Способ получения четыреххлористого углерода и перхлорэтилена

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 290480 (21) 2946818/23-04 с присоединением заявки )1о 2946819/23-04 (23) Приоритет

Опубликовано 2301.82, Бюллетень Но 3

Дата опубликования описания 2301,82 ($gj+ К1Ъ 3

С 07 С 19/06

С 07 С 21/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 547. 412. .723.07 (088.8) (?2) Авторы изобретени я

А.!1.Ихсанов, P.Ã.Õóäàéäàòîâ, В.П.Васильев,,Ю-;Д".Морозов,...., (E.H.Äåíècoâ, A.M.Òóõâàòóëëèí, В.Ф.Сабитова,:,и Ф.Ç.Рахматуллин

I (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХХЛОРИСТОГО

УГЛЕРОДА И ПЕРХЛОРЭТИЛЕНА

Изобретение относится к производству хлорорганических продуктов, в частности к способу получения четиреххлористого углерода, используемого в производстве фреонов-12 и 11, для извлечения железа и других металлов из пирита, а также в качестве фумиганта для протравки зерен, и перхлорэтилена, основными областями применения которого являются текстильная промышленность, обезжиривание металлов, сухая чистка одежды, ков ров и тканей.

Известен способ получения чети1зеххлористого углерода и перхлорэтилена высокотемпературным при 500-570 С термическим хлорированием пропан-пропиленовой фракции (1}.

Недостатками укаэанного способа получения четыреххлористого углерода .и перхлорэтилена являются высокая температура и трудность ее регулирования, сравнительно низкие входы целевых продуктов, а также расход ценного углеводородного сырья, которое может быть использовано для различных других производств.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получе- ния четыреххлористого углерода и перхлорзтилена деструктивным Хлорированием (пиролизом) хлорпропанов хлором в кипящем слое контакта — песка.

Хлорпропаны являются побочным продуктом производства синтетического глицерина. Хлорпропановая фракция содержит 86Ъ дихлорпропана, 11-12Ъ дихлорпропена,остальное до 100Ъ хлористый аллил и хлороформ. Деструктивное хлорирование хлорпропанов осуществляют адиабатически при 500-540 С в избытке хлора (мольное отношение хлор: хлорпропан) б:1 (2).

Недостатками известного способа являются сравнительно невысокий выход целевых продуктов, т.е. суммарный выход четыреххлористого углерода и перхлорэтилена 71,0 мас.Ъ от теоретического (выход четыреххлористого углерода 25 мас.Ъ, выход перхлорэтилена 46 мас.Ъ от теоретического); невозможность варьирования технологического режима процесса для преимущественного полччения четыреххлористого углерода или перхлорэтиле" на (выход указанных продуктов практически одинаковый, т.е. из 982 кг дихлорпропановой фракции получают т перхлорэтилена и 1 т четыреххло899522 ристого углеродф а также образование значительного количества химически загрязненных сточных вод при промывке контакта - песка и частые остановки установки иэ-за забивки аппаратуры хлорорганическими смолами, что снижает производительность труда и повышает себестоимость готовой продукции.

Цель изобретения — увеличение выхода целевых. продуктов — четыреххло- 10 ристого углерода и перхлорэтилена, создание воэможности варьирования технологического режима процесса на преимущественное получение четыреххлористого углерода или перхлорэти- 15 лена, предотвращение забивки аппаратуры хлорорганическими смолами и сокращение количества загрязненных сточных вод, что в целом упрощает процесс. 20

Поставленная цель достигается тем, что хлорпропаны подвергают деструктивному хлорированию хлором в кипящем слое контакта на основе двуокиси кремния - алюмосиликатного катализатора, содержащего 0,3

0 4 вес.Ъ хлористой меди при 450 о

510 С или на алюмосиликатном катализаторе, предварительно термопарообработанном, при 425-475 С, при мольном соотношении хлора и хлорпропанов, равном 6 — 8гl.

