СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ АЛКИЛГАЛОГЕНИДОВ Российский патент 1998 года по МПК C07C19/01 C07C17/16 

Описание патента на изобретение RU2106335C1

Изобретение относится к области синтеза алкилгалогенидов, в частности к получению хлорметила, который используется в качестве растворителя и метилирующего агента в синтезе метилхлорсиланов.

Известен процесс получения алкилгалогенидов (Патент США N 5138110) реакцией низших спиртов и HBr, в котором HBr и низший спирт непрерывно дозируются в реакторе содержащий водный HBr, а именно алкилбромид и вода непрерывно отгоняются из реактора через колонну дистилляции. Низший алкилбромид и вода непрерывно разделяются и часть этой воды возвращается в колонну для предупреждения отгона HBr из реактора. Температура реакционной смеси поддерживается в интервале 120-123oC для HBr и 106-109oC - для HCl. Выход 90-95%.

Недостатками указанного метода являются низкий выход, энергоемкость и низкая производительность с единицы реакционного объема.

Целью данного изобретения является исключение этих недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно получается насыщенный раствор HHal в низшем спирте (0,9-1,2 моль HHal на 1 моль спирта), который смешивается с концентрированным водным раствором HHal с таким расчетом чтобы мольное соотношение HHal:AlkOH было не менее 3,5. Полученную смесь подают в каскад из n (n=2-4) реакторов, где поддерживается температура так, чтобы в первом реакторе температура была на 5-20oC ниже температуры кипения смеси, а в последнем - температура кипения смеси. Причем скорость подачи смеси на каскад поддерживается такой, чтобы конверсия спирта была 95% и ниже. Жидкая фаза из последнего реактора, которая представляет собой водный раствор HHal с примесью непрореагировавшего спирта, направляется на двухступенчатое донасыщение HHal: сначала на колонне отмывки реакционного газа от галоидводорода, а затем остатком HHal, не поглощенным в колонне насыщения исходного спирта.

Часть жидкой фазы из последнего реактора, эквивалентная количеству образующейся в процессе воды, направляется на отпарку спирта. Выделенный спирт возвращается на синтез, а слабый раствор HHal на утилизацию.

Процесс может быть интенсифицирован введением катализатора - галогенгидрата органического основания или четвертичной аммониевой соли, и проведением процесса для давления. При использовании катализатора эквивалентная количеству образовавшейся в процессе воды часть жидкой фазы выводится на отпарку в виде конденсата из последующего реактора.

При проведении процесса под давлением до 3 ати температура процесса изменяется в соответствии с номограммой зависимости температуры кипения от давления.

Указанные приемы позволяют повысить съем целевого продукта с единицы реакционного объема в 2-5 раз за счет проведения реакции в области наибольших скоростей реакции и снизить энергетические затраты на нагрев реакционной массы за счет уменьшения времени нагрева реакционной массы при высокой температуре, необходимой для достижения полной конверсии. Способ поясняется чертежом.

Пример 1. В колонну 1 непрерывно подают холодный метанол и хлористый водород в мольном соотношении 1:1. Не поглощенный в колонне 1 хлористый водород поступает в колонну 1 и 1a насыщенные растворы хлористого водорода в метаноле и воде смешиваются в соотношении, обеспечивающем мольное соотношение спирта и хлористого водорода не менее 1:3,5, и поступают через подогреватель в первый по ходу реактор 2, где нагреваются до 75-80oC, а затем во второй реактор 3, где нагреваются до 100oC, и далее в третий реактор 4, где нагреваются до 110oC. Реакционный газ представляющий собой смесь хлорметила, хлористого водорода, спирта и воды, выходящий из реактора 2, 3, 4, поступает на конденсацию в теплообменники T2, T3, T4. Сконденсировавшаяся часть сливается в соответствующие теплообменника реакторы, а несконденсировавшаяся часть поступает на отмывку хлорметила от хлористого водорода.

Жидкая фаза, выходящая из последнего реактора, делится на 2 части: первая часть охлаждается до 5-15oC в теплообменнике 5 и поступает в колонну 6 на отмывку хлорметила от кислых примесей и далее в колонну 1a; вторая, эквивалентная количеству образовавшейся по реакции воды, направляется на отпарку метанола в аппарат 7. Конденсат из холодильника 8 возвращается в колонну 1a на насыщение, а остаток после отпарки, представляющий собой слабую соляную кислоту (19-21%), направляется на доукрепление хлористым водородом до 27,5% и далее на реализацию как товарный продукт.

После отмывки кубовым остатком хлорметил поступает на отмывку водой, нейтрализацию и конденсацию. Конверсия метанола на стадии синтеза - 95%. Получают хлорметил, не содержащий примесей с выходом 98%.

Пример 2. Процесс получения по п.1, отличающийся тем, что получают бромистый метил взаимодействием метанола и бромистого водорода. При этом температура в реакторах поддерживается 80, 100, 120oC соответственно, конверсия метанола на стадии синтеза - 88%. Получают бромистый метил, не содержащий примесей с выходом 99%.

Пример 3. Процесс получения по п.1, отличающийся тем, что на синтез берут н-бутанол и хлористый водород и подают в каскад из четырех реакторов, в которых поддерживают температуру 98, 10, 130, 140oC соответственно, конверсия спирта на стадии синтеза - 93%. Получают хлорбутил с выходом 98%.

Пример 4. Процесс получения хлорметила по п.1, отличающийся тем, что синтез проводят под давлением 3 ати и температуре до 150oC. Выход хлорметила - 99%.

