Способ разделения смеси изомеров дихлорбензола

 

Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности разделения смеси изомеров дихлорбензола, образующийся в виде отходов в синтезе хлорбензола, что может быть использовано в нефтехимии. Процесс включает: а)кристаллизацию исходной смеси с вьщелением пара-изомера, б) ректификацию маточника с получением кубового продукта и дистиллята; в) последний кристаллизуют при пониженной температуре с возвратом кристаллической фазына стадию а; г) полученньш кубовый продукт стадии б, обогащенный орто-изомером, перегоняют для отделения смолистых веществ и - подвергают кристаллизации при С с получением кристаллической фазы орто-изомера и маточника, который возвращают на стадию б; д) маточник Со стадии в ректифицируют с выделением дистиллята, обогащенного мета-изомером и кубового продукта , который возвращают в стадию б, е) дистиллят со стадии д .кристал-- лизуют при с выделением в виде кристаллической фазы метаизомера и маточника, который объединяют с дитиллятом стадии б. Эти условия позволяют получить лучшие выходы целевых веществ в том числе и /м-дихлорбензола высокого качества. Так в сравнении с известным в 1,5- 3 раза снижаются потери веществ за счет меньшего осмоления и при этом , возрастает чистота мета-изомера с 77,6 до 99,2%и выход продуктов на 1,5-18,2%. 1 ил. 2 табл. (С (Л i4 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . (21) 4299900/23-04 (22) 06.07.87 (46) 23.02.89, Бюл. Р 7 (71) Московский институт тонкой химической технологии .им.N.Â.Ëîìoносова (72) Г.Н.Саргсян, Н.И.Гельперин и Г.А.Носов (53) 547.539.207 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р .1097591, кл. С 07 С 25/08, 1984, (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ИЗОМЕРОВ

ДИХЛОРБЕНЗОЛА (57) Изобретение касается производства галоидуглеводородов, в частности разделения смеси изомеров дихлорбензола, образующийся в виде отходов в синтезе хлорбензола, что может быть использовано в нефтехимии, Процесс включает: а)кристаллизацию исходной смеси с выделением пара-изомера, б) ректификацию маточника с получением кубового продукта и дистиллята; в) последний кристаллизуют при пониженной температуре с возвратом кристал1

Изобретение относится к способам разделения смеси изомеров дихлор-. бензола, получаемой в качестве отходов в производстве хлорбензола.

Изомеры дихлорбензола являются ценными продуктами химической промышленности. Они используются в качестве исходных продуктов в производстве ряда красителей, душистых

„„Я0„„346ООЫ (50 4 С 07 С 25/08, 17/38 лической фазы. на стацию а; r) полученный кубовый продукт стадии б, обогащенный орто-изомером, перегоняют для отделения смолистых веществ и . подвергают кристаллизации при (-191— о — t-24) С с получением кристаллической фазы орто-изомера и маточника, который возвращают на стадию б; д) маточник со стадии в ректифицируют с выделением дистиллята, обогащенного мета-изомером и кубового продукта, который возвращают в стадию б, е) дистиллят со стадии д кристал-. лизуют при (-28)- t-301 С с выделением в виде кристаллической фазы метаизомера и маточника, который объединяют с дитиллятом стадии б. Эти условия позволяют получить лучшие выходы целевых веществ в том числе и ,м-дихлорбензола» высокого качества.

Так в сравнении с известным в 1,53 раза снижаются потери веществ .за счет меньшего осмоления и при этом возрастает чистота мета-изомера с

77,6 до 99,2Е и выход продуктов на

1,5-18,2Х. 1 ил. 2 табл.

2 веществ, фармацевтических препаратов, а средств защиты растений, дезинфицирующих средств, растворителей лаков.

