RU2288908C1 - Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins - Google Patents

Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins Download PDF

Info

Publication number
RU2288908C1
RU2288908C1 RU2005118934/04A RU2005118934A RU2288908C1 RU 2288908 C1 RU2288908 C1 RU 2288908C1 RU 2005118934/04 A RU2005118934/04 A RU 2005118934/04A RU 2005118934 A RU2005118934 A RU 2005118934A RU 2288908 C1 RU2288908 C1 RU 2288908C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
olefins
anode
electrolysis
olefin
platinum
Prior art date
Application number
RU2005118934/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юли Германовна Будникова (RU)
Юлия Германовна Будникова
Ильдар Мухтарович Магдеев (RU)
Ильдар Мухтарович Магдеев
Владимир Савич Резник (RU)
Владимир Савич Резник
шин Олег Герольдович Син (RU)
Олег Герольдович Синяшин
Дамир Ильдарович Тазеев (RU)
Дамир Ильдарович Тазеев
Ильгизар Ал лтдинович Якушев (RU)
Ильгизар Алялтдинович Якушев
Рафинат Саматович Яруллин (RU)
Рафинат Саматович Яруллин
Original Assignee
Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Открытое акционерное общество "Татнефтехиминвест-холдинг" (ОАО "Татнефтехиминвест-холдинг")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН), Открытое акционерное общество "Татнефтехиминвест-холдинг" (ОАО "Татнефтехиминвест-холдинг") filed Critical Институт органической и физической химии им. А.Е. Арбузова Казанского научного центра РАН (ИОФХ им. А.Е. Арбузова КазНЦ РАН)
Priority to RU2005118934/04A priority Critical patent/RU2288908C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2288908C1 publication Critical patent/RU2288908C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for synthesis of halogenated paraffin. Method involves carrying out electrolysis of higher α-olefins of (C16-C28)-fractions and higher in the presence of hydrohalogenic acid solution (hydrochloric or hydrobromic acid) and its corresponding salt (sodium or potassium). Process is carried out in diaphragm-free electrolyzer by using graphite or platinum, or titanium, or oxide-ruthenium-titanium, or glass-carbon cathode and graphite or platinum, or oxide-ruthenium-titanium, or glass-carbon anode at temperature 20-90°C and current anode density 100-1400 A/m2 and in the mole ratio acid : salt : olefin = (2-14.2):(0-3.5):1, respectively. Invention provides synthesis of chloroparaffins with chlorine content 21-50%.
EFFECT: improved method of synthesis.
3 cl, 4 tbl, 16 ex

Description

Изобретение относится к области химии органических соединений, конкретно к способу получения галогенопарафинов С16-28 и выше, которые находят применение в качестве вторичных пластификаторов полимерных материалов, замедлителей горения, модифицирующих добавок к полиолефинам и синтетическим каучукам с целью существенного повышения механических и эксплуатационных свойств композиций, увеличения морозостойкости, предела прочности при разрыве, снижения горючести.The invention relates to the field of chemistry of organic compounds, specifically to a method for producing halogen-paraffins C 16-28 and higher , which are used as secondary plasticizers of polymeric materials, flame retardants, modifying additives to polyolefins and synthetic rubbers in order to significantly increase the mechanical and operational properties of compositions increase frost resistance, tensile strength at break, reduce flammability.

Наиболее известным промышленным способом получения высших хлоропарафинов является классическое хлорирование их элементным хлором в присутствии некоторых добавок, как правило, инициаторов радикальных процессов. Такие процессы реализованы на ЗАО «Химпром» (Чувашия, Новочебоксарск), ЗАО «Каустик» (Башкирия, Стерлитамак), ЗАО «Химпром» (Волгоград). Недостатками этих процессов являются необходимость использования чрезвычайно токсичного и взрывоопасного, трудного для хранения и использования, коррозионно- и химически активного, и, следовательно, экологически опасного, газообразного хлора. В качестве добавок используют дорогостоящие и трудно отделяемые из-за их плохой растворимости в воде реагенты, такие как дицетилпероксидикарбонат (0,1-0,3 мас.% от количества α-олефинов) [Заявка на патент РФ 2003109898, опубл. 2004.10.20], азо-бисизобутиронитрил или дицетилпероксидикарбонат в хлорорганическом растворителе [Заявка на патент РФ 2003109894, опубл. 2004.10.20].The most famous industrial method of producing higher chloroparaffins is the classical chlorination of their elemental chlorine in the presence of some additives, as a rule, initiators of radical processes. Such processes were implemented at Khimprom CJSC (Chuvashia, Novocheboksarsk), Kaustik CJSC (Bashkiria, Sterlitamak), Khimprom CJSC (Volgograd). The disadvantages of these processes are the need to use extremely toxic and explosive, difficult to store and use, corrosive and chemically active, and, therefore, environmentally hazardous, gaseous chlorine. As additives, expensive and difficult to separate because of their poor solubility in water reagents, such as dicetyl peroxydicarbonate (0.1-0.3 wt.% Of the amount of α-olefins) are used [Application for RF patent 2003109898, publ. 2004.10.20], azo-bisisobutyronitrile or dicetyl peroxydicarbonate in an organochlorine solvent [RF Patent Application 2003109894, publ. 2004.10.20].

В некоторых случаях хлорирование проводят в две стадии: присоединительное хлорирование при температуре 35-55°С и заместительное хлорирование при температуре 40-105°С [Заявка на патент РФ 2003109897, опубл. 2004.10.20].In some cases, chlorination is carried out in two stages: connecting chlorination at a temperature of 35-55 ° C and substitution chlorination at a temperature of 40-105 ° C [RF Patent Application 2003109897, publ. 2004.10.20].

Известен способ горячего заместительного хлорирования олефинов элементным хлором при высоких температурах до 500-550°С в течение очень короткого контакта в течение 1 секунды с последующим быстрым охлаждением с целью получения продуктов типа CH2Cl-CR=CH2. Предпочтительно реагируют пропилен и изобутилен [Patent GB 968931, опубл. 1964.09.09]. Побочные продукты - дихлорированные олефины.A known method of hot substitution chlorination of olefins with elemental chlorine at high temperatures up to 500-550 ° C for a very short contact for 1 second followed by rapid cooling in order to obtain products of the type CH 2 Cl-CR = CH 2 . Propylene and isobutylene are preferably reacted [Patent GB 968931, publ. 1964.09.09]. By-products are dichlorinated olefins.

