SU1608201A1 - Способ утилизации хлорорганических отходов производства хлоропрена из бутадиена - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к утилизации хлорорганических отходов производства хлоропрена и бутадиена. Полученный в результате утилизации полимерный продукт может найти применение в лакокрасочной промышленности. Упрощение способа утилизации (из двухстадийного до одностадийного), улучшение экологии (изменение технологии исключает использование токсичного хлора и побочных продуктов, сопутствующих ему

исключение образовани  минерализованных сточных вод), а также улучшение антикоррозионных свойств покрытий, содержащих продукт утилизации, достигаетс  тем, что легкую фракцию отходов со стадий хлорировани  бутадиена и изомеризации полимеризуют в атмосфере азота при 0-60°С в течение 1,0-2,5 ч в среде органического растворител , выбранного из группы, включающей бензол, толуол, ксилол, при объемном отношении отход: растворитель, равном 2-5:1. В качестве катализатора используют 1,5-3,0 мас.% треххлористого алюмини  в расчете на отход. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к области

.::.-.:-.-r.i

нение в лакокрасочной промышленности дл  изготовлени  клеев и красок универсального назначени  на основе поли- мерных продуктов.

Цель изобретени  - упрощение и улучшение экологии способа утилизации повышение свойств антикоррозионных ™ композиций, содержащих продукт ути- лизации.

В производстве хлоропрена из бутадиена образуютс  хлорорганические отходы в количестве 283 кг на 1 т целевого продукта, которые обезвреживают  путем сжигани . На стадии хлорироани  бутадиена и каталитической изоеризации образующихс  дихлорбутенов олучают легкую фракцию хлорорганичес- их отходов.

Состав отходов легкой фракции,

ас.%:

СП СИ-СИ СП2 (

С1 .

(о -хлоропрен)70-82

CHj С - СН CHj

С1

(А-хлоропрен) СНз-СН СН-С1 , (кротилхлорид)

10

15

СИ С1-СНС1-СН СН,,

(з ,4-дихлорбутен-1) О- 2 Эти отходы также уничтожаютс  пу- 20 тем огневого обезвреживани . 1 Огневое обезвреживание хлороргани- :чес:ких отходов, распространено на мно- гих производствах хлорной промышленности , при этом отходы, содержащие до 75 мас.% св занного хлора, при 800 - 1300°С сжигаютс  с адсорбцией хлористого водорода водой или разбавленной сол ной кислотой Известно, что в присутствии 2 мас.% воды и избытка кис- 30 лорода предотвращаетс  образование свободного хлора и сазки. Ввиду меньшей калорийности отходы необходимо сжигать в специальной- горелке при 1400-2000 С с использованием дополнительного горю-35 чего. Однако в продуктах сгорани  об- наружено до 65% фосгена, а также свободный хлор, очистка от этих компонентов крайне сложна. Процесс нерентабелен , тер етс  большое количество цен- 40 . ных веществ, кроме того, он экологически несо.вершенен.

Пример 1. В круглодонную реакционную колбу с рубашкой дл  поддержани  заданной температуры реакции 45 термостатированием, снабженную термометром , охлаждающим обратным холодильником с трубкой дл  вьщелени  и поглощени  хлористого водорода, капельной воронкой, трубкой дл  барботажа азота so и мешалкой, при 50°С загружают 0,354 т 1ШОРИСТОГО алюмини . Затем при перемешивании из капельной воронки в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Процесс сопровождаетс  выделением хлористого 55 водорода и бурным экзотермом, i

З а ходом процесса наблюдают по изменению состава реакционной смеси.

анализ которой провод т по данным га- зожидкостной хроматографии на приборе ЛХМ-8МД (газ-носитель - гелий, скорость 40 мл/мин, размеры стальных колонок 3000x3 мм, температура , наполнители - апеезон L 5% и полиэти- ленгликоль 5% на хромсорбе W). Количественное определение компонентов реакционной смеси провод т методом внутренней нормализации.

По завершении процесса образуетс  густа  масса темного цвета. Дл  проведени  спектрального анализа осаждение и промывку полученного продукта производ т этиловым спиртом и после декантации последнего остаточное количество спирта удал ют в вакуум-сушилке . Конверси  отходов составл ет 82% (14,514 г), выход высокомолекул рных соединений (ВМС) 75% (13,275 г). Пример 2. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загр.у- жают 0,354 г хлористого алюмини , 15,996 г ксилола и прИ 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 76% (13,452 г) выход ВМС 25% (4,625 г).

Пример 3. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 31,992 г ксилола и при 50 С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси отходов составл ет 75% (13,275 г), выход 23% (4,23 г).

Пример 4. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 7,912 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 97% (17,169 г) выход АМС 96% (21,15 г).

Пример 5. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 100% (17,7 г) выход ВМС 100% (21,175 г).

Пример 6. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 3,956 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходо  составл ет 99% (17,523 г) выход ВМС 97% (20,19 г).

П р и- м -е р 7. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини .

3,165 г ксилола и при в течени 2ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 99% (17,523 выход ВМС 94% (18,852 г).

Пример 8. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загруж ют 0,177 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 90% (15,93 г) выход ВМС 89% (18,525 г).

Пример 9. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,266 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при в течение 2 ч до бавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 97% (17,169 г выхад ВМС 96% (20,28 г).

