Способ получения гексабромбензола
и
О V Й Ж"A.Н.Ж Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 07,07„78 (21) 2688739/23-04 (51)М. Кл.
С 07 С 25/02
С 07 С 17/02 с присоединением заявии ¹â€” (23) Приоритет
Государствеииый комитет .
СССР по делам изобретеиий и открыти"
Опубликовано 150980. Б;оллетень йо 34 (53) УДК 547. 539. .3.07(088.8) {72} Авторы изобретения
И ° C° . Салахов И ° N ° РУ сейнсв Ч A° . Чалабиев и О.М. Иамедова
Сумгаитский филиал института нефтехимических процессов им. Ю.Г. Мамедалиева (71) Заявитель
{54) СПОСОБ ПОПУЧЕНИЯ 1 ЕКСАБРОКБЕНЭОЛА
Изобретение относится к способу получения галоидированных ароматических углеводородов, в частности усовершенствованному способу получения гексабромбензола, который находит широ.кое применение в качестве огнестой кой добавки — полимерным материалам:
Известен способ получения гексабромбензола бромированием бензола при повышенной температуре в присут- 10 стнни безводных катализаторов хлорида железа и бромида алюминия .(1).
Недостатком данного способа является необходимость. применения безводного катализатора„ что усложняет тех-15 нологию процесса.
Наиболее близким к описываемому способу по технической сущностй и достигаемому результату является способ получения гексабромбензола бромированием бензола бромом в присутствии концентрированной серной кислоты и катализатора — смеси железа и йода, процесс ведут при 60 С. Выход гексабромбензола 96,5%, считая 25 на взятый бенэол (2).
Однако этот способ требует использования дефицитного бензола и сложной смеси, используемой в качестве катализатора, которую необходимо от- 30 делять от реакционной массы, что в целом также усложняет процесс.
Целью изобретения является расширение сырьевой базы получения гексабромбензола и упрощение технологии его получения.
Поставленная цель достигается описываеьяям способом получения гексабромбензола, состоящим в том, что пропан, пропилеи или их смеси бромируют бромом при температуре 450
500 С, при мольном соотношении пропана, пропилена, пропан-пропиленовой фракции и брома, предпочтительно 1:710; используют кипящий слой катализатора — перлита, Предпочтительно процесс ведут при объемной, скорости подачи исходных реагентов 1500-3600 ч
«1
Отличительными признаками способа являются использование в качестве сырья, подвергаемого бромированию, пропана„ пропилена или пропан-пропиленовой фракции и проведение процесса при температуре 450-550 С в кипящем слое катализатора - перлита предпочтительно при укаэанном мольном соотношении исходных реагентов и при указанной объемной скорости их подачи.
7б 3317
Способ заключается в следующем. несколько раэ промывают свежими порИсходный гаэ - пропан, пропилеи или циями хлороформа и анализируют, пропан-пропиленовая фракция иэ бало- При медленном упаривании хлороформна поступает в реактор через фильтр ного раствора из него выпадают криссниэу. Бром иэ бюретки Баландина, таллы С,Вг, которые перйодически отпройдя испаритель в. парообразном со- 5 фильтровывают и анализируют. При стоянии поступает через фильтр свер- этом остаточный раствор хлороформа, ху в слой катализатора. Реактор из- как правило, содержит небольшие коготовлен из стекла пирекс длиною личества смолистых продуктов.
90 см и диаметром 35 мм. Реактор со- В результате (табл. 1) проведенных держит специальные стеклянные Фильт- () исследований выяснено, что при 450 С
1ры, обеспечивающие равномерную пода. и мольном. соотношении брома и цропичу брома и углеводорода в реакцион- лера 8:1 в основном получаются полиную зону. бромпроиэводные пропана (70,2%).При
Каталиэат из верхней части peaRTO- этом образуются также следующие прора поступает в емкость, которая ох- дукты, В:; гексабромбенэол 15,5, тетлаждается смесью льда и соли. Отхо- рабромметан 9,1, тетрабромэтилен 5,3. дящие газы поступают в промывную баш- При повышении температуры до 500 С ню, где при орошении водой происхо- доминирующее место занимает образодит поглощение бромистого водорода вание гексабромбензола. Полученный и улавливание свободного брома. Га-, катализат содержит в своем составе эы собираются в газометре для после- >О 8б,7В гексабромбенэола, 7,1В тетрадующего анализа. Продукт реакции бромметана, 6,1% тетрабромэтилена. кристаллический. его промывают сер- дальнейшее повышение температур реак- . ным эфиром, а затем спиртом до полно- ции до 550 С приводит к уменьшению го удаления следов других бромпроиэ- выхода каталиэата до 11,33,что,видиводных. Очищенный бромбензол после 25 мо,связано с интенсификацией горения перекристаллизации из горячего бенэо- и разложения продуктов реакции при ла анализируют. высокой температуре. Таким образом найдено,что для получения высокого выхоЭфирную вытяжку после отгонки раст- да гексабромбензола целесообразно ворителей растворяют в хлороформе. 3О проводить реакцию при 500 C.