Пример 5. Процесс получения хлорметила по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят в присутствии хлоргидрата анилина. Эквивалентная количеству образовавшейся в процессе воды часть жидкой фазы выводится на отпарку в виде конденсата из холодильника над последним реактором. Получают хлорметил с выходом 99%.

Пример 6. Процесс получения по п.2, отличающийся тем, что получают хлорэтил взаимодействием хлористого водорода и этилового спирта в присутствии хлорида 3-хлор-2-окси-(триметиламмоний) пропана. Конверсия этанола на стадии синтеза-80%. Получают хлорэтил с выходом 97,5%.

Похожие патенты RU2106335C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРМЕТИЛА 1993
  • Тарасов В.Ф.
  • Узаков Э.Ю.
  • Климов С.А.
  • Гордон Е.П.
  • Митрохин А.М.
RU2070188C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ 1994
  • Мудрый Ф.В.
  • Мильготин И.М.
  • Сучков А.В.
  • Гофман В.Е.
RU2067098C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕНЗИЛОВОГО СПИРТА 1995
  • Ускач Я.Л.
  • Варшавер Е.В.
  • Круглова Т.П.
  • Мильготин И.М.
RU2086529C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 4-МЕТИЛ-2-ИЗОГЕКСИЛФЕНОЛА 1994
  • Осадченко И.М.
  • Мудрый Ф.В.
  • Глинский Ю.Д.
  • Пешков В.В.
  • Богач В.В.
  • Берг О.В.
RU2065431C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛФОСФИТА 2004
  • Орлова Т.В.
  • Степанова А.Г.
  • Ефремов А.И.
  • Жуков Н.В.
  • Веселов А.В.
  • Камалетдинов С.А.
RU2261864C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОЧИСТКИ 10-ДИАЛКИЛАМИНОАЛКИЛФЕНОТИАЗИНА ГИДРОХЛОРИДА 1993
  • Пронина Г.А.
  • Тюляев И.И.
  • Дудов Е.А.
RU2046796C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОПОЛИМЕРОВ ВИНИЛИДЕНФТОРИДА С ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНОМ 1998
  • Логинова Н.Н.
  • Мадорская Л.Я.
  • Захаров П.С.
  • Денисов А.К.
  • Дедов А.С.
  • Захаров В.Ю.
  • Масляков А.И.
  • Капустин И.М.
  • Насонов Ю.Б.
RU2139891C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИОРГАНОСИЛОКСАНОВОГО ЛАКА 1995
  • Матвеев Л.Г.
  • Варакосов В.С.
  • Шаповал Н.Н.
  • Воробьев Н.И.
RU2108347C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ПРОИЗВОДНЫХ N-АЦИЛ-N-ГИДРОКСИАЛКИЛГЛИЦИНАТА НАТРИЯ 1994
  • Белоусова О.П.
  • Куликова О.А.
  • Гофман В.Е.
RU2071465C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ЭТИЛА 1997
  • Голубев Ю.Д.
  • Спорова Л.Г.
  • Харитонов А.В.
  • Макарова Т.И.
RU2132323C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИЗШИХ АЛКИЛГАЛОГЕНИДОВ

Изобретение относится к области синтеза галоидных алкилов, которые используются в качестве растворителей и в качестве полупродуктов в промышленности основного органического синтеза, например в синтезе хлорсиланов. Сущность изобретения: HHal, где Hal - Cl или Br, взаимодействует с соответствующим спиртом, при избытке HHal, получаемого смешением предварительно полученного насыщенного спиртового раствора HHal и насыщенного водного раствора HHal в количестве, необходимом для поддержания мольного соотношения HHal : спирт не менее 3,5, процесс проводят непрерывно в каскаде 2 - 4 последовательно расположенных реакторов, с постепенным нагревом реакционной массы до температуры кипения смеси, предпочтительно температура проведения процесса поддерживается на 5 - 20oС ниже температуры кипения смеси, за исключением последнего реактора, где реакция проводится при кипении реакционной массы. Скорость подачи реакционной массы на синтез поддерживается такой, чтобы обеспечить конверсию спирта 95% и ниже, предпочтительно в качестве катализаторов применяют галогенгидраты органических основыний или четвертичные аммониевые соли. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 106 335 C1

1. Способ получения низших алкилгалогенидов реакцией HHal, где Hal - Cl или Br, с соответствующим спиртом, при повышенной температуре при избытке HHal получаемого смешением предварительно полученного насыщенного спиртового раствора HHal и насыщенного водного растворв HHal, в количестве, необходимом для поддержания мольного соотношения HHal : спирт не менее 3,5, отличающийся тем, что процесс проводят непрерывно в каскаде 2 - 4 последовательно расположенных реакторов с постепенным нагревом реакционной массы до температуры кипения смеси. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при температуре на 5 - 20oС ниже температуры кипения реакционной массы, за исключением последнего реактора, где процесс ведут при температуре кипения смеси. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что насыщенный водно-спиртовой раствор HHal получают путем насыщения жидкой фазы, выходящей из последнего реактора синтеза, с помощью HHal, содержащегося в реакционном газе. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут при такой скорости пропускания реакционной массы на стадии синтеза, чтобы конверсия спирта не превышает 95%. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии катализатора-галогенгидрата органиченного основания или четвертичной аммониевой соли. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс ведут под давлением до 3 ати.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2106335C1

US, патент N 5138110, кл
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1

RU 2 106 335 C1

Авторы

Климов С.А.

Митрохин А.М.

Гордон Е.П.

Даты

1998-03-10Публикация

1995-10-09Подача