SU444355A1 - Способ получени четыреххлористого углерода - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам получени  четыреххлористого углерода и перхлорэтилена. Известен способ получени  четыреххлористого углерода путем хлорировани  хлором алифатических углеводородов,содержащих не менее двух углеродных атомов в молекуле ,циклоалифатических, ароматических углеводородов, продуктов их хлорировани  или их смесей при температуре 400-800°С и давлении 50-300 эти с последующим выделением целевого продукта ректификацией . Предлагаетс  получать нар ды с четиреххлористьш углеродом и перхлорэтилеНо Поставленна  цель достигаетс  тем,что снижают давле ние реакционной смеси после стадии хлорировани  до i-ll ат с последующими добавлением в нее аж фатич еских,циклоалифатич еских или ароматических углеводородов или продуктов их хлорировани , терми ческой обработкой при 500-600 С;, выделением целевого продукта известным приемом и рециклом непрореагировавших углеводородов на стадию хлорировани . В качестве сырь  дл  стадии хлорировани  берут этан,этилен, пропан,пропилен,бутан,бутен,смеси насыщенных и непредельных углеводородов С, содержащие также изо углеводороды - отходы от производства винилхлорида, , ди, три, тетра, пента и гексахлорэтаны и хлорированные этилены, насыщенные и непредельные хлорированные углеводороды Од и С/. , например трихлорпропан,хлорбутен и хлоропрен, тетра : и гексахлорциклопентаны и циклопентены, а также отходы от их производйтва, гексахлорциклогексан, а также отходы от производства j -изомера гексахлорциклогексана,бензол,толуол ,нафталин,антрацен,антраценевые масла, высококонденсироваыные ароматические соединени ,отходы каменноугольного дегт  и пека, ионо, ди,трив,тетра,пента и гекоахлорбензолы или отходы и побочные продукты от хлорировани  ароматических соединений,хлорированные нафхалины,дифенилы и высоко конденсированные или анеллированны соединени  Предпочитают использовать ароматические или высокохлорированные алифатические соединени ,, В основном те же исходные материалы могут оыть применены на второй стадии реакции - без избыточного давлени  - , но с тем условием,что они должны содержать минимально один водородный атом в молекуле, чтобы улавливать и св зывать избыточный хлор первой стадии реакции, соответственно хлор, образующийс  на второй стадии. Давление в реакторе выбирают 50-800 ати и поддерживают на этом уровне с помощью регулирующего клапана у выхода реактора. Количественные соотношени  хлора и органических соединений можно выбрать так,что хлор подают в 10 IDO/J-HOM стехиометрическом избыт-ке в расчете на полное превращение в четиреххлористый углеродо Целесообразно,чтобы в реакторе была предварительна  реакционна  зона, наполненна  жидкiш гексахлорбензолом и/или гексахлорэтаном и выдерживаищас  при 150250°Со После обогрева снаружи эта температура у большинства исходных материалов остаетс  посто нной вследствие выдел ющегос  реакционного тепла. Затем реакционна  смео поступает в гор чую soiiv реактора, котора   вл етс  главной зоной реакции и поддерживаетс  при,( причем температура 500-600 С предпочтительна . Необходима  рабоча  температура зависит от давлени  и примен емого исходного сырь . При использовании алифатических исходных материалов требуетс  рабоча  температура на 50-100 0 ни&е,чем при употреблении ароматических Брем  пребывани  в реакторе высокого давлени  составл ет 0,1-20 мин, предпочтительно 1-10мин спуст  это врем  снижают давление до 1-11 ат .Разреженные газы подают в пустую никелевую трубку и смешивают тут же с описанными соедипени ии или сразу или после некоторого охлаждени . Можно добал ть эти соединени  жбо в жидком, ибо в газообразном состо нии(что предпочитают). Реакционную трубу поддерживают при необходимости помощью наружного обогрева при 00-800рс,предпочтительно при 00-бOO Co Брем  пребывани  в реакторе 0,5 сек-10 мин,спуст  это врем  охлаждают отход щий из трубки газ, причем сгущаютс  практически все компоненты за исключением хлористого водорода. Четыреххлористый углерод и продукты в жидком состо нии подают насосом обратно в реактор высокого давлени . Пример 1о Реакцию осуцествл Ю1 в реакторе высокого давлени  и в соединенном с ним реакторе низкого давлени  .Продукты реакции конденсируют,выдел ют дистилл цией четыреххлористый углерод,перхлорэтилен и хлористый водород и подают насосом непрореагйровавпше продукты обратно в реактор высокого давлени  Реактор высокого давлени  состоит из вертикально сто щей трубки из высококачественной стали с никелевой футеровкой. ё длина составл ет 3,30м, внутренний диаметр 40 мм. Трубка предназначена дл  давлени  750 ати. Реакционную трубку электрически обогревают снаружи до до высоты 1ДО м. Этот участок трубки , емкостью 1,4 л, представл ет собой предварительную реакционную зону Верхние 2,2 ы реактора с помощью наружного электрического обогрева подогревают так, что внутренн   температура,измеренна  подвизшой термопарой.