Среди других процессов хлорирования олефинов известен способ жидкофазного хлорирования бутадиена путем проведения реакции при кипении реакционной смеси в среде хлористого этила, содержащего 6-9 мас.% продуктов хлорирования бутадиена. Процесс проводят либо без катализаторов, либо с применением в качестве катализатора азотсодержащих соединений [Патент РФ 2125036, опубл. 1999.01.20]. Катализатор готовят добавлением триалкиламина, растворенного в хлористом этиле, к продуктам хлорирования бутадиена предварительно или же непосредственно в процессе осуществления реакции.Among other olefin chlorination processes, a method is known for liquid phase chlorination of butadiene by carrying out a reaction by boiling the reaction mixture in ethyl chloride containing 6-9 wt.% Of butadiene chlorination products. The process is carried out either without catalysts, or using nitrogen-containing compounds as a catalyst [RF Patent 2125036, publ. 1999.01.20]. The catalyst is prepared by adding trialkylamine dissolved in ethyl chloride to the butadiene chlorination products previously or directly during the reaction.

Описано и реализовано во многих зарубежных странах производство хлоропрена на основе бутадиена или ацетилена классическим хлорированием элементным хлором [M.Lynch, Chemico-Biological Interactions 135-136 (2001) 155-167]. Недостатками его являются двухстадийность (хлорирование, а затем дегидрохлорирование), использование токсичного и коррозионно- и химически активного хлора.The production of chloroprene based on butadiene or acetylene by classical chlorination with elemental chlorine has been described and implemented in many foreign countries [M. Lynch, Chemico-Biological Interactions 135-136 (2001) 155-167]. Its disadvantages are two-stage (chlorination, and then dehydrochlorination), the use of toxic and corrosive and chemically active chlorine.

Известен промышленный процесс в реакторе с пузырьковой колонкой хлорирования этилена элементным хлором [J.A.Orejas, Chemical Engineering Science 54 (1999) 5299-5309; Chemical Engineering Science 56 (2001) 513-522]. Характеризуется всеми недостатками, описанными выше для процессов с участием хлора.Known industrial process in a reactor with a bubble column chlorination of ethylene with elemental chlorine [J.A. Orejas, Chemical Engineering Science 54 (1999) 5299-5309; Chemical Engineering Science 56 (2001) 513-522]. It is characterized by all the disadvantages described above for processes involving chlorine.

Известен метод получения хлороалканов присоединением хлора к С-С двойным и тройным связям реакцией олефина в газовой или жидкой фазе с элементным хлором при освещении смеси ультрафиолетовым светом, имеющим длину волны >=280 нм. [Patent EP 1189856, опубл. 2002.03.27. Abstract of corresponding document: US 2002125122].A known method of producing chloroalkanes by adding chlorine to C-C double and triple bonds by the reaction of an olefin in the gas or liquid phase with elemental chlorine by illuminating the mixture with ultraviolet light having a wavelength> = 280 nm. [Patent EP 1189856, publ. 2002.03.27. Abstract of corresponding document: US 2002125122].

Известны способы получения бромированных органических соединений, полезных в качестве замедлителей горения, взаимодействием ненасыщенных соединений с бромом в инертном растворителе [Patent TW 434204, опубл. 2001.05.16] или в присутствии раствора неорганической соли в воде или органическом растворителе [Patent JP 56008331, опубл. 1981.01.28].Known methods for producing brominated organic compounds useful as flame retardants by reacting unsaturated compounds with bromine in an inert solvent [Patent TW 434204, publ. 2001.05.16] or in the presence of a solution of an inorganic salt in water or an organic solvent [Patent JP 56008331, publ. 1981.01.28].

Недостатками всех вышеописанных процессов являются необходимость использования чрезвычайно токсичных и взрывоопасных, трудных для хранения и использования, коррозионно- и химически- активных и соответственно экологически опасных хлора и брома.The disadvantages of all the above processes are the need to use extremely toxic and explosive, difficult to store and use, corrosive and chemically active and, accordingly, environmentally hazardous chlorine and bromine.

Электрохимическое галогенирование олефинов имеет определенные преимущества. Оно использует в качестве источника галогенирующего агента галогениды металлов, а не элементные галогены. Известны некоторые примеры электрохимического галогенирования. Так, описан процесс окисления и галогенирования углеводородов, который осуществляется в ячейке, содержащей селективную мембрану, которая разделяет пространство ячейки на анолит и католит, снабженной пористым анодом и пористым катодом. Анолит и католит содержат соответственно смесь электролита и ненасыщенного углеводорода и смесь электролита и генерируемого in situ галогена или кислорода. Процесс идет при комнатной или повышенных температуре и давлении. Галогенированный или окисленный углеводород извлекаются, а электролит, ненасыщенный углеводород, газообразные галоген или кислород повторно запускаются в ячейку [Patent CA 1292273, опубл. 1991.11.19, Patent US 4731168, опубл. 1988.03.15].Electrochemical halogenation of olefins has certain advantages. It uses metal halides as the source of the halogenating agent, rather than elemental halogens. Some examples of electrochemical halogenation are known. So, the process of oxidation and halogenation of hydrocarbons is described, which is carried out in a cell containing a selective membrane that separates the cell space into anolyte and catholyte equipped with a porous anode and a porous cathode. Anolyte and catholyte respectively contain a mixture of electrolyte and unsaturated hydrocarbon and a mixture of electrolyte and in situ generated halogen or oxygen. The process proceeds at room or elevated temperature and pressure. Halogenated or oxidized hydrocarbon is recovered, and the electrolyte, unsaturated hydrocarbon, gaseous halogen or oxygen is re-launched into the cell [Patent CA 1292273, publ. 1991.11.19, Patent US 4731168, publ. 1988.03.15].

Заявлен другой вариант электрохимического процесса для галогенирования соединений in situ. В этом процессе безводный галогеноводород подается в анодный отсек электрохимической ячейки, где и происходит галогенирование посредством окисления на аноде галогенида [Заявка WO 9800580, опубл. 1998-01-08, Abstract of WO 9800580]. Продукт сливается со дна электролизера, то есть его плотность должна быть больше плотности электролита.Another embodiment of the electrochemical process for halogenating compounds in situ is claimed. In this process, anhydrous hydrogen halide is fed into the anode compartment of the electrochemical cell, where halogenation occurs by oxidation of the halide at the anode [Application WO 9800580, publ. 1998-01-08, Abstract of WO 9800580]. The product is drained from the bottom of the cell, that is, its density should be greater than the density of the electrolyte.

Описан электрохимический процесс электролиза водного раствора галогенида щелочного металла для получения галогенированных углеводородов [Patent US 4834847, опубл. 1989.05.30]. Ячейка снабжена диафрагмой и анодом и катодом, деполяризующими газы. В качестве побочного продукта образуется щелочь в катодном пространстве.The electrochemical process of electrolysis of an aqueous solution of an alkali metal halide to produce halogenated hydrocarbons is described [Patent US 4834847, publ. 1989.05.30]. The cell is equipped with a diaphragm and an anode and a cathode depolarizing gases. An alkali is formed in the cathode space as a by-product.

