DE1245936B

DE1245936B - Verfahren zur Herstellung von Pentachlorbenzol

Info

Publication number: DE1245936B
Application number: DENDAT1245936D
Authority: DE
Inventors: Tigamk Skoghall Leonhard (Schwe den)
Original assignee: Uddeholms Aktiebolag, Skoghall (Schweden)
Priority date: 1963-04-24
Publication date: 1967-08-03
Also published as: GB1006386A; BE646838A; NL6403964A; US3359336A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C07c

Deutsche Kl.: 12 ο-2/01

Nummer: 1245 936

Aktenzeichen: U 10646 IV b/12 ο

Anmeldetag: 10. April 1964

Auslegetag: 3. August 1967

Es ist bereits bekannt, Pentachlorbenzol durch Umsetzung von Hexachlorbenzol mit Wasserstoff in Gegenwart von CuCl als Katalysator herzustellen. Jedoch ist diese Methode nicht sonderlich selektiv, da sie außer Pentachlorbenzol niedriger chlorierte Benzole liefert (vgl. deutsche Auslegeschrift 1069 131).

Das Verfahren zur Herstellung von Pentachlorbenzol nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein sauerstofffreies gasförmiges Gemisch aus Hexachlorbenzol und Wasserstoff, Ammoniak oder einem Kohlenwasserstoff, der bis zu 8 C-Atome aufweist, bei 350 bis 500° C durch einen ein Trägermittel mit großer Oberfläche enthaltenden Umsetzungsraum leitet.

Bei einer niedrigeren Temperatur als der vorstehend angegebenen ist die Reduktion zu langsam, und bei einer höheren Temperatur verschwindet die Selektivität, so daß auch niedriger chlorierte Benzole gebildet werden. Man bevorzugt ein Arbeiten bei bei etwa 400 bis 450° C.

Eine interessante Einzelheit des Verfahrens nach der Erfindung ist die, daß sich an den Wänden des Reaktionsraumes spontan eine Graphitschicht absetzt. Diese Schicht dient offenbar als Katalysator für die weitere Reaktion, die nach Bildung einer beachtenswerten Schichtdicke wesentlich schneller verläuft. Zur Benutzung der Katalysatorwirkung der Schicht vergrößert man, wie angegeben, die Wände des Reaktionsraumes durch Einführung eines Trägermittels mit großer Oberfläche, auf der sich die Graphitschicht niederschlagen kann. Als Beispiele eines solchen Trägermittels können Körper aus Graphit oder Metalldrahtgewebe erwähnt werden. Das Trägermittel kann beweglich sein, z. B. kann es aus Körpern bestehen, die in einer verflüssigten Schicht schwimmend gehalten werden.

Die Menge der Graphitschicht wächst während der Reaktion bei der obenerwähnten Temperatur nur sehr langsam an. Dann und wann kann es notwendig sein, einen Teil der Schicht zu entfernen. Dies wird geeigneterweise dadurch ausgeführt, daß man die Reduktion unterbricht und Luft durch den Reaktionsraum bei etwa 300 bis 350° C leitet, bis ein Teil der Schicht weggebrannt ist.

Während der Reduktion jedoch wird keine Luft in den Reaktionsraum eingeführt, da dies zum Ergebnis führen würde, daß der Katalysatoreffekt der Graphitschicht vermindert wird oder verschwindet. Aus diesem Grund müssen die Reaktionsteilnehmer frei von Sauerstoff sein. Die Vergiftungswirkung des Sauerstoffs auf den Katalysator ist warscheinlich auf die

Verfahren zur Herstellung von Pentachlorbenzol

Anmelder:

Uddeholms Aktiebolag, Skoghall (Schweden)

Vertreter:

Dr. H. H. Willratb. und Dr. D. Weber, Patentanwälte, Wiesbaden, Hildastr. 18

Als Erfinder benannt:

Leonhard Tiganik, Skoghall (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 24. April 1963 (4511)

Bildung eines teerähnlichen Produktes zurückzuführen, das den Katalysator inaktiviert, oder auf die Struktur der Katalysatorkristalle, die von Sauerstoff angegriffen werden (vgl. T. D. Smith, J. ehem. Soc [London], 1952, S. 923). Falls dies erfolgt ist, kann

^Z5 die Oberflächenschicht der abgelagerten Graphitschicht, wie oben beschrieben, weggebrannt werden; auf der freigelegten Trägeroberfläche wird dann eine neue aktive Katalysatoroberfläche hergestellt. Verwendbare niedermolekulare Kohlenwasserstoffe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen sind z. B. Methan, Hexan und Benzol.

