Способ получения хлористого аллила

 

Изобретение относится к способу получения хлористого аллила (ХА), который используется в производстве эпихлоргидрина и глицерина. С целью ускорения стабилизации параметров работы реактора и ректификационной колонны (РК) и уменьшения образования угля и смолообразных продуктов (СОП) в реакционной зоне на начальной стадии процесса через смесительную камеру , реактор, теплообменники, РК для выделения НС1 и резервуар рефлюкса этой колонны перед вводом в систему хлора пропускают азот. Количество азота составляет 21 мас,% от количества хлора при установившемся режиме работы реактора и РК. Получение ХА ведут хлорированием пропилена при 460-486°С. Ввод хлора начинают через 10-30 с после начала пуска азота, причем количество хлора повышается с 42 до 67,7 мас.% от количества при установившемся режиме. Когда количество хлора достигнет 67,7 мас.% от количества при установившемся режиме, ввод азота прекращают. Азот выводят из системы через воздухоотводный патрубок резервуара рефлюкса РК для отделения НС 1 . При этом в резервуаре рефлюкса в течение первых 30 мин сохраняют жидкую смесь пропилена и НС1, после чего все содержимое резервуара направляют на верх РКо После достижения содержания НС1 в парах, выходящих из колонны, равного 95 обо%, резервуар вновь заполняют жидким рефлюксом и сохраняют его в жидком состоянии . Одновременно в, течение 8 ч постоянно увеличивают количество хлора , поступающего в реактор, с 67,7 .до 100 мас.% от количества, соответствующего установившемуся режиму работы реактора и РК. Вьщеление НС1 из реакционных газов ведут ректификацией в РК при температуре куба колонны (-28) - (-30)с и верха колонны (-74)-(-76)°Со Способ позволяет в 7,9 раз уменьшить осаждение угля и СОП и сократить время, необходимое для стабилизации параметров реактора и РК, до 2 ч (в известном способе этого времени недостаточно). 1 ил, 2 табл. i о

ССНОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОЮ (111 (5у 4 С 07 С 21/067, 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / З;

Н ПАТЕНТУ (21) 3754757/23-04 (22) 25.06.84 (31) Р-242940 (32) 07.07.83 (33) PL (46) 07.10.88. Бюл. II- 37 (71) Институт Ценжкей Сынтэзы Органичнэй "Бляховня" Заклады Хэмичнэ

"Органика-Захэм" (Р1.) (72) Владислав Мадей, Мариан Спадло, Софья Покорска, Ржи Василевски, Манфред Стайщик, Гжегож Левандовски, Тадеуш Вилуш и Анджей Лауер (PL) (53) 547.222.07 (088.8) (56) Промышленные хлороорганические продукты./Под ред. Л.А.Ошина М.:

Химия, 1978, с. 206-211.

Патент Великобритании У 656757, опублик. 1961. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО

АЛЛИЛА (57) Изобретение относится к способу получения хлористого аллила (ХА), который используется в производстве эпихлоргидрина и глицерина. С целью ускорения стабилизации параметров работы реактора и ректификационной колонны (PK) и уменьшения образования угля . и смолообразных продуктов (СОП) в реакционной зоне на начальной стадии процесса через смесительную камеру, реактор, теплообменники. PK для выделения НСI и резервуар рефлюкса этой колонны перед вводом в систему хлора пропускают азот,. Количество азота составляет 21 мас,% от количества хлора при установившемся режиме работы реактора и PK. Получение ХА ведут хлорированием пропилена при

460-486 С. Ввод хлора начинают через

10-30 с после начала пуска азота, причем количество хлора повышается с 42 до 67,7 мас.% от количества при установившемся режиме. Когда количест" во хлора достигнет 67„7 мас.% от количества при установившемся режиме, ввод азота прекращают. Азот выводят иэ системы через воздухоотводный патрубок резервуара рефлюкса PK для отделения Н41. При этом в резервуаре рефлюкса в течение первых 30 мин сохра" няют жидкую смесь пропилена и НСI, после чего все содержимое резервуара направляют на верх PK. После достижения содержания НСI в парах, выходящих из колонны, равного 95 об.%, резервуар вновь заполняют жидким pehлюксом и сохраняют его в жидком состоянии. Одновременно в течение 8 ч постоянно увеличивают количество хлора, поступающего в реактор, с 67,7 до 100 мас.% от количества, соответствующего установившемуся режиму работы реактора и PK. Выделение НСI из реакционных ra os ведут ректификацией в РК при температуре куба колонны (-28) — (-30> С и верха колонны (-74)"(-76) С. Способ позволяет в 7,9 раз уменьшить осаждение угля и СОП и сократить время, необходимое для ста-. билизации параметров реактора и РК, до 2 ч (в известном способе этого времени недостаточно). 1 ил., ? табл.