Предложен процесс получения галогенированных углеводородов, который включает реакцию углеводорода или галогенированного сырья с раствором переносчика галогена [Patent US 4376019, опубл. 1983.03.08]. Галогенирование осуществляется в ячейке с тремя отсеками, снабженной ионно-обменными мембранами или диафрагмой и мембраной, путем электролиза неводного раствора переносчика галогена, в роли которого выступают галоидные соли металлов переменной валентности, в которых металл имеет более высокую валентность, особенно хлорид меди или хлорид железа. После истощения - расходования переносчика следует стадия его регенерации электролизом раствора в присутствии галогенид-ионов.A process for producing halogenated hydrocarbons is proposed, which includes the reaction of a hydrocarbon or halogenated feedstock with a solution of a halogen carrier [Patent US 4376019, publ. 1983.03.08]. Halogenation is carried out in a cell with three compartments, equipped with ion-exchange membranes or a diaphragm and a membrane, by electrolysis of a non-aqueous solution of a halogen carrier, in which the halide salts of metals of variable valency, in which the metal has a higher valence, especially copper chloride or iron chloride, act. After depletion and expenditure of the carrier, the stage of its regeneration by electrolysis of the solution in the presence of halide ions follows.

Описан способ электролитического хлорирования бутадиена электролизом неводных растворов хлоридов кобальта и железа [Patent JP 57-161076, опубл. 1982.10.04]. Из-за низкой растворимости хлоридов в неводных растворителях необходимо одновременное присутствие нескольких различных по природе хлоридов. Электролизер разделен диафрагмой, и процесс хлорирования протекает в анодной области.A method for the electrolytic chlorination of butadiene by electrolysis of non-aqueous solutions of cobalt and iron chlorides is described [Patent JP 57-161076, publ. 1982.10.04]. Due to the low solubility of chlorides in non-aqueous solvents, the simultaneous presence of several different in nature chlorides is necessary. The cell is separated by a diaphragm, and the chlorination process takes place in the anode region.

Известен электролитический синтез галогенорганических соединений на аноде сложного состава, представляющего газодиффузный электрод из углерода и тетрафтороэтилена, покрытый катализатором из благородных металлов [Patent JP 04-006290, опубл. 1992.01.10]. Используется только для газообразных субстратов.Known electrolytic synthesis of organohalogen compounds on the anode of complex composition, representing a gas diffusion electrode of carbon and tetrafluoroethylene, coated with a catalyst of noble metals [Patent JP 04-006290, publ. 1992.01.10]. Used only for gaseous substrates.

Все вышеописанные методы синтеза галогенированных парафинов основаны на использовании либо ядовитых элементных хлора и брома, часто с применением катализаторов, органических растворителей и высоких температур, либо электролитическом разложении галогенидов в конструкционно сложных многосекционных электролизерах, часто с применением дорогостоящих электродов сложной конструкции, иногда модифицированных катализаторами и полимерами, в электролитах сложного состава, иногда в органических растворителях, нередко с применением дорогих солей переходных металлов - кобальта, железа или меди, используемых в качестве источника хлорирующего агента, то есть в больших количествах. Усложнение состава электролита приводит к сложностям выделения и очистки продуктов, увеличивает количество хлорсодержащих, токсичных, коррозионно-активных отходов. В большинстве случаев процессы разработаны только для получения хлорированных углеводородов. Основным недостатком практически всех вышеописанных способов является использование только низших олефинов в качестве субстратов.All the above methods for the synthesis of halogenated paraffins are based on the use of either toxic elemental chlorine and bromine, often using catalysts, organic solvents and high temperatures, or electrolytic decomposition of halides in structurally complex multisection electrolyzers, often using expensive electrodes of complex design, sometimes modified with catalysts and polymers , in electrolytes of complex composition, sometimes in organic solvents, often using expensive Olay transition metal - cobalt, iron or copper, are used as the source of the chlorinating agent that is in large quantities. The increasing complexity of the electrolyte composition leads to difficulties in the isolation and purification of products, increases the amount of chlorine-containing, toxic, and corrosive waste. In most cases, processes are designed to produce chlorinated hydrocarbons only. The main disadvantage of almost all of the above methods is the use of only lower olefins as substrates.

Проблема разработки эффективного способа галогенирования, в первую очередь хлорирования технических высших альфа-олефинов, получаемых из фракций углеводородного сырья заводской маркировки C16-18, C20-26, С28 и выше при переработке нефти, в настоящее время в нашей стране является критической в связи с накоплением огромного количества этих альфа-олефинов, отличающихся низкой реакционной способностью, и, вследствие этого, трудностью вовлечения их в традиционные реакции функционализации двойных связей.The problem of developing an effective method of halogenation, primarily the chlorination of technical higher alpha-olefins, obtained from fractions of hydrocarbons of factory labeling C 16-18 , C 20-26 , C 28 and higher during oil refining, is currently critical in our country in due to the accumulation of a huge amount of these alpha olefins, which are characterized by low reactivity, and, as a result, the difficulty of involving them in traditional double bond functionalization reactions.

Известен способ синтеза дихлорэтана и этиленхлоргидрина., заключающийся в электролизе смеси соляной кислоты и хлорида натрия в двухсекционном электролизере, разделенном диафрагмой и снабженном платиновым или графитовым анодом [М.А.Калинин, В.В.Стендер, Электролитическое окисление и хлорирование этилена, Журн. приклад. химии, 1946, т.19, №10-11, С.1045-1058] при пропускании через электролит газообразного этилена.A known method for the synthesis of dichloroethane and ethylene chlorohydrin., Which consists in the electrolysis of a mixture of hydrochloric acid and sodium chloride in a two-section electrolyzer, separated by a diaphragm and equipped with a platinum or graphite anode [M.A. Kalinin, VV Stender, Electrolytic oxidation and chlorination of ethylene, Zh. butt. Chemistry, 1946, v.19, No. 10-11, S.1045-1058] while passing through the electrolyte gaseous ethylene.

