Способ получения 1,2-дифтортетрахлорэтана

 

Использование: растворитель для процессов полимеризации и сополимеризации, для медицинского клея, для очистки печатных схем, как сырье для фторорганического синтеза. Сущность изобретения: получение ведут взаимодействием перхлорэтилена с хлором и фтористым водородом в присутствии пятихлористой сурьмы при давлении, близком к атмосферному, и температуре,не превышающей температуру кипения пятихлористой сурьмы. При этом фтористый водород перед взаимодействием с перхлорэтиленом и хлором испаряют при 30-40oС и давлении 0,5-0,7 ати, полученную парогазовую фазу барботируют через реакционную массу, образованную перхлорэтиленом, пятихлористой сурьмой, хлором и продуктами реакции.

Изобретение относится к химической технологии хладонов, а именно к производству 1,2-дифтортетрахлорэтана (хладона-112), используемого в составе растворителей для процессов полимеризации и сополимеризации, для медицинского клея, для очистки электронных деталей печатных схем, а также как сырье для фторорганического синтеза.

Известен способ получения 1,2-дифтортетрахлорэтана, наиболее близкий к предлагаемому по совокупности признаков. Он осуществляется путем взаимодействия перхлорэтилена с хлором и фтористым водородом в жидкой фазе в присутствии катализатора пятихлористой сурьмы. Этот способ реализован в промышленности. Процесс осуществляют в реакторе, снабженном ректификационной колонной, при давлении близком к атмосферному и температуре, не превышающей температуру кипения пятихлористой сурьмы. В реактор заливают катализатор, подают жидкие перхлорэтилен и фтористый водород и газообразный хлор. Продукты реакции отбирают из верхней части ректификационной колонны, установленной над реактором, а неконденсирующиеся газы образовавшийся хлористый водород и непрореагировавшие хлор и фтористый водород с примесью органических продуктов пропускают через промывную систему с получением загрязненной хлористым водородом 40% -ной плавиковой кислоты, затем побочной 27%-ной соляной кислоты, и далее раствора гипохлорита натрия. В этом процессе расход фтористого водорода достигает 135% от стехиометрии, так как фтористый водород реагирует не полностью, часть его уносится газообразными продуктами и превращается в загрязненную плавиковую кислоту, подлежащую обезвреживанию. Таким образом, недостатком известного способа является относительно низкая степень конверсии фтористого водорода и соответственно высокий выход отходной плавиковой кислоты.

Изобретение направлено на устранение указанного недостатка и состоит в том, что в известном способе получения 1,2-дифтортетрахлорэтана взаимодействием перхлорэтилена с хлором и фтористым водородом в присутствии пятихлористой сурьмы при давлении близком к атмосферному и температуре, не превышающей температуру кипения пятихлористой сурьмы, фтористый водород перед взаимодействием с перхлорэтиленом и хлором испаряют при температуре 30-40оС и давлении 0,5-0,7 ати и полученную парогазовую фазу барботируют через реакционную массу, образованную перхлорэтиленом, пятихлористой сурьмой, хлором и продуктами реакции.

Способ проверен в промышленных условиях при непрерывной работе промышленного производства в течение 3 месяцев.

П р и м е р 1. Промышленная установка содержит следующее основное оборудование: испаритель фтористого водорода, реактор с установленной над ним ректификационной колонной (12 тарелок), снабженной в верхней части конденсатором, откуда предусмотрен отбор органических продуктов реакции (сырца). Далее по ходу газов установлена сорбционная колонна для улавливания несконденсировавшихся органических продуктов, затем поглотительная система для улавливания последовательно фтористого водорода, хлористого водорода, хлора.

Испаритель фтористого водорода имеет паровой обогрев. Реактор вместимостью 5 м3 и диаметром 1,4 м выполнен из хромоникелевой стали марки 12Х18Н10Т, оборудован паровой рубашкой и барботером-распределителем фтористого водорода. Поглотительные колонны выполнены из фторопласта. Орошение сорбционной колонны-охлажденным до минус 5- минус 10оС перхлорэтиленом, который затем направляют в реактор. Поглотитель фтористого водорода орошают соляной кислотой с получением 40%-ной плавиковой кислоты. Хлористый водород поглощают водой с получением 27%-ной соляной кислоты. Поглотитель хлора орошают 20% -ным раствором гидроксида натрия с получением раствора гипохлорита натрия.

