DE1568237A1 - Verfahren zur Herstellung von primaeren Alkylchloriden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von primaeren AlkylchloridenInfo
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Description
Dr. Walter Beil f /- -: J ^U 27, Jan, 1966
Alfred Hoeppener
Dr.IIsLsJcr-'pUiWclff
Dr, tk^-i ,'■.:, jeii
Frankfur t a, bl · Höchst
Adeloßstruße ä3 - TeL 312049
unsere Nr. 12 594
Chevron Research Corporation San Francisco
Verfahren zur Herstellung von primären Alkylchloriden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein .Kontinuierliches
Verfahren zur Herstellung von primären Alkylchloriden
aus gekrackten wachs-jl'-Olefinen mit 6 bis 2o Kohlenstoffatomen
und Chlorwasserstoff» öie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von primären Alkylchloriden aus
j^-ülefin-Kohlenwasserstoffen und Chlorwasserstoff durch eine
katalysierte regenerative Verdrängung und Rückführung von wasserfreiem Bromwasserstoff,
Primäre Alkylchloride sind äusserst wichtig für chemische Synthesen
und werden in der chemischen Industrie in vielen Verfahren verwendet. Nach dem Stand der Technik ist kein zufriedenstellendes
Verfahren zu ihrer Herstellung aus gekrackten Wachs- </»/-Olefinen und Chlorwasserstoff bekannt, obwohl die Olefine
bei der Bearbeitung von Petroleum leicht und billig anfallen und Chlorwasserstoff relativ preiswert ist.
-2-
009808/1708
BAD ORSGiWAL
Es wurde nun gefunden, dass höhere primäre Alkylohloride,
d.h. solche, die 6 und mehr Kohlenstoffatome enthalten, äusserst
wirtschaftlich aus Chlorwasserstoff und gekrackten Petroleumwachs-i^-01efinen
in einem mehrstufigen kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden können, dessen erste Verfahrensstufe eine selektive radikalisch katalysierte Anlagerung von
Bromwasserstoff, das in einer gasförmigen Bromwasserstoff-Chlorwasserstoff -Mischung anwesend ist, an die gewünschte
gekrackte Wachs-<3(-^01efinbeschickung.
In der zweiten Verfahrensstufe erfolgt bei dem aus der ersten Verfahrensstufe kommenden Produkt ein katalysierter Austausch
von Bromwasserstoff durch Chlorwasserstoff in einem organischen Carbonsäuremedium bei erhöhten Temperaturen. Eine Temperatur
von mindestens 13o°C ist erforderlich und die Gegenwart von Lithiumchlorid oder eines quaternären Ammoniumchlorids als
AustauechrPromotor ist notwendig. Die entsprechenden Bromide
sind ebenfalls zu verwenden und werden in die Chloride umgewandelt, während der Austausch fortschreitet.
In der letzten Verfahrensstufe wird das organische saure Medium von dem gebildeten Alkylchlorid abdestilliert und in das
Verfahren zurückgeführt.
Die in das Verfahren eingeführten Ströme müssen im wesentlichen wasserfrei seino Jede merkliche Wassermenge, gleichgültig an
welchem Punkt sie in den Verfahrensablauf hineingelangte, konzentriert sich am Schluss im Halogenaustauschreaktor und
kann sich auch in den rückgeführten Gasströmen befinden. Die radikalisch katalysierte Anlagerung des in dem rückgeführten
gasförmigen Gemisch enthaltenen Bromwasserstoff an die Olefinbesehickung wird durch Wasser behindert und bei Gegenwart
grosser Mengen verhindert.
Bei Abwesenheit des organischen sauren Mediums findet in der zweiten Verfahrensstufe kein wirksamer Austausch von Bromwasserstoff
durch Chlorwasserstoff statt.
