Способ получения смеси орто-, пара- и метатерфенилов

 

184746

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 17.11.1962 (М 765210/23-4) с присоединением заявки №

МПК С 07с

УДК 547 628 1 07 (088.8) Приоритет

Опубликовано 21.Ч!1.1966. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 17.IX.1966

Комитет AO делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Иностранец

Морис Жемон (Франция) Общество «Прожили» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМЕСИ ОРТО-, ПАРАИ МЕТАТЕРФЕНИЛОВ

В настоящее время наибольший интерес представляет применение терфенилов при передаче тепла, в частности в атомных реакторах.

Известен способ получения смеси орто-, пара- и метатерфенилов путем пиролиза бензола и дифенила при высоких температурах в трубчатых реакторах.

С целью изменения соотношения изомеров терфенила в получаемой смеси предлагается вести процесс в присутствии одного или двух изомеров терфенила при температуре 550—

900 С, турбулентном режиме с числом Рейнольдса 10 — 500 тыс. и весовом соотношении бензола, дифенила и одного или двух изомеров терфенила, равном 70 —:80: 20 —:30; 0,5=.

° +-10.

В качестве оптимальной рекомендуется температура пиролиза, равная 700 — 850 С.

Для увеличения общего выхода конечных продуктов процесс ведут в присутствии всех или части полифенилов, образующихся в результате пиролиза.

Подача одного из двух изомеров терфенила и полифенилов в процесс осуществляется непрерывным методом, путем отделения надлежащих фракций от продуктов пиролиза и возвращения их в процесс.

С целью уменьшения выхода параизомера, процесс ведут в присутствии паратерфенила при весовом соотношении бензола, дифенила и паратерфенила, равном 75:25; 1 †: 5.

Количество паратерфенила, введенного в смесь, подаваемую в реактор, можно изме5 нять. Это позволяет приготовлять смеси изомеров, содержащие 5 — 20% орто; 55 — 95%мета и 0 — 40>/с пара, и в особенности смеси, содержащие 8 — 16% ОртО; 75 — 90% мета и 0—

4% пара, точка плавления которых ниже 80 С.

10 Предлагаемым способом можно получить смеси, богатые орто, следовательно, с самой низкой точкой плавления. Для этого в реактор надо заново ввести все или часть пара- и метатерфенилов, выходящих из реактора. Тогда

15 получаются смеси следующих составов: 40—

90% ОртО> 20 — 50% мета; 0 — 5% пара и, точнее, 60 — 80% орто; 20 — 35% мета; 0 — 3% пара,— смеси, которые начинают кристаллизироваться при температурах более низких, чем

20 50 С, Хотя можно применять разные способы производства и вводить в аппарат пиролиза дифенил и терфенил, полученные раньше, в частности паратерфенил, полученный иначе, чем описано выше, аппаратура упрощена благодаря обороту всего количества или части дифенила и паратерфенила, выделенных во время производства.

На чертеже показана схема производства

30 согласно настоящему изобретению.

184746

Таблица 1

Подача, вес, 9 о

Выход, о6 паратерфенил бензол дифенил орто мета пара

0,68

1,5

2,7

11,6

23,3

65,5

77., 5

76

73

73,5

28

79

77

50

Соответствующие позиции обозначают: А —реактор;  — колонна отделения бензола и дифенила; С вЂ” колонна отделения орто- и метатерфенилов; D — колонна отбелки тяжелых продуктов, В аппарат пиролиза — реактор А по трубопроводу 1 поступает свежий бензол; одновременно по трубопроводу 2 из верхней части колонны  — смесь бензола и дифенила; по трубопроводу 8 из верхней части колонны D— паратерфенил.

Реактор А представляет либо реакционную камеру, либо пучок трубок, либо только одну трубку.

Последнее решение предпочтительно; употребление одной трубки позволяет получить высокую скорость газа, которая, в свою очередь, соответствует высоким числам Рейпольдса, необходимым для осуществления наилучших реакционных условий; только тогда прибавки дифенила и терфенилов в полной мере выполняют их назначение. Рекомендуется использовать реактор в виде пиролизной трубки, представляющей серию колен в виде «шпилек для волос», расположеппых по цилиндру и обогреваемых при помощи электрических сопротивлений или каким-либо другим способом. Ровному распределению тепла будет способствовать обогревание снаружи цилиндра, образованного согнутой трубкой. Точно определенный градиент температуры образуется между входом и выходом печи, содержащей данную реакционную трубку.

Из реактора А продукты выходят по трубопроводу 4 в колонну В, где в результате перегонки отделяются бензол и дифенил; эти соединения возвращаются в реактор по трубопроводу 2. Из нижней части колонны В выходят терфепилы, так же как и более тяжелые продукты, и по трубопроводу 5 попадают в аппарат С, где разделяются мета- и ортотерфенилы.