1429933

Изобретение относится к усоверненствованному способу получения хлористого аллила, являющегося полупродуктом в производстве эпихлоргидрина и глицерина.

Целью изобретения является ускорение стабилизации параметров работы реактора и ректификационной колонны ,и уменьшение образования угля и смо- 10

;лообразных продуктов в реакционной зоне на начальном этапе процесса хло рирования.

Пример 1.Установку для получения хлористого аллила перед запус- 15 ком наполняют осушенным пропиленой с максимальной влажностью 5 ппм, осуществляя принудительную циркуляцию пропилена интенсивностью 10,500 кг/ч.

Регулируя обогрев в печи 1, темпе- 20 ратуру пропилена, подаваемого в реак тор 3 через смеситель 2, поддерживают на уровне 2?О С, После охлаждения в теплообменниках 4 и 5 пропилеи подвергают частичной конденсации в теп" 25 лообменниках 6. и разделяют на две фазы в резервуаре 7, в котором уровень жидкости составляет 50% заполнения.

Газовая фаза автоматически (самостоятельно), а жидкая фаза при подаче на- 30 сосом 8 поступают в колонну 9, в перегонном кубе которой уровень жидкого пропилена составляет около 50% заполнения..

Пары, полученные наверху этой колонны, нагнетают в компрессоре 10 и подвергают конденсации в обменнике

11. Жидкий пропилеи стекает в резервуар .12, в котором уровень составляет около 50% заполнения, а потом

40 возвращается на верх колонны. Тепло в зту колонну подводят иэ испарителя 13, через который при помощи насоса 14 циркулирует отвар. Часть отвара направляют в колонну 15, в перегонном кубе которой уровень состав- ляет около 50% заполнения.

Пары, полученные на верху колонны, подвергают частичной конденсации, в теплообменнике 16, откуда конденсат стекает в резервуар 17, в котором уровень составляет около 50% заполнения.Неорошенную часть пропилена подвергают повторной циркуляции в реакторной системе, Поддерживая температуру пропилена, уходящего иэ пео чи 1, на уровне 27/ С, начинают правильный запуск установки путем пода". чи притока азота через трубопровод

В в количестве 650 кг/ч, что составляет 21 мас.% от потока хлора в установившемся режиме работы установки, а через 10-30 с — путем подачи притока хлора в смеситель 2 через трубопровод С с заданной интенсивностью течения 1300 кг/ч (42 мас.% от потока в установившемся режиме работы).

Одновременно течение азота и хлора продолжалось 20 с, а после достижения интенсивности течения хлора

2100 кг/ч (67,7% от потока в установившемся режиме работы) приток азота закрыт.С момента введения хлора в реакторной системе резко возрастает температура. После истечения 5 мин температура пропилена, уходящего из печи 1 на входе в смеситель M-2 дос9 о тигает значения 340 С. В реакторе 3 температура возрастает до 460 С, а температура пропилена, уходящего из о теплообменника 4, достигает 275 С, В зто время через трубопровод А начинают подачу осушенного пропилена в количестве, обеспечивающем поддержание интенсивности циркуляции пропилена на уровне 10,500 кг/ч. Послереакциопную смесь, уходящую из теплообменника 4, охлаждают в теплообменнике 5, а потом подвергают частичной конденсации в .обменнике 6 и разделяют на две фазы в резервуаре 7. Газовая фаза самостоятельно, а жидкая фаза при нагнетании насосом 8 поступают в колонну 9. Пары, полученные на верху колонны, нагнетают в компрессоре 10 и подвергают частичной конденсации в обменнике 11.

После истечения 1-2 мин с момента введения хлора начинается понижение температуры на верху колонны, что является свидетельством возникновения хлористого водорода в парах.

С этого момента в течение около

20 мин в рефлюксном бачке 12 поддерживают уровень жидкости и по трубопроводу D выпускают газы с такой интенсивностью, чтобы на верху колонны. подцержать постоянное давление величиной около 0,16 МПа. Затем рефлюксный бачок 12 полностью опорожняют и вновь наполняют до уровня, обеспечивающего устойчивую регулировку работы колонны только после достижения

95 об.% хлористого водорода в парах из колонны, что соответствует темпе-. о ратуре пика около -71 С. Отвар из ко1429933 лонны циркулирует через испаритель

13 п*:и помощи насоса 14. Часть отвара питает колонну 15.