00 9808/ 1708
QAp OBIGINAL
Auf ähnliche Weise erfolgt in Abwesenheit von Lithium- oder
q,uaternären Ammoniumchloridkatalysatoren seihst in Gegenwart
einer organischen Säure kein merklicher Bromwasserstoffauetausch in der zweiten Verfahrensstufe. Es scheint, dass ein
wirksamer katalytischer Austausch nur sowohl in Gegenwart einer organischen Garbonsäure als auch in Gegenwart der vorgenannten
Katalysatoren möglich ist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden eingehenden
Beschreibung in Verbindung mit der "beigefügten Zeichnung besser verständlich, bei der es sich um ein Fliesschema handelt, das
den Materialflues durch die Anlage zeigt. Die verwendeten
Gefässe und Leitungen sind korrosionsbeständig und bestehen vorzugsweise aus korrosionsfestem Stahl. Reaktoren aus Glas,
Metall mit Glasauskleidung sowie aus säurebeständiger Keramik sind ebenfalls geeignet.
Das Ingangsetzen des vorliegenden kontinuierlichen Verfahrens ist ein einmaliger Vorgang und erfolgt im allgemeinen
durch Teilbeschickungen oder durch Zugabe der annähernden Mengen der ständigen Beschickungen in die Reaktoren 4 und
Bei einem bevorzugten Verfahren zur Inbetriebnahme werden 226,795 kg (283,905 Liter) trockenes Dodecen-1-Olefin in ein
b8o Liter fassendes Gefäss, den Reaktor 4, gegeben, und in
n-Dodecylbromid umgewandelt, indem man 29,937 kg trockenen
Bromwasserstoff durch die Leitungen 2 und 3 in halbstündigen Abständen in das auf etwa 320C gehaltene Dodecen zugibt.
Während der Zugabe'des Bromwasserstoffs wira das erhaltene Gemisch durch eine geeignete UV-Lichtquelle, Lampe 5, mit
etwa looo Watt pro Stunde bestrahlt. Nach einer halben Stunde wird das gesamte Gemisch der Reaktionsprodukte in den Reaktor
16, ein 3785,4 Liter fassendes Gefäss, übergeleitet, und 2267,95 kg Chloressigsäure als Lösungsmittel und 9o,718 kg
009808/1708
BAD
Tetramethylammoniumchlorid werden zugesetzt. Bine zweite
Beschickung von 226,795 kg Olefin wird dann in den Reaktor 4
gegeben und trockener Chlorwasserstoff wird in die Beschickung des Reaktors 16 eingeleitet, der samt Inhalt auf 15o°0
gehalten wird. Der aus dem Reaktor 16 ausfliessende Gasstrom, der Bromwasserstoff und Chlorwasserstoff enthält, wird durch
die Leitungen 6 und 3 in den Reaktor 4 zurückgeführt» lach einer
Verweilzeit von einer halten Stunde wird die zweite Beschickung dee Reaktor« 4 in den Keaktor Ib überführt und eine
dritte Olefinbeschickung von ^26,795 kg wird durch die
Leitung 1 in den Reaktor 4 eingeführt und das kontinuierliche
Verfahren wird eingeleitet.
In dem auf die Ingangsetzung folgenden kontinuierlichen
Verfahren wird dieÄ-ülefinbeschickung durch die Leitung 1
in den Reaktor 4 mit einer Geschwindigkeit von 453,59 fc€
pro Stunde eingeführt (Verweilzeit im reaktor 4 beträgt o,5
Stunden), während .6,öo4 kg üromwasserstoii pro Sturuie zur
Ergänzung durch die Leitungen 2 und 3 in den Reaktor 4 eingefühai
werden, und durch die Leitungen 6 und 3 ein rückgeführtes gasförmiges
Gemisch aus Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff ebenfalls in das 01efi"n im Reaktor 4 mit einer Geschwindigkeit von
12o,655 kg bzw. 239»495 kg/Stunde eingeführt werden. Burch die
Leitungen 7 und Io wird das ausfliessende Gasgemisch aus Chlorwasserstoff und Bromwasserstoff, 12o,655 kg/Stunde bzw.