Недостатками его можно назвать следующие: использование диафрагменного электролизера, что усложняет процесс и удорожает его, повышает расход электроэнергии за счет больших напряжений на ячейке; невозможность хлорирования высших альфа-олефинов в данных технических условиях, рассчитанных на газообразные исходные соединения и продукты; процесс касается только хлорирования и не затрагивает бромирования олефинов; результатом хлорирования является смесь хлорсодержащих продуктов; невозможность заместительного хлорирования, а следовательно, варьирования состава целевого продукта по содержанию в нем хлора, то есть получения полихлорированных продуктов.Its disadvantages can be called the following: the use of a diaphragm electrolyzer, which complicates the process and increases its cost, increases energy consumption due to high voltages on the cell; the impossibility of chlorinating higher alpha olefins in these specifications, calculated on the gaseous starting compounds and products; the process concerns only chlorination and does not affect the bromination of olefins; chlorination results in a mixture of chlorine-containing products; the impossibility of substitution chlorination, and therefore, varying the composition of the target product by the chlorine content in it, that is, obtaining polychlorinated products.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения дихлорэтана путем электролиза этилена в присутствии 12-36%-ного водного раствора соляной кислоты и соответствующей соли никеля, кобальта, железа в бездиафрагменном электролизере при температуре 45-70°С и анодной плотности тока 0.4-1.0 А/см2. Недостатками его можно назвать следующие: использование токсичных солей переходных металлов (Ni, Co, Fe) либо их сплавов, невозможность хлорирования высших альфа-олефинов в данных технических условиях, рассчитанных на газообразные исходные соединения; процесс касается только хлорирования и не затрагивает бромирования олефинов; результатом хлорирования является смесь хлорсодержащих продуктов; невозможность заместительного хлорирования, а следовательно, варьирования состава целевого продукта по содержанию в нем хлора, то есть получения целевых полихлорированных продуктов; наличие элементарного хлора в отходящих газах из электролизера.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is a method for producing dichloroethane by electrolysis of ethylene in the presence of a 12-36% aqueous solution of hydrochloric acid and the corresponding salt of nickel, cobalt, iron in a diaphragmless electrolyzer at a temperature of 45-70 ° C and anode current density 0.4-1.0 A / cm 2 . Its disadvantages include the following: the use of toxic salts of transition metals (Ni, Co, Fe) or their alloys, the impossibility of chlorinating higher alpha-olefins in these specifications, designed for gaseous starting compounds; the process concerns only chlorination and does not affect the bromination of olefins; chlorination results in a mixture of chlorine-containing products; the impossibility of substitution chlorination, and consequently, varying the composition of the target product by the chlorine content in it, that is, obtaining the desired polychlorinated products; the presence of elemental chlorine in the exhaust gases from the electrolyzer.

Задачей изобретения является простой электрохимический способ галогенирования, позволяющий использовать в качестве исходных соединений технические фракции разнообразных альфа-олефинов: С16-18 (ТУ 38.402-69-73-89) С20-26 (ТУ 38.402-69-72-89), С28 и выше (ТУ 38.402-69-71-89), осуществлять хлорирование и бромирование олефинов, получать хлоропарафины с различным содержанием в них хлора (21-50%), и таким образом решать проблему утилизации накопленных альфа-олефинов в полезные продукты.The objective of the invention is a simple electrochemical method of halogenation, which allows the use of technical fractions of various alpha-olefins as starting compounds: C 16-18 (TU 38.402-69-73-89) C 20-26 (TU 38.402-69-72-89), From 28 and above (TU 38.402-69-71-89), perform chlorination and bromination of olefins, produce chloroparaffins with different chlorine content (21-50%), and thus solve the problem of utilizing accumulated alpha olefins into useful products.

Технический результат заявленного изобретения заключается в возможности селективного радикального галогенирования альфа-олефинов с контролируемым содержанием галогена (хлора) в целевых продуктах в условиях бездиафрагменного электролиза. Заявленный технический результат достигается за счет предлагаемого способа получения галогенопарафинов, заключающегося в том, что раствор галогеноводородной кислоты, ее соответствующей соли и олефина подвергают электролизу в бездиафрагменном электролизере, причем для электролиза используют графитовый или платиновый, или титановый, или окисно-рутениево-титановый (ОРТА), или стеклоуглеродный катод и графитовый или платиновый, или ОРТА, или стеклоуглеродный анод, в качестве галогеноводородной кислоты используют HCl или HBr, в качестве ее соответствующей соли - соли натрия или калия, в качестве олефина - высшие α-олефины фракций С1628 и выше, взятые в мольном соотношении кислота:соль:олефин=(2÷14,2):(0÷3,5):1, и процесс ведут при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м2 (0,01-0,14 А/см2).The technical result of the claimed invention lies in the possibility of selective radical halogenation of alpha-olefins with a controlled content of halogen (chlorine) in the target products in the conditions of flameless electrolysis. The claimed technical result is achieved due to the proposed method for producing halogen-paraffins, which consists in the fact that a solution of hydrohalic acid, its corresponding salt and olefin is subjected to electrolysis in a non-diaphragm electrolyzer, and graphite or platinum, or titanium, or ruthenium-titanium oxide (ORTA) is used for electrolysis ), or a glassy carbon cathode and graphite or platinum, or ORTA, or a glassy carbon anode, use HCl or HBr as a hydrogen halide acid, as its The appropriate salt - the sodium or potassium salts, as the olefin - higher α-olefins fraction C 16 -C 28 and higher, taken in molar ratio of acid: salt: olefin = (2 ÷ 14,2) :( 0 ÷ 3,5) : 1, and the process is conducted at a temperature of 20-90 ° C and an anode current density of 100-1400 A / m 2 (0.01-0.14 A / cm 2 ).

Отличительными признаками способа являются осуществление процесса галогенирования путем электролиза раствора кислоты (HCl, HBr), соответствующей соли галогенида натрия или калия, и альфа-олефина фракций C16-C28 и выше, взятых в вышеуказанном соотношении при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м2 (0,01-0,14 А/см2), с использованием графитового, или платинового, или титанового, или ОРТА или стеклоуглеродного катода и графитового или платинового, или ОРТА или стеклоуглеродного анода, или в любом их сочетании, причем это сочетание не влияет на достижение технического результата.Distinctive features of the method are the implementation of the halogenation process by electrolysis of an acid solution (HCl, HBr), the corresponding salt of sodium or potassium halide, and alpha olefin fractions C 16-C28 and higher , taken in the above ratio at a temperature of 20-90 ° C and anode density current 100-1400 A / m 2 (0.01-0.14 A / cm 2 ), using graphite, or platinum, or titanium, or OPTA or a glassy carbon cathode and graphite or platinum, or ORTA or a glassy carbon anode, or any combination of them, and this combination does not affect em to achieve a technical result.

Предложенная совокупность признаков позволяет получить галогенопарафины с высокими выходами по току и веществу, избегая использования элементных галогенов, получать продукты с различным содержанием в них галогенов, использовать альфа-олефины с различным числом углеродных атомов, упростить процесс.The proposed set of features makes it possible to obtain halogen-paraffins with high current and substance yields, avoiding the use of elemental halogens, to obtain products with different halogen contents in them, to use alpha-olefins with different numbers of carbon atoms, and to simplify the process.

Упрощение процесса достигается за счет проведения процесса в сравнительно простых условиях в очень простой конструкции электролизера в виде стакана, в котором подвешиваются электроды из доступных материалов, в том числе и дешевых, а также за счет очень легкого выделения продукта декантацией углеводородной фракции, нерастворимой в водном электролите. Нет необходимости использовать соединения переходных металлов (дороги, токсичны), брать избыток олефина (как 3-5% в прототипе) и улавливать газообразный ядовитый хлор.The simplification of the process is achieved by carrying out the process under relatively simple conditions in a very simple design of the electrolyzer in the form of a glass in which electrodes are suspended from available materials, including cheap ones, as well as due to the very easy isolation of the product by decantation of a hydrocarbon fraction insoluble in an aqueous electrolyte . There is no need to use transition metal compounds (roads, toxic), take an excess of olefin (as 3-5% in the prototype) and capture gaseous poisonous chlorine.

