SU592349A3 - Способ получени хлоралканов и или алкансульфохлоридов - Google Patents

Claims (2)

1. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРАЛКАНОВ И/ИЛИ АЛКАНСУЛЬфОХЛОРИДОВ но примен ть в индивидуальном виде или как смесь. Исходные вещества можно примен ть в стехиометрических количествах, например, дл  полученг  трихлоралканмоносульфохлорида берут 4 моль хлора и 1 моль двуокиси серы на моль алкана. При применении смесей алканов количества реагентов рассчитывают на основе среднего молекул рно веса. Можно примен ть исходные вещества в и бытке, например брать 1 05-120, даже 2ОО вес.% хлора и 11О-17О вес.% двуокиси серы (от стехиометрии) на 1 моль алка на. При получении монозамещенных соедине йий примен ют хлор .и в случае необходимости двуокись серы в количествах, состав л ющих 10-50 вес.% от стехиометрии. Дл : получени  продукта, содержащего в основном сульфохлоридные группы, исполь зуют 0,5-0,9, предпочтительно О, мо хлора на 1 моль двуокиси серы. Исходные вещества подают в нижний коней , восход щей к горизонтали трубы и поддерживают такую скорость газа, чтобы газ нагнетал жидкость вверх тонким слоем. При этом движуща с  жидкость хорошо перемешиваетс  И вступает в равномерный конта с газом, за счет чего достигаетс  равноме на  температура реакции. Реакцию провод т при температуре от 2О,до 16О С без давлени  или под давлением 1-4 атм, предпочтительно от 1,2 до 2,5 атм. В случае хлорировани  предпочитают температуру реакции от 60 до 160 С при сульфохлорировании - от 20 до 4О°С, в случае одновременного хлорировани  и сульфохлорировани  - от 60 до 120°С. . Реакцию можно проводить в инертном органическом растворитеое, таком, как хло рированный углеводород, вз том в количестве от 5 до 70 вес.% по отношению к количеству алкана. В качестве реакционной камеры используют трубы длиной от 10 до 100, предпочт тельно от 2О до 90 м, и диаметром от 0,01 до ОДО, предпочтительно от 0,015 до 0,08 м. Реакционна  камера имеет угол от 1,5 до 7О предпочтительно от 2 до 30°, между своей, продольной осью и горизонталью ., П р и м е р Х.Примен ют парафиновый гач {средн   длина цепи C-ji-j i b n , средний мол. вес. 299, т. пл. ±41 С, f |0,765), содержащий углеводороды., вес.% по Отношению к общему количеству парафиНОВ57 ,65 ч./час жидкого парафинового гача и 6,41 ч./час газообразного хлора подают в нижний конец системы труб следующей конструкции: 19 пр мых стекл нных труб (длина каждой 1 м, внутренний диаметр 0,015 м) соединены между собой посредством колен того же внутреннего диаметра спирально в виде винтовой лестницы, причем наклон каждой трубы вверх составл ет, 2°. Каждую трубу окружает втора  стекл нна  труба (охлаждающа  рубащка с водой). Дл  освещени  труб (снаружи) используют люминесцентные лампы (4000-7000 Д). Газ протекает через систему труб с пропускной способностью 1,52 кг в 1 час на 1 л .реакционного объема,и поднимает жидкость тонким слоем вверх. Врем  пребывани  газа в системе труб 5,5 сек, жидкости 6 мин. Скорость газа 436 см/сек. Пропускна  спо собность жидкости 1,81 кг в 1 час на 1 л реакционного объема. Реакци  йде1- с выде™ лением тепла. Температуру поддерживают около 100 С. Жидкость и реакционный газ подают, после выхода из системы . труб, в верхнюю часть заполненной кольцами Ращига градирни (длина 1 м, диаметр 0,050 м). Температура кидкости в неохлажденной градирне по выщаетс  на 3 С.Жидкость и газ раздел ют в наход щем с  под градирней сосуде. Получают 10,7 ч „У час хлорпарафина, содержащего 29,6 вес,% хлора. Выход в расчете на используемьгй парафиновый гач и.хлор практически количесгве ный . Отход щий газ состоит из ,хлорис-. того водорода, не содержащего свободного хлора. Конечна  смесь при комнатной темпера-туре представл ет собой бесцветную гомо1хзн ную масл нистую жидкость, не изменшощуьо..с  при хранении. .Пример 2.„ 23 ч./час жидкого парафино вого гача (см.