При хлорировании бензола образуется в качестве побочного продукта 1317Х изомеров дихлорбензола, которые представляют собой многокомпонентную смесь. После отгонки от этой смеси з 1460 остатков бензола и хлорбензола получают смесь следующего состава:7.: и-Дихлорбензол (ПДХБ) 40-60 о-Дихлорбензол (ОДХБ) 35-45 и-Дихлорбензол (МДХБ) 2-4

Прочие примеси 1,0-1,5

Разделение данной смеси ректификацией затруднено вследствие .близости температур кипения компонентов, а ее полное разделение методами фракционной кристаллизации невозможно из-за образования двойных и тройных эвтектик.

Целью изобретения является повьппение качества получаемого м-дихлорбензола, увеличение выхода целевых продуктов и снижение количества отходов производства.

На чертеже приведена принципиальная схема процесса.

Пример 1. Исходную смесь, содержащую 58,57. ПДХБ, 397. ОДХБ и

2,57. МДХБ, в количестве 1000 кг/ч смешивают с фракцией К маточник доz полнительной кристаллизации и подают на стадию кристаллизации (Кр ), коо торая осуществляется при t, =20 С

Значения и состав потоков приведены в табл.1.

В результате получают кристаллическую фазу К, в количестве 531 кг/ч, содержащую 99 17. ПДХБ, и маточник .М, в количестве 865 кг/ч. Маточник М< вместе с фракциями М и В2 направляют на стадию ректификации Р которую проводят при давлении 2 10 Па (флегмовое число 60, число теоретических ступеней 30). Кубовый остаток В, перегоняют. При этом от него отделяют смолистые примеси в коли-честве В = 93 кг/ч. Дистиллят Пз направляют на стадию кристаллизации

Кр» которая проводится при t> — 19 С.

В результате кристаллизации Кр полуэ чают кристаллическую фазу Кэ в количестве 354 кг/ч, содержащую 99,27.

ОДХБ, и маточник M в количестве

850 кг/ч.

Дистиллят П< вместе с,маточником

М подают на стадию кристаллизации о

Кр» которую производят при t = -30 С

Полученную при этом кристаллическую фазу К в количестве 396 кг/ч присоединяют к исходной смеси Р, а ма". точник М, обогащенный МДХБ, передают на стадию ректификации Р, которую

4 проводят при давлении 2 10 Па (чис06.1

4 ло теоретических ступеней 31, флегмовое число 65). Кубовый остаток W в количестве 69 кг/ч возвращают на

5 стадию ректификации Р,, а дистиллятП в количестве 41 кг/ч направляют на стадию кристаллизации Pf . Последнюю проводят при температуре о

-28 С,в результате чего получают

1g кристаллическую фракцию К в количестве 22 кг/ч, содержащую 99,27

МДХБ, и 19 кг/ч маточника М<.

Пример ы 2 и 3. Производят разделение той >ке смеси, что и в при15 мере 1, только процесс кристаллизац и на стадиях Кр КрЗ и КР4, проводят1" при других температурах.

Результаты разделения приведены в табл.2.

Повышение температуры на стадии кристаллизации Кр,, от минус 20 до о плюс 20 С:приводит к увеличению содержания ПДХБ в кристаллическом продукте К, . Однако при этдм возрастают

25 поток маточника М,, что приводит к повышению нагрузки и затрат энергии на стадии P ., При понижении темперао туры t„ (ниже -20 С) для обеспечения высокого качества, требуется вы30 сокоэффективное кристаллизационное оборудование, обеспечивающее возможность работы с высоким содержанием кристаллической фазы в получаемой суспензии.

Повышение температуры кристаллио зации t на стадии выше — 25 С ней рационально. так как в этом случае повышается остаточное содержание

ПДХБ в потоке М, что повышает наг40 рузку на стадии Р . При понижении а 2 ниже -30 С возможна кристаллизация двойной эвтектики, что резко снижает эффективность разделения.

Диапазон изменения температуры кристаллиза ии э на стадии рэ оп.ределяется диаграммой фазового рав1> новесия. При t больше -19 С.образуется незначительное количество о кристаллов,а при ниже "24 С воз" можна кристаллизацйя двойной эвтектики. Изменение температуры кристал лизации t+ в диапазоне от -28 до

-30 С также соответствует оптимальным условиям разделения.

