Способ получения фторалкенов

О П И С А Н И Е (п) 444,356ИЗОБРЕТЕНИЯ Сваа Советских Социалистических Республик(61) Зависимый от патента 51) М. Кл. С 07 с 21/18(ЗЗ) ИталияОпубликовано 25.09.74, Бюллетень3 Госукврсткеннмй комитет Совета Министров СССР 53) УДК 661.723.1(088.8) ио делам иавбретвний и открмтирата опубликования описания 23.04.75 2) Авторы изобретения Иностранцы Клаус Лизеганг и Гюнтер Экснер(ГДР) Иностранное предприятие феб Хемикомбинат Биттерфельд54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ фТОРАЛКЕНО 2 Изобретение относится к способу полученияфторалкенов.Известен апособ получения фторалкенов дегидрогалоидированием фторхлоралканов приповышенной температуре. Процесс лроводятв реакторе с поперечным щелевидным сечением, пиролизные газы охлаждаются у однойиз стенок реактора, находящейся напротивнавретой поверхности.Впускная газовая труба, расположенная уодной из стенок реактора, служит для предварительного напрева поступающего реакционного газа и для охлаждения горячего пиролизного газа.Однако при этом способе реакционное пространство и, следовательно, поверхность реактора иопользуются неполностью. Толькотретья часть поверхности используется дляактивной реакции,С целью повышения производительностипредлагается, процесс проводить в реакторе,разделенном сегментными перегородками. Желательно лиролизный таз последовательнопропускать через отдельные сегменты и припереходе и новый сепмент изменять направление движения на противаположное.Реакцию проводят при 500 - 1100 С, преимущественно при 800 - 1000 С. Оптимальный предел температур олределяется веществом,подвергаемым пиролизу. Способ может осуществляться при различных давлениях, преимущественно 500 - 1000 мм рт. ст. Не обяза 5 тельно предварительно подогревать поступающий газ, для чего может быть использованаэнергия выходящего горячего пиролизногогаза.Среднее время пребывания реакционного10 газа в реакционном пространстве (0,05 - 10 сек,преимущественно 0,2 - 2 сек) определяетсяэнергией расщепления,Под временем пребывания имеется в видуотношение объема реактора к количеству ре 15 акционного газа, дозираванного за единицвремени отри нормальных условиях.На чертеже изображен сегментный реактор,поперечное сечение.Реакционный газ,подается к сегменту а и20 проходит остальные сегменты в, с и д в любойпоследовательности по всей длине сегментного реактора. При входе в новый сегмент,поток идет преимущественно в радиальном направлении. Площади поперечного сечения и25 число отдельных, дополняющих друг другасегментов, могут быть разными. Перегородкинаходятся рядом и связаны с нагретой поверхностью стенки. Реактор может быть такжеоборудован резистивным нагревом или индукционной нагревательной установкой.Положение сегментов по отношению один к другому, а также их внешняя форма не влияют на процесс,С помощью сегментного реактора,при получении фторалкенов может быть значительно повышена производительность и увеличены используемое пространство и время, Так, использование реакционного пространства и времени при,получении 1,1-дифторэтилена может составлять 8 - 20-кратное увеличение, а при,получении тетрафторэтилена - 10 - 18- кратное увеличение. При этом конверсия используемых продуктов повышается,при сохранении селективности, например конверсия повышается более чем вдвое при дегидрохлорировании монохлордифторметана в тетрафторэтилен.Сегментные реакторы могут подвергаться дополнительному нагреву во внутреннем простр анстве.