RO106731B1 - Procedeu de sinteza a clorurii de metil - Google Patents

Abstract

Prezenta invenție se refera la un procedeu de sinteza a clorurii de metil, prin hidroclorurarea catalitica eterogena a metanolului, in prezenta de soluție 30% de ZnCl2. Gazele brute din reacție sunt răcite, in scopul condensării HC1 si CHjOH, se recircula in proces, după recuperare, iar clorura de metil, gazoasa, este neutralizată cu soluție 5 % de NaOH pentru reținerea HC1 rezidual si a CO., apoi este tratata cu soluție de H2SO4, de concentrație 90...98%. pentru uscarea si reținerea dimetileterului, in final fiind supusa comprimării, condensării si rectificării. In proces se recircula 80...90% din acidul clorhidric condensat, după ce s-a supus recuperării.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de sinteză a clorurii 4c nietil.

Sînt cunoscute procedee de sinteza a clorurii de metil, în fază gazoasă prin cataliză eterogenă, utilizînd diferiți catalizatori ca: alumină sau ZnCl2 depusă pe diferite suporturi, lucrînd la temperaturi cuprinse între 160 și 360°C, la rapoarte molare între HCI/CH3OH variind de la 0,9/1 la 1,3/1, ajungindu-se la conversii de peste 90% a metanolului. (Brevet DE nr. 2422969; Brevet SU nr. 199859; Brevei FR nr. 2034166). Gazele brute de reacție conținînd clorură de metil, produse secundare de reacție, in special apă și dimetileter, cît și materii prime nereacționatc ca metanol și acid clorhidric, sînt prelucrate in modul descris în continuare.

- Prin răcire și spălare cu soluții de acid clorhidric se condensează majoritatea acidului clorhidric, a apei și metanolului, rezultînd un acid clorhidric de concentrație de 30...35%.

- Gazele necondensate sînt neutralizate cu soluții diluate alcaline pentru reținerea umieloT dc acid clorhidric și a bioxidului de carbon.

- Prin adsorbție în soluții concentrate de acid sulfuric se efectuează uscarea și reținerea produsului majoritar secundar, dimefileterul, cît și a urmelor de metanol.

- Urmează comprimarea, lichefierea și eventual purificarea prin distilare fracționată a clorurii de metil.

Sînt cunoscute, dc asemenea, procedee in care după condensarea acidului clorhidric, a apei și a metanolului din gazele de reacție, se efectuează recircularea în sinteză a metanolului și a unei părți a acidului clorhidric condensat după efectuarea unei distilări, cînd la vîrful coloanei se separă un acid clorhidric cu un conținut scăzut de umiditate și metanol, iar în blaz rămîne o soluție de acid clorhidric de compoziție apropiată de cea azeotropică, fără metanol și fără alte substanțe organice.

Dezavantajele procedeelor de mai sus sînt următoarele:

- conversii și randamente relativ mici;

- conținut de 1...2% dimetileter, produs secundar, pentru îndepărtarea căruia se consumă o cantitate mare de H2SO4, care in final reprezintă un deșeu al procesului;

- acidul clorhidric se recuperează și se recirculă numai parțial rămînînd un produs secundar, acid clorhidric de compoziție apropiată de azeotrop (20...22%), greu utilizabil.

Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că, efectuează distilarea acidului clorhidric condensat din gazele de reacție, după o prealabilă amestecare a acestuia cu deșeul de acid sulfuric rezultat de la uscare, respectiv la absorbția dimetileterului, la o temperatură de maximum 90...100°C in blazul coloanei, și de 40...50°C în vîrful coloanei, recirculind astfel în sinteză

80...90% din acidul clorhidric condensat împreună cu metanolul și dimetîleleruJ separat integral, metanolul și dimetileterul care în condițiile de reacție se transformă in clorură de metil. în blazul coloanei Tămîne o soluție diluată de H2SO4 lipsită de impurități organice cu un conținut mic (3...5%) de HC1, care se poate utiliza la decapare.

Avantajele procedeului, conform invenției, sînt următoarele:

- se obțin conversii și randamente ridicate;

- se reduce considerabil consumul specific de acid clorhidric prin recuperarea avansată din produsul secundar și recircularea lui in sinteză;

- se dă o utilizare deșeului de acid sulfuric, prin purificarea lui de substanțe organice.