23,122 kg/Stunde zu dem Inhalt des Reaktors 16 zugeleitet, dem durch die Leitung 8 ferner 676,756 kg/Stuade de« Seaktionsproduktes
aus dem Reaktor 4 sowie 97,522 kg/Stuate CMierwaseeratoff
durch die Leitungen 9 und Io und ferner 5§1»956 kg/Stunde
zurückgeführter Destillationsrücketände aus dem I^odakM-estillator
25 durch die Leitungen 29 und 13 zugeleitet wertem, tor Ergänzung werden dem Reaktor 16 durch die Leitungen 11 bzw. 12
organische Säure als Lösungsmittel und Katalysator im iiemgem
von o,9o7 bzw. 9»o72 kg/Stunde zugeleitet. Bie Terweilzeit
im Reaktor 16 beträgt eine Stunde? die Temperatur ist 15©°0
0G9#ö8/i?£>|; __ __
ORIGINAL
und es herrscht atmosphärischer Druck. Das Rohproduktgemisch wird aus dem Reaktor 16 durch die leitung 15 mit einer Geschwindigkeit
von 3371»5 kg/Stunde in den LÖsungsmitteldestillator
19 geleitet, aus dessen oberem Ende durch die Leitung 14 2221,684 kg Chloressigsäure pro Stunde in den
Reaktor 16 zurückgeleitet werden und 1149»85 kg/Std. Rohprodukt
mit verringertem Lösungsmittelgehalt als Bodenfraktion durch die Leitung 2o in den Zwischendestillator 21 geleitet
werden.
Nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffe, in der Hauptsache gesättigte aliphatische Verunreinigungen, werden aus dem oberen Ende i
des Destillators 21 mit einer Geschwindigkeit von 13»154 kg/ Stunde abgezogen. Die Bodenfraktion, 1136,7 kg/Stunde wird
durch die Leitung 24 zu dem Produktdestillator 25 geleitet« Eine typische Zusammensetzung des Stromes in Leitung 24, der aus
gekrackten Wachsolefinen mit 12 Kohlenstoffatomen erhalten wurde, ist nachstehend aufgeführt?
n-Dodecylbromid | 15 |
1,12-Dibromdodecan | 1 |
n-Dodecylchlorid | 43 |
1,12-Dichiordodecan | 27 |
l-Ghlor-12-bromdodecan | 1 |
Teer | 5 |
Tetramethyl-ammoniumchlorid | 8 |
Das bei diesem Verfahren erhaltene n-Dodecylchlorid wird als obere Fraktion mit einer Geschwindigkeit von
49o,331 kg/Stunde durch die Leitung 26 abgezogen· Die Bodenfraktion, 646,366 kg/Stunde wird in einen Rückführungsstrom (581,956 kg/Stunde zum Reaktor 16 durch die Leitungen.
28, 29 und 13) und einen Auslasatrom (64,41o kg/Stunde durch
die Leitung 3o) geteilt, wobei der letztere zur Rückgewinnung von Katalysator und 1,12-Dichlor.dodecan weiter bearbeitet
009808/170S
BAD ORSGiNAL
werden kann, letzteres wird aufgrund der Gegenwart von 1,11-Dodecadien
ala Verunreinigung in der gekrackten Wachebe-•chickung
erhalten und zeigt übrigens, dass& ,(*}-Diene ebenfalls
brauchbare Beschickungsmaterialien für das Verfahren darstellen.
Bei dem vorstehenden Verfahrensbeispiel wurde eine spezifische Beschickung, ein spezifischer Katalysator und ein spezifisches
organisches saures Medium verwendet. Jedes dieser Verfahrenste ilnehmer ist ein Beispiel für eine ganze Klasse.