пример 1), 1857ч./Чгас . образного хлора и 1,5 ч./час двуокиси серы подают в нижний конец системы груб спе дующей конструкции: 16 пр мых стекл  к. труб (длина каждой 2 м, внутренний диаметр 0,025 м) соединены друг с другом посредсГ вом ко.лен того же внутреннего диаметра в ВИЙ6 винтовой лестницы, причем наклон каж дой трубы вверх составл ет 2. Каждую тру бу окружает втора  стекл нна  труба (охлаждающа  рубашка с водой). Дл  освещени  труб (снаружи) используют люминесцеитные лампы. Газ протекает с пропускной способностью 1,08 кг в 1 час на 1 л реак ционйого объема и поднимает жидкость тонким слоем вверх, (пропускна  способность Is24 кг в 1 час на 1 л реакционного объе ма). Врем  пребывани  газа в системе тру 8,1 сек, жидкости 5 мин. Выдел ющеес  при реакции тепло ( .ТОрО кал/час) можно легко отводить путем охлаждени  (поверхность охлаждени  3 м-).. Температуру поддерживают 80 С. Жидкость и реакционный газ после выхода из системы труб подают в заполненную насадкой градирню (длина 1,5 м, внутренний диаметр 0,08 м). После разделени  получают 33,4 ч,/час жидкого бесцветного сульфохлорированного парафина, содержащего 28 вес.% общв1;о хлора и 1,8 вес.% омыл емого хлора. Выхо практически количественный в расчете на используемый парафиновый гач. Пример 3. Из 299 ч. (1 моль) гача, 220 ч/(з1,1 моль) хлора и 153 ч, (2,4м двуокиси серы согласно уравнению С21гНцц4 +3,1 2,4502- ,,зСе1 - 50гСе)Б+зд нсИ + как в примере 2, получают 5ОО ч. сме си содержащей 21,6 вес.% общего хлора и 11,2 вес.% омыл емого хлора. Выход практически количественный в рас чете на используемый гач. Конечна  смесь при комнатной температуре представл ет собой бесцветную гомогенную масл нистую массу, не измен ющуюс  при хранении. Пример 4. Примен ют н- 1арафин( средн   длина цепи , средний мол. вес 215,25 JOj jS :-t ,fj f.n T. кип. 247,5-289,,p (0,768) следующего состава, вес.%: CgO,O4 Cg0,02 C,,0.06 CH1,73 C,,;4,21 C,j7,63 ,39 C,s25,20 Ci625,86. Цт,15,07 Gift2,9 C,g-C,51,60 Из 1144 ч. (5,4 моль) парафина, 71ч. (г моль) хлора и 77 ч. (1,2 моль) двуо киси серы, как в примере 2, по уравнению 5,4 0,5 Нэ2 Се + 1,,5 HjjSOjCt , 4 Q5Hj +HCt+ 0,2SOz . получают 1240 ч. смеси сулы1)охлорида и. непрореагировавщегС н-парафина. Выход сульфохлорида (.) практически количественный в расчете на используемый н-парафин .. Полученную смесь омыл ют известным методом с использованием едкого натра и отдел$пот водную фазу от органической. Водна  фаза содержит образовавшийс  из сульфохлорида сульфонат. Он состоит из 96 вес.% моносульфата и 4 вес.% дисульфоната и не содержит полисульфонатов. .Приме р5. 23 кг (30 л) жидкого па рафи-: нового гача (см. пример l) и 19,2 кг (б м) газообразного хлора ежечасно подают в нижний конец, системы .труб следующей конструкции: 32 пр мые стекл нные трубы (длина каждой 2 м, внутренний диаметр О,015м) св заны друг с другом посредством колен того же внутреннего диаметра в виде винтовой лестницы, причем наклон каждой трубы вверх составл  ет 2 . Каждую трубу окружает втора  стекл н.на  труба (охлаждающа  рубащка с водой). Дл  освещени  труб (снаружи ) используют люминесцентные лампы (60 в, 4ООО-7000 X). Газ поднимает жидкость cHli3y вверх (сильна  турбулентность). Реакци  экзотермическа , температуру поддерживают 1ОО С (охлаждение водой). Газ протекает (пропускна  способность 1,51 кг в 1 час на 1 л реакционного объема) со скоростью 13м/сек. Врем  пребывани  газа в системе труб5,5сек.| Рропускна  способность гача составл ет 1,в1 кг в 1 час на 1л реакционного объема; Получают 32 кг/час хлорпарафина, содержащего 29,4 вес.%,хлора. П р и ме р 6. Повтор ют пример 5, rio при скорости газа 30 м/сек. Получают 31,5 кг/час хлорпарафина, содержащего 29,1 в1эс.% xлqpa. Пример 7. 570кг(74Ол) ннпарафина ( см. пример 4/, 38 кг (11,9 м) газообразного хлора и 34 кг (11,9 м)двуокиси еры ежечасно подают в нижний конец системы труб следующей конструкции: 32 пр мые стекл нные трубы (длина каждой 2 м, fнyтpeнний диаметр О,05О м) св заны руг с другом посредством колен того же нутреннего диаметра в виде винтс рй лест ницы, причем наклон каждой трубы вверх оставл ет