Процесс осуществляют следующим образом. В реактор заливают пятихлористую сурьму, добавляют сырец 1,2-дифтортетрахлорэтана до рабочего уровня, нагревают содержимое до 125оС, заполняют все расходные емкости, захолаживают перхлорэтилен, дефлегматор и конденсаторы, затем начинают подачу реагентов с заданными скоростями, причем испаренный фтористый водород с температурой 30-40оС под давлением 0,5-0,7 ати подают в реакционную массу через барботер-распределитель; перхлорэтилен из сорбционной колонны подают в реактор на слой реакционной массы; газообразный хлор подают по сифонам под слой реакционной массы в 4 точки. Кроме того, в реактор подают ректификационные остатки, представляющие собой смесь 1,2-дифтортетрахлорэтана, перхлорэтилена, пентафторхлорэтана и других хладонов этанового ряда (в дальнейшем именуемая "смесь хладонов"). После ввода реактора в режим начинают отбор органических продуктов из конденсатора в сборник. Также собирают органические продукты, конденсирующиеся в поглотительной системе. В течение опыта через каждые 2 ч анализируют абгазы после сорбционной колонны на содержание фтористого водорода, хлористого водорода и хлора для расчета степени конверсии фтористого водорода, с той же частотой хроматографически анализируют отбираемый сырец. Замеряют расход реагентов, количество полученных продуктов, в том числе загрязненной хлористым водородом 40%-ной плавиковой кислоты.

В течение опыта поддерживают следующие условия: Температура в реак- торе, оС 125-133 Давление в реакто- ре, ати 0,5-0,7 Концентрация катализатора в реакционной массе, об.

в начале опыта 38-50 в ходе опыта (опре- делена по уровню в реакторе) 50-64 Скорость подачи, кг/ч
перхлорэтилена 400-800
хлора 150-300
фтористого водо-
рода 150-240
смеси хладонов 100-400
Температура в
испарителе, оС 30-40
Получены следующие результаты: содержание перхлорэтилена в полученном сырце 1,2-дифтортетрахлорэтана 0,1-0,4 мас. конверсия фтористого водорода по результатам анализов колебалась в пределах 75-95%
По массе поданных фтористого водорода и органического сырья и массе полученного продукта составлен материальный баланс.

Подано в реактор т т-моль
фтористый водород 301,8 15,09
хлор 480 6,76
перхлорэтилен 975,13 5,8814
смесь хладонов 196,35 1,0276
в том числе 1,2-дифтортетрахлорэтан 0,4882
перхлорэтилен 0,3775
фторпентахлорэтан 0,1046
трифтортрихлорэтан 0,0535
гексахлорэтан 0,0025
фтортрихлорэтилен 0,0013
Получено в конденсаторе сырца 1338,7 6,5760
в том числе 1,2-дифтортетрахлорэтан 6,4985
перхлорэтилен (0,37 мол.) 0,0243
трифтортрихлорэтан (0,81 мол.) 0,0532
Получено в промывной системе
1,2-дифтортетрахлорэтан 66 0,324
Всего получено органического продукта 1404,7 6,900
Получено 40%-ной абгазной плавиковой кислоты 120
Расчетные затраты фтористого водорода на прореагировавший перхлорэтилен составляют (5,8814-0,0243)2=11,714 т-моль, на поданную смесь хладонов 0,866 т-моль (расчет не приводится), всего 12,58 т-моль. Степень конверсии фтористого водорода 12,58:15,09100=83,37%
Выход сырца 1,2-дифтортетрахлорэтана на 1 т поданного фтористого водорода составляет 1404,7:301,8=4,66 т.

Выход абгазной 40%-ной плавиковой кислоты на 1 т сырца 1,2-дифтортетрахлорэтана составляет 120:1404,7=0,085 т.

П р и м е р 2 (контрольный). Для сравнения проведен опыт по известному способу в сопоставимых условиях. Опыт проведен в течение 2 месяцев непрерывной работы на той же установке и по той же методике, как в примере 1, но со следующими особенностями. Отсутствовал испаритель фтористого водорода, вместо барботера-распределителя установлено симметрично оси реактора три перфорированных сифона, через которые осуществляли слив жидкого фтористого водорода в реакционную массу.