Das Verfahren ist besondere zur Umwandlung von thermisch gekrackten Wachs dr-Olef in- und JL,, U5-Diolef inbeschickungen mit
6 bis 2o Kohlenstoffatomen in primäre Alkylchloride geeignet. Andere Kohlenwasserstoffe im Cg-C2 -Bereich, die 1 oder 2
endständige funktionelleuC.-Olefihgruppen besitzen, können in
dem vorliegenden Verfahren ebenfalls in entsprechende Chloride umgewandelt werden. dO-Olefingemieche sind ebenfalls geeignete
Beechickungsmaterialien. Geeignete Beschickungen werden durch die Formel
R1CH2CH = CH2
wiedergegeben, in der R* ein gesättigter Kohlenwasserstoffrest
mit 3 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet. Jedes(h.-Olefin, das
der vorstehenden Beschreibung entspricht und ohne merkliche Verluste (weniger als b $) destilliert werden kann, ist ein
geeignete· Beschickungematerial für das vorliegende Verfahren.
Typische Beschickungen sind 1-Dodecen, 1-üexen, 1-Eicosen,
Vinylcyclohexan, Vinylcyclooctan, Propenylbenzol, 1,7-Octadien,
Biallyl, oder 1,11-Dodecadien.
Ausser den quaternären Ammoniumchloriden und -bromiden
im allgemeinen sind lithiuechlorid und Lithiumbromid brauchbare
Katalysatoren., Aus Preisgründen ist Tetramethylammoniuaichlorid
das bevorzugt· quaternäre Ammoniumchlorid.
-7-009808/17,08 ßAn
Alle wärmebeständigen organischen Säuren, die in der flüssigen .,
Phase Innerhalb des bei dem üromwasserätoffaustauschverfahrens
angewendeten Temperaturbereichs ohne wesentliche thermische Zersetzung, d.h. weniger als 1 ?b/Stunde, existieren können, sind
brauchbare Verfahrenemedien einschliesslich derjenigen flüchtigen
Säuren, für die überatmoephärische Brücke erforderlich
sind, um eine flüssige Reaktionsphase zu erhalten. Organische Säuren, die relativ niedrigere Siedepunkte haben als das gewünschte
Alkylchloridprodukt, werden bevorzugt. Wenn die bäure
einen Siedepunkt hat, der mindesten· etwa 5 C unter dem des
als Produkt erhaltenen Chloride liegt, wird die Gewinnung des letzteren erleichtert. Gewöhnlich wird unter diesen Umständen
ein geringerer Aufwand an Verfahrensanlagen benötigt. In Abwesenheit der organischen Säure entsteht keine zufriedenstellende
oder wesentliche Produktion von Alkylchlorid.
Im allgemeinen können geeignete organische Säuren durch die
allgemeine Formel
RCO0H
dargestellt werden, in der R einen inerten wärmebeständigen
Kohlenwasseratoffrest wie z.B. einen Alkyl-, Cycloalkyl·»
Phenyl-, Alkylphenyl-, Naphthyl- oder Alkylnaphthylrest bedeutet*
Säuren mit mehr als etwa 2ο Kohlenstoffatomen pro
Molekül sind aus praktischen Gründen unerwünscht. Die niederen halogensubstituierten organischen Säuren sind ebenfalls geeignete
Yerfahrenemedien. So können ein oder mehrere Wasserstoffatome
des Kohlenwaseerstoffreates R der vorstehenden Formel
durch ein Halogen mit einer Ordnungszahl unter 53 ersetzt
werden· Die chlorsubstituierten niederen organischen Fettsäuren
sind besonder· wegen ihrer erhöhten Siedepunkte geeignet.
ü^pieche wärmebeständige organische Säuren sind Benzoesäure,
Q~Tolu0leäure, n-Toluolsäure, t^Buty!benzoesäure, Essigsäure,
Propionsäure,. Buttersäure Gapronsäure, Palmitinsäure, Mono-,
Di- und Trichloressigsäure, p-Chlorbenzoeaäure, Gyclohexan-
009808/1708 BADORIgWAL
carbonsäure, Ieovalerinsäure, Valerineäure, 2-Methylbutansäure,
t>,3-Dimethylbutansäure, 2,2-Dime-thylbutansäure, 2,3-Dimethylbutansäure,
Stearinsäure, p-Brombenzoesäure,oC -Naphtholsäure,
ß-Naphtholsäure, 2-Äthylearbonsäure, Phenylessigsäure,
Caprinsäure und andere organische Carbonsäuren.