Пары, полученные, на верху колонны 15 и содержащие пропилеи и небольшое количество хлористого водорода, подвергают частичной конденсации в обменнике 16. Они стекают в резервуар 17, откуда жидкая фаза истекает в виде орошения на верх колонны, а газовая фаза возвращается в реакторную систему и подвергается повторной циркуляции. Отвар иэ колонны, являю.щийся сырым ZJIopacTblM аллилом под 15 вергают циркуляции через испаритель., 18 при помощи насоса 19. Часть отваРа питает колонну 20.

Пары, полученные на верху колонны

20 и содержащие легкие хлорпроизводные СЗ и небольшое количество хлористого алкила, подвергают конденсации в обменнике 71 они стекают в резервуар 22, откуда часть жидкости возвращается в колонну в виде орошения, а 25 остаток через трубопровод Е отводится наружу установки. Отвар иэ колонны, содержащий хлористый аллил и тяжелые хлорпроизводные СЗ, циркулирует через испаритель 23 при помощи насоса 24.

Часть отвара питает колонну 25.

Пары, полученные на верху колонны

25 и являющиеся чистым хлористым аллилом, подвергаются конденсации в обменнике 26 и стекают в резервуар 27, откуда часть жидкости возвращается в колонну в виде орошения, а остаток по трубопроводу F отводится наружу установки. Отвар, получаемый в колонне, содержащий тяжелые хлорпронз- 40 водные СЗ и небольшое количество хлористого аллила, подвергается циркуляции через испаритель 28 при помощи насоса 29. Избыток отвара по трубопроводу G отводится наРужу установки. 4<

Через 2 ч с момента выделения хлора в реакторную систему на верхние колонны 9 достигается температура от

-74 до -75 С, а в перегонном кубе этой колонны — от -28 до -30 С. В

50 этих условиях в верхнем продукте колонны содержание хлористого водорода составляет свыше 98,5 об.Х, а в нижнем продукте — меньше чем 0,4 мас. .

Эти условия отвечают стабильной работе реактора.

Через несколько часов течение хлора постепенно увеличивают до оптимальной величины 3100 кг/ч с достижением в реакторе температуры на уровне о

485 С. В этих условиях осуществляется синтез хлористого аллила с подачей по трубопроводу А свежего пропилена в количестве около 1800 кг/ч и отводом по трубопроводу D хлористого водорода в количестве 1400 кг/ч при содержании в потоке около 99Х НСI, а также по трубопроводу » хлористого аллила в количестве около 2600 кг/ч при содержании в потоке около 98,5

С Н СI. Содержание 2-хлорпропана в отваре колонны 9 ниже, чем 0,7 мас.Х, а в отваре колонны 15 находится в пределах 1,5-2,5 мас. .

В табл.1 указан ход изменений параметров реакторной системы и колонны для выделения хлористого водорода во время запуска установки, проводимого предлагаемым методом.

Пример 2. Процесс ведут аналогичным образом, но ввод хлора начинают i.÷åðås 10 с после ввода азота.

Результаты опыта приведены в табл.2 °

Обозначения граф в табл.2 те же, что и в табл.1.

Стабильная работа реактора и в этом случает достигается в течение

2 ч.

П р н м е р 3 (сравнительный).

Процесс ведут как в примере 1, но без предварительного ввода азота в систему и без опорожнения резервуара рефлюкса колонны при достижении концентрации НС1, равной 95 об./. Через

2 ч концентрация.HCI на верху колонны 9 составляет 81,2 об., т.е. на

17-18 ниже той, которая отвечает установившемуся режиму работы. В кубе колонны 15 содержится 20,25Х 2хлорпропана, 60,45Х аллилхлорида и

13,36 угля и смолообразных продуктов °

Параллельно производят пуск реакционной системы в соответствии с предлагаемым изобретением. Через 2 ч содержание НС1 на верху колонны составляет 99,5, что отвечает стабильному режиму работы колонны, В кубе колонны 15 содержится 1,25 2хлорпропана, 80,73Х хлористого аллила и 1,74 угля и смолообразных продуктов.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет в 7,9 раз уменьшить отложение угля и смолообразных продуктов в узле синтеза на начальном этапе процесса хлорирования и уменьшить время, необходимое для стабили1429933

Формула изобретения

Способ получения хлористого аллила путем хлорирования пропилена при

460-486 С с предварительным переменио ванием газообразных реагентов в смесительной камере с использованием в 15 процессе хлорирования тепла реакции в теплообменнике и с выделением хлористого водорода из реакционных газов путем ректификации в ректификационной колонне при температуре куба колонны 20

-28...-30оС и верха колонны -74...