Процесс может проводиться в присутствии катализаторов, ускоряющих реакцию, например окислов металлов любой формы, металлов, их сплавов, каталитически действующих неметаллов и их сплавов. Сегментный реактор или его внутренние стенки могут быть выполнены из материалов, которые применимы в качестве наполнителя реактора. Дляэтой цели используют никель, медьплатину и сплавы этих металлов с другими металлами.П р и м е р 1. Через сегментный реактор с четырьмя сегментами и объемом реактора 427 см/час пропускали 5600 г (55,72 моля) 1-хлор,1-дифторэтана при 980 С. Сегментный реактор снаружи по всей длине равномерно нагревали реверсивным нагревом. Температуру определяли термоэлементом в середине нагревательного устройства за пределами реакционного пространства.Пиролизные газы нейтрализовали водой и разбавленным раствором гидроокиси щелочного металла и после просушки обычными осушителями концентрировали в автоклаве.Состав пиролизного газавес. /, (моль)1,1-Дифторэтилен 98,5 (55,15) 1-Хлор,1-дифторэтан 1,1 ( 0,39) 1,1-Хлорфторэтилен 0,4 ( 0,18). Это,соответствует конверсии 99,3/о и селективности 99,7 О/о, Производительность поверхности 4,64 г/час см, использование пространства и времени 8,26 г/час смз.П ример 2. Через описанный в примере 1 сегментный реактор при 980 С пропускали 9000 г (104,05 моля) монохлордифторметана в час. Температуру определяли термоэлементом в середине нагревательного устройства за пределами реакционного пространства. Пиролизные газы нейтрализавали,водой и разбавленным раствором,гидроокиси щелочного мегалла и после просушивания обычными осупителями конденсировали в сильно охлажденном автоклаве.25 50 4Состав пиролизпого газа, вес, /, (моль)Тетрафторэтилен 40,5 (27,2)Монохлордифторметан 53,4 (41,4)Другие компоненты 6,1.5 Это соответствует конверсии 60,2% и селективности 86,ф%, Производительность поверхности 3,57 гчас см, использование пространства и,времени 6,36 г/час"см".П р и м е р 3. Через сегментный реактор, опи 10 санный в примере 1, цри 980 С,пропускали8900 г (55,7 моля) трифторметана в час. Температуру опредляли термоэлементом в середине нагревательного устройства за,пределами реакционного пространства. Пиролизные15 газы нейтрализовали интенсивной промывкойводой и после просушивания обычными осушителями конденсировали в сильно охлаж.денном автоклаве,Состав:пиролизного газа, вес. % (моль)20 Гексафторэтан 2,61Трифторметан 39,50 (17,71)Тетрафторэтилен 13,11 ( 4,12)Другие компонентыс низкой температуройкипения 2,25Гексафторпропилен 32,60 (681)Октафторциклобутан 0,80Компоненты, кипящиепри высокой темпе 30 ратуре 9,13.Это соответствует конверсии 68,2/О и селективности 75,5/о по отношению к образовавшимся молям тетрафторэтилена и гексафторпропилена. Производительность поверхности35 1,89 г/час см, использование пространства ивремени 3,36 г/чассм,П р и м е,р 4. Через сегментный реактор, описанный в примере 1, при 980 С пропускали8000 г (79,60 моля) 1-хлор,1-дифторэтана в40 час. С помощью индукционной установки повышенной частоты производили равномерныйнагрев по всей длине. Температуру определяли оптическим,пирометром в середине сегментного реактора. Пиролизные газы ней 45 трализовали водой и разбавленным растворомгидроокиси щелочного металла и после просушивания обычными осушителями конденсиравали в автаклаве,Состав пиролизного газа, вес. /, (моль)1,1-Дифторэтилен 97,5 (78,26)1,1-Хпорфторэтилен 0,5 ( 0,32)1-Хлор,1-дифторэтан 2,0 ( 1(02).Это соответствует конверсии 98,7/О и селективности 99,6 О/,. Производительность поверху ности 6,58 г/час см, использование пространства и времени 11,73 г/час см.