Предложенная совокупность признаков является новой и для получения галогенопарафинов не применялась. Возможность получения в зависимости от необходимости продуктов с различным содержанием галогена из одной фракции олефина никогда не рассматривалась.The proposed set of features is new and has not been used to obtain halogen-paraffins. The possibility of obtaining, depending on the need, products with different halogen contents from one olefin fraction has never been considered.

Преимущества предлагаемого способа обеспечиваются проведением процесса электролиза в электролите вышеприведенного состава в бездиафрагменном электролизере при соответствующих условиях. При этом на катоде и аноде протекают следующие реакции - выделение водорода на катоде и радикалов галогена (целевая реакция генерации галогенирующего агента) на аноде:The advantages of the proposed method are provided by carrying out the electrolysis process in the electrolyte of the above composition in a diaphragmless electrolyzer under appropriate conditions. In this case, the following reactions proceed at the cathode and anode - the evolution of hydrogen at the cathode and halogen radicals (the target reaction for generating a halogenating agent) at the anode:

Figure 00000001
Figure 00000001

Воздействие на олефин анодно генерируемого радикального хлора(галогена) приводит к селективному хлорированию олефина в хлоро(галогено)парафин. Радикальный характер процесса позволяет проводить его не только до стадии присоединения по двойной связи (что характерно для некаталитического хлорирования элементным хлором), но и до стадии заместительного хлорирования, увеличивая содержание хлора в продукте при увеличении длительности реакции до 50.5%.Exposure to an olefin of anodically generated radical chlorine (halogen) leads to selective chlorination of the olefin to chloro (halogen) paraffin. The radical nature of the process allows it to be carried out not only to the stage of double bond addition (which is typical for non-catalytic chlorination with elemental chlorine), but also to the substitution chlorination stage, increasing the chlorine content in the product with an increase in the reaction time to 50.5%.

Указанный интервал изменения соотношения реагентов является оптимальным. Он определяется, во-первых, требованиями стехиометрии процесса, во-вторых, необходимостью иметь рабочий электролит достаточной электропроводности, в третьих, необходимостью наличия кислоты в растворе для избежания защелачивания электролита.The indicated interval of change in the ratio of reagents is optimal. It is determined, firstly, by the requirements of the stoichiometry of the process, secondly, by the need to have a working electrolyte of sufficient electrical conductivity, and thirdly, by the need for acid in the solution to avoid alkalization of the electrolyte.

Интервал температур, при которых проводится электролиз (20-90°С), также оптимален, поскольку при более низких температурах требуются определенные меры для охлаждения и понижается электропроводность, снижается выход по току, а использование более высоких температур осложняет реализацию способа, требуя принятия специальных мер, предотвращающих испарение из электролита. Интервал изменения рабочих плотностей тока определяется сложным химизмом протекающих при электролизе реакций и устанавливается экспериментально для достижения максимальной производительности процесса.The temperature range at which electrolysis is carried out (20-90 ° C) is also optimal, since at lower temperatures certain measures are required for cooling and conductivity is reduced, current efficiency is reduced, and the use of higher temperatures complicates the implementation of the method, requiring special measures preventing evaporation from the electrolyte. The range of changes in the working current densities is determined by the complex chemistry of the reactions occurring during electrolysis and is set experimentally to achieve maximum process performance.

Во всех нижеприведенных примерах электролиз проводят в электролизере без разделения катодного и анодного пространств с использованием графитового или платинового, или титанового, или ОРТА, или стеклоуглеродного катода с рабочей площадью поверхности 20-150 см2 и графитового или платинового, или ОРТА, или стеклоуглеродного анода с рабочей площадью поверхности 20-150 см2.In all the examples below, electrolysis is carried out in the electrolyzer without separation of the cathode and anode spaces using graphite or platinum, or titanium, or OPTA, or a glassy carbon cathode with a working surface area of 20-150 cm 2 and a graphite or platinum, or ORTA, or glassy carbon anode with a working surface area of 20-150 cm 2 .

Во время электролиза раствор перемешивают с помощью магнитной мешалки либо циркуляционным насосом. Строение полученных продуктов-галогенопарафинов доказано методами ЯМР-спектроскопии, элементного анализа, масс-спектрометрии, а также сопоставлением их физических характеристик с литературными данными из каталогов.During electrolysis, the solution is stirred using a magnetic stirrer or a circulation pump. The structure of the obtained halogen-paraffin products was proved by the methods of NMR spectroscopy, elemental analysis, mass spectrometry, as well as by comparing their physical characteristics with literature data from catalogs.

Пример 1Example 1

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 30 мл (35.7 г или 362 ммоль) 37% соляной кислоты и 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. По окончании электролиза электролит расслаивался на два слоя, органическая часть декантируют и промывают водой. Следы воды удаляют в вакууме водоструйного насоса. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Физико-химические показатели хлоропарафина приведены в таблице 1 (в столбце I). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 66.60; Н 11.60; Cl 21.80. По данным ЯМР (1Н, 13С), ИК-спектроскопии в продукте отсутствуют двойные связи, то есть это насыщенный хлоропарафин.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 30 ml (35.7 g or 362 mmol) of 37% hydrochloric acid and 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction. A platinum anode and cathode are used. Electrolysis is carried out at 20 ° at an anode current density of 100 A / m 2 . 3 F of electricity in terms of olefin C 17 H 34 is passed through the electrolyte. At the end of electrolysis, the electrolyte was stratified into two layers, the organic part was decanted and washed with water. Traces of water are removed in a vacuum of a water-jet pump. The yield of chloroparaffin is 13 g (100%). Physico-chemical parameters of chloroparaffin are shown in table 1 (in column I). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 66.60; H 11.60; Cl 21.80. According to NMR ( 1 H, 13 C), IR spectroscopy in the product there are no double bonds, that is, it is saturated chloroparaffin.

Пример 2Example 2

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 14.1 г (143 ммоль) 37% соляной кислоты и 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 65.60; Н 11.20; Cl 23.20.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 14.1 g (143 mmol) of 37% hydrochloric acid and 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and cathode are used. Electrolysis is carried out at 20 ° at an anode current density of 100 A / m 2 . 3F of electricity is passed through the electrolyte in terms of the olefin C 17 H 34 . The isolation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 13 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 65.60; H 11.20; Cl 23.20.

Пример 3Example 3

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 9.4 г (95 ммоль) 37% соляной кислоты, 2.8 г (48 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и титановый катод. Электролиз проводят при 30° при анодной плотности тока 200 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 65.60; Н 11.20; Cl 23.20.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 9.4 g (95 mmol) of 37% hydrochloric acid, 2.8 g (48 mmol) of NaCl, adding 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and a titanium cathode are used. The electrolysis is carried out at 30 ° at an anode current density of 200 A / m 2 . 3 F of electricity in terms of olefin C 17 H 34 is passed through the electrolyte. The isolation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 13 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 65.60; H 11.20; Cl 23.20.

