Способ получения брома Советский патент 1983 года по МПК C01B7/09 

О) СО

о: со Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ и может быть использовано в химической промышленности. Известен способ получения брома путем окисления бромсодержащего рас сола хлором, десорбции окисленного брома воздухом, очистки бромовоздуш ной смеси от хлора и абсорбции брон смесью водного раствора серной, сол ной и бромистоводородной кислот в присутствии сернистого газа, вводимого в бромовоздушную смесь, с последующим получением промежуточного полупродукта, содержащего 12-20 мас бромистоводородной кислоты, 1-5 мас соляной кислоты, 8-16 мае. % серной кислоты и воду остальное . Полученный полупродукт окисляют хлором, отделяют и очищают часть содержащегося в нем брома в виде элементарно го брома, экстрагируют оставшийся растворенный бром 1,2-дибромпропано обрабатывают смесь бром-1,2-дибромпропаи пропиленом с получением из н го 1,2-дибромпропана по реакции при соединения брома по двойной связи. Хлор на окисление полупродукта подают при эквивалентном соотношении хлора и бромистоводородной кислоты от 1,05:1 до 1,08:1, процесс ведут при О-45°С, а для очистки от хлора смесь бром-1,2-дибромпропан перед обработкой пропиленом дополнительно ..очищают исходным полупродуктом при объемном отношении смесь - полупродукт от 4:1 до 10:1 El 3. Недостатками этого способа явля„ются невысокий выход продукта (4484%), низкая производительностьпроцесса (удельная производительность 1 м экстракторов 1,65-2 ,5 мЗ/ч ,атакже многостадийность и большие потери экстрагента (1,2-1,4 кг/м). Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ получения брома из рассолов экстракцией керосином при объемном соотношении керосин:рассол, равном 1:10 с последующей отгонкой брома из экстракта при повышенной температуре, ОбъilU.BbJIlK:: nnvjn xciviiicii-ci 1 у Ь . емная скорость составляет 1,5-2,5 .ч Недостатком этого способа является низкий выход продукта (50-60%) невысокая производительность процесса (удельная производительность 1м экстрактора 2,5 ), а также большие потери керосина (1-2%). Целью изобретения является повышение выхода продукта до 98,2% и повышение производительности процесса (удельная производительность 1 м экстрактора повышается до 3-30 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения брома из. рассолов, за.ключающемуся в его экстракции органическим растворителем с последующей отгонкой брома из экстракта при повьлшенной температуре, в качестве органического растворителя используют бромбензол, экстракцию ведут при соотношении бромбензол:рассол, равном 1 1:12-35 и объемной скорости рассола 3-30 ч-г, а отгонку брома осуществляют в присутствии воды. Пример 1. Установка состоит из напорного бака для хлорированной буровой воды, содержащей 220-270 кг солей и 0,74 кг бромида в 1 м- и имеющей плотность 1170 кг на 1 м /последовательно соединенных проточных экстракторов, сборников- органического растворителя и отработанного рассола, нагревателя, испарителя, конденсатора и сборника элементарного брома. Хлорированная буровая вода изхлоратора цеха брома заливается -в напорный 6ak, расположенный над установкой, и поступает в первую эк- . стракционную колонну снизу, под насадку. Экстракторы представляют собой стеклянные колонны диаметром 0,025 м и высотой 0,8 м с нижним ели вом, покрашенные в черны.й цвет. В экстракторы заливают по 0,05 л бромбензола. Насадка в экстракторах керамические кольца диаметром и высотой 0,005 м. Проходя через слой бррмбензола, рассол поднимается вверх и стекает по переливному устройству из верхней части первого экстрактора в нижнюю часть второго и так далее до пятого. Через 2 ч раствор брома l бромбензоле сливают и анализирук)Т на содержание брома. По содержанию брома в бромбензоле определяют выход брома. Параллельно выход брома определяют по начальной и конечной концентрации его в рассоле. По расходу рассола и бромбензола определяют соотношение между ними и объемную скорость рассола. Раствор брома в бромбензоле-заливают в испаритель, состоящий из стеклянной колбы и колонны с Насадкой из фтороiv jiwcu п. ./rino v ncxwcz/Ai v:/yi n 4j.Wbпластовых колец высотой и диаметром 0,003 м; Испаритель нагревают в водяной бане при . Пары брома конденсируют в водяном холодильнике типа труба в трубе и собирают в сборник. В табл. 1 приведены результаты экспериментов по экстракции брома из хлорированного бромидного рассола бромбензолом в установке с пятью последовательно установленными экстракторами с насадкой, работающими в пленочном режиме, в противотоке, при 22°С.

