Способ получения 1, 2, 3-трихлорпопена

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ пп 47413 Союз Советских Социалистических Республик(31) 21011 Гасударственный комитет овета Министров СССР 3) УДК 547.222(088.8 ллетеньо делам нзобретенн и открытийДата опубликования сания 18.09.7 2) Автор изобретен Иностранецвел Ричард Смитт(США) Заявител Иностранная фирмаМонсанто Компани(США) 1 О ест при раз 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕ Изобретение относит1,2,3-трихлорпропена,ве промежуточного прнекоторых пестицидовпродуктов.Известен способ получения 1,2,3-трихлорпропена путем хлорирования 2,3-дихлорпропспа хлором при 40 в 1 Г в присутствии катализатора хлорида алюминия и хлорида железа. Степень превращения 2,3-дихлорпропепа в целевой продукт 0,53 - 0,57.По известному способу необходимо использовать катализатор и довольно труднодоступный 2,3-дихлорпропен, который нужно специально получать. Кроме того, процесс ведут в жидкой фазе, что значительно менее эффективно, чем в случае проведения процесса в паровой фазе.Предлагаемый способ является более экономичным и простым непрерывным способом получения 1,2,3-трихлорпропена из смесей 2- хлорпропена и 2,3-дихлорпропена хлорированием в паровой фазе.По предлагаемому способу в качестве сырья, подвергаемого хлорированию, рекомендуется использовать 2-хлорпропен и в и процесс при 460 в 5 С в паровой фазе в сутствии 2,3-дихлорпропена в качестве ся к способу получения применяемого в качестодукта при получении и других химических 2,3-ТРИХЛОРПРОПЕНА бавителя при весовом соотношении 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена 0,2: 1 - 0,6: 1.Предпочтительно вести процесс при весовом соотношении хлора и смеси исходных хлорпропенов, равном 0,1: 1 - 0,3: 1.Желательно процесс вести при продолжительности пребывания реагентов в реакционной зоне 0,2 - 0,4 с.1 редлагаемый новый способ состоит из нескольких стадий:1) получение жидкой исходной смеси 2- хлорпропена и 2,3-дихлорпропена; 2) превращение этой жидкой смеси в парообразное состояние; 3) нагревапие парообразной смеси до определенной температуры; 4) смешение хлора с нагретыми парами; 5) введение полученной реакционной смеси в реактор в условиях, обеспечивающих реакцию замещения хлором; 6) охлаждение вытекающего из реактора потока с целью конденсации присутствующих хлорпропенов; 7) фракционированная перегонка конденсата с целью отделения 1- 2,3-трихлорпропена от непрореагировавшего 2-хлорпропена и образовавшегося при реакции 2,3-дихлорпропена; 8) отбор целевого 1, 2,3-трихлорпропена и возвращение 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена на первую стадию для повторения цикла.Исходную жидкую смесь получают при смешении 2-хлорпропена и 2,3-дихлорпропена при весовом соотношении 0,21: 1 - О,б: 1 и предпочтительно при 0,4:1 - 0,5:1. Оптимальное соотношение в каждом отдельном случае зависит от условий, в которых ведется реакция, Это значит, что соотношение компонентов выоирают в зависимости от количества 2,3-дихлорпропена, образуемого из хлорпропена при определенных условиях реакции, Очень важно, чтобы сохранялось количественное равновесие 2,3-дихлорпропена в исходнои смеси. В продолжение всего процесса количество 2,3-дихлорпропена в удаляемом из реактора потоке должно быть больше его содержания в поступающем в реактор потоке, чтобы компенсировать потери его при перегонке и циркуляции. Обычно для компенсации этих потерь достаточен избыток, равньш 2 - 3%.При досту пности 2-хлорпропена экономически выгодно применять его в качестве единственного исходного продукта. В этом случае вначале через реакционную систему пропускают 2-хлорпропен, а затем образовавшийся 2, 3-дихлорпропен и непрореагировавший 2- хлорпропен поступают в зону смешения их с необходимым дополнительным количеством 2-хлорпропена.Г 1 олученную жидкую смесь направляют виспаритель для образования паровой фазы.Пары хлорпропенов поступают в нагреватель перед смешением их с газообразным хлором.1 ак как хлор и олефиновые соединения обычно быстро реагируют с присоединением гало- гена при контактировании при относительно низких температурах, то во избежание присоединения галогена необходимо, чтобы реагенты соприкасались при повышенной температуре. Температура предварительного нагрева не имеет решающего значения и необходимо только, чтобы она была высокой в достаточной степени для торможения реакций присоединения галогена. Вообще установлено, что достаточна температура 280 - 400"С.Пос з нагреватель го - рхппхе хлорпропепоаые пары смешилаотса схлором до образования реакционной смеси с весовым отношением хлора ко всем хлорпропенам в пределах примерно 0,1: 1 - 0,3: 1 или предпочтительно в пределах 0,20: 1 - 0,25: 1, Эти отношения оптимальны, так как при более низкой относительной концентрации хлора происходит восстановительная по существу конверсия, а при большей концентрации происходит чрезмерное разложение целевого продукта.