Причем с целью преимущественного получения перхлорэтилена или четыреххлористого углерода процесс ведут при мольном соотношении хлора и хлорпропанов б:1 или 8:1 соответственно и при 450-460 С или 500-510 С соответственно.

Кроме того используют алюмосиликатный катализатор, предварительно 40 о термопарообработанный при 800 С в течении б ч при расходе воды 1-1„5 мл на 1 мл катализатора.

При практическом ведении процесса для снятия тепла реакции хлорпропано- 45 вую Фракцию разбавляют четыреххлористым углеродом при весовом отношении

1:4.

Объемная скорость подачи сырьевой

- } смеси 3 — 5 ч

Катализатор для процесса готовят пропиткой промышленного алюмосиликатного катализатора 2 - ЗЪ-ным раствором хлористой меди при комнатной температуре в течение 1 сут с последующей просушкой и прокалкой при 500 С о в течение 2 ч или используют термопарообработанный алюмосиликатный . катализатор, как показано выше.

H p и м е р 1. Опыт проводят в лабораторном проточном реакторе идеаль-60 .ного смешения, который представляет кварцевую трубку, длиной 30 см и внутренним диаметром 22 мм. Обогрев реI) актора осуществляют в электрической печи, температуру в реакторе замеря- 65 ют хромель — алюмелевой термопарой и регулируют с помощью лабораторного трансформатора.

В реактор загружают промышленный алюмосиликатный катализатор, обработанный ЗЪ-ным раствором хлористой меди до содержания Си С1 0,4 вес.% (0,2-0,68 мм) в количестве 10 мл.

В качестве сырья используют дихлорпропановую фракцию, разбавленную четыреххлористым углеродом в весовом отношении 1:4 (весовое отношение четыреххлористого углерода и дихлор- . пропановой фракции 4:1). Кипящий слой в реакторе создают парами сырьевой смеси и хлором, которые подают в реактор снизу. Деструктивное хлорирование дихлорпропановой фракции проводят при 450ОС при мольном отношении хлора к дихлорпропановой фракции, равном 8:1, и объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлористый углерод + дихлорпропановая фракция) — 5 ч.

Суммарный выход четыреххлористого углерода и перхлорэтилена составляет

95,7 мас.Ъ от теоретического, в том числе выход четыреххлористого углерода — 74,3 мас.Ъ от теоретического (из 100 r дихлорпропановой фракции получено 303,9 r четыреххлористого углерода и 47,1 r перхлорэтилена).

Пример 2 . В лабораторный проточный реактор идеального смешения по примеру 1 загружают 10 мл алюмосиликатного катализатора, обработанного 3%-ным раствором хлористой меди до содержания СиС1 0,4 вес.Ъ на катализатор (0,2-0,63 мм).

В качестве сырья используют дихлорпропановую фракцию, разбавленную четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1:4. Процесс проводят при 500 С при мольном отношении хлора к дихлорпропановой фракции, равном б:1, и при объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлористый -углерод + дихлорпропановая фракция) " 3 ч1

Суммарный выход четыреххлористого углерода и перхлорэтилена — 92,6 мас.Ф от теоретического в том числе выход четыреххлористого углерода 26,9 мас.Ъ выход перхлорэтилена 60,7 мас.Ъ от теоретического (из 100 r дихлорпропановой фракции получено 109,84.г четыреххло истого углерода и 144,85 г перхлорэтилена). !

Пример 3. В лабораторный проточный реактор идеального смещения по примеру 1 загружают 10 мл алюмосиликатиого катализатора, обработанного 2%-ным раствором хлористой меди до содержания СиС1 0,3 вес.Ъ на катализатор (0,2-0,63 мм).