В течение опыта подано в реактор т т-моль
фтористый водород 254,12 12,706
хлор 376,3 5,307
перхлорэтилен 743,0 4,480
смесь хладонов 141,36 0,743
в том числе 1,2-дифтортетрахлорэтан 0,3365
перхлорэтилен 0,294
фторпентахлорэтан 0,0751
трифтортрихлорэтан 0,035
гексахлорэтан 0,0016
фтортрихлорэтилен 0,0007
Получено в конденсаторе сырца 1012,3 4,9726
в том числе 1,2-дифтортетрахлорэтан 4,9244
перхлорэтилен (0,3 мол.) 0,0149
1,1,2-трифтортрихлорэтан (0,67 мол.) 0,0333
Получено в промывной системе
1,2-дифтортетрахлорэтан 49,0 0,241
Всего получено органического продукта 1061,3 5,2136
Получено 40%-ной абгазной плавиковой кислоты 148
(содержание хлористого водорода в абгазной плавиковой кислоте 7 мас.)
Расчетные затраты фтористого водорода на прореагировавший перхлорэтилен составляют (4,480-0,0149)2= 8,930 т-моль, на поданную смесь хладонов 0,667 т-моль (расчет не приводится), всего 9,597 т-моль. Степень конверсии фтористого водорода 9,597:12,706100=75,5%
Выход сырца 1,2-дифтортетрахлорэтана на 1 т поданного фтористого водорода составляет 1061,3:254,12=4,18 т.

Выход абгазной 40%-ной плавиковой кислоты на 1 т сырца 1,2-дифтортетрахлорэтана составляет 148:1061,3=0,139 т.

Результаты приведенных примеров, осуществленных в промышленных условиях с использованием промышленного оборудования, показывают, что предлагаемый способ позволяет существенно повысить степень конверсии фтористого водорода в процессе при одновременном уменьшении образования абгазной загрязненной хлористым водородом 40%-ной плавиковой кислоты в 1,6 раза. Другими словами, повышается выход целевого продукта по поданному фтористому водороду до 83% (против 75,5% в известном способе).


Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-ДИФТОРТЕТРАХЛОРЭТАНА взаимодействием перхлорэтилена с хлором и фтористым водородом в присутствии пятихлористой сурьмы при давлении, близком к атмосферному, и температуре, не превышающей температуру кипения пятихлористой сурьмы, отличающийся тем, что фтористый водород перед взаимодействием с перхлорэтиленом и хлором испаряют при 30 40oС и 0,5 0,7 ати и полученную парогазовую фазу барботируют через реакционную массу, содержащую перхлорэтилен, пятихлористую сурьму, хлор и продукты реакции.

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:
ОАО "Кирово-Чепецкий химический комбинат имени Б.П. Константинова"

(73) Патентообладатель:
ООО "Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината"

Договор № РД0007413 зарегистрирован 22.03.2006

Извещение опубликовано: 10.05.2006        БИ: 13/2006

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.09.2010

Дата публикации: 10.12.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической технологии, а именно к производству 1,1,1-фтордихлорэтана (другие названия: хладон 141в; гидрохлорфторуглерод НСFC-141в), который используется как озонобезопасный компонент в составе теплоносителей, аэрозолей, порообразователей, растворителей, как ингаляционный анестетик, и в будущем, вероятно, сможет заменить хладон 11 в традиционных областях применения последнего

Изобретение относится к химической технологии органических соединений фтора и может быть использовано для получения 1,1,1,2-тетрафторэтана, 1,1,1-трифторхлорэтана
Изобретение относится к совершенствованию способа получения 1,1,1-трифтор-2-хлоретана (обозначенного в дальнейшем как HCFC 133а), осуществляемого гидрофторированием трихлорэтилена (ТХЭ) в газовой фазе в присутствии окиси хрома и/или оксифторидов хрома или фторидов хрома в качестве катализаторов

Изобретение относится к способу гидрофторирования фторолефинов

Изобретение относится к области химической технологии соединений фтора

Изобретение относится к способу получения 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропана, включающему гидрофторирование гексафторпропилена фтористым водородом при повышенной температуре в присутствии катализатора и выделение целевого продукта известными приемами

Изобретение относится к способу получения 1,1-дифторэтана путем взаимодействия фтористого водорода с винилхлоридом в жидкой фазе в присутствии катализатора гидрофторирования
Изобретение относится к получению 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропана, который используют в качестве компонента смесевых хладонов, газовых диэлектриков, огнегасителей, вспенивателей