соотавл ет приблизительно бОО-С. Эта часть трубки емкостью 2,7л представл ет собой главную зону реакции. На этот объем рассчитывают выход по объему и по времени ,а также врем  пребывани  Реакционные компоненты - ,органическое сырье и рециркул1ьру.&мые про/сгкты из последней ступени дистилл ции - подают в нижний выход реактора с помощью трех порщневы:с насосов. Реакционна  смесь проходит снизу и верхнюю часть реактора, где находитс  регулирующий клапан, при помощи которого поддерживаетс  желаемое давление в реакторе.. Регулирующим клапаном давление снижают практически до атмосферного , Непосредсгвенно за ним включен горизонтальный реактор - низкого давлени ,нредетаБл ющий никелевую трубку длиной 3,5 м с внутоен ин диаметром 52 мм и толщиво стенки 4 мм. Эту реакционную трубвд электрическим обогревом под держивают при 500-бОО С. Междог регулирующим клапаном и никелевым ре актором низкого давлени  подают . сырье дл  второй реакционной ступени . Ток газа из реактора низкого давлени  охлаждают змеевиковым холодильником до При этом сгущаютс  все образовавшиес  продукты за исключением хлористого водорода. Конденсат вместе с выпавшими при охлаждении и сгущении твердыми веществами перегон ют в стекл н ной насадочной колонне высотой 4м с внутренним диаметром 50 мм и-отбирают четыреххлористый углерод из верхней части колонны. Через другую стекл нную насадочную колонну тех же размеров перегон ют содержимое куба первой колонны и отбирают из верхней части колонны перхлорэтилен . Содержимое куба второй колонны при в жидком состо ни подают насосом высокого давлени  в реактор высокого давлени . Температуру предварительного реактора высокого давлени  с помощью электрического обогрева поддерживают 23О250°С, а главного реактора высокого давлени  600°С Б предварительный реактор подают насосом 379г/час бензола,7200г/ча хлора и поддерживают давление регу лирующим клапаном 1бОати.После сн  ти  давлени  почти до атмосферного направл ют 200 л/час этана из запа ного сосуда в реактор низкого давсосуда лени . П и этом температуру поддер живают 550-600°С„ После конденсации в качестве отход шего газа получают около 2700 г/час хлористого водорода,содержащего еще небольшие количества хлора. От конденсата в первой коло не в качестве головном фракции отгон ют 2920 г/час четыреххлористого углерода технической чистоты,чт соответствует выходу 41,6 от теоретического в расчете на расход бе зола и этилена. Из верхней части второй колон ны отбирают 20Ш г/час перхлорзтилена также технически чистого.Зто соответствует выходу 53,4 от теоретйческого в расчете на расход бензола и этилена. В качестве остатка второй колонны получают 60 г/час буроватого продукта,который при с помощ ю обогреваемого насоса высокого давлени  подают обратно в первый реактор. Б ходе этого спо- . соба с циркул цией по достижении равновеси  во всей установке расход бензола уменьшают до 17 360 г/час. Пример 2. Аналогично примеру I и в тех же услови х, но при давлении в реакторе 280 ати в него подают насосом 387 г/час бензола, 10000 г/час хлора, а в реактор без избыточного давлени  в тех же услови х 300 л/час этана. Получают около 3600 г/час хлористого водорода и 4300 г/час четыреххлористого углерода (53,5 от теоретического) при процессе с циркул цией, 1900 г/час перхлорзтилена (45,2 от теоретического) при процессе с циркул цией, 275г остатка (около 20 от теоретического ). Остаток собирают, подают насосом обратно в реактор высокого давлени . При этом количество бензола уменьшают на одну треть от веса подаваемого обратно остатка (т.а,приблизительно на 90 г/час)о Пример Зо В ту же аппаратуру, что в пршере 1,и в тех же услови х ,нопри давлении 80 ати подают насосос 387 г/час бензола,8100 г/час хлора,а в реактор без избыточного давлени  300 л/час этилена . Получают около 2700 г/час хлористого водорода, 3400 г/час четыреххлористого углерода (40,4 от теоретического) при процессе с циркул цией,2630 г/час перхлорзтиГеЙГ (58 оГ 5ГгеоЬе чесКггоГпй -.--S- :/.. , р процессе с циркул цией, 160 г/час остаткзо Остаток направл ют-обратно и уменьшают количество бензола до одной трети от веса остатка, i.e до 53 г/час Пример 4.Поступают аналогично примеру I,услови  те же,но при 100 ати подают насосом смесь из 200г/час бензола,100 г/час монохлорбензола .100 г/час дихлорбензола (смесь 6 и П изомеров),6900г/час хлора,а в реактор без избыточного давлени  400 л/час метилхлорида ( в газообразном состо нии)«Получают около 2550 г/час хлористого