П р и м е р 5. Через описанное в примере 4реакционное устройство при 980 С пропустили14500 г (167,67 моля) монохлордифторметана60 в час. Пиролизные газы обработали по примеру 2,Састав пиролизного газа, вес. % (моль)Тетрафторэтилен 39,5 (42,06)Монохлордифторметан 50,4 (62,05)55 Другие компоненты 10,1.Та бл ица 2 Примеры Показатели 89 60(597,01) 870Это соответствует конверсии 63/о и селективности 79,6%. Производительность поверхности 5,53 г/час см, использование пространства и времени 9,85 г/час см.П р и м е р 6. Через реакционное пространство, описанное в примере 4, при 980 С пропускали 5700 г (81,4 моля) трифторметана в час. Пиролизные газы нейтрализовали интенсивной промьтвкой водой и после просушивания обычными осушителями конченсировали в сильно охлажденном явтокляве.Состав пиролизного газа, вес. % (моль)Гексафторэтан 3,42Трифторметан 31,00 (19,7) Тетрафторэтилен 7,23 ( 3.2) тт,ругие компоненты,кипящие при низкойтемпературе 2.,19Гексафторпропилен 41,13 (12,2) Октафторциклобутан 0.90Компонеттты, кипящиепри высокой температуре 14,13.Это соответствует конверсии 75,8/э и селекПропускная способность, кг/час (моль)Температура, . С.Конверсия, %Селективн-.сть, " Использование пространства и времени (г,час см) относительно 1,1-дифтор- этилена тивности 69,7% в отношении обрязовавтцттхся молей тетрафторэтилен н гексафторпропилена. Производите чьность поверхности 2,83 г/час сьт, использование гвространсчтвя 5 и времени 5,04 г/час смз.Примеры 7 - 9. Через реактор с 1 тетьтрытясегментами и объе ом 2345 см пропустили 1-хлор,1-дифторэтан, Нагрев сегментного реактооа и обработку пиполизного газа произ водили по примеру 4.Условия реактттттт и полтснттт,те резу,чьтатыпредставлены в табл. 1 и 2.Примеры 10 - 13. Через реакционное устройство, описанное в прттмепях 7 - 9, пропустили монох,чордтЮторхтетян. Пиролнзный газ обрабатывали по приьтепт 2.Условия реакции и по.чученные результатыпредставлены в табл. 3 и 4.П р и м е р ы 14 - 18. Чепез реакционное уст ройство, описаппое в примерах 7 - 9, пропускали трифторметяп. Пиролттзные газы обрабатывали по прихтеру 3.Условия реакции, я также по,чутенньте резтльтятьт приведены в табл. 5 и 6. Количество компонентов (%/моль) впримерах(моль) 820 780 Температура,С Конверсия, %Селективность, % 730 800 52,92 53,91 72,39 42,76 85,94 86,88 8,659 76,02 87,86 10,649 10,17 Использование пространства и времени (г/час смф) относительно тет- рафторэтилена 6,95 Таблица 5 Количество компонентов (%/моль) в примерах Компоненты 1718 1516 ГексафторэтанТрифторметанТетра фторэтилен Другие компоненты,при низкой температуре кипящие 37,30/97,23 1,49 14,14 25,40/70,85 0,92 6,41 2805/61,93 1,14 7,37 38,00/80,39 1,49 16,69 31,70/51,55 1,25 1015 ГексафторпропиленОктафторциклобутан Другие компоненты,при высокой температурекипящие Таблица 6 Примеры Показатели 15161718 1450 50(714,28) 30(420,57) 40(571/42) 40 следний проводят в реакторе, разделенномсегментными перегородка ми.2, Способ по,п. 1, отличающий,ся тем,что пиролизный газ последовательно пропу 5 окают через отдельные сегменты,и при переходе в новый сегмент изменяют направлениедвижения на противоположное,Предмет изобретения 1, Саособ получения фторалкенав пиролизом фтаралканов или фторхлоралканов, содержащих в молекуле хотя бы один атом водОрода, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процессапоПропускная способность, кг/час444356 оставигель М, Баргамова Корректор Л. Денисов ед Т, Курил Изд.405И Государственного копо делам изобрМосква, Ж, Ра Заказ 950 17 Тираж 5 итета Совета Ми ений и открытий шская наб., д. 4/5 И Сапунова Типографи едактор Н. Джарагетти 06нистров ПодписноСР