Способ получения дифторхлорметана

, СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК.чОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФМЕТАНА путем обработки хлороф И,М.УтУ ц 3, ТОРХЛОР- орма фтористым водородом в присутствии катализатора - пентахлорида сурьмы,предварительно растворенного в исходном реагенте, при температуре 60 -110 С и давлении 7-13 атм, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения процесса и повышения егопроизводительности, используют пентахлорид сурьмы, предварительно растворенный в хлороформе в концентрации20-30 об.7, и процесс ведет путембарботирования фтористого водородачерез реакционную массу в присутствии хлора, вводимого в количестве0,05-0,27 от массы хлороформа.1 1Изобретение относится к способуполучения дифтерхлорметана, используемого под названием "хладон - 22" вкачестве хладагента и как сырье дляполучения фторсодержащих полимеров.Известен способ получения дифторхлорметана (ДФХМ) путем обработкихлороформа Фтористым водородом в присутствии катализатора-пентахлоридасурьмы. Процесс ведут при температуре53-85 С, давлении 19,5-39 атм и концентрации катализатора 12,7-22,7 об.7 .Недостатком известного способаявляется низкий (53-66%) выход ДФХМи низкая производительность оборудования. Выход ДФХИ на 1 м реакционэной массы составляет от 0,19 до0,82 кмоль/ч,Наиболее близким к данному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения ДФХИ путем обработки хлороформа фтористым водородом в присутствии .катализатора - смеси пентахлорида и трихлорида сурьмы, взятых в соотношении1:0,05-0,8, при температуре 40-120 Си давлении 7-13 атм. Катализаторпредварительно растворяют в жидкомфтористом водороде, и обработку хлороформа проводят путем подачи в полученный раствор жидких фтористого водорода и хлороформа. Концентрация катализатора в реакционной массе составляет 60-80 об.%. Способ обеспечивает выход целевого продукта в пре- . делах 79,6-98,67.Недостатками известного способа являются большая коррозия, что усложняет процесс в целом и низкая производительность процесса, Коррозия оборудования обусловлена высокой активностью, используемой в известном способе смеси катализатора с фтористым водородом. Специально проведенные сравнительные опыты показали, что скорость коррозии стали 12 Х 18 Н 10 Т в присутствии такой смеси, содержащей 30-80 об,% катализатора, составляет 20-32 г/м ч. Производительность обозрудования в известном способе составляет 1,09-2,08 кмоль/ч на 1 мреакционной массы.Цель изобретения - упрощение процесса, в частности уменьшение коррозии и повышение его производитель 150919 2 510 25 30 35 40 ности,Цель достигается способом подучения ДФХМ путем обработки хлороформа фтористым водородом в присутствии катализатора - пентахлорида сурьмы,предварительно растворенного в хлороформе при 60-110 С идавлении 7-13 атм,причем концентрация катализатора составляет 20-30 об.7, обработку хлороформа Фтористым водородом ведут путембарботирования Фтористого водородачерез реакционную массу, и процесспроводят в присутствии хлора, вводимого в количестве 0,05-0,27 от массыхлороформа,Отличительными признаками изобретения являются использование пентахлорида сурьмы, предварительно растворенного в хлороформе, в концентрации 20-30 об.7, барботирование фтористого водорода через реакционную массу, проведение процесса в присутствии хлора, вводимого в количестве 0,05-0,2% от массы хлороформа.Использование в качестве катализатора пентахлорида сурьмы, предварительно растворенного в хлороформе,при относительно низкой (20-307) егоконцентрации, и барботирование фтористого водорода вместе его вводав жидком виде препятствуют возникновению обладающих высокой коррозионнойактивностью смесей катализатора с фто.