Пример 4Example 4

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 8.2 г (83 ммоль) 37% соляной кислоты, 4.18 г (71 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют стеклоуглеродный анод и титановый катод. Электролиз проводят при 50° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3.8 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для С17Н34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 64.16; Н 10.17; С1 25.67.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 8.2 g (83 mmol) of 37% hydrochloric acid, 4.18 g (71 mmol) of NaCl, adding 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A glassy carbon anode and a titanium cathode are used. The electrolysis is carried out at 50 ° at an anode current density of 100 A / m 2 . 3.8 F of electricity in terms of olefin C 17 H 34 is passed through the electrolyte. The isolation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 13 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 64.16; H 10.17; C1 25.67.

Пример 5Example 5

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 8.2 г (83 ммоль) 37% соляной кислоты, 5.57 г (95 ммоль) NaCl, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и титановый катод. Электролиз проводят при 60° при анодной плотности тока 200 А/м2. Через электролит пропускают 4 Ф электричества в пересчете на олефин C17H34. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 13 г (100%). Рассчитано для С17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 66.12; Н 11.10; С1 22.78.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 8.2 g (83 mmol) of 37% hydrochloric acid, 5.57 g (95 mmol) of NaCl, adding 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and a titanium cathode are used. The electrolysis is carried out at 60 ° at an anode current density of 200 A / m 2 . 4 F of electricity, calculated as C 17 H 34 olefin, is passed through the electrolyte. The isolation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 13 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 66.12; H 11.10; C1 22.78.

Пример 6Example 6

Условия эксперимента и выделения продукта аналогичны примеру 1, но электролиз проводят при температуре 90°С.The experimental conditions and the isolation of the product are similar to example 1, but the electrolysis is carried out at a temperature of 90 ° C.

Пример 7еExample 7e

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют ОРТА (окисно-рутениевый-титановый) анод и стеклоуглеродный катод. Для достижения такого же, как в примере 1 содержания хлора, в продукте необходимо пропустить 3.2 Ф электричества.The experimental conditions are similar to example 1, but they use the ORTA (oxide-ruthenium-titanium) anode and glassy carbon cathode. To achieve the same chlorine content as in Example 1, 3.2 F electricity must be skipped in the product.

Пример 8Example 8

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют графитовые анод и катод. Для достижения такого же, как в примере 1 содержания хлора в продукте, необходимо пропустить 3.2 Ф электричества.The experimental conditions are similar to example 1, but use a graphite anode and cathode. To achieve the same chlorine content as in Example 1, 3.2 F of electricity must be skipped.

Пример 9Example 9

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 18.0 г (182 ммоль) 37% соляной кислоты, 5.0 г (85 ммоль) NaCl, добавлением 5 г (21 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 500 А/м2. Через электролит пропускают увеличивающееся количество электричества, значения которого в пересчете на олефин С17Н34 приведены в таблице 2. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 100%, но содержание хлора в нем зависит от количества пропущенного электричества. Найденное количество хлора в продукте в каждом случае приведено в таблице 2.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 18.0 g (182 mmol) of 37% hydrochloric acid, 5.0 g (85 mmol) of NaCl, adding 5 g (21 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and cathode are used. The electrolysis is carried out at 20 ° at an anode current density of 500 A / m 2 . An increasing amount of electricity is passed through the electrolyte, the values of which in terms of olefin C 17 H 34 are shown in table 2. The allocation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 100%, but the chlorine content in it depends on the amount of electricity passed. The found amount of chlorine in the product in each case is shown in table 2.

Пример 10Example 10

Рабочий раствор общим объемом 80 мл готовят смешением 35.7 г (362 ммоль) 37% соляной кислоты, 17 г (290 ммоль) NaCl, добавлением 19.8 г (83 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновый анод и ОРТА катод. Электролиз проводят при 20° при анодной плотности тока 1000 А/м2. Через электролит пропускают увеличивающееся количество электричества, значения которого в пересчете на олефин С17Н34 приведены в таблице 3. Процедура выделения аналогична 1. Выход хлоропарафина 100%, но содержание хлора в нем зависит от количества пропущенного электричества. Найденное количество хлора в продукте в каждом случае приведено в таблице 3. Физико-химические показатели хлоропарафина с содержанием хлора 48-50% приведены в таблице 1 (в столбце II). Дальнейшее пропускание электричества не приводит к увеличению содержания хлора в продукте.A working solution with a total volume of 80 ml is prepared by mixing 35.7 g (362 mmol) of 37% hydrochloric acid, 17 g (290 mmol) of NaCl, adding 19.8 g (83 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and an OPTA cathode are used. The electrolysis is carried out at 20 ° at an anode current density of 1000 A / m 2 . An increasing amount of electricity is passed through the electrolyte, the values of which in terms of olefin C 17 H 34 are shown in table 3. The allocation procedure is similar to 1. The yield of chloroparaffin is 100%, but the chlorine content in it depends on the amount of electricity passed through. The found amount of chlorine in the product in each case is shown in table 3. Physico-chemical parameters of chloroparaffin with a chlorine content of 48-50% are shown in table 1 (in column II). Further transmission of electricity does not increase the chlorine content of the product.

Пример 11Example 11

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют фракции олефинов С2026 (31 ммоль). Выход хлоропарафина 12.2 г (100%). Рассчитано для С23Н46Cl2, %: С 70.23; Н 11.70; Cl 18.07. Найдено, %: С 66.12; Н 11.10; Cl 18.40. nD20 1.469.The experimental conditions are similar to example 1, but using fractions of olefins With 20 -C 26 (31 mmol). The yield of chloroparaffin is 12.2 g (100%). Calculated for C 23 H 46 Cl 2 ,%: C 70.23; H 11.70; Cl 18.07. Found,%: C 66.12; H 11.10; Cl 18.40. n D 20 1.469.

Пример 12Example 12

Условия эксперимента аналогичны примеру 1, но используют фракции олефинов заводской маркировки C28 и выше с преимущественным содержанием углеводородов С2830 (25 ммоль). Температура электролиза составляет 75°С. Выход хлоропарафина 12.2 г (100%). Рассчитано для С29Н58Cl2, %: С 72.95; Н 12.16; Cl 14.89. Найдено, %: С 70.65; Н 10.95; Cl 18.40. Продукт твердый, т.пл. 72°С.The experimental conditions are similar to example 1, but use fractions of olefins of factory labeling C 28 and higher with a predominant content of hydrocarbons C 28 -C 30 (25 mmol). The electrolysis temperature is 75 ° C. The yield of chloroparaffin is 12.2 g (100%). Calculated for C 29 H 58 Cl 2 ,%: C 72.95; H 12.16; Cl 14.89. Found,%: C 70.65; H 10.95; Cl 18.40. The product is solid, so pl. 72 ° C.