После смешения хлорпропеновых углеводородов с хлором желательно, чтобы температура реакционной смеси как можно быстрее достигла температуры, необходимой для реакции, благодаря чему образование побочных продуктов будет минимальным, Поэтому газообразную смесь необходимо немедленно вводить в реактор, в котором поддерживается 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 60 65 температура 460 в 5 С и предпочтительно 480 в 4"С. Установлено, что реакции присоедине ия хлора подавляются и происходит главным образом реакция замещения хлором при температуре выше 4 бОС. Однако температуры выше 500"С применять нежелательно, гак как при таких температурах происходит разложение и чрезмерное образование кароонизированного хлорпропена.Теакция замещения экзотерыическач, ОлаГОДНРЯ е 1 ЕМУ 1 ЕоМПЕР 2 ТУ Ра РЕ 2 ГИРУ 10 ЩЕЙ СМЕСИ, необходимая для предварительного нагревания, повышается до требуемой в реакторе. Для поддержания неооходимой в реакторе тем 1 гер 21 уры гребуетс)а 2010 матический контр Оль.тТродолжи 1 ельность пребывания реакционной смеси в реакторе должна быть 0,2 - 0,4 с предпочгительно 0,5 - 0,35 с. 11 ри продолжительности пребывания реакционной смеси в реакторе менее 0,2 с происходит чрезмерный нроскок хлора, а при продолжительности более 0,4 с происходит осмоление, закупорка ре 2 ктора и рас 11 ростр 2 нение пламени.Целесообразно конденсировать все продукты потока, выходящего из реактора, кроме хлористого водорода и непрореагировавшего хлора, путем пропускания его через конденсатор, охлажденный до более низкой температуры, чем температура кипения наиболее низкокипящего хлортропенового реагента. Хлористый водород, образующийся при реакции, и ненрореагировавший хлор проводят через конденсатор в скруббер для соора и удаления.В конце процесса конденсат из конденсатора подвергают фракционированной перегонке для отделения 1,2,3-трихлорпропена от непрореагировавших 2-хлорпропена, 2,3-хлорпропена, ооразовавшегося во время реакции, и разных побочнь 1 х продуктов реакции, содержащихся в небольших количествах. 1,2,3-трихлорпропен собирают в качестве целевого продукта, а 2-хлорпропен и 2,3-дихлорпропен возвращают на начальную стадию для ис- поль Волыним преимуществом применяемого спосооа является конверсия исходных продуктов непосредственно до целевого продукта и возможность осуществления реакции непрерывным способом. Количество образующихся побочных продуктов составляет менее 10% всего получаемого продукта.11 р имер. Жидкую исходную смесь гото вят путем смешения 2-хлорпропена с 2,3-дихлорпропеном при их весовом соотношении 0,44: 1.,жидкую смесь испаряют и пропускают через трубчатый электронагреватель, в котором температура паров повышается примерно до 350"С. Затем нагретые пары смешивают с хлором до образования реакционной смеси с весовым отношением 0,245:1. Эту смесь немедленно подают в изолированный реактор, в котором поддерживают температуру 480 С; продолжительность пребывания в реакторе 0,3 с.474131 Предмет изобретения Составитель Н, Грызалова Текред 3. Тараненко Редактор Л. Емельянова Корректоры: Т. Фисенко и А. Степанова.зказ.59,16 Изд.1541 Тираж 529 Подписное Цг 1 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретешш и открытий Москва, )К, Ратшская наб., д. 4,5Типография,; . Сапунова, 2 Реактор, снабженный регулятором температуры, установленным на 480 С, имеет сферическую форму с выходом в конденсатор в донной полусфере и входной форсункой, вставленной примерно в центре реактора. На выходе помещают термопару для контроля температуры в нагревателе, равной примерно 350 С. В результате экзотермической реакции температура в реакторе повышается до 480 С.Выходящий во время реакции из реактора поток поступает в конденсатор, из которого хлористый водород, образующийся при реакции, и непрореагировавший хлор удаляются в скруббер, Конденсат имеет примерно следующий состав, вес. %:2,3-Дихлорпропен 62,5 2-Хлорпропен 13,3 14 ис,2,3-трихлорпропен 8,3 транс,2,3-трихлорпропен 6,7 Смесь побочных продуктов 9,2При перегонке конденсата при атмосферном давлении в колонне, рассчитанной на 20 т.т., получают фракцию 1,2,3-трихлорпропена, удаляемую при температуре 130 - 150 С, При температуре пара до 125 С получают низкокипящую фракцию, имеющую примерно следующий состав, вес, %:2-Хлорпропен 17,1 1,2-Дихлорпропен 1,1 2,3-Дихлорпропен 80,4 1,2,3-Трихлорпропен 0,8 2,3,3-Трихлорпропен 0,6.Зтот низкокипящий дистиллат смешиваютс 2-хлорпропеном и 2,3-дихлорпропеном прн 5 весовом отношении 0,44: 1 и полученнуюсмесь направляют на следующий цикл процесса.Выход 1,2,3-трихлорпропена, считая на прореагировавший 2-хлорпропен 57,9%.1 О 1. Способ получе 1;ия 1,2,3-трихлорпропенапутем хлорирования хлорпропе:1 а хлором при15 говышенпои температуре п выделением целеВОгО ПРОДУКта ИЗВЕСт 11 ЫМИ ПРИЕМаМП, О т Л Ичаю 1;.:йся тем, что, с целью позышениязффек;1;впости процесса и расширения сырьегой базы, в качестве хлорпропепа использу 20 ют 2-хлорпроген и процесс ведут при 460 -500 С в присутствии 2,3-дихлорпропена в качестве рззбавителя при вес, вом соотношении-хлорпропена и 2,3-дихлор 1 ропена 0,2: 1 -0,6: 1,25 2.Способ по п. 1, о т л и ч и ю:и и й с я тем,что процесс ведут при весозом соотношениихлора и смеси исходь.х х.-оргропенов, рав." о м 0,1: 1 - 0,3: 1.3. Способ по пп. 1 и 2, о . л ич а ю щи й с ятем, что продол:кительпость пребывания реагентов в реакционной зоне 0,2 -ОА с.