При этом из раствора выпадает С Зг .» Влияние молярного соотношения иса С Вг4 и другие продукты, обычно по- ходных реагентов и объемной скорости лучаемые в небольшом количестве, ос- их подачи на выход гексабромбензола таются в растворе. Кристаллы С Br< приведено в табл. 2 и 3.
Таблица 1
Влияние температуры на выход гексабромбенэола, (Молярное соотношение пропилена и брома 1:8, скорость подачи пропилена 42 г/ч, скорость подачи брома 1280 r/÷, продолжительность опыта 1 ч, объем перлита 250 мл).
Температура, 15,5 . 9,1
86,7 7,1
88,1 б,1
450
1б,8
5,3
500
14»0
4,3
550
11,3
3,7
Таблица 2
Влияние молярного соотношения на выход гексабромбензола (Температура 500 С, скорость подачи пропилена 42 г/ч, продолжительность 1 ч, объем перлита 250 мп) ) 8,8
5,5
12 5
89,3
3,2
1:7
1:8
7,1
4,3
763317
Табчица3
Влияние объемной скорости на выход гексабромбензола (Температура
550 С, молярное соотношение пропилена и брома 1:7, продолжительность опыта.1 ч, объем перлита 250 мл).
14/5
1578,0
89,3
6,3
3 2
2371,6
15,1
5,2
2с2
3161,8
87,5
15,0
7,3
4,0
Таблица4
Влияние температуры на выход гексабромбевзола,, Молярное соотношение пропана .и брома 1:9, скорость подачи пропана 44 г/ч, скорость подачи брома 1440 r/÷, продолжительность 1 ч, объем перлита 250 мл)
10,5
8,3
6,1
12,9
450
500
6,8
5,8
3,3
89,4
8,7
550
Таблица 5
Влияние молярйого соотношения на выход гексабромбензола (Температура 500 С, скорость подачи пропана 44 г/ч, продолжительность опыта 1 ч, объем перлита 250 мл) 8,7
10 1
78,8
6,8
8,3
83,7
9,5
73,1
17,5
11,0
1:10
Таким образом, для получения максимального выхода гексабромбензола оптимальными условиями являются: температура 50Î С, молярное соотношение пропилена и брома 1:7, объемная скорость . 2371,6 ч . В. этих условиях выход гексабромбензола 91,5% в расчете на катализат.
Использование в качестве исходного сырья, подвергаемого Gpoмированию согласно изобретению, пропана в табл. 4-6, пропан пропиленовой фракции в табл.
7-9.
763317.
Таблица 6
Влияние объемной скорости на выход гексабромбензола (Температура 500 С, молярное соотношение пропана и брома 1:9 продолжительность опыта 1 ч, объем перлита 250 мл) 8,3
6,8
2008
83,7
87,3
85,8
11 5
6>5
12,1
3000
5,0
7,4
5,8
9 7
3615
Таблица 7
Влияние температуры на выход гек чбромбензола (Молярное соотношение пропан-пропиленовой фракции и брома 1 .8, скорость подачи пропан.пропиленовой фракции 43 r/÷, продолжительность опыта 1 ч., объем перлита 250 мп) 9,8
15,7
14,2
4,2
500
12,2
90,0
6,0
3,1
3, 0
87,1
550
10,1
5,7
Таблица 8
Влияние молярного соотношения на выход гексабрамбензола (Температура 500 С, скорость подачи пропан-пропиленовой фракции 43 г/ч, продолжительность опыта 1 .ч, объем перлита 250 мл) 6,1
9,2
1:7
80,7
85,1
12,5
1:8
7,5
5,3
81,2
10,7
7,2
1:9
13,3
763317
Таблица 9.