Пример 13Example 13

Рабочий раствор общим объемом 40 мл готовят смешением 20 г (99 ммоль) 40% бромистоводородной кислоты, 4.0 г (39 ммоль) NaBr, добавлением 10 г (42 ммоль) фракции олефинов C16-C18 и воды. Используют платиновые анод и катод. Электролиз проводят при 30° при анодной плотности тока 100 А/м2. Через электролит пропускают 3 Ф электричества в пересчете на олефин С17Н34. Процедура выделения аналогична 1. Выход бромопарафина 16.7 г (100%). Рассчитано для C17H34Br2, %: С 51.26; Н 8.54; Br 40.20. Найдено, %: С 51.78; Н 7.35; Br 40.87, nD20 1.4822.A working solution with a total volume of 40 ml is prepared by mixing 20 g (99 mmol) of 40% hydrobromic acid, 4.0 g (39 mmol) of NaBr, adding 10 g (42 mmol) of the C 16 -C 18 olefin fraction and water. A platinum anode and cathode are used. The electrolysis is carried out at 30 ° at an anode current density of 100 A / m 2 . 3 F of electricity in terms of olefin C 17 H 34 is passed through the electrolyte. The isolation procedure is similar to 1. The output of bromoparaffin is 16.7 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Br 2 ,%: C 51.26; H 8.54; Br 40.20. Found,%: C 51.78; H 7.35; Br 40.87, n D 20 1.4822.

Пример 14Example 14

Условия эксперимента и выделения продукта аналогичны примеру 9, но электролиз проводят при анодной плотности тока 1400 А/м2 и через электролит пропускают 3 Ф электричества. Выход хлоропарафина 25.91 г (100%). Рассчитано для C17H34Cl2, %: С 66.02; Н 11.00; Cl 22.98. Найдено, %: С 60.93; Н 10.74; Cl 28.33.The experimental conditions and the isolation of the product are similar to Example 9, but the electrolysis is carried out at an anode current density of 1400 A / m 2 and 3 F of electricity is passed through the electrolyte. The yield of chloroparaffin is 25.91 g (100%). Calculated for C 17 H 34 Cl 2 ,%: C 66.02; H 11.00; Cl 22.98. Found,%: C 60.93; H 10.74; Cl 28.33.

Пример 15Example 15

Условия эксперимента, выделения продукта и результат аналогичны примеру 3, но используют хлорид калия.The experimental conditions, isolation of the product and the result are similar to example 3, but using potassium chloride.

Пример 16Example 16

Условия эксперимента, выделения продукта и результат аналогичны примеру 14, но используют бромид калия.The experimental conditions, the isolation of the product and the result are similar to example 14, but using potassium bromide.

Таким образом, предлагаемый способ получения галогенопарафинов обладает следующей технико-экономической эффективностью:Thus, the proposed method for producing halogen-paraffins has the following technical and economic efficiency:

1) позволяет получать галогенопарафины с высоким выходом из доступного нетоксичного сырья - галогенида натрия или калия и галогеноводородной кислоты в качестве галогенирующих агентов;1) allows you to get halogen-paraffins with a high yield of available non-toxic raw materials - sodium or potassium halide and hydrohalic acid as halogenating agents;

2) выделение продукта очень простое и экономичное - декантацией;2) product isolation is very simple and economical - by decantation;

3) позволяет использовать различные галогенирующие агенты - хлориды и бромиды (соли и кислоты);3) allows the use of various halogenating agents - chlorides and bromides (salts and acids);

4) одностадийность, мягкие условия процесса;4) one-stage, mild process conditions;

5) малоотходность способа, поскольку электролит с избытком галогенида регенерируется при выделении и может быть использован в новом цикле синтеза целевых соединений;5) low-waste method, since an electrolyte with an excess of halide is regenerated during isolation and can be used in a new cycle of synthesis of target compounds;

6) способ позволяет получать продукты с различным содержанием хлора в хлоропарафине - от 21 до 50%;6) the method allows to obtain products with different chlorine content in chloroparaffin - from 21 to 50%;

7) упрощение процесса достигается за счет использования электролизера простой конструкции, характеризующегося низким напряжением на нем, и, следовательно, экономичностью, а также большим набором возможных материалов электродов.7) the simplification of the process is achieved through the use of an electrolyzer of simple design, characterized by a low voltage on it, and, consequently, cost-effectiveness, as well as a wide range of possible electrode materials.

На основе предлагаемого способа была создана опытно-экспериментальная установка с рабочим объемом электролизера 5 л с принудительной циркуляцией электролита для электрохимического галогенирования высших технических альфа-олефинов, наработаны опытные партии галогенопарафинов с содержанием хлора 23% и 48% по 2 кг в каждой партии. Технические характеристики продуктов, полученных заявляемым электрохимическиим способом, хорошо совпадают с характеристиками хлоропарафинов, выпускаемых промышленным способом по классической технологии, основанной на газообразном хлоре, на ЗАО «Химпром» в Новочебоксарске (таблица 4).Based on the proposed method, a pilot plant was created with an electrolyzer working volume of 5 l with forced circulation of an electrolyte for electrochemical halogenation of higher technical alpha olefins, experimental batches of halogen-paraffins with a chlorine content of 23% and 48% of 2 kg in each batch were developed. The technical characteristics of the products obtained by the claimed electrochemical method are in good agreement with the characteristics of chloroparaffins manufactured industrially using the classical technology based on gaseous chlorine at ZAO Khimprom in Novocheboksarsk (table 4).

Таблица 1.
Физико-химические показатели продукта хлорирования альфа-олефинов Cl6-C18 с различным содержанием хлора.
Table 1.
Physico-chemical characteristics of the chlorination product of alpha-olefins C l6 -C 18 with different chlorine content.
No. ПоказательIndicator Техническая документацияTechnical documentation Величина показателяIndicator value I содержание хлора: 21-23%I chlorine content: 21-23% II содержание хлора: 48-50%II chlorine content: 48-50% 1one Внешний видAppearance -- Бесцвет./св. - желт. жидкостьColorless./St. - yellow. liquid Бесцвет./св. - желт. жидкостьColorless./St. - yellow. liquid 22 Плотность, d420, г/см3 Density, d 4 20 , g / cm 3 ГОСТ 3900-47GOST 3900-47 0,94770.9477 1,13461,1346 33 Показатель преломления, nD20 Refractive Index, n D 20 ГОСТ 18995.2-73GOST 18995.2-73 1,46451.4645 1,49401.4940 4four Вязкость кинематическая при 25°С, сСтKinematic viscosity at 25 ° С, cSt ГОСТ 33-66GOST 33-66 16,416,4 178,65178.65 55 Температура вспышки в открытом тигле, °СFlash point in open crucible, ° С ГОСТ 4333-48GOST 4333-48 ~173~ 173 ~220~ 220 66 Температура застывания, °СPour point, ° C ГОСТ 20287-74GOST 20287-74 -18-eighteen -39-39 77 Йодное числоIodine number ГОСТ 2070-55GOST 2070-55 1,981.98 1,021,02 88 Молекулярная масса (криоскопия)Molecular weight (cryoscopy) Практикум по физич. орг. химии. Н.Исааке. Мир; М. 1972, с.45.Workshop on the physical. org chemistry. N. Isaac. Peace; M. 1972, p. 45. 347347 448448

