Способ получения этиленхлор-гидрина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик пи852166 (61) Дополнительныи к патенту— (22) Заявлено 24р979 (21) 2819203/23-04 (51jм. кл.

С 07 С 31/34 (23) Приоритет (31) 7827892 (32) 29.09,78 (33) Франция

Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0781,Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300781

Ю) НЖ 547.26. .07(088.8) 1

Иностранцы

Вильям Жекье, Эли Ньнасиа, Франсуа Финь и Жерар Кремпф . (Франция) с (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Продюи Шимик Южин Кюльман" (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНХЛОРГИДРИНА

Изобретение относится к способу получения этиленхлоргидрина, который может быть использован в качестве по лунродукта для получения каучуков и лаков.

Известен способ получения 1,3- дихлоргидрина глицерина путем взаимодействия эпихлоргидрина с сухим хлористым водородом в паровой фазе при

115-1300С, атмосферном давлении, молярном соотношении хлористый водород: эпихлоргидрин, равном 1,3:1.

Выход целевого продукта 94-96%, выход 2,3-дихлоргидрина глицерина

2-4% t. 1Ä .

Недостатком способа является энач тельное содержание в целевом продукте трудноотделимого 2,3-дихлоргидрина глицерина (2-4a).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения этиленхлоргидрина путем взаимодействия окиси этилена с влажным хлористым водородом в паровой фазе при 25-30 C атмосферном давлении и молярном соотношении хлористый водородг окись этилена, равном 1,2-1,5:1, в присутствии оргаио-. хлорсиланов. Выход целевого продукта

88-92% Г2) °

Недостатком способа является недостаточно высокий выход целевого продукта.

Цель изобретения — повышение выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения этиленхлоргидрина (ЭХГ) путем взаимодействия окиси этилена и сухого хлористого водорода реагенты предварительно нагревают до 50-180оС и процесс ведут с использованием сухого хлористого водорода при 130-250оС, давлении 115 атм и молярном соотношении окись

15 этилена: хлористый водород, равном и- 1!3,6 20 °

Пример 1. В стеклянную трубку, имеющую двойное покрытие,с внутренним диаметром 45 мм и длиной

590 мм, наполненную кольцами Рашига, выполненными из песчаника бхб, и имеющую полезный объем 345 сма, в виде совместного потока через вершину реактора вводят 93 г/ч газообразной окиси этилена, предварительно прошедшей через выпариватель при 50оС, и 274 г/ч cyxoro хлористого водорода (молярное соотношение окись этилена:

НСЙ равно 1:3,6), нагретого до 50®С.

30 В реакторе поддерживается температура.

852 1 61

155-160 С благодаря циркуляции жидкого теплонбснтеля, позволяющего устранять тепло у, выделяющуюся при осуществлении реакции. Опыт осуществляют при атмосферном давлении, время взаимодействия реагентов составляет 3 6 с.

После прохождения через конденсатор, поддерживаемый на температурном режиме 170С, получают смесь, содержащую 166,8 г кислоты, при этом

174 г НС Вудаляется в верхней части конденсатора. . Хроматографический анализ неочищенного хлоргидрина после стриппинга растворенного НС 3 при 100110 С показывает следующее весовое распределение, r: СН ОН-СНО СВ(ЭХГ)

161,6, СН С 6СНР-0-СН1 -СН1 ОН (ДЭХГ).

3, 5, С Но С 1-С Н -0-С Hg -0 Н -0-С Н СЙ ОН (ТЗХГ) 1,7. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ составляет 96,5Ъ, получено 3,5Ъ высших продуктов. Происходит полная конверсия окиси этилена.

Пример 2. Опыт осуществляют в аппарате, аналогичном укаэанному в примере 1. Давление, прн котором осуществляют опыт, равно атмосферному, время осуществления опыта составляет 3,6 с, молярное отношение

HCf: окись этилена равно 9..

В реактор вводят совместный пОток, содержащий 44,8 r/÷ газообразной окиси этилена, предварительно нагретой до 60 С 338 r/÷ сухого хлористого водорода, имеющего температуру 60 С. Температуру в реакторе поддерживают на уровне 1331360С, удаляя с помощью жидкого теплоносителя образовавшуюся теплоту.

После прохождения через конденсатор, в котором поддерживают температура на уровне 18 С, получают смесь, содержащую 81,4 г неочищенного хлоргидрина и 12,7 r растворенного НС К

Хроматографический анализ,осущест— вленный после удаления с помощью нагрева растворенного НС g показывает наличие ЭХГ 72,8 г,ДЭХГ 1,86 г и

ТЭХГ 0,73 r. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ составляет

95,8%.

