Способ приготовления катализаторного комплекса для синтеза хлористого этила

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ СИНТЕЗА ХЛОРИСТОГО ЭТИЛА путем растворения хлористого алюминия в хлористом этиле, отличающийся тем, что, с целью получения комплекса с повышенной концентрацией хлористого алюминия, растворение хлористого алюминия в хлористом этиле осуществляют при температуре от минус 10 до 20°С в течение 0,1-0,5 ч с последующим упариванием раствора при 10-20°С в течение 0,25-1 ч до содержания хлористого алюминия в комплексе 5-15 мас.%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д1) B 01 J 37/00; В 01 J 31/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ

СИНТЕЗА ХЛОРИСТОГО ЭТИЛА путем растворения хлористого алюминия в хлористом этиле, отличающийся тем, что, с целью получения комплекса с повышенной концентрацией хлористого алюминия, растворение хлористого алюминия в хлористом этиле осуществляют при температуре от минус 10 до 20 С в течение 0,1 — 0,5 ч с последующим упариванием раствора при 10 — 20 С в течение 0,25 — 1 ч до содержания хлористого алюминия в комплексе 5 — 15 мас.%.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3314365/23-04 (22) 11.06.81 (46) 15.10.83. Бюл. № 38 (72) Ю. Д. Голубев, В. E. Шевнина и Л. Г. Спорова (53) 66.097.3 (088.8) (56) 1. Ав.ор<.кое свидетельство СССР № 255231, кл. С 07 С 17/08, 1968.

2. Патент США № 3247267, кл. 260 — 663, опублик. 1967 (прототип).

„„SU„„1047507 A

1047507

Изобретение относи !(>1 к приготовлению („, 3 IIIзаторов для син гсз .,(орпстогO этила. (I.3B(cI(» способ ((рпготовл(ния катализатО!)HOI O ко» (lлекса для синтеза х.lористо10 этила путем растворения хлористого алюо

»пнин в толуоле при 80 С с добавлением вов весовом соотношении толуол: хлорпсй алюминий: воды = 59,5: 39,5: 2,0. При;>B.IeHHe комплекса длится 3 ч (1).

Известному способу присугци сложность

-<(х(п>логии приготовления катализаторногO компг(екса, повышенная коррозия аппаратуры, высокая температура процесса (80 С), что приводит к тому, что в комплексе !(роисходят раз.(ичн!.(е термохимические превращения с образованием продуктов псреалкилирования растворителя, которые ш>нпжают его каталитическую активность.

Наиболее близким к предлагаемому является способ приготовления катализаторногO комплекса для синтеза хлористого этила путем растворения хлористого алюминия в хлористом этиле. Катализаторный комплекс с концентрацией хлористого алюминия 0,2

0,5 мас.% получают непосредственно в ходе реакци и (2) .

Недостатком известного способа является невозможность получения каталитического комплекса с повышенной концентрацией хлористого алюминия.

Цель изобретения -- получение комплекса с повышенной концентрацией хлористого алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу приготовг(ени! катализаторного комплекса для спнтс а х.!Орис(о(.0 этила, заключакнцемуся в рп.творении х.(0 ристого алюминия в . !Op< . Гом этиле, эт<( растворен((с (>су цеств.! >II< - при те»пературе от минус 10 . (0 20 С !3 « .!e 0,1 — < с последук>щим упаривапп(3(; (ст(300., 10 — 20 С в течен((с 0,25 — 1 I ),(< .)ж;..

ХЛÎРИСТОГО 3.

Приготовление i((pBII (!!0(р lcl <ора при температуре ниже минус 10 С нецелесообразно, так как с понижением температуры

c) н(е TB(HHo снижае(ся p3cTBopH»(ocTb хгlористого алюминия в .хлористом этиле.