Таблица 2.
Характеристики хлоропарафина в зависимости от количества пропущенного электричества (по примеру 9).
Table 2.
Characteristics of chloroparaffin, depending on the amount of transmitted electricity (as in example 9).
Количество электричества, ФThe amount of electricity, f nD20 n D 20 %, Cl% Cl 1one 1.4571.457 13.113.1 22 1.4611.461 17.217.2 33 1.4621.462 18.218.2 4.54.5 1.4651.465 21.321.3 1010 1.4761.476 32.032.0 11.511.5 1.4771.477 33.033.0 20twenty 1.4821.482 38.538.5 2828 1.4871.487 43.043.0

Таблица 3.
Характеристики хлоропарафина в зависимости от количества пропущенного электричества (по примеру 10).
Table 3.
Characteristics of chloroparaffin, depending on the amount of transmitted electricity (as in example 10).
Количество электричества, ФThe amount of electricity, f nD20 n D 20 %, Cl% Cl 33 1.4771.477 33.033.0 4four 1.4861.486 42.642.6 4.54.5 1.4921.492 48.748.7 1010 1.4941.494 50.550.5

Таблица 4.
Сравнение показателей качества хлорированных парафинов (из альфа-олефинов C16-C18)
Table 4.
Comparison of the quality indicators of chlorinated paraffins (from alpha-olefins C 16 -C 18 )
ПоказательIndicator Марка (ОАО «Химпром»)Brand (OJSC "Khimprom") Хлоропарафины R-Cln no заявляемому способуChloroparaffins R-Cl n no the claimed method ХП-250HP-250 ХП-470HP-470 Присоединительное хлорированиеConnect chlorination Заместительное хлорированиеSubstitution Chlorination Плотность при 20°С, кг/м3 Density at 20 ° С, kg / m 3 950-1020950-1020 11801180 950950 11351135 Массовая доля хлора (Cl), %Mass fraction of chlorine (Cl),% 24-2924-29 45-4945-49 24-2624-26 45-5045-50 Йодное числоIodine number -- 4four 22 1one

Claims (3)

1. Способ получения галогенированных парафинов, включающий проведение электролиза олефинов в присутствии водного раствора галогеноводородной кислоты и ее соответствующей соли в бездиафрагменном электролизере, отличающийся тем, что в качестве олефинов используют высшие α-олефины фракций C16-C28 и выше, взятые в мольном соотношении кислота:соль:олефин=(2÷14,2):(0÷3,5):1, и процесс ведут при температуре 20-90°С и анодной плотности тока 100-1400 А/м2.1. The method of producing halogenated paraffins, including the electrolysis of olefins in the presence of an aqueous solution of hydrohalic acid and its corresponding salt in a diaphragmless electrolyzer, characterized in that the higher α-olefins of fractions C 16 -C 28 and higher, taken in molar ratio, are used as olefins acid: salt: olefin = (2 ÷ 14.2) :( 0 ÷ 3.5): 1, and the process is carried out at a temperature of 20-90 ° C and anode current density of 100-1400 A / m 2 . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве галогеноводородной кислоты используют соляную или бромистоводородную кислоты, а в качестве солей - их натриевую или калиевую соль.2. The method according to claim 1, characterized in that hydrochloric or hydrobromic acids are used as hydrohalic acid, and their sodium or potassium salt is used as salts. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что бездиафрагменный электролизер снабжен графитовым, или платиновым, или титановым, или окисно-рутениево-титановым, или стеклоуглеродным катодом и графитовым, или платиновым, или окисно-рутениево-титановым, или стеклоуглеродным анодом.3. The method according to claim 1, characterized in that the diaphragmless electrolyzer is equipped with a graphite, or platinum, or titanium, or ruthenium-titanium oxide, or glassy carbon cathode, and a graphite, or platinum, or ruthenium-titanium oxide, or glassy carbon anode.
RU2005118934/04A 2005-06-10 2005-06-10 Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins RU2288908C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005118934/04A RU2288908C1 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005118934/04A RU2288908C1 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2288908C1 true RU2288908C1 (en) 2006-12-10

Family

ID=37665575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005118934/04A RU2288908C1 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2288908C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Калинин И.А., Стендер В.В. Электролитическое окисление и хлорирование этилена. Журнал прикладной химии. Том 19, №10-11, 1946, с.1045-1050. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4376019A (en) Halogenation process
US6787019B2 (en) Low temperature alkali metal electrolysis
US4162948A (en) Method of dehalogenating halogenated hydrocarbon to yield elemental halogen
JPH01198491A (en) Electrochemical synthesis of alpha-saturated ketone
CN109503315A (en) The preparation method of tetrafluoropropene
JPH069446A (en) Low temperature conversion of alkane
EP2897930A1 (en) Process for the production of chlorinated propenes
JPWO2007125972A1 (en) Method for producing hexafluoro-1,3-butadiene
RU2288908C1 (en) Method for preparing halogenated paraffin based on higher alpha-olefins
NO153614B (en) PROCEDURE AND ELECTROLYCLE CELLS FOR THE PREPARATION OF ALKANDIOLS.
US20100130798A1 (en) Production process for 1,2,3,4-tetrachlorohexafluorobutane and refining process
EP0364103B1 (en) Production of fluorocarbons
FI79863C (en) FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV HALOGEN UR KLOR- OCH BROMAETTIKSYROR.
US3658685A (en) Combination electrode
US2449233A (en) Processes for the preparation of fluorine-containing cyclic hydrocarbons
JPH0238573B2 (en)
JP5378205B2 (en) Electrochemical preparation method of halogenated carbonyl group-containing compound
FI84918C (en) FOERFARANDE FOER INFOERING AV GRUPPER MED REAKTIONSFOERMAOGA TILL JODOPOLYFLUOROALKANER GENOM ELEKTROKEMISK REDUCERING.
TWI389882B (en) An electrochemical process to prepare a halogenated carbonyl group-containing compound
GB1597934A (en) Process for producing a tetraalkylthiuram disulphide
PL90034B1 (en)
US3692646A (en) Electrochemical chlorination of hydrocarbons in an hci-acetic acid solution
SU884263A1 (en) Process for preparing 1,2-dichloroethane
JP2008127318A (en) Method for producing fluorine-containing fluorosulfonylalkyl vinyl ether
Sartori et al. Electrochemical synthesis of polyfluorinated compounds with functional groups

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20070605

PD4A Correction of name of patent owner
QZ4A Changes in the licence of a patent

Effective date: 20070605

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180611