Пример 3. В реактор с теплоизоляционным покрытием, выполненный в виде полой трубки длиной 250 мм, диаметром 22 мм, емкостью 94 см, на- . правляют через вершину реактора совместный поток, содержащий 52,9 г/ч газообразной окиси этилена, 395 г/ч сухого хлористого водорода и 42 г/ч азота, прн этом все три названных 49 газа нагреты предварительно.до 60 С.

Температура в реакторе достигает

162 С без какого-либо внешнего нагрева. При атмосферном давлении реакция осуществляется практически мгновенно. Молярное отношение составляет 9.

После прохождения через конденсатор, в котором поддерживается температура 25 С, получают 96,3 г неочиО щенного хлоргидрина и 15,1 r растворенного HCL Газообразная смесь и

НС, поступающая из верхней части конденсатора и содержащая 336,5 r соляной кислоты, нейтрализуется щелочным раствором. Количественный анализ неочищенного зтиленхлоргидрина после отгонки HC 6 показывает содержание, г:

ХЭГ 94,4, ДЭХГ 1,7 и ТЭХГ 0,15.

Степень превращения окиси этилена в

ЭХГ составляет 97,6%, а в высшие продукты 2,2В. Конверсия окиси этилена составляет 100%.

Пример 4. В аппарат, аналогичный указанному в примере 2, вводят совместный поток, содержащий

69,4 г/ч газообразной окиси этилена, 380 г/ч сухого хлористого водорода и

47 r/÷ азота, причем названные газообразные вещества предварительно нагреты до 60 С. Температура в реакУ торе достигает 160 С без какоголибо внешнего нагрева. Молярное отношение HC E: окись этилена составляет

6,6. Время реакции идентично времени, укаэанному в примере 3, и равно 0,7 с. Опыт осуществляют при атмосферном давлении.

После прохождения через конденсатор, поддерживаемай на температурном уровне 250С, получают 147,3 r смеси, содержащей 125,8 г неочищенного этиленхлоргидрина и 21,5 г растворенной НС E. Газообразная смесь, состоящая из азота и хлористого водорода, поступающая из верхней части конденсатора, содержит 302,3 г НС4 Хроматографический анализ неочищенного хлоргидрина показывает содержание

121,9 г чистого этнленхлоргидрина, 3,5 г ДЭХГ и 0,4 г ТЭХГ. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ составляет 96%, а в высшие соединения - 4%. Конверсия окиси этилена составляет 100%.

Пример 5. В практически адиабатический реактор, выполненный в виде пустотелой трубки диаметром

29 мм и длиной 600 мм, вводят совместный поток через верхнюю часть реактора при атмосферном давлении.

Ноток содержит 66,1 r/÷ газообразной окиси этилена, 378 r/÷ рециклизованного сухого хлористого водорода и 28 r/÷ азота, все реагенты предва- рительно нагреты до 60 С.

Температура в реакторе достигает

152оС выше зоны введения реагента и 174-18ФС в остальной части реакционной зоны.

Молярное отношение составляет

7,8, время реакции равно 3 с.

После прохождения через конденсатор, температура в котором равна

852166

25эС, получают 141 r смеси, содержащей 120 г неочищенного этиленхлоргидрина и 21 г растворенного НС ф, смесь йе -НС 5, поступающая из верхней части конденсатора, содержит 299,1 г соляной кислоты. Анализ неочищенного хлоргидрина, осуществленный путем хроматографии, показывает содержание

47,2 r.÷èñòorî хлоргидрина (ЭХГ), 2,2 r ДЭХГ и 0,6 г ТЭХГ.Степень превр щения окиси эТИлена в ЭХГ составляет

97,9%, а в высшие соединения — 3,1%.

Пример 6. Реактор, аналогичный. использованному в примере 5, заполняют кольцами Рашига 5х5 с целью увеличения контакта газ-газ.

Полезный объем реактора становится, таким образом равным 240 см .

Через верх реактора при атмосферном давлении вводят совместный поток, содержащий 92 r/÷ рециклизованного сухого хлористого водорода и

63 г/ч азота. Реагенты предварительно нагреты цо 60@С. Температура в реакторе достигает 138©С ниже зоны введения реагентов и 197-200@С в остальной части реакционной зоны.

Молярное. отношение составляет 7,4, время реакции равно 1,2 с.

