Способ получения тетрахлорэтилена

(5 )М. Кл. С 07 С 21/12С 07 С 17/10 с присоединением заявки РВ -(23) П риоритет -Гюаударствеиый каетет СССР ао делан изобретений и открытий .Опубликовано 070382Бюллетень Юв 9 Дата опубликования описания 09,03,82"%мь,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАХЛОРЭТИЛЕНА 10 15 20 Изобретение относится к способу получения тетрахлорэтилена, широко используемого в различных областях народного хозяйства, например, в текстильной промышленности, при обезжиривании металлов, сухой очистке одежды, а также как полупродукт для производства.хлорфторалканов, в частности 1, 1,2-трихлор,2,2,триФторэтана ( хладона 113).Известен способ получения тетрахлорэтилена каталитическим хлорированием хлорэтанов. В качестве катализаторов используются активироваиные угли. Так при хлорировании тетрахлорэтана на активированном угле, пропитанном 30 ВаС.12 при 220- 290 С достигается выход тетрахлорэтилена 88 мас.Ф ( 1.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения тетрахлорэтилена . еслорированием тетрахлорэтана хлором 2при температуре 200-350 С в много- каскадном реакторе, заполненном.,активированным углем. Активированный уголь непрерывно подается сверху 1 а отработанный непрерывно удаляется снизу. Соотношение компонентов С 1: ТХЭ=0,1-1:1, выход тетрахлорэтилена составляет 70-94 мас.В 2 "1.Однако использование подвижного слоя катализатора при хлорировании тетрахлорэтана требует дорогостоящей аппаратуры специальной конструкции. В рассматриваемом процессе это не оправдано, так как подвижный слой катализатора способствует хорошему отводу тепла, в то время как при хлорировании тетрахлорэтана в начальных слоях катализатора требуется подвод тепла. Это обстоятельство делает необходимым подогрев реагентов и перегрев поступающего в реактор катализатора выше 200 С. Все это усложняет аппаратурное оформление процесса и удорожает процесс, Кроме того910574 3в рассматриваемом способе выход целевого продукта составляет от 70 до 94 мас.1 то есть от 6 до 30 мас,4 продуктов являются отходами производ ства, что увеличивает себестоимость продукта и делает необходимым либо их утилизацию, либо уничтожение,Целью настоящего изобретения является увеличение выхода целевого продукта тетрахлорэтилена, упрощение 1 о процесса и снижение отходов произ.водства..Поставленная цель достигается способом получения тетрахлорэтилена, состоящим в том, что тетрахлорэтан хло рируют хлором в присутствии катализа. тора активироеанного угля, при этом хлорирование ведут в присутствии рециркулируемых побочных продуктов процесса содержащих трихлорэтилен, 20 пентахлорэтан и гексахлорэтан в количестве 10-80 мол,Г е расчете на тетрахлорэтан, и процесс ведут в адиабатическом режиме при темперао туре подачи реагентов 180"300 С. 2 зОтличительными признаками способа является проведение хлорирования в присутсвии рециркулируемых и побочных продуктов процесса, содержащих трихлорэтилен,пентахлорэтан и гекса- зо хлорэтан в количестве 10-80 мол.Ф е расчете на тетрахлорэтан, в адиаба тическом режиме, при температуре подачи реагентов 180-300 С. Использование рецикла, основным компонентом которого является трихлорэтилен, приводит к тому, что экзотермическое взаимодействие трихлорэтилена с хлором компенсирует потери тепла, происходящие за счет эндотермического дегидрогалоидироеания тетрахлорэтана. Компенсация тепла в одних и тех же слоях катализатора возможна, поскольку взаимо- компенсирующие процессы протекают параллельно е отличие от последовательного их протекания при отсутствии рецикла.Содержанием в тетрахлорэтане трихлорэтилена, поступающего с рециклом, возможно регулирование начальной температуры процесса, а именно, чем выше содержание трихлорэтилена, тем ниже возможная начальная температура процесса. Например, 15-30 мас. содержание .трихлорэтилена в тетрахлорэтане позволяет проводить адиабатический процесс хлорирования при подаче компонентов во реактор с температурой 250-190 С, а содержание 30-60 мас./ при температуре 180 С. Кроме снижения начальной температуры процесса использование рецикла приводит также к увеличению выхода тетрахлорэтилена выше 94/Процесс ведут следующим образом.Исходное сырье, состоящее из тетрахлорэтана, хлора и рециркулируемых .продуктов, смешанных в заданном соотношении, подогревается до 180- 300 С и поступает е адиабатический реактор, Адиабатический реактор полый аппарат колонного типа, заполненный актиеированным углем и,снабженный теплоизоляцией для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду.Продукты реакции конденсируют и подвергают разделению ректификацией, Сначала выделяют легкокипящие по отношению к. целевому компоненту-, тетрахлорэтилену, продукты, содержа" щие в основном тирхлорэтилен, Далее после выделения тетрахлорэтилена, кубовые продукты, состоящие в основном из тетрахлорэтана, пентахлорэтана и гексахлорэтана, отделяют от продуктов осмоления, образующихся в процессе разделения продуктов, и, сое. диняя с легкокипящими, направляют в реактор в виде рецикла.П р и м е р 1. В никелевый реактор с внутренним диаметром 10 мм, заполненный 40 см активированного угля подают 598,7 г тетрахлорэтана, 252,9 г хлора и рецикл, состоящий из 4 .7 г трихлорэтилена. Иольное соотношение тетрахлорэтана к хлору и рециклу 1:1:0,1 (рецикл 1 мол,/), Температура 300.С, время контакта 26,9 с. В результате реакции получено 565 г сырца, содержащего 1,0 мас.3 трихлорэтилена, 95,0 мас, тетрахлорэтилена 0,8 масс.4 гексахлорэтана. С вычео) :том состава рецикла выход составляет 958 мас.Ф тетрахлорэтилена.П р и м е р 2. В никелевый реак-. тор с внутренним диаметром 36,5 мм, заполненный 1,7 л активированного ,угля, подают 249,1 тетрахлорэтана, 979 гхлора и 741 г рецикла , состоящего из 704 г трихлорэтилена, 22,2 г тетрахлорэтилена 7,4 г пентахлорэтана, 7,4 г гексахлорэтана, Температура 230 Свремя контактао30 с. Иольное соотношение тетрахлорэтана к хлору и рециклу 1:0,93:0,38формула изобретения Составитель Н, Гозалова Редактор Н. Коляда Техред М.Рейвес Корректор Д, Дзятко е а вЗаказ 1017/22 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,5 9105 (рецикл 38 мол;/). В результате реакции получено 3152 г сырца, содержащего 75,44 мас.Ф тетрахлорэтилена, 0,8 мас.4 тетрахлорэтана, 23,0 б мас. трихлорэтилена, 5 0,32 мас,l, пентахлорэтана и 0,38 мас.Ф гексахлорэтана, С вычетом состава рецикла. получено 2411 г продукта, содержащего 97,71 мас.1 тетрахлорэтилена, 1,04 мас.3 тетрахлорэтана, 0,95 мас.г трихлорэтилена, О, 11 мас.3 пентахлорэтана, 0,19 мас.l гексахлорзтана. Выход тетрахлорэтилена 97;7 мас.1. Степень превращения хлора 100 мас.2. 15П р и м е р 3. В никелевь 1 й реактор с внутренним диаметром 36,5 мм, заполненный 1,7 л активированного угля подают 1255. г тетрахлорэтана, 505 г хлора и 790 г рецикла, состоящего из 20 746,6 г трихлорэтилена, 15,8 г тетрахлорэтилена, 19,7 г .пентахлорэтана, 7,9 г гексахлорэтана, Температурао180 С, время контакта 50 с. Мольное соотношение тетрахлорэтана к хлору и к рециклу 1:0,95:0,8 рецикл 80 мол,3. В результате реакции получено 2035 г сырца, содержащего 60 мас,3 тетрахлорэтилена, 0,9 мас. тетрахлорэтана, 37,4 мас,Ф трихлор- зо этилена, 1,2 мас.4 пентахлорэтана и 0,5 мас.Ф гексахлорэтана, Выход тетрахлорэтилена 96,9 мас.4. Степень превращения хлора 100 мас./.Использование данного способа получения тетрахлорэтилена в адиабатическом. режиме с рециклом промежуточ" ных и побочных продуктов обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества.Упрощается. аппаратурное оформление процесса, так как используется реакционный узел простой конструкции, состоящий из подогревателей сырья и реактора - полого аппарата 4 колонного типа,. что уменьшает ме" таллоемкость оборудования и затраты на его изготовлениеАдиабатицеское проведение процесса позволяет более эффективно использовать существующее реакторное оборудование, например, путем замены встроенных теплообменников в реакторном устройстве на полые царги; возможно увеличение производительности реактора на 30 при сохранении прежних габаритов аппарата.Повышается выход целевого компонента до 97/ за счет переработки промежуточных и побочных продуктов в виде рециркулируемых продуктов,Использование промежуточных и побочных продуктов рецикла снижает количество отходов производства, при этом уменьшаются энергозатраты и затраты на капитальное строительство для обеспечения защиты окружающей среды при организации промышленного производства. Способ получения тетрахлорэтилена хлорированием тетрахлорэтана хлором при повышенной температуре вприсутствии катализатора - активированного угля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениявыхода целевого продукта, упрощенияпроцесса и снижения отходов производства, хлорирование ведут в присутствии рециркулируемых побочных продуктов процесса, содержащих трихлорэтилен, пентахлорэтан и гексахлорэтан,в количестве 1-80 мол.В в расчетена тетрахлорэтан, при температуреподачи реагентов 180-300 ОС, в адиа -батическом режиме.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Румынии 54494,кл. 12 0 19/02, опубл. 1973.2. Патент Японии 15110 сер. 2,кл. сб. 942, 1962 ( прототип ),