Аппарат С может быть одной перегонной колонной, дающей в верхней части мета- и ортотерфенилы, или одним кристаллизатором

Прим ер 2. В том же аппарате при 785 С с временем пребывания 7 сск проводят опыты, аналогичные вышеописанным, но с той разницей, что высшие полифенилы (т. е. тетра-,ïåíòà- и т, п.) возвращают обратно в первоначальный пар. В этом случае выход равен 85 — 90о/о.

45 для кристаллизации зонами. Можно также применить один кристаллизатор с растворителем и одну колонну для отделения растворителя при помощи перегонки.

По трубопроводу 7 из колонны С выходят паратерфенил, высшие полифенилы и смолы, которые разделяются в колонне отбелки D.

Последняя может быть отрегулирована так, чтобы в ней высшие полифенилы и смолы отделялись от паратерфенила; регулировка может быть и такой, чтобы в нижней части отделялись только смолы и удалялись по трубопроводу 8, а терфенилы и высшие полифепилы (с четырьмя-пятью кольцами фенила) из верхней части колонны D направлялись целиком в оборот по трубопроводу 8 в реактор A.

Пуск в оборот высших полифенилов дает два преимущества: оборотная смесь имеет более низкую точку плавления, чем точка плавления пара, и выход реакции заметно увеличивается. Действительно, наблюдается термический распад тяжелых продуктов, которые таким образом превращаются в соединения с более низким молекулярным весом.

Конечно, если пе желательно пустить снова в оборот целиком продукты, которые выделяются в верхней части колонн В и D, то можно произвести вытяжку по трубопроводам 2 и 8.

Чтобы получить паратерфенил, трубопровод б, по которому течет орто- и метатерфенил, соединяют с питанием реактора А, тогда как трубопровод, который содержит терфенилы, выходящие из колонны D, разъединяют от линии питания реактора.

Пример 1. В реактор — изогнутую в виде колен трубку, имеющую температуру до

785 С вЂ” пропускают смесь паров бензола, дифенила и паратерфенила. Дифенил берут в избытке. Время пребывания паров в нагретой трубке 5 сек.

Таким образом осуществляют четыре серии опытов. Составы первоначальных паров и паров смесей, полученных терфенилов, так же как и выходы, представлены в табл. 1.

Полученные терфенилы; вес. Я

Пример 3. Четыре серии опытов, как в примере 1, по при 750 С и времени пребывания, равном 10 сек, результаты приведены в табл. 2.

Количества паратерфенила и тяжелых продуктов в образовавшемся продукте выражены

134746

Таблица 2

Подача, вес, Я

Выход, о/О

Jlfo опыта паратер- тяжелые соефенил 1 динения тяжелых соединений

С,Н, (СоНо)о терфенилов

5 (25",, пара)

5,5 (2о пара)

5,8 (25Я пара)

6,1 (2ог, пара) 77

71,5

92

78

76,5

26

1,5

2,2

0,5

1,5

1,5

22

22

22

Таб,и на 3

Подача, вес, о

Выход, оо

¹ опыта тяжелых соединений паратерфенил тяжелые соединения

СоН, терфенплов

58

52

11 (30о; пара)

11 (5о/о пара)

12 (5о пара) 72

68

63,5

4

3,5

28

28

10

7 после вычета количеств этих соединений в смеси передач.

Пример 4. Несколько серий опытов, анаПредмет изобретения

1. Способ получения смеси орто-, пара- и метатерфенилов путем пиролиза бензола и дифенила, отличающийся тем, что, с целью изменения соотношения изомеров терфенила в получаемой смеси, процесс ведут в присутствии одного или двух изомеров терфенила при температуре 550 — 900 С, турбулентном режиме с числом Рейнольдса, равном 10 — 500 тыс. и весовом соотношении бензола, дифенила и одного или двух изомеров терфенила, равном

70 —:80: 20 —:30: 0,5 —:10.

2. Способ по п: 1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре 700 — 850 С.

Содержание в образовавшемся продукте, ><> логичных предыдущим, осуществляют при

830 С и времени пребывания, равном 3 сек.

Результаты представлены в табл. 3.

Содержание в образовавшемся продукте, < /

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения общего выхода конечных продуктов, процесс ведут в присутствии всех илн части полифенилов, образующихся в ре5 зультате пиролиза.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения выхода параизомера, процесс ведут в присутствии паратерфенила при

10 весовом соотношении бепзола, дифенила и паратерфенила, равном 75: 25: 1 †: 5.

5. Способ IIO п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии 1 — 5 вес. ч. по15 IèôeíÈËÎÂ.

184746

Текред Г. Е. Петровская

1(орректоры: В. В. Крылова и С. H. Соколова

Редактор В. Липатов

Типсграфия, пр. Сапунова, д. 2

Заказ 2546,18 Тираж 750 Формат бум. 60Х90 /8 Объем 0,38 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4