In der Hydrobromierungsstufe ist die Verwendung von radikalbildenden
Katalysatoren im allgemeinen so lange vorgesehen, als Wasser weder in einem merklichen Ausmass mit ihnen verbunden
ist noch als Ergebnis ihrer Verwendung in merklicher Menge gebildet wird.
Überraschenderweise scheint die Gegenwart grosser Mengen des normalerweise reaktionsfähigen Chlorwasserstoffs in dem
zurückgeführten Bromwasserstoffstrom wenige oder keine der erwarteten unerwünschten Hebenwirkungen zu haben, wie durch '
starke Säure katalysierte Zerstörung von Peroxydkatalysatoren, durch starke Säure katalysierte Polymerisation von Olefinen oder
Förderung von sekundärer ionischer Anlagerung von Halogen an Olefine Infolgedessen sind alle beliebigen, üblichen
Massnahmen, die in der !Technik der radikalisoh katalysierten
Addition von Bromwasserstoff an^-Olefine angewendet werden
auch im vorliegenden Verfahren anwendbar. Diese Massnahmen umfassen kurz gesagt die Verwendung von Sauerstoff, organischen
Peroxy- und Azo-Verbindungen sowie physikalische Massnahmen wie z.B. Licht, Gammastrahlen und dgl. So ist jede organische
Peroxyd- oder Azoverbindung brauchbar, die eine merkliche homolytische Zersetzungegeschwindigkeit im Bereich zwischen 0
und loo°0 aufweist (vgl. "Organic Peroxidee" A.V. Tobolsky &
R.B. Meerobian, Bibliothek des Kongresses, Katalogkarte
Nr. 54· - 7234). UV-Licht wird deshalb bevorzugt, weil bei seiner Verwendung keine KatalysatorZerfallprodukte auftreten.
-9-
009808/1708
Die selektive Bromwasserstoffanlagerung wird in der flüssigen Phase bei Temperaturen im Bereich zwischen etwa 0
und loo°G, vorzugsweise zwischen 0 und 4o C durchgeführt,
da sich bei steigenden Temperaturen merkliche Mengen unerwünschten sekundären Alkylbromids bilden. Bei erhöhten Temperaturen
scheint die Gegenwart von Chlorwasserstoff in dem zurückgeführten Bromwasserstoff-Chlorwasserstoff-Gasstrom die Bxldung
τοπ seicundärem Alkylchlorid zu fördern. Wesentliche Verluste
durch sekundäre Chloridbildung erfolgen oberhalb von Ioο C
während der Hydrobromierung der eingesetzten OlefinVerbindungen.
Der Druck ist keine kritische Veränderliche. Im allgemeinen
ist der Druck in beiden Reaktoren etwa gleich dem atmosphärischen Druck. Leicht erhöhte Drücke, z.B. in der
Grössenordnung von 2 bis 4 Atmosphären werden zweckmässigerweise im Reaktor 4 angewendet und dienen dazu, die Löslichkeit
von Bromwasserstoff in der flüssigen Reaktionsphase leicht zu erhöhen; während im Reaktor 16 massig erhöhte Temperaturen
deshalb zweckmässig sind, weil dadurch die Löslichkeit von Chlorwasserstoff erhöht wird. Andererseits begünstigt ein
erhöhter Druck im Reaktor 16 ebenfalls eine erhöhte Bromwasserstofflöslichkeit
und neigt infolgefessen dazu, die gewünschte
Entfernung von Bromwasserstoff zu verlangsamen. Die Anwendung erhöhter Drücke, d.h. in der Grössenordnung von Io Atmosphären
und mehr, ist unerwünscht wegen der höheren Kosten der Druckanlagen.