После прохождения через конденсатор, температура в котором равна

25ОС, получают 194,2 r смеси, содержащей 167,8 r неочищенного хлоргидрина и 26,4 г растворенной соляной кислоты. Анализ неочищенного хлоргндрина показывает содержание

163,9 г чистого ЭХГ, 3 г ДЭХГ и

0,9 r ТЭХГ. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ 97,4Ъ.

Пример 7. Йспольэуют реактор, аналогичный указанному s примере 6, в который вводят 72,9 г/ч газообразной окиси этилена при молярном. отношении НС 6: окись этилена, равном 8,85, и 182-186 С. Степень превращения окиси этилена в ЭХГ достигает 97,3% при полной конверсии окиси этилена. Реагенты вводят в верхнюю часть реактора в совместном потоке при атмосферном давлении.

Время контакта равно 1,5 с.

Пример 8. Используют аппаратуру, аналогичную укаэанной в при- «О мере 2. Температура предварительного нагрева равна 120о С. В реактор ssoдят такие же количества газообразной окиси этилена и хлористого водорода.

Поддерживают температуру 18О4 С с помощью циркулирующего жидкого теплоносителя. Значения производитель- . ности проведенного опыта во всеМ сравнимы с указанными в примере 2.

Пример 9. В трубку, выполненную из обычной углеродистой стали, 46 имеющую внутренний диаметр 21,2 мм и длину 300 мм, вводят количества окиси этилена и сухого хлористого водорода, аналогичные указанным в примере 2, однако давление равно

15 атм, а каждый компонент предварительно нагревают до 120 С ° Темпера- туру реактора подцерживают на значении 180 С с помощью циркулирующего жидкого теплоносителя.

Значения производительности опыта во всем сравнимы со значениями, . приведенными в йримере 2.

Пример 10. В полую трубку, а- выполненную из обычной углеродистой стали, с- теплоизоляционным покрытием, имеющую длину 250 мм и диаметр 21,2мм, вводят в совместном потоке окись этилена н сухой хлористый водород, взятые в количествах, аналогичных указанным в примере 3. Предварительный

15 нагрев осуществлен при 60оС. Опыт ведут при давлении 3 атм. Значения производительности процесса во всем сравнимы со значениями, указанными в примере 3.

„ ф . Пример 11. Работают при атмосферном давлении в таком же аппарате, как в примере 1, причем время пребывания 2,8 с, и молярное соотношение соляная кислота:окись этилена составляет 9:1.

В реактор вводят параллельными потоками 44,8 r/÷ газообразной окиси этилена и 338 г/ч сухого. хлористого водорода. Два реагента предварительно нагревают до 180 С. Температуру

ЗО в реакторе поддерживают при 250 С с помощью теплОносителя.

Получают сырой хлоргидрин, содержащий растворенную НС В, после прохождения через конденсатор, в котором температура равна 18ОС. После удаления HC ь путем нагревания получают продукт, который по результатам хроматографичесиого анализа содержит

79 r ЭХГ, 1. 9 r ДЭХГ и 0,7 г ТЭХГ.

4Q Конверсия окиси этилена достигает

100%.

П р и м в р 12.. В реактор согласно примеру 1 вводят параллельными потоками 44 г/ч окиси этилена и

730 г/ч сухого хлористого водорода.

Оба реактива предварительно нагревают до 120 С. Молярное соотношение

HC S и окиси этилена составляет 20:1.

Работают при атмосферном давлении поддерживая температуру реактора

250оС с помощью теплоносителя.

Сырой этиленхлоргидрин конденсируют при 250ОС и удаляют хлористоводородную кислоту при нагревании.

Хроматографический анализ сырого

3 продукта показывает содержание 79,4 г

ЭХГ, 0,7 г ДЭХГ и 0,3 г ТЭХГ. Конверсия окиси этилена составляет 100В.

Использование предлагаемого способа позволяет повысть выход целевого продукта до 95-97,6%. формула изобретения

Снособ.получения этиленхлоргидри яа путем взаимодействия окиси этилена и хлористого водорода в паровой фазе, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, 852166 свидетельство СССР

07 С 31/34, 11.09.73. свидетельство СССР

07 С 31/34, 12.04.72.Составитель А. Евстигнеев

Редактор В. Петраш Техред М. Голинка Корректор:C. Шекмар

Заказ 6399/89 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повышения выхода целевого йродукта, реагенты предварительно нагревают до. 50-180 С и процесс ведут с использованием сухого хлорис. того водорода при 130-250 С, давлении 1-15 атм и молярном соотношении окись этилена: хлористый водород, равном 1:3,6 20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское е 528298, кл. С

2. Авторское

У 422241, кл. С (прототип)