SU654602A1 - Способ получени хлорпроизводных толуола - Google Patents

Description

ной валентности предпочтительно используют хлорид меди, кобальта или никел , в качестве носител  - пемзу или целит. Отличительными признаками изобретени   вл етс  использование катализатора, содержащего в качестве активной фазы хлорид металла переменной валентности на твердом носителе с удельной поверхностью 2-10м /г. Предпочтительно используют катализатор , содержащий 0,5-1% вес. хлорида металла в расчете на носитель, в качестве хлорида металла переменной валентности предпочтительно используют хлорид меди, кобальта или никел , а в качестве носител  - пемзу или целит. Катализаторы с содержанием 0,5-1%вес15 вышеназванных хлоридов металлов не снижали заметно активности при работе в течение 1000ч, падение конверсии углеводорода не превышает 0,8%; Величина удельной поверхности катализатора существенньш образом вли ет на процесс. Примене-20 ние носителей с удельной поверхностью выще 10 вызывает образование значительных количеств смолообразных продуктов. Дл  создани  изотермических условий в стационарном слое катализатора в качест-. ве разоавителеи можно примен ть азот или гелий. Допускаетс  использование кип щего сло  катализатора. В этом случае отпадает необходимость в применении разбавителей . Использование предложенного способа позвол ет получить следующие ре- 30 зультаты. 5 При мольном соотношении толуол:хлор 1:1, температуре 450°С и времени контакта 3 сек. конверси  толуола за проход 72,14- 73,96% мол., конверси  хлора 84,70- 89,31% мол, селективность образовани  хлористого бензила 77,43-83,85% мол. выход хлористого бензила 55,80-60,3% мол. (от теории на пропущенный толуол). При мольном соотношении толуол:хлор -1;4, температуре 450°С, времени контакта 12 сек конверси  толуола за проход 98,14% мол., конверси  хлора 70,80% мол., селективность образовани  бензотрихлорида 82,34% мол., выход бензотрихлорида 78,50% мол. (от теории на пропущенный толуол), Пример 1. Хлорирование толуола провод т в реакторе проточного типа со стационарным слоем катализатора. Реактор представл ет собой стекл нную трубку с внутренним диаметром 20 и длиной-200 мм. В центре реактора размещаетс  карман дл  термопары и трубка дл  ввода хлора. Испаренный толуол поступает в реакционную зону через боковое отверстие, предварительно пройд  через змеевик, служащий дл  подогрева сырь  до температуры реакции. Конструкци  реактора позвол ет исключить объемное хлорирование, поскольку исходные реагенты раздельно поступают в, зону, заполненную катализатором. Дл  создани  изотермических условий реакционную смесь разбавл ют инертным газом. Продукты реакции анализируют следующим образом. Количество НС1 и Cia. определ ют титрованием, катализат анализируют хроматографическим методом. Результаты опыта представлены в таблице . Показано вли ние солей металлов переменной валентности (CuCla, CoCU, NiCl) процесс получени  хлористого бензила хлорированием толуола (опыты 1-3). Опыты провод тс  по вышеописанной методике при температуре 450°С, времени контакта 3 сек. и соотношении толуол:хлор-1:1. Подача толуола 909 НМЛ/ч, хлора 909 нмл/ч, инертного газа (гели ) 4804,2 нмл/ч. Дл  приготовлени  катализатора во всех опытах берут пемзу с удельной поверхностью 10м2/г(фра ци  2-3 мм). Носитель предварительно отмывают при кип чении сол ной кислотой от солей т желых металлов, затем водой и высушивают при температуре 120-130°С в течение 4 ч. Приготовленный таким образом носитель взвешивают и погружают в раствор с расчетным количество.м соли. Например , дл  приготовлени  катализатора, содержащего 1% Си на пемзе, берут ,12% вес. CuCl2 и 97,88% вес. пемзы. Избыток раствора удал ют нагреванием при посто нном перемешивании на вод ной бане. Окончательную сушку катализатора ведут при температуре 120°С до посто нного веса. Услови  и результаты опытов № 1-3 приведены в таблице. Катализаторы реакции, после наработки их в каждом опыте в количестве, достаточном дл  перегонки, фракционируют в вакууме . Например, из 50 г катализата, наработанного в услови х опыта № I, при температуре 73-75°С (171 мм рт. ст.) выдел ют 32,9 г хлористого бензила с d4° 1,1060 и ,5398. Пример 2. Показано вли ние хлоридов металлов переменной валентности (СиСЬ, NiCU) на процесс получени  бензотрихлорида хлорированием толуола (опыты № 4,5) По описанной выше методике при температуре 450°С и времени контакта 12 сек. через катализатор, содержащий вышеуказанные хлориды на носител х с удельной поверхностью 2-10 , пропускают 909 нмл/ч толуола, 3636 нмл/ч хлора и 8955 нмл/ч инертного газа. Например, в опыте № 4 хлорирование провод т в присутствии хлорной меди на пемзе с удельной поверхностью 10 . Количество Си2 составл ет 1% от веса носител . Катализат реакции (опыт № 4) после наработки его в количестве 80 г фракционируют в вакууме при температуре 104-105°С (20 мм рт. ст.) выдел ют 67 г бензотрихлорида с d 1,3725 и Пв 1,5580. Пример 3. Показано вли ние количества металла переменной валентности в составе катализатора на процесс получени  хлористого бензила (опыты № 1, 6-8) и бензотрихлорида (опыт № 4) хлорированием то

73,65 86,05

1,97

72,14 84,70

2,47

73,9689,3177,43

98,1470,8082,34

97,8766,8773,32

73,2784,1284,56

76,4791,4773,75

75,6892,8670,19

77,2796,5474,15

97,8368,9179,18

83,85

60,37

1,10

56,43

1,23

80,28

В качестве катализатора используют хлориды меди и никел . Состав катализаторов, услови  и результаты опытов приведены в таблице.

Пример 4. Показано вли ние температуры и времени контакта на процесс получени  хлористого бензила (опыты № 1)) и бензотрихлорида (опыты № 4,-10) хлорированием толуола. Услови  и результаты опытов представлены в таблице.

Claims (4)

1. Формула изобретени 

   I. Способ получени  хлорпроизводных толуола парофазным хлорированием толуола хлором при температуре 400-450°С в присутствии катализатора на основе твердого носител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  селективности процесса.

   используют катализатор, содержащий в качестве активной фазы хлорид металла переменной валентности на твердом носителе с удельной поверхностью 2-10 .
2. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что используют катализатор, содержащий 0,5- вес. хлорида металла в расчете на носитель .
3. 3.Способ по п. 1-2, отличающийс  тем, что в качестве хлорида металла переменной валентности используют хлорид меди, кобальта или никел .
4. 4.Способ по п. 1-3, отличающийс  тем, что в качестве носител  используют пемзу или целит.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.«J.Chem.Soc., 1931, р. 3150-3157.

   2.Патент Англии № 378866, 16.08.32.