Die Anwendung einer Menge von nur o,l Mol Katalysator pro loo Mol organischer Säure als Lösungsmittel fördert den
Halogenaustausch. Im allgemeinen werden brauchbare Austauschgeschwindigkeiten
erzielt, wenn mindestens 1 Mol Katalysator pro loo Mol Lösungsmittel verwendet wird. Vorzugsweise werden
5 bis Io Mol Katalysator oder mehr pro loo Mol organischer Säure verwendet. Bei höheren ümsetzungstemperaturen sind
00 9 808/1703
-lo-
8ADORlGIiSlAi.
JO
sind relativ kleinere Katalysatormengen für vergleichbare Geschwindigkeiten erforderlich.
Die Temperaturschwelle der Austauschreaktion ist in Abhängigkeit von der jeweiligen Alkylbromidbeschickung verschieden.
ο
Im allgemeinen wird bei etwa 13o C eine merkliche Geschwindigkei
Im allgemeinen wird bei etwa 13o C eine merkliche Geschwindigkei
erzielt. Die Geschwindigkeit wächst mit steigender Temperatur, Die anzuwendenden Höchsttemperaturen sind für die verschiedenen
Beschickungs-Verbindungen diejenigen Temperaturen, bei denen thermisch bedingte Zerfallsnebenreaktionen wesentlich werden.
. Im allgemeinen übersteigen oberhalb von etwa 25o bis 3oo°C, * in Abhängigkeit von dem jeweiligen System, diese Wirkungen
die Vorteile, die durch erhöhte Geschwindigkeit', durch Anwendung
höherer Umsetzungstemperair; ..u gewonnen wurden. Die
Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 14o und 22o°C durchgeführt.
Die Menge des organischen sauren Mediums, das vorteilhafterweise in der zweiten Reaktionszone verwendet wird, ist in Abhängigkeit
vom Alkylbromid, das von der ersten Reaktionszone in die zweite gegeben wird, verschieden. Sehr verdünnte Lösungen, d.h. solche,
bei denen die Molfraktion des gelösten Stoffes unter o,ol oder weniger liegt, sind unerwünscht, da die Umwandlungsgeschwindigkeiten
pro Volumeneinheit des Reaktors zu gering sind. Andererseits ist eine Molfraktion der organischen Säure
von etwa ο,25 erforderlich, um sicherzustellen, dass der Austauschkatalysator
wirksam ist. Mengenverhältnisse von organi- "* scher Säure und gelöstem Stoff, die zwischen den vorgenannten
Werten liegen, sind im allgemeinen zufriedenstellend» Das Gemisch aus organischer Säure, dem Produkt der ersten Reaktionszone und dem Katalysator muss für die zufriedenstellende Durchführung
des Verfahrens eine homogene Flüssigkeit sein.
-11-
009803/1708
/1
Unter Verwendung von n-Octylbromid, eines Glasreaktors,
der zum Rühren, Einführen und Abziehen von Gasströmen eingerichtet war, und einer Vorrichtung zur Temperaturregelung
wurden die Lösungsmittel, Katalysatoren und Reaktionsbedingungen auf die in der folgenden Tabelle beschriebene
Weise verändert. Die jjliessgeschwindigkeit des Chlorwasserstoffgases
überstieg jederzeit die für die Sättigung der Lösung erforderliche Menge. Die Menge des Katalysators
bezogen auf das Lösungsmittel war etwa 5 7°»
Zeit für do f>lge Um
Versuch Säure als Katalysator Tempe- Wandlung Nr. Lösungsmittel ratur, G Minuten
1 Trichloressigsäure LiCl
2 Benzoesäure LiCl
3 Chloressigsäure LiCl
4 Chloressigsäure (CH5J
185 | 365 |
19ο | 13 |
175 | 45 |
15ο | 25 |
In einen geeigneten Reaktor, der mit einem Rührwerk und einem Temperaturregler versehen war und mit UV-Licht (loo
Watt-Lampe) bestrahlt wurde, wurden 92 g einer 0Ii""0!*""
Fraktion gekrackter Waehs-|C-Olefine und 86 g 485£iger
konstant siedender wässriger Bromwasserstoff eingesetzt. Das erhaltene Gemisch wurde kräftig gerührt und 3 Stunden bestrahlt,
wobei die Temperatur des Gemische auf etwa 380C gehalten wurde. Der Kohlenwasserstoff wurde durch Infrarotanalyse
untersucht. Es hatte keine feststellbare Anlagerung
009808/17 0 8 ""12""
BAD ORIGINAL
von Bromwasserstoff an Olefin stattgefunden.
