SU454733A3 - Способ получени трихлорэтилена, тетрахлорэтана и пентахлорэтана - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам одновременного цолучени  тетрахлорзтана, трихлорэтилена и пентахлорэтана хл-орированием дихлорэтиленов .

Известен процесс низкотемпературного хлорировани  дихлорэтилена в отсутствие света в присутствии би-пол рного апротонного растворител , например нитрометана. Ироцесс идет с замещением атома водорода ненасыщенного центра при действии хлора на олефин . Одновременно происходит присоединение хлора с получением тетрахлорэтана.

Особенность применени  бипол рного апротонного растворител  заключаетс  в необходимости введени  третьего компонента, который может взаимодействовать с хлором, кроме того, необходимо проводить дополнительную очистку продуктов реакции дл  его удалени .

Иредлагаемый способ получени  трихлорэтилена , тетрахлорэтана и пентахлорэтана каталитическим хлорированием дихлорэтилена При защите от светового облучени  с последующим выделением целевого продукта известными приемами отличаетс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса, его ведут в присутствии 0,008-0,1 вес. % хлористого железа при давлении до 1 бар и температуре 25-120°С.

Процесс желательно осуществл ть в среде хлоруглеводородов преимущественно при 40- 95°С.

Под термином «дихлорэтилен подразумевают 1,1-дихлорэтнлен, который может содержать 1,2-дихлорэтилены (цис- и/или трансгазомеры ) в любых пропорци х, преимущественно 20-70 мол. %. Предпочтительно использовать исходный ди.члорэтилен, содерл ;ащий менее 0,1 вес. % стабилизатора. Однако дл  реакции хлорировани  можно примен ть исходный дихлорэтилен, содержащий до 0,03

вес. % стабилизатора, такого как фенол или л-метоксифенол.

В качестве растворител  дихлорэтилена можно использовать галоидированные алифатические углеводороды, такие как 1,1,2,2тетрахлорэтан , пентахлорэтан и/или другие инертные соединени , не летучие в рабочих услови х реакции, например 1,2-ди.хлорэтан, гексахлорбутадиен, иентахлорфторэтан. Наиболее предпочтительно примен ть в качестве

растворител  хлористые соединени , полученные предлагаемым способом. Кроме того, дихлорэтилен можно вводить в реакционную

среду, предварительно разбавленным млн неразбавленным названным растворителем.

Предлагаемые катализаторы могут представл ть собой кислоту. Льюиса и .особенно галоидное железо и/или железо, которое иревращаетс  в хлорное железо и/нли в хлорокись железа во врем  реакции хлорировани  дихлорэтнленов.

Количество трихлорэтнлена и/илн неитахлорэтаиа увеличиваетс  с увелнченнем количества введенного катализатора нрнмерно до 0,008 вес. % FeCls в реакционной среде. Таким образо.м, необходимое количество катализатора выше или равно 0,008 вес. %, иреимуществеино 0,0i-0,1 вес. %.

Прн концентраци х катализатора выше 0,008 вес. % РеС1з нснользоваиие световых лучей не оказывает вли н1 Я на кинетику или выход в результате хлорировани , механизм иоследнего в этом случае ионный.

Таким образом, скорость хлорировани  1,1дихлорэтилена больше, чем скорость хлорировани  цис- и гране-1,2-дихлорэтиленов, пентахлорэтан образуетс  вследствие хлорировани  трихлорэтилена. Трихлорэтилен нолучаетс  исключительно нри замеш,ающем хлорировании 1,1-днхлорэтиле а н/или при дегидрохлорирэвании 1,1,1,2-тетрахлорэтаиа.

Употребл емый хлор может быть нлн в жидком виде, затем его превращают в газ иеред введением в реакцию, или в газообразном необработаииом состо нни, в котором его отбирают на выходе из цехов производства хлора. Выход тетрахлорэтана, трн.хлорэтилена и/или иентахлорэтана ирактически не измен етс , в зависимости от того используют ли л идкий хлор с чистотой 99,9% илн хлор с чистотой 95%, основные ирнмеси - С02, О2, Na, Н2 н СО. Используемый хлор может быть разбавлен инертными газами.

Мол рное отношеиие хлора к дихлорэтилену составл ет 0,3-3, предпочтительно 0,6-2.

Врем  реакции 2-25 час, преил уществеиио 3-15 час. Кроме того, дл  времени реакции 2-5 час очень важно .;схаиически нере.меишвать реакционную среду дл  получени  наи ,чучших выходов асимметрического тетрахлорэтана , трнхлорэтилена и иентахлорэтана. Однако роль перемешивани  незначительна ири более продолжительном времени пребывани , наиример свыше 8 час.

В ходе реакции хлорировани  образуетс  столько же молей сол иой кислоты, сколько получаетс  молей трихлорэтилена и/или иентахлорэтана . Эту сол ную кислоту выдел ют любым известным снособом, наирнмер иовышением температуры реакциониой среды, что приводит к ее отгоике, или же уносом сол ной кислоты газообразным хлором и/или газами,

инертными в услови х реакции, например СОз, N2, Оа, Н2 н СО.

Давление, оказываемое на реакционную среду, может содействовать образованию трихлорэтилеиа и/или иентахлорэтана, то оно не

должно превышать 1 бар. Давление выше 1 бар, наиример 3-10 бар, направл ют реакцню на образование 1,1,1-трихлорэтана в ущерб тетрахлорэтану, трихлорэтилеиу и/нли иентахлорэтану.

П р и м е р ы 1 и 2. В стекл нный реактор ири и защите от света, перемешива , ири атмосферном давлении ввод т 100 моль/ час 1,1-дихлорэтилена с чистотой 99,9%,

93 моль/час газообразиого хлора с чистотой 95-97% и хлорное железо. Врем  иребываии  в реакторе составл ет 4 час.

Результаты, приведенные в таблице, показывают , что выше определенной концентрации

хлориого железа в реакционной среде, (около 0,01 вес. %) состав жндких продуктов реакции больше не измен етс .

Напротив, результаты сравнительных примеров 3, 4 и 5, приведенные в таблице и иолученные при количеетве хлориого железа ниже 0,008 вес. % при прочих иде1ггичных экспериментальных услови х, показывают, что состав продуктов реакции измен етс  в соответствии с количеством использованного катализатора .

Пример 3. В реактор из обычной стали непрерывно ввод т ири 115-120°С, перемешивании н атмосферном давленнн 100 моль/час смеси 1,1-дихлорэтилена и цис-, гране-1,2-дихлорэтилена и 152 моль/час хлора, названна 

смесь как и хлор имеет чистоту 99,8%. Врем  пребывани  в реакторе 8 час и степень превращени  дихлорэтиленов около 100 мол. %. Реакциоиный ноток содержит 0,025 вес. % хлорного железа, образующегос  в результа