Пример 10. Способ провод т аналогично примеру К В колбу загружают 0,443 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отхода составл ет 100% (17,7 г), выход ВМС 100% (21,465 г).

Пример 11. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,531 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 100% (17 7 г) выход ВМС 94% (20,055 г),

Пример 12. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини .

5,275 г ксилола и при -ТО°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Кон верси  отходов составл ет 92% ( (16,284 г), выход ВМС 94% (18,389 г). Пример 13. Способ провод т аналогично примеру 1. в колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 0°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 96% (16 992 г) выход ВМС 94% (19,566 г).

Пример 14. Способ провод т аналогично примеру 1. в колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 25 с в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конвер си  отходов составл ет 98% (17,346 г) выход ВМС 97% (20,375 г).

Пример 15. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 40 с в течение 2 ч добавл ют,. 17,7 г отхода. Конвер

I

е г

1608201

а .

си  отходов составл ет 100% (17,7 г), выход ВМС 99% (20,983 г).

Пример 16. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , . 5,275 г ксилола и при 55°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 100% (16,7 г) 10 выход ВМС 97% (20,51 г).

Пример 17. Способ провод т аналогично примеру 1. В-колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 2,275 г ксилола и при 60°С в течение J5 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 100% (17,7 г) выход ВМС 95% (20,116 г).

Пример 18. Способ провод т аналогично примеру 1. в колбу загру- 20 жают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при в течение 1 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 96% (16,992 г) выход ВМС 95% (19,736 г). 25 Пример 19. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при 50°С в течение 1,5 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конвер 30 си  отходов составл ет 98% (17,346 г) выход ВМС 98% (20,614 г).

Пример 20. Способ провод т аналогично примеру К В колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 35 ксилола и при 50°С в течение 2,5 г добавл ют 17,7 г отходов. Конверси  отходов составл ет 100% (17,7 г), выход ВМС 97% (20,546 г).

Пример 21. Способ провод т 40 аналогично примеру 1. в колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г ксилола и при в течение 3 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверси  отходов составл ет 100% (17 7 г) 45 выход ВМС 91% (19,2 б9 г). Пример 22. Способ провод т аналогично примеру 1. в колбу загружают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г толуола и при 50°С в течение 0 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конверт си  отходов составл ет 100% (17 7 г) выход ВМС 100% (21,195 г).

Пример 23. Способ провод т аналогично примеру 1. В колбу загру- 5 жают 0,354 г хлористого алюмини , 5,275 г бензола и при 50°С в течение 2 ч добавл ют 17,7 г отхода. Конвер- си  отходов составл ет 100% (17 7 г) выход ВМС 100% (21,195 г).

Данные по примерам осуществлени  каталитической утилизации хлороргани- отходов легкой фракции производства хлоропрена из бутадиена при ; использовании в качестве растворител  ксилола приведены в табл. 1.

При отсутствии растворител  выход высокомолекул рных соединений составл ет 75%, а конверси  отходов 82%, что объ сн етс  бурным протеканием реакции и, следовательно, частичным осмолением реакционной смеси. Степень полимеризации полимера составл ет 40-65 мономерных единиц. ; Более идеаль ное исследование спектров ЯМР позвол ет установить состав сополимеров, в котором 90% составл ет ot- и| |-хло- ропрен, 6,5% кротилхлорид и 2-3% 3,4- -дихлорбутен. Растворитель входит в полимерную цепь.

В табл. 2 приведены сравнительные данные предлагаемого способа утилизации и известного.

Известный способ заключаетс  в предварительном хлорировании отходов легкой фраки(ии с последующим водно- щелочным дегидрохлорированием в услови х межфазного катализа в присут

ствии каталитической смеси - катамина АБ и дипроксида. При дегидрохлориро- вании происходит одновременно полимеризаци  образующихс  мономеров.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ утилизации хлорорганических отходов производства хлоропрена из бутадиена путем осуществлени  полимеризаций в присутствии катализатора легкой фракции отходов со стадий хлорировани  бутадиена и изомеризации, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  и улучшени  экологии способа утилизации, повышени  свойств антикоррозионных композиций, содержащих продукт утилизации, полимеризацию осуществл ют в атмосфере азота, в среде ароматического растворител , выбранного из группы, включающей бензол, толуол, ксилол, при объемном соотношении легкой фракции отходов к растворителю от 2:1 до 5:1 соответственно при 0-60°С в течение 1,0-2,5 ч, при этом в в качестве катализатора используют 1,5-3,0 мас.% от Ьтходов треххлористо- го алюмини .

   Таблица 1

   1608201

   JO Продолжение табл. i

   3:1

   3:1 3:1

   3:1

   2,0 2,0 2,0 2,0

   Без растворител . Растворитель - толуол.

   Лвухстадиен Процесс сопровождаетс  образованием большого количества

   В результате растворной полимеризации образуетс  лакова  смесь, готова  к

   употреблению; технологи  практически безотходна

   Выделение НС1 происходит по известному способу в большей мере чем по предлагаемому, что соответствует проведению стадии дегидрохлорирова- ни 

   2,5 3,0 2,0 2,0

   100 100 100 100

   97

   91

   100

   100

   Таблица 2

   Одностадиен

   В результате растворной полимеризации образуетс  лакова  смесь, готова  к