Как видно из табл.2, способ позволяет получать все продукты разделе/ ния высокого качества. По сравнению с известным способом в 1,5-3 раза снижаются потери продуктов за счет

Таблица1

Выход, кг/ч

Состав потока, мас.%

Обозначение потоков

ПДХБ ОДХБ МДХБ

2,5

39,0

1000.

58,5

Исходный

0,8

0,1

99,1

531

К<

45,3

4,7

865

50,0

Мх

396

4,0

94,4

62,0

23,0

15,0

110

354

99,2

0,1

0,7

92., 0

1,0

850

0,8

99,2

Следы

91,0

8,0

1,0

79 8

6,5

13,7

485

1297

95,0

4,0

1,0

5 14 осмоления .и соответственно уменьшаются затраты на утилизацию смолистых остатков, а также повышается выход целевых продуктов. В результате уменьшения нагрузки и снижения флегмового числа на стадии ректификации P на

20-40% уменьшаются затраты энергии на процесс. Выход целевых продуктов возрастает на 1,5-18,2%, чистота

МДХБ — с 77,6 до 99-99,2%. формулаизобретения

Способ разделения смеси изомеров дихлорбензола путем кристаллизации исходной смеси с выделением и-дихлорбензола в виде кристаллической фазы, ректификации маточника первой стадии кристаллизации на первой стадии ректификации с получением кубового остатка, обогащенного о-дихлорбензолом, отделения смолистых веществ от кубового остатка путем перегонки, кристаллизации дистиллята первой. стадии ректификации при пониженной темпера туре, возврата кристаллической фазы второй стадии кристаллизации на перI

60061 6 вую стадию кристаллизации, ректификации маточника второй стадии кристаллизации на второй стадии ректификации с получением дистиллята, обо5 гащенного м-дихлорбензолом, возврата кубового остатка второй стадии ректификации на первую стадию ректификации, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемого м-дихлорбензола, увеличения выхода целевых продуктов и снижения количества отходов производства, кубовый остаток первой стадии ректификации после его перегонки дополнительно подвергают кристаллизации r ðè (-19)(-24) С, получая при этом о-дихлорбензол в виде кристаллической фазы, маточник этой дополнительной

20 стадии кристаллизации возвращают на первую стадию ректификации, а дистиллят второй стадии ректификации подвергают кристаллизации при (-28) о (-30) С, получая при этом м-дихлор2Б бензол в виде кристаллической фазы, и маточник последней стадии кристаллизации присоединяют к дистилляту первой стадии ректификации.

1460061

Выход, кг/ч

В2

1,0

4,0

1204

93

Таблица 2

Показатели по примеру

Г Г

3 известному

1000

1000

1000

1000

-20.

-20

20.-24

-30

-30

-30

-19

-22

-28

-30

1086

1297

1680

1081

25

26

60

522

562

544

531

99,0

99>0

99,1

291

362

358

354

99,0

99,1

99,2

30

22

77,6

99,0

99,2

99 2

157

76

Обозначение потоков

Параметры способа

Нагрузка по исходной смеси Р, кг/ч, Температура на стадиях о кристаллизации, С

Стадия ректификапии. нагрузка. кг/ч число теоретических ступеней флегмовое число

Очищенный ПДХБ: выход, кг/ч концентрация, 7.

Очищенный ОДХБ: выход, кг/ч,концентрация, 7.

Очищенный ИДХБ: выход, кг/ч концентрация, Ж

Выход смолистых веществ, .кг/ч

Состав потока, мас.Х

ПЛХБ ОДХВ

Продолжение табл.1

1460061

Параметры способа

Показатели по примеру

90 7

89,2

96,1

93,0

74,6

81,8

90 8

ОДХБ

92

МДХБ

Редактор Н.Гунько

Заказ 410/23 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская хаб., д.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Выход целевых продуктов, % ПДХБ

Продолжение табл.2

ЮЮЮ

1 2 3 известному

В чистом виде не получен

Составитель Н.Гозалова

Техред Л.Олейник Корректор Л,Патай