Способ совместного получения 1,2дибромпропана и брома

 

Bcecou. IRATE;.

@ибпио Q»

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 5668I6

Союз боветскнз

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.10.74 (21) 2067171/04 (51) М. Кл. С 07С 19, 02

С OIB 7/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 20.09.77

Государственнмй комитет

Совета Минно гров Ь."".Р

m делам изобретений

:. открытий (53) УДК 547.412.742 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. P Залкинд, Д. Г. Ульянов, А. А. Фока и В. Е. Гула (71) Заявитель (54) СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ

l,2-ДИБРОМПРОПАНА И БРОМА

Изобретение относится к способу получения

1,2-дибромпропана и брома, находящих разнообразнос применение в промышленности основного органического синтеза.

Известен способ совместного получения 1,2дибромпропана и брома окислением хлором сорбента, состоящего пз смеси бромистоводородной, серной и соляной кислот, получающегося IlpH сорбцни брома из бромвоздушной смеси сернистым газом. Окисление ведут при бΠ— 70"С, при стехиометричсском соотношении хлора и бромистоводородной кислоты, полученный при этом бром отделяют десорбцией острым паром. Окисленный экстракт после отделения брома экстрагируют дибромпропаном, а затем экстракт в растворе 1,2-дибромпропана (ДБП) обрабатывают пропиленом.

При обработке экстракта пропиленом синтезируется дополнительное количество ДБП, эквивалентное извлеченному брому. Так как одновременно с бромом из окисленного сорбента экстрагируется хлор и хлористый бром, продукт загрязнен примесями хлор-хлорбромпроизводных (до 3 — 4 вес. %). Очистка ДБП от примесеи ректпфикацисй сложна, Отделенный дссорбцией острым паром бром содержит 3 — 4% хлора. Бром очишают от хлора и других примесей ректификацией, а затем используют как товарный продукт пли перерабатывают на 1,2-дибромпропан.

Недостатками известного способа является недостаточно высокое качество целевых продуктов (бром и 1,2-дибромпропана), необходимость введения стадии десорбции брома ост5 рым паром и его конденсации, а также наличие сложной системы ректификацпи для очистки целевых продуктов от примесей.

С целью улучшения качества целевых продуктов и упрощения технологического процес10 са предлагают на окисление подавать хлор при эквивалентном соотношении хлора и бромистоводородной кислоты 1,05 — 1,08: 1 и процесс окисления вести при температуре 0 — 45" С, а экстракт перед обработкой пропиленом до15 полнительно очищать исходным сорбентом при объемном соотношении экстракта и сорбента 4 — 10: 1 соответственно.

Предлагаемый режим окисления позволяет получать бром в виде отдельной жидкой фа20 зы, а не паровой, как в известном способе.

Бром-сырец содержит только 0,8% хлора, и он не требует сложной системы ректификации.

Кроме того, введение дополнительной стадии — реэкстракции из экстракта соединений

25 хлора частью неокисленного сорбента, cHH?KBет содержание примесей хлора на 90 — 95%, в результате получают 1,2-дибромпропан с содержанием хлорорганических примесей не выше 0,5%, без использования сложной ректи30 фикационной очистки.

566816

По предлагаемому способу процесс осуществляют следующим образом.

Основную часть сорбента (91 — 95% от поступающего на переработку) окисляют хлором, который подают с избытком 1,05 — 1,08 от стехиометрни. Температуру окисленного сорбента регулируют в интервале 0 — 45 С погружным змеевиковым холодильником, расположенным в хлораторе. Окисленный сорбент поступает в фазоразделитель, где разделяется на жидкий бром и маточный раствор. Жидкий бром, содержащий до 0,5% хлора, выводят из нижней части фазоразделителя и очищают известными способами до требований стандарта.

Маточный раствор кислот с растворенным бромом подают в двухступенчатый экстрактор смесительно-отстойного типа. Противотоком раствору в экстрактор подают ДБП в объемном соотношении от 1 — 2,5 до 1:2.

Полученный экстракт-сырец поступает в дехлоратор, представляющий собой аппарат типа смеситель-отстойник. В дехлоратор подают также часть исходного неокисленного сорбента (9 — 5% от перерабатываемого количества), При смешении фаз протекает процесс реэкстракции соединений хлора в водную фазу, сопряженный с химическими реакциями:

С1г+2Вг = Br +2CI, BrC1+Br — = Вг +С1 —.

Так как равновесие приведенных реакций смещено в сторону образования элементарного брома, достигается глубокая очистка экстракта от соединений хлора. Раствор из дехлоратора поступает в экстрактор. Очищенный экстракт обрабатывают пропиленом в реакторе синтеза. ДБП-сырец, выходящий из реактора синтеза, разделяется на два потока — часть возвращается на экстракцию, часть поступает на очистку и розлив.

Обезбромленная смесь кислот с содержанием брома около 2 г/л используется для подкисления исходного рассола перед выдуванием брома. При необходимости изменить соотношение между объемами производств брома и

ДБП в пользу ДБП часть обезбромленного раствора кислот может быть возвращена на смешение с исходным сорбентом.

