Способ получения 2-хлорбутана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(43) Опубликован ки Ке осударственнын комит,07 (088.8) овета Министров СССРоо делам изобретений и открытий 5.08.77. Бюллетень Мо 30(45) Дата опубликования описания 19.09.7 72) Авторы изобретени Ю, А, Литвин, Г, И. Попова, В, С. Глуховско С, В. Ефремов и В. В. Поляков(71) Заявител 2-ХЛОРБУТА 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕ пособу получеого в качествзводстве втотносится использу а п и п сы ья Изобретение о к сния 2-хлорбутана, ем еисходного продукт р рои рбути,ллития,Известен способ получения 2-хлорбутанапутем, взаимодействия бутанолас треххлористым фосфором 1,Использование труднодоступного рделает этот способ неэкономичным.Известен также способ получения 2-хлорбутана путем изомеризации 1-хлорбутана вприсутствии безводного хлористого алюминияпри 0 С 2.Однако 2-хлорбутан по этому способуполучают с невысоким выходом 24 О/а выделение его из реакционной смести связано собразованием сточных вод для отмывки отхлористого алюминия, что,в целом усложняет технологию процесса.Целью изобретения является увеличение 20выхода 2-хлорбутана и усовершенствованиетехнологического процесса. Цель достигаетсяпутем изомеризации 1-хлорбутана при повышенной температуре в 2 ступени: сначалапри 200 в 5 С в присутствии катализатора - хлорида кальция, магния, цинка илимеди, фторида кальция, активированногоугля, активной окиси алюминия или кремнияили их смеси, или вышеуказанных хлоридовили фторида металла на носителе, например активнои окиси алюминия:или кремния в первой ступени, затем при 110 в 1 С в присутствии в качестве катализатора активной окиси алюминия во второй ступени.Предпочтительно изомеризацию проводить при объемной скорости подачи 1-хлор- бутана 0,2 - 20 ч , Желательно вести процесс под давлением 1 - 2 ата. Реакционную массу после стадиями изомеризации направляют на ректификацию.Для удаления следов кислых, примесей, например хлористого водорода, продукты изомеризации перед ректификацией следует обрабатывать щелочами или карбонатами, а в случае использования 2-хлорбутана для синтеза втор-бутиллития - бутиллитием. Технология, способа состоит в следующем, 1-Хлорбутан в виде паров пропускают че. рез двухступенчатый трубчатый реактор. В качестве катализатора на первой ступени используют хлорид кальция, магния, цинка или меди, фторид кальция, активированный уголь, активную окись алюминия или кремния 1 или их смеси или указанные выше хлориды,или фторид металла на носителе, например активной окиси алюминия или кремния, при 200 в 5 С, Во второй ,секции катализатором служит активная окись алюминия при 110 - 130 С. Объемная скоростьй сх 1 секция 11 секция с х М В х с) о 3 8 6 ( 7 910 4 / 5 Активная окись алюминия Активированный уголь марки БАУ 550 в 5 3,5 96 2,0 118 0,5 90 Активная окись алюминия205 в 2 350 в 3 1,0 7,0 92 92 118 Двуокись кремнияХлористый кальцийФтористый кальций 8,5 1,0 91 118 0,5, 215 в 2 ) 120 95 90 0,20 4,2 0,8 подачи 1-хлорбутана составляет 0,2 в ,2,0 ч -, рабочее давление 1 - 2 ата.Выходящие из реактора пары 2-хлорбутана конденсируют и направляют на ректификацию.П р и м е р 1, Катализатор для изомеризации 1-хлорбутана готовят следующим обо азом.6 г безводного хлористого кальция растворяют в 100 лл воды, прибавляют 35 г безводной, окиси алюминия в виде гранул оазмером 0,5 - 2 мм, перемешивают, отделя 1 от жидкость, упаривают досуха и ззвешидают. Количество адсорбированного окисью алюминия хчористого кальция составляет 3,6 г или - .10% к:весу окиси алюминия, Полученный катализатор вь 1 сушивают и прокализают в муфеле при 350 - 400 С в течение 2 ч.Приготовленный катализатор загружают 20 в ниинюю часть трубчатого реактора в токе аргона. В верхнюю секцию реактора загружают свежепрокаленную окись алюминия. Высота слоя в первой секции - 100 млг, во второй - 500 лм. Температуру в обеих сек циях поднимают до 120 С и пропускают 1-хлорбутан из испарителя, соединенного с нижней частью реактора, с объемной скоростью 0,44 ч . При этом температуру в нижней секции, поднимают до 205 - 210 С с помощью наруиного электрообогрева.