97,9

IslO

2,5

Снижается производительность до уровня в анёшоге или прототипе

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БРОНА из рассолов экстракцией органическим растворителем с последукяцей отгонкой брома из экстракта при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта и производительности процесса,, в качестве органического растворителя испольэщют бромбензрл, экстракцию ведут при соотношении бромбензолт рассол 1:12-35 и объемной скорости рассола 3-30 а отгонку брома осуществляют в присутствии воды. S

Как следует из табл. 1, при снижении соотношения бромбензол:хлорированный рассол ниже 1:12 производи ч тельность установки уменьшается до . уровня аналога и прототипа, что нецелесообразно, а при повьииении более, чем 1:35 - начинается пленочный унос растворителя, в результате чего также снижается и выход брома, что недопустимо, так как после экстрактора необходимо будет ставить сепаратор для улавливания унесенного растворителя, что усложняет схему. При объемной скорости ниже 3 ч выПотери экстрагента, %,

с рассолом0,01-0,005

Общий выход брома, % ,по отношению к содержаДо 98,2нию в природном сырье

Удельная производитель ность 1 м 3 экстракто,ров,

3-30

ход бромаснижается за счет ухудшения массообмена, кроме того, низкая скорость нежелательна, так как это вызывает увеличение габаритор применяемой аппаратуры. При объемной скорости более 30 ч- также наблюдается снижение выхода брома, так как появляется прорыв жидкости через слой органического растворителя с соот- . . ветствукяцим ухудшением массообмена и увеличение потерь бромбензола.

В табл. 2 приведены данные по ; отгонке брома из раствора его в бензоле. - ,.

I1Таблица2;

0,1-0,1-4

1-2

45-84

50-60

1,65-2,5

До 2,5

Число стадий процесса

Количество объемов рассола, необходимое на .

10-35 1 объем сорбента

Расход хлора на 1000 кг

760 брома, кг. Пример 2. Процесс ведут как описано в примере 1. Для экстрак ции применяют бромбензол после .отгонки из него брома в присутствии воды, после опытов по примеру 1. Тем пература: -1-23°С, объемная скорость рассола: 15 ч, отношение .бромбен-зол рассол 1:25, переход брома в экстрагент 98,4%, выход брома 9в,2% при начальном содержании брома в бромбензоле 0,05 мас.%. Таким образом, наличие малых количеств брома в экстрагенте не ухудшает показатели процесса. П р и м е р 3. Процесс ведут, как описано в примере 2. Над экстрак торами устанавливают сборники бромбензола, который подают непрерывно во все экстракторы и непрерывно из

Продолжение табл. 2

12

4-10

10

1200-1800 (в зависимости

от сырья) них выводят. При объемной скорости 3 отношении экстрагент:рассол , выход брома составляет 97,7% ри объемной скорости 16 отношёнии 1:25 выход брома получают 98;3% при объемной скорости 30 от ношении экстрагент:рассол 1:35 выход брома получают 98,0%, Это показывает возможность осуществления с непрерывной подачей экстрагента, используемого многократно, с содержанием до 0,1% брома. Предлагаемый способ позволяет по- высить выход продукта с 50-60% до 98,2%, повысить производительность процесса в 2-15 раз, позволяет сократить потери органического растворителя в 200-400 раз и упростить ,технологическую схему процесса.