с помощью насоса за 1 час 281,5 г (3,61 лсоль) бензола и 6,19 кг (63,8%-ный избыток) хлора и получают 3240 г четыреххлористого углерода и 26 г гексахлорбензола, что соответствует превращению 97,1% к четыреххлористому углероду и 2% к гексахлорбензолу, отнесенному к бензолу. При этом объемно-временной выход около 1200 г четыреххлористого углерода на 1 л реакционного объема в 1 час.Чтобы и при давлении 100 ати обеспечить степень превращения и объемно-временной выход такими же, как в этом примере, то при прочих равных условиях в основном ре 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 акторе660 С.П р и м е р 2. В аппаратуру по примеру 1при температуре 115 С в предварительномреакторе и 600"С в основном и при давлении280 ати подают с помощью насоса за 1 час792 г (10,1 лсоль) бензола и 15,7 кг (45%-ныйизбыток) хлора. Получают 9270 г четыреххлористого углерода и 32 г гексахлорбензола.Это соответствует превращению 98,8% к четыреххлористому углероду и 1,1% к гексахлорбензолу, отнесенному к бензолу. Объемно-временной зыход около 3435 г/л час.П р и м е р 3. Б указанную выше аппаратуру при 120 С в предварительном реакторе и600 С в основном и давлении 260 в 3 атинасосом подают за 1 час 6800 г нагретой до80 С смеси, в которую входят, %:бензол 7СС 14 14,4тетрахлорэтилен 19,7трихлорэтилен 0,5пентахлорэтан 1,0гексахлорэтан 57,4и 9,72 кг хлора. Получают 13670 г/час четыреххлористого углерода и 228 г/час гексахлорбензола,Если превращение алифатических компонентов исходной смеси по отношению к четыреххлористому углероду принять за 100%,то превращение бензола по отношению к четыреххлористому углероду составит 87/о,Объемно-временной выход при этом около5060 г/л час,П р и м е р 4 (для сравнения), В аппаратуру, аналогичную описанной в примере 1, притемпературе в предварительной зоне реактора 220 С и в основной зоне 660 С и при давлении 80 ати подают в 1 час насосом 450 гсмеси, которая содержит, /,:монохлорбензол 14,2о-дихлорбензол 27л-дихлорбензол 0,03п-дихлорбензол 47,6суммарное количество всехтрихлорбензоловтетрахлорбензолови 4,4 кг хлора.Если средний молекулярный вес смеси принять за 147, то на 1 л реакционного объемаиспользуют 1,14 ноль смеси. Молярный избыток хлора над стехиометрическим количеством, необходимым для превращения в четыреххлористый углерод, составляет около 60/о.Каждый час получают 2600 г четыреххлористого углерода (выход 92/о) и 66 г гексахлорбензола (выход 7,6%). Объемно-временной выход 960 г/л час,В такую же аппаратуру и при той же температуре в предварительной зоне реактора,но при температуре в основной его зоне 600 Си давлении 240 в 2 ати подают насосом в1 час столько же вышеуказанной смеси ихлора. В результате получают за 1 час:2760 г (выход 97,6/,) четыреххлористого следует установить температуру341218 Составитель Т. РаевскаяТехрсд 3. Тараиенко Редактор Л. Ильина Корректор Т. Китаева Заказ 1845/14 Изд. Ы 825 Тирани 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Ли 1 истров СССРМосква, Ж, Раушская паб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 5углерода и 19 г (выход 2,2%) гексахлорбензола. При этом объемно-временной выход 1020 г/л час.П р и м е р 5. В аппаратуру, аналогичную описанной выше, при температуре в предварительной зоне реактора 220 в 2 С, в основной 550 в 5"С и давлении 280 в 3 ати вводят в 1 час 1220 г смеси, содержащей 5,5 вес. % бснзола в 94,5 вес, % монохлорбензола, а также 14,5 кг хлора, Количество последнего соответствует избытку 31 /о по отношению к количеству, которое необходимо для полного превращения исходных органических веществ в четыреххлористый углерод, При этом каждый час получают 9880 г (выход 96,2% ) четыреххлористого углерода и 112 г (3,5/в выход) гексахлорбензола. Объемно-временной выход 3660 г/л час.П р и м е р 6. В вышеуказанную аппаратуру при 550 - 560 С и 400 - 420 ати подают каждый час 2620 г смеси, которая содержит по 25% 1,1- и 1,2-дихлорэтана, 1,1,2-три- и 1,1,2,2-тетрахлорэтана, а также 11,9 кг хлора (72% -ный избыток от стехиометрического количества). При этом каждый час получают 6550 г (выход 97,2 о/о) четыреххлористого углерода и 58 г (выход 2,7%) гексахлорбензола. Объемно-временной выход 2430 г/л час,Пр и м ер 7. В такую же, как в примере 1, аппаратуру при температуре в предварительной реакционной зоне 250 С и в основной 590 в 6 С и давлении 240 в 2 атсс подаютнасосом каждый час 2050 г изомерной смеси гексахлорцпклогексанов, которая содер.жит, %;5 а-форма 85р-форма 14у-форма 1,и 9,2 кг (54%-ный избыток) хлора.Смесь изомерных гексахлорциклогекса нов10 предварительно нужно расплавить при 150 -170 С и при указанной температуре подаватьнасосом в реактор, В результате каждый часполучают 6120 г (выход 94%) четыреххлористого углерода и 112 г (выход 5,7/,)15 гексахлорбензола, Объемно-временной выход2270 г/л час,Предмет изобретенияСпособ получения четыреххлористого угле рода взаимодействием бензоча или смесибензола и хлорированных ароматических либо алифатических углеводородов с хлором, взятом в стехио метрическом соотношении или в избытке по отношению к бензолу до 25 300%, в газовой фазе под давлением сначалапри температуре 6 - 400 С с последующим нагреванием смеси при температуре 400 - 800 С и выделением готового продукта известным методом, отличающийся тем, что, с 30 целью увеличения выхода целевого продукта, процесс ведут при давлении 200 в 7 ати.