Из 100 г 1-хлорбутана получают 95 г смеси, содержащей (по данным хроматографического анализа), %, 2-хлорбутана 87,5, 2-метил-хлорбутана - 3,2, 1-хлорбутана - 35 93 которую направляют на ректификацию. Получают 81 г 2-хлорбутана, Т. кип. 67,5 -68,0 С, а в = 1,3950, д " = 0,8720, выход 81%П р и м е р 2. В обе секции реактора загружают окись алюминия в виде зерен размером 0,5 - 2,0 лм, нагревают 2 ч в токе азота при 350 - 400 С, понижают температуру и первой секции до 210 С, во второй - до 118 С и пропускают 100 г 1-хлорбутана с объемной скоростью 1 ч -. Полученный продукт (92 г) выдерживают 8 ч над гидратом оииси калия и анализируют методом газожидкостной хроматографии, Содержание, %: основного вещества 92, 2-метилхлорбутана 7 и 1-хлорбутапа 1. Ректификацией смеси получают 80 г 2-хлорбутана, т, кип; 68 С, и,", = 1,3950, сУ-" = 0,8720.П р и м е р 3, Из слегка увлажненного порошка ф тор истого кальция с помощью матрицы выпрессовывают таблетки размером 2 х 2 мм, которые прокаливают при 500 - 600 С в течение 3 ч, охлаждают и загружают в первую секцию реактора.Вторую секцию заполняют зернами окиси алюминия. Обе секции продувают азотом при 350 С в течение 3 ч, затем температуру во :второй секции понижают до 120 С и пропускают 100 лил 1-хлорбутана со скоростью 0,9 ч . Получают 90 г продукта, содержащего, %: 2-хлорбутан 97, 1-хлорбутан 2 и 2-метил-хлорпропан 1, который обрабатывают 5 люл 0,4 н, раствора нормального или вторичного бутиллития и используют длп синтеза втор-бутиллипия,Другие катализаторы, состоящие из хлоридов,или фторидов металлов на окиси алюминия, двуокиси кремния и активированном угле, получают аналогично. Результаты изо- Таблица568625 Продолжение таблицы 10 5 Хлористый кальций (1 О вес. %) на двуокиси кремния Активная окись алюминия 325 в 3 6,0 2,1 91,9 92 1,0 120 Хлористый магний (20 вес. %) на окиси алюминия 1,0 5,0 94,0 92 0,60 250 120 Хлористый цинк (60 вес. %) на окиси алюминия 0,5 7,5 92,0 0,60 1 210 в 2 88 110 в-Хлористый цинк (20 вес. %) на окиси цинка 3,6 0,4 96 92 1,0 1 230 в 2 130--Смесь хлористого кальция и окиси магния2,0 2,0 95 4,7 0,3 99,2215 в 2 120 Формула изобретения Ссставитель Н. Гозалова Техред М. Семенов Корректор Р. Симкина Реда кто р Т. Дсвятко Заказ 671/1540 Изд.671 Тираж 563 Подписи . 11 Н 1111 ПР 1 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Тип. Харьк. фил. пред, Гагент меризации 1-хлорбутана на различных катализаторах приведены в таблице.Из таблицы ,видо, что в предлагаемом способе выход 2-хлорбутана достигает 90 - 92%, в то время как по известному способу 5 максимальный выход не более 24%. 1. Способ получения 2-хлорбутана путем 10 изомеризации 1-хлорбутана в присутствии катализатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продук. та и усовершенствования технологического процесса, изомеризацию ведут сначала при 15 200 в 5 С в присутствии катализатора хлорида кальция, мапния, цинка или меди, фторида кальция, активированного угля, активной окиси алюминия или кремния или их смеси или вышеуказанных хлоридов или 20 фторида металла на носителе, например, активчой окиси алюминия или кремния, в первой ступени, затем при 110 - 130 С в присутствии в качестве катализатора активной окиси аломиния во второй ступени,2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что изомеризацию ведут при объемной скорости подачи 1-хлорбутана 0,2 - 2,0 ч -.3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что процесс ведут под давлением 1 - 2 ата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Франции2006017, кл. С 07 г, опубл. 1962.2. С. Д. Мехтиев, М, Б. Рзаев, Л. Р, Абдуллаева, Я. М. Бржезицкая. Исследование реакции изомеризации 1-хлорбутана, Азерб. хим, журнал, 1962,5, с. 85,