Se dă un exemplu de realizare a invenției cu referire la figura anexată.

Reactanții dozați intr-un raport molar HCI/CH3OH de 1,2/1 sînt evaporați in evaporatorui pentru metanol 2 și preîncălziți la 18O...2OO°C în schimbătoarele de căldură 1 și 3, apoi după amestecarea lor în preamestecătorul 4 intră în reactorul de hidroclorurare 5. Catalizatorul este alumină impregnată cu 30% ZnîCh. Se menține cu ajutorul agentului de transfer temperatura de 195...220°C și se lucrează cu o încărcare specifică de 500 ml. CH3OH/IOOO ml catalizator.

Se condensează mai departe în condensatoarele 7 și 8 un acid clorhidric de concentrație 32...35% împreună cu metanolul nereacționat, colectîndu-se acest acid în vasul 9, de unde se dozează împreună cu H2SO4 epuizat din blazul coloanei de absorbție 15 în coloana de recuperare 10, menținînd în fierbâtorul coloanei 11 temperatura de

90...100°C, iar în condensatorul de reflux din capul coloanei 12 temperatura de 40...50°C. Din separatorul de faze 13 acidul clorhidric împreună cu metanolul, dimetilcteml și clorura de metil recuperate, se recirculă la prearaestecătorul 4, lichidul separat refluxîndu-se în coloana de recuperare 10.

Gazele de reacție răcite intră într-o coloană de neutralizare 12* unde sc recirculă cu o soluție diluată de NaOH de 5% din vasul 13* în vederea neutralizării urmelor de acid și a reținerii bioxidului de carbon, apoi intră în coloana de uscare și absorbție a dimetileterului 14 care este stropită cu H2SO4 concentrat (90...98%) recirculat din vasul 15.

Clorura de metil este comprimată cu compresorul 16, condensată în condensatorul 17 și stocată în vasul de stocare 18, de unde este dozată în coloana de rectificare 19. Produsul finit, clorura de metil, este condensat în condensatorul 20 șî stocat în vasul de stocare 21.

Prin recuperarea avansată și recircularea metanolului șl a dimetileterului, conform procedeului de mai sus, se obțin conversii apropiate de 100% și randamente de peste 99% în produsul principal clorura de metil, în același timp recuperîndu- se 80...90% din produsul secundar, acidul clorhidric, prin recirculare și obținînd un produs secundar, soluție 30...40% de H2SO4 fără impurități organice, utilizabil la decapări.

Claims (3)

1. Revendicări

   1. Procedeu de sinteză a clorurii de metil, prin reacția de hidroclorarare a metanolului, în fază gazoasă, în cataliză eterogenă, în prezență de 30% de ZnCl2 pe suport de alumină, la raport molar CH3OH : HC1 de 0,9...1 :

   1.3.. .1, la temperaturi între 195 și 220°C, urmată de prelucrarea gazelor brute de reacție, caracterizat prin aceea că, după reacția de hidroclorurare a metanolului, gazele brute rezultate din sinteză, care conțin pe iîngă produsul finit, materii prime nereacționate ca CH3OH și HC1 și produsul secundar majoritar, di metil eterul, sînt răcite, în scopul condensării HC1 și CH3OH, care se recirculă în proces după recuperare, iar clorura de metil gazoasă este neutralizată cu soluție de 5% de NaOH pentru reținerea HC1 rezidual și a CO2, apoi este tratată cu soluție de H2SO4 de concentrație

   90.. .98% pentru uscarea și reținerea diraetileterului, în final fiind supusă comprimării, condensării, rectificării, rezultînd clorură de inetileo de puritate avansată cu randament de 99% și conversii aproape totale.
2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea câ, acidul clorhidric condensat, de concentrație

   32...35% împreună cu metanolul rămas nereacționat, după o amestecare prealabilă cu H2SO4 epuizat, rezultat de la uscarea și absorbția dimetileterului, se distila la temperaturi de 90...100°C, în blazul coloanei de recuperare și la
3. 5 4O...5O°C, la vîrful coloanei de recuperare, recirculîndn-se in sinteză 80... 90% din acidul clorhidric condensat.