Изобретение относится к вариантам способа получения 2,3,3,3-тетрафторпропена (1234yf)
Изобретение относится к способу каталитического фторирования в жидкой фазе 2-хлор-3,3,3-трифторпропена в 2-хлор-1,1,1,2-тетрафторпропан, с ионной жидкостью в качестве катализатора, где катализатор представляет собой катализатор на основе фторированного комплекса emim+Sb2F11 -. Также изобретение относится к способу получения 2,3,3,3-тетрафторпропена. Изобретение позволяет получать целевой продукт с высокой селективностью. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 пр., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения 1,1-дифторэтана, включающему жидкофазное фторирование винилхлорида фтористым водородом в присутствии четыреххлористого олова, дистилляцию продуктов фторирования в присутствии безводного фтористого водорода с отбором в легкую фракцию хлористого водорода, сырца 1,1-дифторэтана и частично фтористого водорода с содержанием фтористого водорода от 0,3 до 3% мол. и органических продуктов, выкипающих при температуре выше, чем 1,1-дифторэтан, не более 1% мол.; высококипящие органические продукты и основное количество фтористого водорода возвращают на стадию фторирования. Ректификацией полученной фракции выделяют в легкую фракцию хлористый водород, а в кубовую фракцию сырец 1,1-дифторэтана. Дополнительную очистку кубовой фракции от винилхлорида проводят в газовой фазе при температуре в интервале от 150 до 250°С путем контактирования с катализатором на основе оксида алюминия с компонентами из группы, включающей хром, никель или сурьму, с последующим выделением целевого продукта. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

Изобретение относится к способу очистки 1,1,1-фтордихлорэтана от хлористого винилидена путем контактирования с хлором

Изобретение относится к химической промышленности и может найти применение при удалении примеси хлористого винилидена из 1,1,1-фтордихлорэтана (хладона 141в, или гидрохлорфторуглерода НСFC-141в), в который используется как озонобезопасный компонент в составе теплоносителей, аэрозолей, порофоров, растворителей, а также как ингаляционный анестетик

Изобретение относится к способу получения 1,1-дифторхлорэтанов формулы CF2Cl-CHnCl3-n, где n=0-3, включающему газофазное взаимодействие 1,1-дифторэтана с хлором при повышенной температуре в присутствии фторсодержащего инициатора и разбавителя, отмывку от неорганических продуктов, конденсацию органических продуктов и выделение целевых продуктов ректификацией. Способ характеризуется тем, что в качестве инициатора используют 1,1-дифторэтилен и в качестве разбавителя используют 1,1-дифторэтан или 1,1-дифторэтан в смеси с соединениями формулы CF2X-CHnCl3-n, где Х=Н или Cl, n=1-3. Использование настоящего способа позволяет получать одновременно два или более 1,1-дихорэтана при высокой конверсии по сырью и высокой селективности по продуктам. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 6 пр.
Изобретение относится к способу фторирования галоолефинов, включающий взаимодействие элементарного фтора в присутствии безводного HF с галоолефином формулы CXR1=CYR2 (I), где: R1 выбран из группы, состоящей из F, Cl, Br, I, Rf1, ORf1; R2 выбран из группы, состоящей из Н, F, Cl, Br, I, Rf2, ORf2; X выбран из группы, состоящей из Н, F, Cl, Br, I; Y выбран из группы, состоящей из Н, F, Cl, Br, I; и Rf1 и Rf2, одинаковые или отличающиеся друг от друга, независимо выбраны из линейного или разветвленного C1-C20 фторалкила или C1-C20 фтороксиалкила, содержащего один или более одного атома кислорода в цепи; и Rf1 и Rf2 могут содержаться в структуре фторированного циклоалкила, причем безводный HF используется как единственная реакционная среда. Технический результат - высокий выход и селективность по продукту, получаемому присоединением фтора к углерод-углеродной двойной связи, без необходимости применения сложного оборудования. 7 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к способу получения пентафторэтана, включающему синтез гидродифтортрихлорэтана (R 122) путем взаимодействия 1,1-дифторэтана с хлором при повышенной температуре и давлении, близком к атмосферному, отделение продуктов синтеза от хлористого водорода, выделение фракций, выкипающей ниже температуры кипения R 122, которую возвращают на хлорирование, и фракции R 122, которую контактируют с фтористым водородом при температуре 320-420°С, давлении 0,1-0,5 МПа и времени контакта 10-60 с. Продукты синтеза R 122 отмывают водой от хлористого водорода, компримируют до 0,12-0,15 МПа и ректифицируют с выделением фракции продуктов, выкипающих ниже R 122, и фракции R 122 или компримируют до 1,2-1,5 МПа и ректифицируют с выделением фракции хлористого водорода, фракции продуктов, выкипающих ниже R 122, и фракции R 122. Пентафторэтан (R 125) дополнительно очищают от примеси R 115. Технический результат - использование в производстве отечественного сырья, повышение качества целевого продукта за счет дополнительной очистки от примесей на катализаторах, характеризующихся высокой устойчивостью, высокая производительность и селективность. 4 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 пр.
Наверх