Способ получения этиленхлор-гидрина

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(33) франция Государственный комитет СССР. по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Иностранная фирма(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНХЛОРГИДРИНА Изобретение относится к способуполучения этиленхлоргидрина, которыйможет быть использован в качестве полунродукта для получения каучуков илаков.Известен способ получения 1,3-дихлоргидрина глицерина путем взаимодействия эпихлоргидрина с сухим хлористым водородом в паровой фазе при115-1300 С, атмосферном давлении,молярном соотношении хлористый водород: эпихлоргидрин, равном 1,3;1,Выход целевого продукта 94-96, выход 2,3-дихлоргидрина глицерина2-4 Г 11.Недостатком способа является эначтельное содержание в целевом продукте трудноотделимого 2,3-дихлоргидрина глицерина (2-4),Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ получения этиленхлоргидринапутем взаимодействия окиси этиленас влажным хлористым водородом в паровой фазе при 25-30 ОС, атмосферномдавлении и молярном соотношении хлористый водородг окись этилена, равном 1,2-1,5:1, в присутствии оргаио-.хлорсиланов, Выход целевого продукта88-92 Г 2)Недостатком способа является недостаточно высокий выход целевогопродукта.Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта.Поставленная цель достигается тем,что в способе получения этиленхлоргидрина (ЭХГ) путем взаимодействияокиси этилена и сухого хлористоговодорода реагенты предварительно нагревают до 50-180 оС и процесс ведут сиспользованием сухого хлористого водорода при 130-250 оС, давлении 115 атм и молярном соотношении окись15 этилена: хлористый водород, равном и" 13,6-20П р и м е р 1, В стеклянную т убку, имеющую двойное покрытие,с внутренним диаметром 45 мм и длиной590 мм, наполненную кольцами Рашига,выполненными из песчаника бхб, и имеющую полезный объем 345 см, в видесовместного потока через вершину реактора вводят 93 г/ч газообразнойокиси этилена, предварительно прошедшей через выпариватель при 50 фС,и 274 г/ч сухого хлористого водорода155-160 С благодаря циркуляции жидкого теплонбснтеля, позволяющего устранять теплоу, выделяющуюся при осуществлении реакции. Опыт осуществляют при атмосферном давлении, время взаимодействия реагентов составляет 3,6 с.После прохождения через конденсатор, поддерживаемый на температурном режиме 170 С, получают смесь, содержащую 166,8 г кислоты, при этом 174 г НСудаляется в верхней части конденсатора.. Хроматографический анализ неочищенного хлоргидрина после стриппинга растворенного НСпри 100- 110 С показывает следующее весовое распределение, г: СНОН-Снц СВ(ЗХГ) 161, б, СН С 6-СНР -0-СН-СН ОН (ДЭХГ) 3,5, СНО С 1-СН-О-СНз -ОН -О-СНУЙ ОНН (ТЗХГ) 1,7, Степень превращения окиси этилена в ЭХГ составляет 96,5, получено 3,5 высших продуктов. Происходит полная конверсия окиси этилена.П р и м е р 2. Опыт осуществляют в аппарате, аналогичном укаэанному в примере 1. Давление, прн котором осуществляют опыт, равно атмосферному, время осуществления опыта составляет 3,6 с, молярное отношение НС 5: окись этилена равно 9В реактор вводят совместный пО- ток, содержащий 44,8 г/ч газообразной окиси этилена, предварительно нагретой до 60 эС 338 г/ч сухого хлористого водорода, имеющего температуру 60 ОС. Температуру в реакторе поддерживают на уровне 133- 1360 С, удаляя с помощью жидкого теплоносителя образовавшуюся теплоту.После прохождения через конденсатор, в котором поддерживают температура на уровне 18 фС, получают смесь, содержащую 81,4 г неочищенного хлоргидрина и 12,7 г растворенного НС К Хроматографический анализ,осуществленный после удаления с помощью нагрева растворенного НСК, показывает наличие ЭХГ 72,8 г,ДЗХГ 1,86 г и ТЭХГ 0,73 г. Степень превращенияокиси этилена в ЭХГ составляет95,8. 