Влияние объемной скорости на выход гексабромбензола (Температура 500 С, молярное соотношение пропанпропиленовая фракция:Вг =1:8, продолжительность опыта 1 ч, объем перлита 250 мп,) 1793
7,1
12,0
85,0
5,2
2694
6,0
13,2
3,1
5,7
3588, 4
13,0
83,2
2,4
66,0
12,1
42,4
42,3
3,2
87,3
6,5
5,0
1,2 вия реакции:
500
2694
1:7
1:8
65,8
13,2
42,1
4 1., 1
3,6 атализата".
Гексабромбензол 249,0
Тетрабромметан 14,2
Тетрабромэтилен 6,0
Потери 3,5
Пример 2. Условия
Температура, 0С
Объемная скорость, ч-
Молярное соотношение пропилеи:Вrg
236,0
91,5
5,2 55
2,2
1,1 реакции: . 500 бО
3000
1:9 65
При производстве пропилена в качестве отхода в значительном количестве образуется пропан-пропиленовая фракция.. Представляет определенный 20 практический интерес применение этой неутилизируемой фракции для получения гексабромбензола. Излучено влияние различных факторов на исчерпывающее бромирование указанной фракции, содержащей 43,8% от пропана,50,5% от пропилена (табл. 7-9).
Приведенные результаты показывают( что выход гексабромбензола существенно не изменяется при переходе от пропана к пропилену,.т.е. изменение соот-З ) ношения этих углеводородов в составе пропан — пропиленовой фракции также. ье может влиять на выход целевого продукта.
Пример 1. Условия реакции:
Температура, С 500
Объемная скорость, ч-" 2371,6
Молярное соотношение пропилен:
:Br@
Взято в реакцию, г/ч:
Пропилен 63
Бром 1743
Получено: г % 45
Катализат 272,7 15,1
Бромистый водород 742,2 41,1
Бром 736,8 40,8
Потери 54,3 30 50
Фракционный состав катализата:
r %
Взято в реакцию, r/÷
Пропан
Бром
Получено.: r .
Катализат 269,3
Бромистый водород 943,8
Бром 943,7
Потери 69,2
Состав катализата: г
Гексабромбензол 235, 1
Тетрабромметан 17,5
Тетрабромэтилен 13,5
Потери 3,2
Пример 3. Усло
Температура, 0С
Объемная скорость, ч- "
Молярное соотношение пропан-пропиленовая фракция:
:Br2
Взято в реакцию, г/ч
Пропилеи
Бром
Получено: г
Катализат 262,1
Бромистый водород 835, 7
Бром 815,8
Потери 71,4
Фрикционный состав к г
Гексабромбензол 90,0
Тетраброммет ан 15,7 6,0
Тетрабромэтилен 8,1 3,1
Потери 2,3 0,9
Таким образом, данный способ отличается от прототипа тем, что гексабромбензол получают бромированием .пропана, пропилена и пропанпропиленовой фракции, что значительно расширяет сырьевую базу для получения гексабромбензола, позволяет исполь 763317, 12
Формула изобретения
Составитель Н. Гозалова
Редактор Л. Емельянова Техред Н.Граб Корректор М. Вигула
Заказ 62 4 21 Тираж 9 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, эовать неутилизируемые продукты и су щественно упрощает технологию процесса.
1. Способ получения гексабромбензола бромированием углеводородов бромом при повышенной температуре в присутствии катализатора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения сырьевой базы и упрощения технологии процесса, бромированию подвергают пропан, или пропилеи, или пропан-пропиленовую фракцию и процесс ведут при температуре 450 550 С в кипящем слое катализатора — перлита..с
2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что процесс ведут при мольном соотношении пропана или пропилена или пропан-пропиленовой фракции и брома 1:7-10.
3. Способ по и. 1 о т л и ч а ю шийся тем, что процесс ведут при объемной скорости подачи исходных реагентов 1500-3600 ч-" .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Eteti F., Jk1o F., Lynth У.
0rg. Chem. Jap 29, 1, 1971, 92.
2, Патент ФРГ 9 1145599, кл. 120 2/01, опублик. 1963 (прототип) .
