Способ получения четыреххлористого углерода и перхлорэтилена

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 899522(23) ПриоритетОпубликовано 230182, Бюллетень М 3Дата опубликования описания 2301,82 1)М Кп 3С 07 С 19/06 С 07 С 21/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(1) Заявитель Уфимский нефтяной институт(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО УГЛЕРОДА И ПЕРХЛОРЭТИЛЕНА Изобретение относится к производству хлорорганических продуктов, вчастности к способу получения четиреххлористого углерода, используемого в производстве фреонови 11,для извлечения железа и других металлов из пирита, а также в качествефумиганта для протравки зерен, и перхлорэтилена, основными областями применения которого являются текстильная промышленность, обезжириваниеметаллов, сухая чистка одежды, ковров и тканей.Известен способ получения четьизеххлористого углерода и перхлорэтиленавысокотемпературным при 500-570 Стермическим хлорированием пропан-пропиленовой фракции (1),Недостатками укаэанного способаполучения четыреххлористого углерода.и перхлорэтилена являются высокаятемпература и трудность ее регулирования, сравнительно низкие в ходыцелевых продуктов, а также расходценного углеводородного сырья, кото срое может быть использовано для различных других производств.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ получе- ЗО ния четыреххлористого углерода и перхлорзтилена деструктивным Хлорированием (пиролизом) хлорпропанов хлором в кипящем слое контакта - песка. Хлорпропаны являются побочным продуктом производства синтетического глицерина. Хлорпропановая фракция содержит 86 дихлорпропана, 11-12 дихлорпропена,остальное до 100 хлористый аллил и хлороформ. Деструктивное хлорирование хлорпропанов осуществляют адиабатически при 500-540"С в избытке хлора (мольное отношение хлор: хлорпропан) б:1 2).Недостатками известного способа являются сравнительно невысокий выход целевых продуктов, т.е. суммарный выход четыреххлористого углерода и перхлорэтилена 71,0 мас,В от теоретического (выход четыреххлористого углерода"25 мас.Ъ, выход перхлорэтилена 46 мас,Ъ от теоретического); невозможность варьирования технологического режима процесса для преимущественного полччения четырех- хлористого углерода или перхлорэтиле" на (выход указанных продуктов практически одинаковый, т.е. из 982 кг дихлорпропановой фракции получают 1 т перхлорэтилена и 1 т четыреххло 899522ристого углеродф а также образование значительного количества химически загрязненных сточных вод при промывке контакта - песка и частые остановки установки иэ-за забивки аппаратуры хлорорганическими смолами,что снижает производительность труда и повышает себестоимость готовойпродукции.Цель изобретения - увеличение выхода целевых продуктов - четыреххлористого углерода и перхлорэтилена,создание воэможности варьированиятехнологического режима процесса напреимущественное получение четыреххлористого углерода или перхлорэтилена, предотвращение забивки аппаратуры хлорорганическими смолами исокращение количества загрязненныхсточных вод, что в целом упрощаетпроцесс. 20Поставленная цель достигаетсятем, что хлорпропаны подвергаютдеструктинному хлорированию хлоромв кипящем слое контакта на основедвуокиси кремния - алюмосиликатногокатализатора, содержащего 0,30 4 вес,Ъ хлористой меди при 450о510 С или на алюмосиликатном катализаторе, предварительно термопарообработанном, при 425-475 С, при мольном соотношении хлора и хлорпропанов, равном 6 - 8 1.Причем с целью преимущественногополучения перхлорэтилена или четыреххлористого углерода процесс ведут при мольном соотношении хлора и хлорпропанов б;1 или 8:1 соотнетственно и при 450-460 С или 500-510 С соответственно.Кроме того используют алюмосиликатный катализатор, предварительно 40о термопарообработанный при 800 С н течении б ч при расходе воды 1-1,5 млна 1 мл катализатора.При практическом ведении процесса для снятия тепла реакции хлорпропано вую Фракцию разбавляют четыреххлористым углеродом при несовом отношении 1:4.Объемная скорость подачи сырьевойжсмеси 3 - 5 ч50Катализатор для процесса готонят пропиткой промышленного алюмосиликатного катализатора 2 - 3-ным раствором хлористой меди при комнатной температуре В течение 1 сут с последую 55 щей просушкой и прокалкой при 500 Со в течение 2 ч или используют термопарообработанный алюмосиликатный . катализаторкак показано выше.П р и м е р 1. Опыт проводят в лабораторном проточном реакторе идеаль 60 .ного смешения, который представляет кварцевую трубку, длиной 30 см и внутренним диаметром 22 мм, Обогрен ре"Г)актора осуществляют в электрической печи, температуру в реакторе замеря ют хромель - алюмелевой термопаройи регулируют с помощью лабораторного трансформатора.В реактор загружают промышленныйалюмосиликатный катализатор, обработанный 3-ным раствором хлористоймеди до содержания Си С 1 0,4 вес,(0,2-0,68 мм) н количестве 10 мл.В качестве сырья используют дихлорпропановую фракцию, разбавленнуючетыреххлористым углеродом н весовомотношении 1:4 (весовое отношениечетыреххлористого углерода и дихлор- .пропановой фракции 4:1). Кипящий слойв реакторе создают парами сырьевойсмеси и хлором, которые подают в реактор снизу. Деструктинное хлорирование дихлорпропаноной фракции проводят при 450 ОС при мольном отношениихлора к дихлорпропаноной фракции,равном 8:1, и объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлорис"тый углерод + дихлорпропаноная Фракция) - 5 ч,Суммарный выход четыреххлористогоуглерода и перхлорэтилена составляет95,7 мас.