Приготовление первичного раствора прп температуре выше 20 С также нецелесообразно, TBI как с повышением температуры

Наб лк>>(И К) Г(>! ра 3 ill IHIP(0 Ilp(. 1(p3 и((НИ Я Х30PHCTOI ЭТП.13 И ПООО IНЬIХ IIPOË KT<)!3 СИПТЕза (дихлорэтана и др.) с образованием оольшого количества газообразных продуктов: этилена, хлористого водорода, этана, метана, пропилена, и =бутана, изобутана, винилхлорида, полимерных смолообразных продуктов (до 10%), высококипягцих хлорорганических примесей, в системе возрастает давление.

Вследствие этого понижается активность комплекса, а также требуется специальная аппаратура, выдерживающая высокое давление.

На второй стадии приготовления катализаторного комплекса испарение хлористого этила целесообразно проводить при давлении близком к атмосферному и температуре не менее 10 С, так как при этих условиях наиболее удобно и безопасно проводить процесс. Проводить испарение при температуре выше 20 С также нельзя вследствие термохимических преврашений хлористого этила.

При концентрации хлористого алюминия в комплексе более 15 мас.% а именно при

17 — 18 мас.о/<>, он начинает выпадать в осадок (твердый Al CI 3), поэтому приготовить катализаторный комплекс с более высокой концентрацией нельзя. Приготовление к»плекса с концентрацией меI(cB 5 мас.% нецелесообразно, из-за необхо.II(IocTI(приготовления в этом случае больших его объемов, что явно нетехнологично. (О

Пример !. В сосуд обьемом 1,5 л, снабженный мешалкой и змеевиком в котором циркулирует теплоноситель — - вода, помеГцают 900 г хлористого этила, показатели качества которого соответствуют требованиЯм ГОСТ 2769 — 78. При + 1 1 С растворяют 21,9 г AICI> при постоянном перемешивании (300 об(х!ин) в течение 0,25 ч. Получают раствор хлористого алюминия с концентрацией 2,37 мас.%, раствор прозрачный, слегка желтоватый.

:>0

Полученный первичный раствор переносят в выпарной аппарат, представляющий собой сосуд объемом 1,5 л, снабженный выноснымым LI H p Kv IBH HQHH b(vl контуром с трубчатым испарителем, и подвергают упариванию при 15 С в течение 0,5 ч. Получают

199 г катализаторного ко»плекса, прозрач. ного, желтого цвета, с содержанием А!С1

11 мас. %.

<(О

Пример,). 0(((IT проводят аналогично опытам, опи IHHI>ii(в примерах 1 и 2. 9,1 г

А!С!з растворяк)т в 900 г хлористого этила при температуре -10"С в течение 0,5 ч, ис. пользуя при этом в качестве теплоносителя захоложенный до -15 С раствор CaCI в воде с концентрацией 40 мас.%, Полученный и(рвичный раствор с кон центрацией AICI 1,0 мас.% переносят в выпарной аппарат и подвергают упариваник) при +10 С в течение 1 ч. Получак>т 1<(2 Г

Пример 2. Опыт проводят аналогично опыту, описанному в примере 1. 27,9 г А1С1з растворяют в 900 г х,(opHcTO(0 этила при

20 С в течение 0,1 ч. Полученный первичный раствор с концентрацией AICI5 3,01 мас.% переносят в выпарной аппарат и подвергают упариванию при 20 (в течение 0,25!. Получают 186 г прозрачного, желтого цвета катализаторного комплекса с содержание» AICI>

15 мас.%.

1047507

Хлористый атил по примеру 4 требования гост 2769-78 на высшую категорию качества

Хлорнстый этил по примеру 9 показатели

Внешний вид

Бесцветная прозрачная жидкость

Бесцветная прозрачная жидкость

Бесцветная прозрачная жидкость массовая доля хлористого этила не менее, 4

99.0

99,2

99,18

Массовая дог>я хлористого винила > не более,9

0,001

Отсутствует Отсутствует

Массовая доля остатка после испарения не более,а

0,09

0,04

0,04

Массовая доля воды не более,Ъ

О, 003

0,003

0,003 кислотность в пересчете и> НС1 (не более,,4

0,001

О, 0003

0,00032

Проб- >га с»держание нспрспсль них

СОСДИН IIRR

Выдерживает испытание

Выдерживает испытание

Выдерживает испытание

0f>O0 > R1 дс;>жа ни с ацетилен.> и его производных прозрачного, желтого цвета катализаторного комплекса с концентрацией А!С!з 5 мас.%