10 15 20 30 П р и м е р 3. В реактор с теплоизоляционным покрытием, выполненный в виде полой трубки длиной 250 мм, диаметром 22 мм, емкостью 94 смф, на- . правляют через вершину реактора совместный поток, содержащий 52,9 г/ч газообразной окиси этилена, 395 г/ч сухого хлористого водорода и 42 г/ч азота, прн этом все три названных 49 газа нагреты предварительно,до 60 С. Температура в реакторе достигает 162 фС без какого-либо внешнего нагрева. При атмосферном давлении реакция осуществляется практически мгновенно. Молярное отношение составляет 9.После прохождения через конденсатор, в котором поддерживается температура 25 С, получают 96,3 г неочи 0щенного хлоргидрина и 15,1 г растворенного НСЬ. Газообразная смесь и НС , поступающая из верхней части конденсатора и содержащая 336,5 г со. ляной кислоты, нейтрализуется щелочным раствором. Количественный анализ неочищенного зтиленхлоргидрина после отгонки Нс 6 показывает содержание, г: ХЭГ 94,4, ДЭХГ 1,7 и ТЭХГ 0,15. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ составляет 97,6, а в высшие продукты 2,2. Конверсия окиси этилена составляет 100.П р и м е р 4. В аппарат, аналогичный указанному в примере 2, вводят совместный поток, содержащий 69,4 г/ч газообразной окиси этилена, 380 г/ч сухого хлористого водорода и 47 г/ч азота, причем названные газообразные вещества предварительно нагреты до 60 С. Температура в реакОторе достигает 160 фС без какого- либо внешнего нагрева. Молярное отношение НС 3: окись этилена составляет 6,6, Время реакции идентично времени, укаэанному в примере 3, и равно 0,7 с. Опыт осуществляют при атмосферном давлении.После прохождения через конденсатор, поддерживаемюй на температурном уровне 25 ОС, получают 147,3 г смеси, содержащей 125,8 г неочищенного этиленхлоргидрина и 21,5 г растворенной НС 6. Газообразная смесь, состоящая из азота и хлористого водорода, поступающая из верхней части конденсатора, содержит 302,3 г НС 3. Хроматографический анализ неочищенного хлоргидрина показывает содержание121,9 г чистого этнленхлоргидрина,3,5 г ДЭХР и 0,4 г ТЭХГ. Степень превращения окиси этилена в ЗХГ составляет 96, а в высшие соединения - 4, Конверсия окиси этилена составляет 100.П р и м е р 5. В практически адиабатический реактор, выполненный в виде пустотелой трубки диаметром 29 мм и длиной 600 мм, вводят совместный поток через верхнюю часть реактора при атмосферном давлении. Ноток содержит 66,1 г/ч газообразной окиси этилена, 378 г/ч рециклизованного сухого хлористого водорода и 28 г/ч азота, все реагенты предва- рительно нагреты до 60 оС.Температура в реакторе достигает 152 оС выше зоны введения реагента и 174-18 ФС в остальной части реакционной зоны.Молярное отношение составляет 7,8, время реакции равно 3 с.После прохождения через конденсатор, температура в котором равна25 вС, получают 141 г смеси, содержа атм, а каждый компонент предварищей 120 г неочищенного этиленхлоргид- тельно нагревают до 120 СТемпера-рина и 21 г растворенного НС ф, смесь туру реактора подцерживают на знай 1-НС 5, поступающая из верхней части чении 180 С с помощью циркулирующегоконденсатора, содержит 299,1 г соля- жидкого теплоносителя,ной кислоты. Анализ неочищенного Значения производительности опыхлоргидрина, осуществленный путем та во всем сравнимы со значениями, .5хроматографии, показывает содержание приведенными в йримере 2.47,2 г.чистого хлоргидрина (ЭХГ), П р н м е р 10. В полую трубку,2,2 г ДЭХГ и 0,6 г ТЭХГ.Степень превра- выполненную из обычной углеродистойщенияокиси этилена в ЭХГ составляет стали, с- теплоизоляционным покрытием,97,9, а в высшие соединения - 3,1. 