Wie Beispiel 5 mit der Abweichung, dass 1 Gew.-^ (bezogen
auf das Olefin) laurylperoxyd als radikalischer Initiator verwendet wurde. Es entstand kein Alkylbromid.
Die Beispiele 5 und 6 zeigen, dass in den Beschickungsmaterialien für das vorliegende kontinuierliche Verfahren zur
Herstellung von Alkylchlorid kein Wasser in irgendwelchen w tterklichen Mengen vorhanden sein darf.
Herstellung von Alkylchlorid kein Wasser in irgendwelchen w tterklichen Mengen vorhanden sein darf.
003808/1708
Claims (6)
1) Verfahren zur Herstellung von primären Alkylchloriden
aus^-olefinischen Kohlenwasserstoffen mit 6
bis 2o Kohlenstoffatomen pro Molekül, dadurch gekennzeichnet, dass man das Olefin unter im wesentlichen wasserfreien
Bedingungen mit Bromwasserstoff, angeregt durch radikalbildende Katalyse in Gegenwart von Chlorwasserstoff selektiv
hydrobromiert, wodurch das^-Olefin in primäres Alkylbromid
umgewandelt wird, das Alkylbromid danach durch Austausch seines Bromwasserstoffs gegen Chlorwasserstoff in das entsprechende
primäre Alkylchlorid umwandelt, indem man das Alkylbromid und einen Austauschkatalysator in einer organischen
Säure löst, die durch die allgemeine Formel
RCO2H
dargestellt wird, in der R einen inerten Kohlenwasserstoffrest
mit weniger als 21 Kohlenstoffatomen oder einen entsprechenden Rest bedeutet, bei dem mindestens ein Wasserstoffatom durch
ein Halogenatom mit einer Ordnungszahl unter 53 ersetzt ist,
wobei als Austauschkatalysator Lithium- oder quaternäre Ammonium-Chloride oder Bromide verwendet werden, und indem
man in die erhaltene Lösung, die auf einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 13o°C und etwa 16o°C gehalten wird,
trockenes Chlorwasserstoffgas einführt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es kontinuierlich ist und in einer Bieten und einer zweiten
Reaktionszone durchgeführt wird9 wobei man in die erste Zone
einencC-olefinischen Kohlenwasserstoff der allgemeinen Formel
R1CH2CH = CH2
einführt, in der R1 einen Alkylrest mit 3 bis 17 Kohlenstoffatomen
bedeutet, das Olefin in der flüssigen Phase N
009808/1708
auf einer Temperatur im Bereich zwischen etwa O und loo°0
während einer durchschnittlichen Verweilzeit in der ersten Zone im Bereich zwischen 15 und 18o Minuten hält, während
man gleichzeitig in das flüssige Olefin ein gasförmiges Gemisch von Bromwasserstoff und Chlorwasserstoff einleitet,
wobei sich dieses Gemisch aus einem aus der zweiten Reaktionszone rückgeführten Strom und ergänzendem Bromwasserstoff
zusammensetzt, und man gleichzeitig in dem{?6-01efin während
der Verweilzeit radikalische Initiatoren erzeugt, wodurch man den Bromwasserstoffgehalt des Gasgemisches durch selektive
Anlagerung von Bromwasserstoff an das<jt-Olefin verringert,
ψ man aus der ersten Reaktionszone den Gasstrom mit verringertem
Bromwasserstoffgehalt und das in der ersten Reaktionszone erhaltene
Reaktionsprodukt einzeln ,t^xeht und aie einzeln der
zweiten Reaktionszone zuleitet, den Bromwasserstoffgehalt des
aus der ersten Zone ausfliessenden Gasstromes erhöht, indem man in der zweiten Reaktionszone bei einer Temperatur in? Bereich
ο ο
zwischen etwa 13o und 3oo C während einer durchschnittlichen Verweilzeit zwischen 3o und 12o Minuten ein flüssiges Gemisch aus mindestens etwa 25 Mol der organischen Säure pro 75 Mol des Produktes der ersten Reaktionszone und pro loo Mol der Säure o,l bis Io Mol des Austauschkatalysators hält, während man den aus der ersten Reaktionszone ausfliessenden Gasstrom und ergänzenden Chlorwasserstoff in das flüssige Gemisch der zweiten Reaktionszone einleitet, man das erhaltene, mit Bromwasserstoff angereicherte Gas zu der ersten Reaktionszone zurückführt und man aus der zweiten Reaktionszone das erhaltene Produktgemisch abzieht.