ристым водородом. В то же время введение хлора препятствует переходу катализатора в менее активные галогениды трехвалентной сурьмы и, таким образом, препятствует повышению производительности оборудования. В целомиспользованная новая совокупностьтехнических приемов позволяет повысить производительность оборудования при одновременном снижении коррозии. Испытания, проводившиеся в течение 5 месяцев в реакторе из стали12 Х 18 Н 10 Т, показали, что скоростькоррозии составляет в среднем0,03 г/м ч. Изобретение иллюстрируется примерами 1-7. Сравнительный пример 8 показывает нецелесообразность уменьшения концентрации катализатора, так как при этом падает степень использования фтористого водорода. Увеличение концентрации катализатора свыше 307 вызывает коррозию оборудования и поэтому нецелесообразно. Сравнительные примеры 9 и 10 показывают оптимальность выбора концентраций хлора, Уменьшение содержания хлора (пример 9) приводит к падению выхода продукта, увеличение (пример 10) - кПроизво" дительностьэ кмоль/ч-м Содержание хлора,в газообразном продук те, об.Х Содержание ВыходДФХИ,Ж ИассоДавлеТемпеКонцентрациякатали-. Пример,В все ние,атм ратуо ра, С хлора к хло- рофор- Х соотношение фтористый водород/ /хлоро- форм затора,об.Ж 76 8,8 0,32 75 8,8 0,26 20 0,18 95,0 2,1 0,18 94,1 2,5 0,18 96,5 Ъ,2 30 27 60-67 7-8,8 0,35 . 0,11 93,5 2,6 78 88 0130 24,9 0,05 83,8 3,0 О, 1 О 84,7 3,0 0,08 0,10 3 1150 загрязнению продуктов хлором и непроизводительному расходу последнего,П р и м е р 1-10. Обработку хлороформа фтористым водородом осуществляют в промышленном реакторе емкосзтью 6 м из хромоникелевой стали марки 12 Х 18 Н 10 Т. Реактор оборудован двумя последовательно установленными обратными холодильниками, охлаждаемыми рассолом с температурой минус 1 Оо15 С. Установка снабжена манометром и термометрами для замера температуры в жидкой фазе реактора и в газовой фазе после второго холодильника.В реактор предварительно загружа ют в заданном соотношении хлороформ и катализатор - пятихлористую сурьму. Содержимое реактора нагревают до 60 о110 С, при этом катализатор растворяется в хлороформе. В полученный раствор непрерывно из расходной емкости подают газообразный фтористый водород, барботируя его через слой раствора со скоростью 340-700 кг/ч. Одновременно в реакционную массу добав- ляют хлорофом со скоростью 1280 - 2500 кг/ч. Скорость подачи хлороформа выбирают таким образом, чтобы поддерживать постоянный уровень реакционной массы в реакторе и тем самым постоянную концентрацию катализатора в реакционной массе. Кроме тога, через слой реакционной массы дополнительно барботируют газообразный хлор со скоростью 1,27-2,22 кг/ч. 20 105-110 10, 5-13 О, 33 24,9 76 8,6 0,30 919 4По достижении в реакторе давления 7-13 абс.атм. начинают отбор продуктов реакции после второго холодильника путем редуцирования газообразных продуктов до атмосферного давления, Температуру газов после второго холодильника поддерживают в пределахаот 0 до -5 С, регулируя подачу холодильного рассола, Отобранные продукты обрабатываютпоследовательно концентрированной соляной кислотой для извлечения непрореагировавшего фтористого водорода, затем водой и водным раствором карбоната натрия. Ней-. трализованные газы подвергают двуступенчатому компримированию, осушке охлажденным раствором хлористого кальция и конденсируют. Сконденсированный сырец анализируют. Многоступенчатой ректификацией иэ сырца выделяют целевой продукт и недофторироваиный продукт - фтордихлорметаш.Последний используют как сырье, добавляя к исходному хлороформу.Конкретные условия проведения опытов и результаты этих опытов пред- ставлены в таблице. Из таблицы видно, что способ получения ДАИ в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает повышение производительности оборудования при одновременном уменьшении коррозии и сохранении высокого (83-96,53) выхода ДФХИ.1150919 бПродолжение таблицы 25,0 0,30 0,18 11,3 0,34 24,9 0,31 0,06 0,29 10 25,0 0,86 П р и м е ч а н и е: степень использования фтористого водорода 957, в остальных опытах степень использования Фтористого водорода 98-1007,. Редактор Л.Письман Техред О.Гортвай Корректор М.Демчик Заказ 2721/1 Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5