2. 2. В каждой трубе концентрически распсхпожена втора стекл нна  труба (внешний диаметр .Ь.ОЗО м), через которую пропусают дл  охлаждени  воду. Таким образом олучают реакционный объем с кольцеобразным попбречным сечением. Каждую трубу сгсвещают (снаружи) люминесцентной лампой (6О в, 4000 - 700О X). Газ поднимает жидкость снизу вверх (сильна турбулентность). Температуру во внутренних трубах поддерживают 25°С путем охлаждени водой. Обща  длина системы труб 87 м, ре акционный объем с кольцеобразным nonepei- ным сечением 105 л. На 1 л реакционного объема в 1 час ввод т 5,4 кг парафина, 0,36 кг хлора и 0,32 кг двуокиси серы, Реактор содержит в стационарном состо нии is л жидкости. Скорость газа в указ&кньк услови х при 25°С составл ет 575 см/сек. Врем  пребывани  газа в системе труб 14-56 сек, ЖИДКОСТИ72 сек. После выхода из системы труб жидкость и газ раздел ют в сосуде, жидкость продувают воздухом дл  удалени  растворенного хлористого водорода и получают 623 кг/час смеси ,167 кг/чае сульфохлорида и 456 кг/час непрореагиррвавшего н-парафина).. Приме р 8, 23,1 кг.(30л) н-ларафина . |см, пример 4), 19,7 кг (б,2 м) газообразного хлора и 24,4 кг (8,5 м). двуокиси серы подают ежечасно в нижний конец системы труб следующей конструкции;: 32 пр мые стекл нные трубы (длина каждой 2 м, внутренний диаметр 0,050 м) св заны друг с другом посредством колен того же внутреннего диаметра в виде винтовой лестн цы причем наклон каждой трубы вверх составл ет 2 С. В каждой трубеконцентрически расположена втора  стекл нна  труба (внешний диаметр 0,030 м) через которую пропускают воду дл  охлаждени . Таким образом получают реакционньй объем с коль це образным .поперечным сечением. Каждую трубу освещают снаружи люминесцентной лампой (60 в, 4000 - 7ООО X). Газ подни мает жидкость снизу вверх (сильна  турбулентность ). Во внутренних трубах поддерживают температуру путем охлаждени  водой. Обща  длина реактора 84 м,, реакционны объем с кольцеобразным поперечным сечением 105 л. Таким образом на 1 л реакционного обьема в течение 1 час ввод т 0,22 кг парафина, ОД9 кг хлора и 0,23 к двуокиси серы. Б стациоварном сссто нии реактор содержит 15 л жидкости. Скорость тваа в указанных услови х при 40 С равна 375 см/сек, врем  пребывани  газа в системе труб 44,4 жидкости 1800 сек. После выхода из системы труб, жидкость и газ раздел ют в сосуде, жидкость продувают воздухом- дл  удалени  растворенного хлористого водорода и получают 45 кг/час продукта, содержащего 21,9 вес,% общего хлора к 14,8 вес.% омьш емого хлора. Пример 9. Провод т опытГкак в примере 8s но при скорости газа 2 м/сек и полу- 4at3r аналогичные результаты. Формула изобретени  Способ получени  хлоралканов и/или алкансульфонихлоридов, содержащих от Ю до ВО атомов углерода, и с числом заместителей , соответствующих мол рному соот- вощению исходнык вещестВг путем взаимодействи  алканов с хлором или с хлором н двуокисью серы, D г л и ч а ю щ и йс   тем, что, с целью повышени  качества целевого продукта, алканы с пропускной способностью от Ojl до 30 кг и хлор или хлор и двуокись серы с пропускной способностью от од до,2О кг, в 1 час на 1 л реако,ионного объема и со скоростью газов о™ го сло  от 2 до 30 м/сек и временем пре. бывани  газового сло  в реакционной от 2 до 60 сек и временем пребывани  жидкого сло  от 1,2 до 30 мин подают снизу вверх через реакционную камеру продольна  ось которой образует с горизонталью угол от 1,5 до 70 , Источники информации, прин тые во внга мание при экспертизе I i. ийтапп encyclopdcLle der tedirsischen 53-358 CrtemLe,Mynchg,ri-Bg. ,19,58, т. 8, с. 353 2,.Lindrie - TensUu, TsjittEkUfsmiitef: WaachraKstoffe, Wissensch-GfttuKe .ag&o;&s esc:Haft, МБН Stuttf 1964, 2 над, т. 1 с. 7О8-713„