В результате выполненных работ установлено, что растворимость брома в окисленном сорбенте резко уменьшается с повышением температуры от 0 до 40 С и остается практически неизменной в интервале от 45 С до точки кипения брома. Это обстоятельство позволяет варьировать объемами производства

ДБП и брома изменением температуры и рециклом части обезбромленного сорбента. В зависимости от изменения потребностей в продуктах по предлагаемому способу без перестройки оборудования и процесса может быть достигнут выход жидкого брома в пределах

0 — 32%, выход ДБП 97,5 — 66,7% соответственно.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема предлагаемого способа, 2,1

Основной поток исходного сорбента из сборника 1 подают дозировочным насосом 2 в хлоратор 3. Окисленный раствор отделяют от жидкого брома в фазоразделителе 4 и подают на извлечение растворенного брома в двухступенчатый экстрактор 5. Противотоком раствору в экстрактор подают ДБП из сборника

6 насосом 7. Полученный экстракт поступает в реэкстрактор 8, где очищается за счет хемосорбции соединений хлора частью исходного неокисленного сорбента, подаваемого дозировочным насосом 9. Очищенный раствор брома в ДБП подают в реактор 10 синтеза, где его обрабатывают пропиленом с получением

15 ДБП.

Пример 1. Исходный сорбент, содержащий 17,60% HBr, 2,60% HCI, 13,4% H2SO4 должен быть переработан на ДБП и бром с максимально достижимым выходом брома.

20 Часть исходного сорбента (95% от перерабатываемого количества) окисляют хлором в соотношении 1,05 экв/экв Br — при температуре 45 С. Выделившийся при окислении жидкий бром отделяют от раствора и очищают

25 известными способами. Выход брома 0,319 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Окисленный сорбент, содержащий, %: 11,21

Br>, 0,08 HBr; 10,27 НСI; 13,10 H>SO4 и примесь растворенного хлора, поступает на эк30 стракцию дибромпропаном в двухступенчатый экстрактор смесительно-отстойного типа.

Режим экстракции.

Соотношение фаз рафинатэкстрагент 2,5:1

35 Окружная скорость мешалки, м/сек

Время контакта в смесительной камере, мнн 2

Нагрузка по сумме фаз на

4о отстойную камеру, м /м час 2,5 — 4,0

Извлечение свободного брома в экстракт, % 98,6

Экстракт, содержащий 14,10% B12,0,4% С12 обрабатывают оставшейся частью исходного

4 сорбента в соотношении 9: 1 по объему, Содержание хлора при этом снижается на 90—

95%. Отработанный дехлорирующий раствор добавляют к сорбенту, поступающему на экстракцию. Очищенный экстракт обрабатывают

50 пропиленом с получением дибромпропана.

Часть дибромпропана возвращают на экстракцию. Выход товарного ДБП (по брому)

0,667 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Обезбромленный сорбент состава, %; HBr

55 0,09; НСI 11,60; Н $04 14,80; Br 0,18 используют для подкисления исходного рассола перед выдуванием брома.

Пример 2. Исходный сорбент состава, %:

ПВг 17,60; НСI 2,60; Н ЬО4 13,40 должен быть

60 переработан на ДБП.

Часть сорбента (95%) смешивают с обезбромленным сорбентом в соотношении 1:0,15 по объему. Полученный раствор окисляют хлором при температуре 5 С. Расход хлора

m 1,05 экв/экв Вг. Раствор с выделившимся элеб66816 клоФ

Составитель Н. Гозалова

Редактор T. Никольская Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Подписное

Заказ 1664/1 Изд. № 597 Тираж 563

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ментарным бромом, находящимся в растворенном состоянии, поступает на двухступенчатую экстракцию дибромпропаном. Экстракцию брома, очистку экстракта от хлора частью исходного сорбента, синтез дибромпропана проводят по примеру 1.

Выход дибромпропана (по брому) 0,975 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Обезбромленный сорбент состава, %. HBr

0,09; НС1 11,60; H2SO4 14,80; Br2 0,18 делят на два потока, при этом 15 /о рециркулирует на смешение с исходным сорбентом, остальное количество выводят из цикла и используют, например, для подкисления рассола перед выдуванием брома.

Формула изобретения

Способ совместного получения 1,2-дибромпропана и брома путем окисления сорбента, состоящего из смеси бромистоводородной, серной и соляной кислот, хлором, отделением полученного при этом брома с последующей экстракцией брома из сорбента 1,2-дибромпропаном и обработкой экстракта пропиленом, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества целевых продуктов и упрощения технологического процесса, на окисление подают хлор при эквивалентном соотношении хлора и бромистоводородной кислоты 1,05 — 1,08: 1 и процесс окисления ведут при 0 — 45 С, а экстракт перед обработкой пропиленом дополнительно очищают исходным сорбентом при объемном соотношении экстракта и сор бента

4 — 10: 1.