Zweckmäßig ist es, den Wasserstoff, Ammoniak oder niedermolekularen Kohlenwasserstoff durch geschmolzenes Hexachlorbenzol zu leiten, das vorzugsweise auf einer Temperatur von 275 bis 300° C gehalten wird, und das aus der Schmelze austretende Gasgemisch dann durch eine auf 350 bis 500° C er-.hitzte Reaktionskammer zu leiten.

Die Zeichnung erläutert eine Apparatur, die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung verwendet werden kann. Diese Apparatur umfaßt einen Reaktionskessel 1, der durch eine elektrische Wicklung 2 erhitzt werden kann. Der Kessel ist von einer Wärmeisolation 12 umgeben. Er enthält eine Röhre 3 für ein Thermoelement 4 und eine Röhre 5 für die Zufuhr eines der genannten gasförmigen Reaktionsmittel. Der obere Teil 6 der Röhre ist durch einen Stöpsel 3 verschlossen, der entfernt werden kann, um die Röhre 5 reinigen zu können.

Der Kessel 1 ist mit einer Reaktionskammer verbunden, die aus einer Röhre 7 besteht, welche mit Hilfe einer elektrischen Wicklung 8 erhitzt werden

709 «19/713

kann und teilweise von einer Wärmeisolation 14 umgeben ist. Die Röhre 7 enthält zwei Thermoelemente 10 und ein Metalldrahtgewebe 9. Der Endteil 11 der Röhre 7 dient als Kühler, da er keine Heizwicklung oder Wärmeisolation besitzt.

Das durch die Röhre S zugeführte Gas perlt durch das geschmolzene Hexachlorbenzol 15, und das resultierende gasförmige Gemisch strömt durch die Reaktionskammer 7. Das Reaktionsprodukt kondensiert in dem Kühler 11.

Die folgenden beiden Beispiele erläutern die Reduktion mit Wasserstoff und Ammoniak.

Die Umwandlung kann durch Steigerung der Temperatur in den beiden Beispielen gehoben werden, doch führt dies zu verminderten Ausbeuten infolge der Bildung einer größeren Menge von niedriger chlorierten Produkten. Die Kapazität der Apparatur kann durch Erhöhung des Gehaltes an Hexachlorbenzol in dem zugeführten Gasgemisch wesentlich vergrößert werden, doch führt diese Maßnahme zu ao einer geringeren Umwandlung.

Beispiel 1

Ein Gefäß wurde mit Hexachlorbenzol beschickt und auf eine Temperatur von 285 bis 290° C erhitzt. Durch einen Gasverteiler wurde Wasserstoffgas zugeführt, das in bekannter Weise von Sauerstoff befreit worden war, indem man es über einen glühenden Platin-Asbest-Katalysator leitete. Das gasförmige Gemisch von Hexachlorbenzol und Wasserstoff war nahezu äquimolar und wurde in eine Reaktionskammer eingeführt, die ein Stahldrahtgewebe enthielt. Die Temperatur der Kammer wurde auf etwa 425⁰C gehalten. Die Umwandlung des Hexachlorbenzol in Pentachlorbenzol betrug etwa 25%, während die Ausbeute an Pentachlorbenzol etwa 97%, bezogen auf umgesetztes Hexachlorbenzol, betrug. Die restlichen 3 ⁰Zo waren in der Hauptsache Tetrachlorbenzol.

Beispiel 2

Dieser Versuch wurde in der gleichen Apparatur und unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Das Gefäß mit Hexachlorbenzol wurde auf 280 bis 285° C gehalten. Durch den Gasverteiler wurde gasförmiger Ammoniak zugeführt. Das so hergestellte Gasgemisch enthielt etwa 1 Mol Hexachlorbenzol je 2 Mol Ammoniak. Die Temperatur in der Reaktionskammer wurde auf etwa 500° C gehalten. Die Umwandlung betrug etwa 30%, die Ausbeute an Pentachlorbenzol etwa 95%.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Pentachlorbenzol, dadurch gekennzeichnet, daß man ein sauerstofffreies gasförmiges Gemisch aus Hexachlorbenzol und Wasserstoff, Ammoniak oder einem Kohlenwasserstoff, der bis zu 8 C-Atome aufweist, bei 350 bis 500⁰C durch einen ein Trägermittel mit großer Oberfläche enthaltenden Umsetzungsraum leitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 619/713 7.67 © Bundesdruckerei Berlin