В качестве сырья используют дихлорпропановую Фракцию, разбавлен899522

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 12050/28 Тираж 447 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.ÓæãoðÎä, ул.Проектная,4

Э ную четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1:4. Процесс проводят при 510 С, при мольном отношении хлора к дихлорпропановой фракции, равном 6:1, и при объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлорис- 5 тый углерод + дихлорпропановая фракция) — 5 ч.

Суммарный выход четыреххлористого углерода и перхлорэтилена — 91,8 мас.Ъ от теоретического, выход четы- )3 реххлористого углерода 22,1 мас.Ъ, выход перхлорэтилена 69,7 мас.В от теоретического (из 100 r дихлорпропановой фракции получено 90,24 r четыреххлористого углерода и 153,7 г пер-ig хлорэтилена).

Пример 4. Огыт проводят в лабораторном проточном реакторе идеального смещения по примеру 1. В реактор загружают 10 мл .термопарообработанно0 го промышленного алюмосиликатного катализатора фракционного состава 0,20,63 мм. Предварительно термопарообработку катализатора проводят при

800 С и при расходе воды 1,5 мл на

1 мл катализатора в течение б ч. В качестве сырья используют днхлорпропановую фракцию, разбавленную четыреххлористым углеродом в весовом соотношении 1:4.

Деструктивное хлорирование проводят при 450 С при мольном отношении хлора и дихлорпропановой фракции, равном 8:1, и при объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлористый углерод + дихлорпропановая фрак- 35 ция) — 3 ч" .

Выход четыреххлористого углерода

82,4 мас.Ъ от теоретического, выход перхлорэтилена 4 мас.%.

Пример 5. Деструктивное хло- 40 рирование дихлорпропановой фракции проводят в лабораторном проточйом реакторе идеального смешения по примеру 1 в кипящем слое предварительно термопарообработанного промышленного 45 алюмосиликатного катализатора при

425 С, мольном отношении хлора к дихлорпропановой фракции, равном 8:1, объемной скорости подачи сырьевой смеси (четыреххлорнстый углерод

-4 дихлорпропановая Фракция) — 5 ч Весовое отношение четыреххлористого углерода к дихлорпропановой фракции в сырьевой смеси равно 4:1. ВЫход четыреххлористого углерода 8(),6 мас.Ъ от термического, выход .перхлорэтилена 5 мас.Ъ. Аналогичные результаты получают при ведении процесса при 475 С.

Преимуществами дан- oro способа являются увеличение выхода целевых продуктов, снижение температуры процесса (от 500-540 до 425-475 С, максимально до 510 С), снижение количества загрязненных сточных вод, так как отпадает необходимость промывки контакта - песка, а также предотвращение забивки аппаратуры хлорорганическими смолами, которые адсорбируются катализатором.

1. Способ голучения четыреххлористого углерода н перхлорэтилена деструктивным хлорированием хлорпропаиов хлором при повышенной температуре в

<ипящем слое контакта на основе двуокиси кремния при мольном избыточной оотношении хлора и хлорпропанов, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов, упрощения процесса, последний ведут на алюмосиликатном катализаторе, содержащем 0,3 — 0,4 вес.Ъ хлористой меди при 450 — 510 С илн э на предварительно,термопарообработанном алюмосиликатном катализаторе при

425-475 С, при мольном соотношении хлора и хлорпропанов, равном 6-8:1.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью преимущественного получения перхлорзтилена или четыреххлористого углерода, процесс ведут при мольном соотношении хлора и хлорпропанов б:1 или 8:1 соо ответственно и при 450-460 С или

500-510 С соответственно.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что используют алюмосиликатный катализатор предварительно термопарообработанный при 800 С в течении 6 ч при ра-.ходе воды 11 5 мл на 1 мл катализатора.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Производство хлорированных растворителей в основных капиталистических странах, хлорная промышлен..

М., НИИТэхим, 1975, с. 56-57..

2. Технологический регламент производства перхлорэтилена и четыреххлористого углерода Стерлитамакского химзавода Союзхлор, 1977, с.24-26 (прототип) .