zwischen etwa 13o und 3oo C während einer durchschnittlichen Verweilzeit zwischen 3o und 12o Minuten ein flüssiges Gemisch aus mindestens etwa 25 Mol der organischen Säure pro 75 Mol des Produktes der ersten Reaktionszone und pro loo Mol der Säure o,l bis Io Mol des Austauschkatalysators hält, während man den aus der ersten Reaktionszone ausfliessenden Gasstrom und ergänzenden Chlorwasserstoff in das flüssige Gemisch der zweiten Reaktionszone einleitet, man das erhaltene, mit Bromwasserstoff angereicherte Gas zu der ersten Reaktionszone zurückführt und man aus der zweiten Reaktionszone das erhaltene Produktgemisch abzieht.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Radikalbildung durch ultraviolettes Licht bewirkt
wird.
-15-
003808/1708
4) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flL-Olefin einen Siedepunkt hat, der mindestens etwa 5°0 über
dem Siedepunkt der organischen Säure lxegt und dass das aus der zweiten Reaktionszone abgezogene Produktgemisöh in
geeinen Lösungsmitteldestillator leitet und darin in eine am
oberen Ende abgezogene LöBungsmittelfraktion und eine aus dem Rohprodukt bestehende Bodenfraktion getrennt wird, die obere
Fraktion in die zweite Reaktionszone zurückgeführt wird und die Bodenfraktion in einen Zwischeridestillator geleitet wird,
in der sie in eine aus nicht umgesetztem Kohlenwasserstoff bestehende Kopffraktion und eine konzentriertE Rohproduktfraktion
getrennt wird, das Konzentrat in einen Produktdestillator geleitet und darin in eine aus dem n-Alkylchloridprodukt
bestehende obere Fraktion und eine Bodenendfraktion getrennt wird, und die gesamte Bodenendfraktion bis auf einen kleinen
Teil, zur'Ergänzung dienende organische Säure als Lösungsmittel
und Austauschkatalysator in die zweite Reaktionszone zurückgeführt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 2, 5 oder 4-, dadurch gekennzeichnet,
dass als <^ -Olefin mit fa bis 2o Kohlenstoffatomen ein Olefin
verwendet wird, das beim thermischen Kracken von Kohlenwasserstoffwachs
erhalten wurde, und dass als organische Säure Chloressigsäure "verwendet wird.
6) Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dase bei der Herstellung der primären Alkylbromide
durch radikalisehe Anlagerung von Bromwasserstoff
an einen destillierbaren !-Alken-Kohlenwasserstoff, der durch
Sauerstoff, organische Peroxy- oder Azo-Verbindungen oder
physikalische Mittel bei einer !Temperatur zwischen etwa 0° und
loo°C katalysiert wurde, im wesentlichen wasserfreie Gemische von Bromwasserstoff, die mit Chlorwasserstoff verdünnt wurden,
verwendet werden.
Fun Chevron Research Corporation San Francisco
003808/1708 /j
Rechtsanwalt 8AD 0RjgjNal
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