-76 С, отличающийся тем, что, с целью ускорения стабилизации параметров работы реактора и ректификационной колонны и уменьшения образования угля и смолообразных продуктов в реакционной зоне на начальной стадии процесса, через смесительную камеру, реактор, теплообменники, ректификационную колонну для выделения хлористого водорода и резервуар рефлюкса этой колонны перед вводом в систему хлора пропускают азот, Таблица1

Темпе- ратура н . 7 -7, с

Темпе- 1 ратура куба

К-9, с

ТемпеСкорость аэота, кт/ч

Время

Концентрация

НС1 на верху К-9, об.

Температура

С,на до

e-l,bc корость хлора, г/ч

Температура

СэН, д Й-2 с

Температура верха

К-9, с ратура в К-3, ос

6 7 8 9 !О

270 270 -30 -39 -30 О

180

270 270 -30 -39 -30, О

270 270 -30 -39 -30 О

270 270 -30 -39 -39 0

180

Старт

t !

>О с 650 и

180

270 270 -30 . -39 -30 0 и

180

Старт

° .и

1300

2100

Стоп

За этот промежуток времени параметры быстро изменились

2300

1 мин О ?500

340 460 -28 -42 -30 Не иэмеряпась

275

5 мин и

270-275 338-342 460-463 -25 до -47 -28 но

-28 -30 и и и и и

-55

72 зации параметров реактора и ректификационной колонны, до 2 ч, тогда как в известном способе этого времени недостаточно. Изобретение позволяет из- 5 бежать реакции присоединения НС1 к пропилену с образованием 2-хЛорпропана ° причем количество азота составляет

2l мас.% от количества хлора при установивнемся режиме работы реактора и ректификационной колонны, ввод хлора начинают через 10-30 с после начала пуска азота, причем количество хлора повкшается с 42 до 67,7 мас.% от количества при установивиемся режиме, после достижения количеством хлора 67,7 мас.% от количества при установивщемся режиме ввода азота прекращают, азот выводят из системы через воздухоотводный патрубок резервуара рефлюкса ректификационной колонны для отделения хлористого водорода, при этом в резервуаре рефлюкса в течение первых 30 мин сохраняют жидкую смесь пропилена и хлористого водорода, после чего все содержимое резервуара направляют на верх ректификационной колонны, затем после достижения 95 об.% содержания хлористого водорода в парах, выходящих из колоннь1, резервуар вновь "-аполняют жидким рефлюксом и сохраняю; его в жидком состоянии, одновременно в течение

8 ч постепенно увеличивают количество хлора, поступающего в реактор, с

67,7 до 100 мас,% количества, соответствующего установивнемуся режиму работы реактора и ректификационной колонны, 1429933

2 3 8 9

Продолжение табл. 3

4 5 6 7

-28 до Яв ививрю»

-30 п ась

2500

°,И

»И»

«И«

-68

75 нин

° «II»

1«

И

«И»

-71 Н

И

90 нин

105 мин -"«Ич

«и«

«75

98 5 ".99Ф5

-76 И

«Н»

«It», Н

2 и ° «

« I I

«11«

-74. до

-76

275-280

» 1»,.и»

«И

4 ч

475

»И»

2800

«11

3000

«11»

°,и

480

«н«

483-486 -"

«И °

3100

3100

11 ч

«И

ТабпнФвв2

Врв

Р

«tI«

Старт

10 о 650

Старт 180

1300

650

2!00 Ва этот пронвнуток врвнвнн параметры быстро нзманипнсь

2ЭОО

Стоп

2500 275

Кв измерюпаса

«28 -42

".30

340 460

270. 275 338-342 460 463

-47

Иф нин»Н«

-28 до

«30

-25 до

-28

И,Ф.

72 ч

И

«55

И

Не нэкарюивсь

°,И

Н

«

° 1

И

°,Н

°,И«

-68

1 ч и

-71

И

- 75 йии -Нч90 нин О

2500

270-275 . 338 342

25 до «75

-28

98,5

«28 до

«30

А60-463

ФФ

98,5 99Ф5

И, ° И

105 мин

И и и

«76

Ф!

«и»

«74 до

Ф!

«tl б ч

8 ч

1 мню

5 нии

30 мин

45 йии

270-275 338-342 460-463 -25 до -64

-28

0 180 270 270 -30 -39 -39

О 180 270 270 -30 «39»30

270 270 30 -39 . -30

, 9В,S

1429933

Продолжение табл.2

Т Г Т T l

6 7 8 9 IO

4 ч -"- 2800 273-280

475, 6 ч 3000

480

483-486

8 ч 3100

14 ч 3100

Составитель С.Полякова

Текред М.дцдь!к

Корректор 0. Кравцова

Редактор Л. Гратилло

Подписно е

Тираж 370 Закаэ 5149/58

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4