Ъ от теоретического, в томчисле выход четыреххлористого углерода - 74,3 мас,Ъ от теоретического(из 100 г дихлорпропановой фракцииполучено 303,9 г четыреххлористогоуглерода и 47,1 г перхлорэтилена).П р и м е р 2 . В лабораторныйпроточный реактор идеального смешенияпо примеру 1 загружают 10 мл алюмосиликатного катализатора, обработанного 3-ным раствором хлористой меди досодержания СиС 1 0,4 нес.Ъ на катализатор (0,2-0,63 мм).В качестве сырья используют дихлорпропаноную фракцию, разбавленнуючетыреххлористым углеродом в весовомсоотношении 1:4. Процесс проводятпри 500 С при мольном отношении хлора к дихлорпропаноной фракции, равном б:1, и при объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлористый углерод + дихлорпропаноная фракция) " 3 чСуммарный выход четыреххлористогоуглерода и пврхлорэтилена - 92,6 мас,Ъот теоретического н том числе выходчетыреххлористого углерода 26,9 мас,Ъвыход пврхлорэтилена 60,7 мас.Ъ оттеоретического (из 100 г дихлорпропановой фракции получено 109,84.гчвтыреххло.истого углерода и 144,85 гпврхлорэтилена).П р и м в р 3. В лабораторный проточный реактор идеального смещенияпо примеру 1 загружают 10 мл алюмосиликатиого катализатора, обработанного 2-ным раствором хлористой медидо содержания СиС 1 0,3 вес.Ъ на катализатор (0,2-0,63 мм).В качестве сырья используютдихлорпропановую Фракцию, разбавлен899522 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 12050/28 Тираж 447 Подписное Филиал ППП фПатент", г.ужгорОд, ул.Проектная,4 ную четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1:4. Процесс проводят при 510 С, при мольном отношении хлора к дихлорпропановой фракции,равном 6:1, и при объемной скоростиподачи сырьевой смеси (четыреххлористый углерод + дихлорпропановая фракция) - 5 ч.Суммарный выход четыреххлористогоуглерода и перхлорэтилена - 91.,8мас.Ъ от теоретического, выход четы- )Эреххлористого углерода 22,1 мас.Ъ,выход перхлорэтилена 69,7 мас.Ъ оттеоретического (из 100 г дихлорпропановой фракции получено 90,24 г четыреххлористого углерода и 153,7 г пер хлорэтилена).П р и м е р 4. Огыт проводят в лабораторном проточном реакторе идеального смещения по примеру 1. В реакторзагружают 10 мл .термопарообработанно 0го промышленного алюмосиликатного катализатора фракционного состава 0,20,63 мм, Предварительно термопарообработку катализатора проводят при800 С и при расходе воды 1,5 мл на1 мл катализатора в течение б ч. Вкачестве сырья используют днхлорпропановую Фракцию, разбавленную четыреххлористым углеродом в весовомсоотношении 1:4,Деструктивное хлорирование проводят при 450 С при мольном отношениихлора и дихлорпропановой фракции,равном 8:1, и при объемной скоростиподачи сырьевой смеси (четыреххлористый углерод + дихлорпропановая фракция) - 3 ч".Выход четыреххлористого углерода82,4 мас.Ъ от теоретического, выходперхлорэтилена 4 мас.Ъ,П р и м е р 5, Деструктивное хлорирование дихлорпропановой фракциипроводят в лабораторном проточйомреакторе идеального смешения по примеру 1 в кипящем слое предварительнотермопарообработанного промышленного 45алюмосиликатного катализатора при425 С, мольном отношении хлора кдихлорпропановой фракции, равном 8:1,объемной скорости подачи сырьевойсмеси (четыреххлорнстый углероддихлорпропановая Фракция) - 5 чВесовое отношение четыреххлористогоуглерода к дихлорпропановой фракциив сырьевой смеси равно 4:1. ВЫходчетыреххлористого углерода80,6 мас.Ъ от термического, выход.перхлорэтилена 5 мас.Ъ. Аналогичныерезультаты получают при ведении процесса при 475 С. Преимуществами данного способа являются увеличение выхода целевых продуктов, снижение температуры процесса (от 500-540 до 425-475 С, максимально до 510 С), снижение количества загрязненных сточных вод, так как отпадает необходимость промывки контакта - песка, а также предотвращение забивки аппаратуры хлорорганическими смолами, которые адсорбируются катализатором. 1. Способ получения четыреххлористого углерода н перхлорэтилена деструктивным хлорированием хлорпропаиов хлором при повышенной температуре в ипящем слое контакта на основе дву" окиси кремния при мольном избыточной оотношении хлора и хлорпропанов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, упрощения процесса, последний ведут на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 0,3 - 0,4 вес.Ъ хлористой меди при 450 - 510 С илнфна предварительно,термопарообработанном алюмосиликатном катализаторе при 425-475 С, при мольном соотношении хлора и хлорпропанов, равном 6-8:1. 2, Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью преимущественного получения перхлорзтилена или четыреххлористого углерода, процесс ведут при мольном соотношении хлора и хлорпропанов б:1 или 8:1 сооответственно и при 450-460 С или 500-510 С соответственно. 3, Способ по п. 1, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что используют алюмосиликатный катализатор предварительно термопарообработанный при 800 С в течении 6 ч при расходе воды 1- 1,5 мл на 1 мл катализатора. Источники информации, принятые во внимани. прн экспертизе1. Производство хлорированных растворителей в основных капиталистических странах, хлорная промышлен. М., НИИТэхим, 1975, с. 56-572. Технологический регламент производства перхлорэтилена и четырех- хлористого углерода Стерлитамакского химзавода Союзхлор, 1977, с.24-26 (прототип .