водорода,4ВОи г/час четыреххлиристого углерода 175, от теоретического ), 790 г/час перхлорэтилена (23,0/& от теоретического), Дистйлл циоиный остаток 70 г/час после некоторого накоплени  ввод т в рецикл. По достижении равновеси  всех потоков продуктов количество бензола уменьшают до 20 г/час.

Пример 3, Аналогично примеру I и в тех же услови х,но при давлении 280 ати и температуре и в главном реакторе и в реакторе без избыточного давлени  подают насосом 2730 г/час смеси 23 1,1 диэлорэтана,23 1,2 дихлорэтана , 23 It I 2 трихлорэтана . 23; 1,1,2,2 тетрахлорэтана и 9000 г/час хлора,

В реактор без избыточного давлени  качают насосом 300 г/час бензола,который с помощью парообогреваемого испарител  превращают в парообразное состо ние и подают при 93 С в реакторо

Кроме сухого хлористого водорода получают 3S30 г/час четыреххлористого углеоода (30,1 от теоретического;д2700 г/час перхлорэтилена ,(47,0 от теоретического) 92 г/час остатка.

8

истаток рециркулируют. По достижении равновеси  в общей установке снижают количество исходной смеси до 30 г/час,

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получени  четыреххлористого углерода путем хлорироваНИН хлором алифатических углеводородов ,содержащих не менее двух углеродных атомов а молекуле, циклоалифатических,ароматических углеводородов,продуктов их хлорировани  или их смесей  ри повышен-ных температуре и давлении с выделением целевого продукта известными приемами, отличающ ийс   тем,что,с целью одновременного получени  и перхлорэтилена, снижают давление реакционной смеси до I-II ат,добавл ют алифатические ,циклоалифатические или ароматические углеводороды или продукты их хлорировани ,подвергают термической обработке при 300-бОО°С и после выделени  целевых продуктов непрореагировавшие углеводороды возвращают на стадию хлорировани .