Катализаторный комплекс, приготовленный предлагаемым способом, содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Хлористый этил 84,3 — 94,84

Хлористый алюминий 5 — 15

Хлористый водород 0,1 — 0,5

Этилен 0,05 — 0,1

Вода Отсутствует

Смолы 0,01 — -0,1

Тол уол Отсутствует

Продукты переалкилирования толуола (бензол, этилбензол и др.) Отсутствуют

Катализаторный комплекс, полученный предлагаемым способом, испытывают в процессе получения хлористого этила

Пример 4. Катализаторнь и мо81плекс с концентрацией AICI 312 мас. у,, полученный по примерам 1 — 3, испытывают.в процессе синтеза хлористого этила.

Синтез осуществляют в аппарате, который представляет собой цилиндрический сосуд высотой 250 мм, диаметром 225 мм, объемом 9,93 л, .набженный мешалкой, рубашкой и .. еевиком для охлаждения рассолом — "8"C. Исходные газы этилец (99%) и хлористый водород (95%), смешанные в соотношении 1:1,05, подают в аппарат по барботеру в количестве 0,45 м /ч (при н.у.), предварительно заполненный жидким хлористым этилом с затравкой катализатора: Процесс осуществляют при температуре минус 2 — 0 С

Катализаторный комплекс непрерывно подают в аппарат в таком количестве, которое обеспечивает концентрацию AICI>

0,4 мас.% от загруженной в реактор массы, т.е. 21,5 г/ч.

Образующийся хлористый этил по переточной трубке сливают из реактора в градуированный сборник.

В течение 24 ч получают 15,01 кг хлористого этила, что составляет от теоретически

10 возможного 99,! 4%.

Полученный хлористый этил-сырец подвергают дистилляционной очистке и в результате получают продукт, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 2769 — 78 на высшую категорию качества.

Показатели качества продукта приведены в табл. 2.

Пример:. Катализаторный комплекс с концентрацией AICL 5,! мас.%, полученный как в примерах 1 — 3, испытывают в процессе синтеза хлористого этила.

Синтез хлористого этила осуществляют так, как описано в примере l. Катализаторный комплекс непрерывно подают в аппарат в количестве 50,6 г/ч.

В течение 24 ч получают 15,035 хлорис25 того этила, что составляет 99,31% от теор»тически возможного.

Полученный хлористый этил-сырец подвергают дистилляционной очистке и в результате получают продукт, удовлетворим щий требованиям ГОСТ 2769-78 на высшук> категорию качества. Данные представлены в таблице.!

047507

Составитель 11. I!) Tîâà

Редактор .!. Л.)ексеснко Текред И. Вс рес Корректор О. 1 игор

Заказ 78)0,6 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4... :1 .1 1Д) Р<1ЗО 11, К)11 il, . 11 111 I ОРII I>l )1 КО)1i I, i< i ... I li). I ) ч 111 lдй с<) I . I <1ñ I I() 111) е.i, I f!, ас к)оз,, I I lê об, соде р)к)г) I I() I) I>l I! I 0 е количество . lopистого алк)мllния — 5- — 15 мас.,)p, при вто 1 H реа кто() синтеза не ВВодятся доп0.1нительные примеси и продукты, образующиеся В результате термокимических превращений, что приводит к улучшению качества целевого продукта. Предлагаемый способ позВоля T получить катализаторный комплекс за более короткое время, чем известные.

Получаемый катализаторный комплекс не содержит воды, что приводит к знаЧительному уменьшению коррозии аппаратуры.