CS210475B1 - SpOsob přípravy izoprofrylchlórdifenylov a zariadenie k jeho uskntočňovaniu - Google Patents

Description

Vynález sa týká sposobu přípravy izapropylchlórdifenylov pósobením chlóru a propylénu na difenyl v přítomnosti katalyzátore a zariadenia k uskutečňovanou tohto spósobu, ktoré je usporiadané tak, že tíhlorácia a alkylácia difenylu prebiehajú za sebou v jednom výrobnom zariadení, pričom ku kontaktu reagujúcich zložiek dochádza v ejektore. Izopropylchlórdifenyly sú málo viskózne až olejovité kvapaliny, vznikajúce vysokou odolnostou voči tepelnému námáhaniu, vysokou chemickou stabilitou a; dobrými dielektrickými vlastnosťami sú: podobné polychlórdifenytom. Móžu ich preto nahradzovať všade tam, kde si to vyžiadajú obmedzenia použitia polychlórdifenyloy samotných, pre ich nízku biologickú odtíúratefnosť.

Alkylchlórdifenyly slúžia v róznych; odvetviach priemyslu ako základná surovina pre přípravu teplonosných, dlelektrických, mazacích a hydraulických kvapalín so zníženou horiavosťou, resp. ako zmakčovadlá do plastických hmót a kaučuku.

Sposoby přípravy látok typu izopropylchlórdifenylov neboli v odbornej a paténtovej literatúre doposial' opísané. Je však známe, že tento postup je možné uskutočnfť na základe znalostí o postupoch prípjravy chlórovaného a alkylovaného difenylu. Ho2 ci sú tieto reakcie odlišného mechanizmu, prebiehajú za podobných reakčných podmienok v přítomnosti rovnakého katalyzátora, tj. Lewisovej kyseliny.

Podlá US patentov č. 1892 397, 1892 399 a 1 892 400 pripravujú sa polychlórdifenyly prebublávaním chlóru roztaveným difenylom v železnom reaktore, do ktorého su přidané železné piliny. Primárnou reakciou chlóru a železnou náplňou vznikne najprv chlorid železitý, ktorý reaguje s difenylom a dalším chlórom za vzniku katalytického komplexu. Tento komplex slúži ako tzv. prenášač chlóru a urýchfuje substitúciu v difenylovej molekule. Podlá tohto základného postupu, ktorý je predmetom citovaných patentov sa v priemyselnej praxi uskutečňuje chlorácia difenylu v súčasnosti.

Podobným spósobom sa připravuje alkylovaný difenyl, predovšetkým izopropyldifenyl, alkyláciou difenylu propylénom za přítomnosti bezvodého chloridu hlinitého, připadne inej Lewisovy kyseliny. Katalytický komplex vzniklý reakciou chloridu hlinitého, difenylu a připadne chlórovodíka, umožňuje priebeh substitúcie vodíka na benzénovom jadre izopropylovou skupinou v dostatočnom výtažku a uspokojivou rýchlosťou. Vyššie uvedený postup přípravy izopropylderivátov difenylu je opísaný v britskom patentovom spise č. 497 284. Podl'a francúzskeho patentu č. 2 164 057 sa pripravujú dielektrické kvapaliny alkyláciou dichlórdifenylovej frakcie s obsahom min. 65 % hmotových 2,4-dichlórdifenylu pri teplote 150 až 200 °C za přítomnosti Lewisových kyselin, pričom sa připraví kvapalina obsahujúca 0,3 až 1,5 molu izopropylradikálu na 1 mol dichlórdifenylu.

Podlá vynálezu je možné využiť podobnost podmienók nutných pre uskutočnenie obidvoch reakcií, t. j. chlórácie a alkylácie difenylu pre uskutočnenie chlórácie a alkylácie v unifikovanom zariadení, v ktorom sa súčasne dosahuje vysokých reakčných rýchlosti, pri vysokej konverzii.

Usporiadaním zariadenia podlá vynálezu dochádza k intenzívnemu premiešavaniu reakčnej zmesi a zároveň k využitiu výparného tepla chlóru a propylénu - privádzaných do systému v kvapalnom stave - k odvádzaniu reakčného tepla chlórácie a alkylácie. V druhom stupni reakcie, t. j. pri alkylácii sa tiež využije chlórvodík, ktorý vznikol počas chlórácie a zostal rozpustný v reakčnej zmesi, ako promotor alkylácie difenylu, čím sa táto reakcia urýchli.

K styku komponent, t. j. chlóru s difenylom, resp. alkénu s chlórdifenylom dochádza v ejektoru, v ktorom preteká chlórovaná, resp. alkylovaná látka velkou rýchlosťou, čím sa vytvára podtlak v najužšom mieste ejektora. Do tohto miesta, kde sa dosahuje súčasne silná turbulencia sa privádza kvapalný chlór, připadne kvapalný alkén. Výparné teplo alkénu' (chlóru) sa v tomto stupni využívá k čiastočnému odvodu reakčného, tepla priamo v reakčnej zóně.

Podstata postupu podTa vynálezu je v tom, že sa najprv uskutoční chlórácia difenylu miešaním kvapalného chlóru s difenylom v ejektore pri teplote 80 až 130 °C za přítomnosti bezvodého chloridu hlinitého ako katalyzátoru. Po dosiahnutí potřebného stupňa konverzie sa v tom, istom zariadení mieša kvapalný propylén s chlórdifenylom připraveným v prvom stupni reakcie pri teplote 80 až 200 °C, přednostně pri 140 až 160 °C.

Zariadenie podlá vynálezu pozostáva z čerpadla, ktorého výstup je napojený na ejektor. Do sacieho potrubia ejektora je přivedený kvapalný chlór, připadne kvapalný propylén^ Výstup z ejektora je přepojený na dno veže opatrenej chladením. Z veze přepadá produkt do lapača a z jeho spodnej časti je přivedený na vstup horeuvedeného čerpadlá. Chlórovodík sa odvádza z vrchnej časti veže a lapača na ďalšie spracovanie.

Schéma zariadenia na přípravu alkylchlórdifenylov je znázorněná na obrázku.

Zariadenie pozostáva z čerpadlá 1, na výstup ktorého je napojený ejektor 2. Do ejektora ústí potrubie 3 pre přívod kvapalného chlóru, připadne připojený na dno veže 4. Veža 4 opatřená chladiacim zariadením 5 je pomocou přepadového potrubia 6, umiestneného v 2/3 výšky, spojená so zásobníkom medziproduktu a lapačom 7. S týmto aparátom je veža spojená tiež potrubím na odvod chlorovodíka 9. Spodná časť zásobníka medziproduktu lapača 7, ktorá móže byť tiež opatřená chladením k odvodu reakčného tepla, je spojená potrubím 8 so sacou stranou čerpadlá 1.

Opísaný spósob přípravy izopropylchlórdifenylu a zariadenie k uskutočňovaniu tohto spósobu podlá vynálezu sú ďalej ilustrované nasledujúcimi príkladmi:

Přikladl

Λ

Do veže 4 sa načerpá 3 200 litrov roztaveného difenylu, dalších 1200 1 sa načerpá pomocou přepadového potrubia 8, vedúceho* z veže 4 do zásobníka a lapača 7. Celkový objem veže 4 je 5 000 litrov, objem aparátu 7 je min. 2 000 litrov. Do veže 4 sa přidá 20 kg (0,45 hmot. na násadu difenylu) bezvodého chloridu hlinitého. Spustí sa čerpadlo 1 a pri teplote difenylu v aparátoch 80 až 100 °C sa otvorí přívod kvapalného chlóru do ejektoru 2. Súčasne sa začne chladit obsah veže 4 a zásobníka 7. Rýchlosť pridávania chlóru je 200 320 kg/hod. Teplo, ta v priebehu reakcie je 100 až 130 °C. Po dosiahnutí mernej hmotnosti poloproduktu chlórovaného difenylu v systéme 1 340 kg/m³, čo odpovedá priemernému obsahu dichlórdifenylu 54 až 60 % hmotových a obsahu viazaného chlóru 34 až 36 °/o hmotových, sa chlórácia zastaví. Po prefúkaní prívodného potrubia chlóru a propylénu vzduchom sa začne za súčasného čerpania surového dichlórdifenylu čerpadlom 1 do ejektora 2 pripúšťať kvapalný propylén rýchlosťou 200 až 300 kg/hod. Teplota alkylácie je 140 až 190 °C. Celková spotřeba propylénu je 1 200 až 1 300 kg, konverzia propylénu je 100 %.

Vyrobený alkylchlórdifenyl má mernú hmotnost 1180 kg/m³ a bod tuhnutia —12 °C. P r í k 1 a d 2

Pracuje sa v zariadení ako v příklade 1, množstvá předloženého difenylu a bezvodého chloridu hlinitého sú rovnaké. Spotřeba chlóru v prvom stupni syntézy alkylchlórdifenylu je 6 080 kg, rýchlosť chlórácie 200 až 320 kg/hod. chlóru pri teplote 80 až 140 stupňov C. Měrná hmotnost medziproduktu, ktorý obsahuje viac ako 50 % hmot. trichlórdifenylu je 1 380 až 1 390 kg/m³. Následnou alkyláciou s 1 300 kg propylénu pri teplote 150 až 200 °C pri rýchlosti privádzania propylénu 250 až 300 kg/hod., v rovnakom zariadení pri 100 % konverzii propylénu sa získá monoizopropyltrichlórdifenyl o mernej hmotnosti 1280 až 1320 kg/m³ a bodu tuhnutia —10 °C.

Claims (2)

PREDMET

1. Spósob přípravy izopropylchlórdifenylov diskontinuálnoíi chloráciou difenýlu a alkyláciou chlórdifenylu katalyzovaných Lewisovou kyselinou, vyznačujúci sa tým, že chlorácia aj alkylácia sa uskutočňujú mlešaním kvapalného chlóru s kvapalným tíifenylom a kvapalného propylénu s kvapalným chlórdifenylom, pričom reakcie prebiehajú postupné v spoločnom ejektore na rovnakom katalytickom systéme pri reakčnej teplote 80 až 200 °C.

2. Zariadenie k uskutečňovaniu spósobu přípravy izopropylchlórdifenylov podlá feoVYNÁLEZU du 1, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z čerpadla (lj, připojeného na ejektor (2) s potrubím (3) pre přívod kvapalného chlóru a kvapalného propylénu, pričom výstup z ejektora je spojený potrubím s dnom veže (4J, opatrenej chladiacim zariadením (5), přepadovým potrubím (6J spojenej s lapačom (7), ktorého dno je potrubím (8) připojené na vstup čerpadla (1) a vrchná časť je připojená na potrubie (9) pre odsávanie chlórovodíka, vedúce k vrchnej časti veze (4).