0 имеющую длину 250 мм и диаметр 21,2 ми,П р и м е р 6. Реактор, аналогич- вводят в совместном потоке окись этиный. использованному в примере 5, лена и сухой хлористый водород, взязаполняют кольцами Рашига 5 х 5 с тые в количествах, аналогичных укацелью увеличения контакта газ-газ. эанным в примере 3. предварительныйПолезный объем реактора становится, нагрев осуществлен при 60 оС. Опыттаким образом равным 240 смф. ведут при давлении 3 атм. ЗначенияЧерез верх реактора при атмосфер- производительности процесса во всемном давлении вводят совместный по- сравнимы со значениями, указаннымиток, содержащий 92 г/ч рециклизованного сухого хлористого водорода и 4 ЮП Р и м е Р 11. Работают при ат 63 г/ч азота. Реагенты предваритель- мосферном давлении в таком же аппарано нагреты цо 60 фС, Температура в те, как в пРимере 1, причем времяреакторе достигает 138 фС ниже зоны пребывания 2,8 с, и молярное соотновведения реагентов и 197-200 вС в шение соляная кислота:окись этиленаостальной части реакционной зоны. 25Молярное. отношение составляет 7,4, В реактор вводят параллельнымипок 4 4,8 /чазообраз ной оисиПосле прохождения через конден- этилена и 338 г/ч сухого. хлористогосатор, температура в котором равна водорода. Два Реагента предваритель 25 ОС, получают 194,2 г смеси, содер- З 0 но нагРевают до 180 С. Температуружащей 167,8 г неочищенного хлоргид- в Ракоре поддерживают при 250 Срина и 26,4 г Растворенной соляной с помощью теплОносителя.кислоты. Анализ неочищенного хлор- Получают сырой хлоргидрин, содергидрина показывает содержание жащий Растворенную НС В, после прохож 163 9 г чистого ЭХГ 3 г ДЭХГ и35дения через конденсатор, в котором0,9 г ТЭХГ. Степень превращения оки- температура равна 1 ФС. После удалеси этилена в ЭХГ 97,4, "ия НСпутем нагревания получаютП Р и м е р 7. Используют Реак- продукт, который по результатам хротор, аналогичный указанному в при- матографичесиого анализа содержитмере 6, в который вводят 72,9 г/ч 79 г ЭХГ, 1,9 г ДЭХГ и 0,7 г ТЭХГ,газообразной окиси этилена при моляр 40 Конверсия окиси этилена достигаетномотношении НС 6: окись этилена,равном 8,85, и 182-186 С. Степень П р и м в р 12 В реактор согпревращения окиси этилена в ЭХГ дое- ласнопримеру 1 вводят параллельнытигает 97,3 при полной конверсии ми потоками 44 г/ч окиси этилена иокиси этилена. Реагенты вводят в 4 730 г/ч сухого хлористого водороца.верхнюю часть реактора в совместном Оба Ректива предварительно нагрева 2 0потоке при атмосферном давлении. ют до 120 С. Иолярное соотношениеВремя контакта равно 1,5 с. . НС 6 и окиси этилена составляет 20:1,П р и м е р 8. Используют аппа- Работают при атмосферном давленииРатуру, аналогичную указанной в при- щ поддерживая температуру реакторамере 2. Температура предварительного 250 ОС с помощью теплоносителя.нагреэа равна 120 фС. В Реактор ВВО- Сырой этиленхлоргидрин конденсидят такие же количества газообразной руют при 250 С и удаляют хлористоОокиси этилена и хлористого водорода. водородную кислоту при нагревании.Поддерживают температуру 18 ОЬС с ХРоматографический анализ сырогопомощью циркулирующего жидкого теп- фф продукта показывает содержание 79,4 глоносителя, Значения производитель- ЭХГ 0,7 г ДЭХГ и 0,3 г ТЭХГ. Конности проведенного опыта во всем веРсия окиси этилена составляет 100.сравнимы с указанными в примере 2,Использование предлагаемого споП р и м е р 9, В трубку, выпол- соба позволяет повысть выход целевоненную из обычной углеродистой стали, ф го продукта до 95-97,6,имеющую внутренний диаметр 21,2 ммформула изобретенияи длину 300 мм, вводят количества , Снособ.получения этиленхлоргиДРи"окиси этилена и сухого хлористого иа путем взаимодействия окиси этилеводорода, аналогичные указанным в , на и хлористого водорода в паровойпримере 2, однако давление равно фазе, о т л и ч а ю щ и й с,я тем,Заказ 6399/89 Тираж 443 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повышения выхода целевого йродукта, реагенты предварительно нагревают до, 50-180 фС и процесс ведут с использованием сухого хлорис. того водорода при 130-250 еС, давлении 1-15 атм и молярном соотношении окись этилена: хлористый водород, равном 1:3,6-20. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе