Способ совместного получения винилхлорида и метилхлорида Советский патент 1990 года по МПК C07C19/03 B01J23/80 B01J27/10 C07C17/25 

1

(21)4462035/23-04

(22)18.07.88

(46) 30.05.90. Бюл. № 20

(71)Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Аяизбекона

(72)сТ1.ф.Муганлинский, Г.Д.Султанова, Э.М.Гусейнзаде, Р.В.Барвенко

и Б.В.Багдасарян

(53)547.222.07(088.8)

(56)Промышленные хлорорганические продукты/Под ред. Л.А.Ошина, v., 1978, с. 65-68.

(54)СПОСОБ СОВМЕСТНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛХЛОРИДА II МЕТИЛХЛОРИДА

(57)Изобретение касается галоид- углеводородов, в частности совместною получения винил- и метилхлори- да, используемых в производстве полимеров и органическом синтезе. Цель изобретения - упрощение процесса и

охрана окружающей среды. Синтез ведут пиролизом 1,2-дихлорэтана в присутствии метанола и катализатора, взятого в эквимолярном количестве к 1,2-дихлорэтану, при 350-400°С. В качестве катализатора используют контакт, содержащий, мас.%: хлорид цинка 10-30; А120Э 26,13-33,79; Fe20, 0,66-0,78; MgO 0,36-0,43; Na20 0,06- 0,08; CaO 0,66-0,78; K20 0,63-0,79; Si02 до 100. В этом случае достигается охрана окружающей среды и упрощение прогесса за счет полного ис- пяльзования НС1 и высокой степени конверсии исходного 1,2-дихлорэтана (до 98,07% при селективности 93,4%) и метанола (98,21% при селективности 96,16%), возможности проведения процесса в одном реакторе и устранении рецикла больших объемов исходных реагентов. 7 табл.

с S

(Л

Изобретение касается галоидуглеводородов, в частности совместного получения винил- и метилхлорида, используемых в производстве полимеров и органическом синтезе. Цель изобретения - упрощение процесса и охрана окружающей среды. Синтез ведут пиролизом 1,2-дихлорэтана в присутствии метанола и катализатора, взятого в эквимолярном количестве к 1,2-дихлорэтану, при 350 - 400°С. В качестве катализатора используют контакт, содержащий, мас.%: хлорид цинка 10 - 30

AL₂O₃ 26,13 - 33,79

FE₂O₃ 0,66 - 0,78

MGO 0,36 - 0,43

NA₂O 0,06 - 0,08

CAO 0,66 - 0,78

K₂O 0,63 - 0,79

SIO₂ до 100. В этом случае достигается охрана окружающей среды и упрощение процесса за счет полного использования HCL и высокой степени конверсии исходного 1,2-дихлорэтана (до 98,07% при селективности 93,4%) и метанола (98,21% при селективности 96,16%), возможности проведения процесса в одном реакторе и устранении рецикла больших объемов исходных реагентов. 7 табл.

Изобретение относится к хлоругле- водородам, конкретно к способу совместного получения винилхлорида - одного из основных мономеров, и метил- хлорида, широко используемого в качестве полупродукта в органическом синтезе.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса и охрана окружающей среды.

Приготовление катализатора иллюстрируется примером 1, практическое осуществление способа - примерами 2-6, сравнительные примеры 7 и 8 показывают нецелесообразность осуществления процесса за пределами выбранных интервалов параметров. В частности, выход за пределы интервалов содержания отдельных компонентов катализатора приводит к снижению степени использования хлористого водорода, конверсии метанола и селективности по метилхлориду.

Приме р 1. Приготовление катализатора. Навеску носителя следующего состава, мас.%: 810г 59,47 (в готовом катаел

О)

j

СП

о

-U

лизаторе

53,5)

AltO, 37,40 ( РегО, 0,86 ( CaO 0,82 ( MgO 0,48 ( K20 0,88 ( NazO 0,09 (

в количестве 45 г пропитывают раствором хлористого цинка (5 г хлористо цинка растворяют в 20 мл дистшширо- ванной воды). После выпаривания, сушки при 105-110 С катализатор прокаливают при 200-220°С. Таким образом, готовый катализатор содержит 90% носителя и 10% хлорида цинка. Ана- логично готовят другие образцы катализаторов.

Прммер2. В реактор при 400 С подают 1,2-дихлорэтан и метано при молярном отношении 1:1 и времени контакта 2,7 с.

Состав Катализатора, мас.%:

SiCb

Гег03

MgO

NazO

ZnCl2

CaO

K20

53,35 33,79 0,78 0,43 0,08 10,00 0,78

0,79

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора 60 мл.

Материальный баланс работы устаноки дан в табл. 1 .«

Конверсия 1,2-дихлорэтана 98,07%. Селективность 93,40%. Конверсия метанола 98,21%. Селективность 96,16%,

Пример 16. В реактор при 400еС подают 1,2-дихлорэтан и метано при молярном отношении I:I и времени контакта 2,7 с.

Состав катализатора, мас.%: SiOi47,38

А140329,95

РегОэ0,71

MgO0,39

Na200,08

ZnCl420,06

CaO0,70

K200,73

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора 60 мл.

Материальный баланс работы установки представлен в табл. 2.

Конверсия 1,2-дихлорэтана 99,12% Селективность 93,84%. Конверсия метанола 99,23%. Селективность 97,02%

П р и м е р 4. В реактор при 400 С подают 1,2-дихлорэтан и мета05

0

5

30

s

Q

45

50

ее

Na200,06

CaO0,66

К400,63

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора 60 мл.

Материальный баланс работы установки дан в табл. 3.

Конверсия 1,2-дихлорэтана 99,06%. Селективность 93,79%. Конверсия метанола 99,23%. Селективность 96,70%.

П р и м е р 5. В реактор при 370 С подают 1,2-дихлорэтан и метанол при молярном отношении 1:1 и времени контакта 2,7 с.

Состав катализатора, мас.%:

Si0247,38

А120329,95

Fe2030,71

MgO0,39

Na200,08

ZnCl220,06

CaO0,70

K200,73

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора - 60 мл.

Материальный баланс работы установки представлен в табл. 4.

Конверсия 1,2-дихлорэтана 80,95%. Селективность 80,5%. Конверсия метанола 99,06%. Селективность 96,24%.

Пример 6. В реактор при 350аС подают 1,2-дихлорэтан и метанол при молярном отношении 1:1 и времени контакта 2,7 с.

Состав катализатора, мас.%:

Si0247,38

А120329,95

Рег0э0,71

MgO 0,39

0,08 20,06

Na20

ZnCl7

CaO

као

0,70 0,73

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора 60 мл.

Материальный баланс работы установки представлен в табл. 5.

Конверсия 1,2-дихлорэтана 68,34%. Селективность 73%. Конверсия метанола 96,59%. Селективность 93,54%.

Пример. В реактор при 400е подают I,2-дихлорэтан и метанол при молярном отношении 1:1 и времени контакта 2,7с.

Состав катализатора следующий, мас.%:

56,60

35,63 0,82

Si02

А120,

Fe203

MgO

Na20

ZnClz

CaO

K20

0,46 0,08 5,00 0,78 0,73

Фракция 1-1,5 мм, количество катализатора 60 мл.

Материальный баланс работы установки дан в табл. 6.

Конверсия 1,2-дихлорэтана 89,54%. Селективность 81,11%. Конверсия метанола 89,08%. Селективность 87,45%.

Примерв. В реактор при 400°С подают 1,2-дихлорэтан и метано при молярном отношении 1:1 и времени контакта 2,7 с.

катализатора следующий,

38,6 24,3 0,56 0,31 0,06 35,00 0,53 0,64

1,5 мм, количество каталимл.

льный баланс работы устав табл. 7.

1,2-Дихлорэта Метанол Метилхлорид Винилхлорид Метан

Хлористый водородВода

НеидентифицированныеВсего

0

Конверсия 1,2-ДИХлорэтана 90, 19 Селективность 82,501. Конверсия метанола 90,53. Селективность 89,40.

Как видно из примеров 1-8, изобретение обеспечивает полное использование хлористого водорода при высокой степени конверсии исходных веществ и селективность по целевым продуктам. Упрощение технологии достигается в результате осуществления полного использования хлористого водорода при проведении процесса в одном реакторе (вместо двух в извест- 5 ном способе) и устранения рецикла больших объемов исходных реагентов. При этом также улучшаются экономические показатели процесса.

0Формула изобретения

Способ совместного получения винил- хлорида и метилхлорида, включающий пиролиз 1,2-дихлорэтана в прнсутст- 5 вии гетерогенного катализатора, о т- личающийся тем, что, с целью упрошения технологии процесса и охраны окружающей среды, пиролиз проводят в присутствии метанола, взято- 0 го в эквимолярном соотношении к 1,2- .дихлорэтану, при 350-400 С с использованием катализатора следующего состава, мас.%:

Хлорид цинка

Оксид алюминия

Оксид железа (III)

Оксид магния

5

0

Оксид натрия Оксид кальция Оксид калия Оксид кремния Таблица

10,00-30,00 26,13-33,79 0,66-0,78 0,36-0,43 0,06-0,08 0,66-0,78 0,63-0,79 Остальное

75,05 24,95

100,0

0,320,68

0,100,21

17,8037,86

20,8044,25

0,731,55

1,00 2,13 6,18 13,17

0,07 0,15 47,00 100,0

Компоненты

35,28 75,05 0,310,66

11,72 24,95 0,090,19

17,9538,20

20,9044,46

0,611,30

0,881,87

6,2113,21

1,2-Дихлорэтан Метанол Метилхлорид Винилхлорид Метан

Хлористый водородВода Неидентифицированные--0,05 0,11

Всего47,00 100,0 47,00 100,0

Т

Таблица 3 КомпонентыПоданоПолучено

г/ч мас.% г/ч мас.

1,2-Дихлорэтан35,28 75,050,33 0,70 Метанол11,72 24,950,09 0,19 Метилхлорид- -17,90 38,0 Винилхлорид- -20,88 44,4 Метанол- -0,68 1,45 Хлористый водород- -0,87 1,85 Вода- -6,18 13, НеидеНтифицированные- -0,07 0,1

Всего47,00 100,047,00 100

Таблица 4 Компоненты Подано Получено

г/ч мас.% г/ч мас.%

1,2-Дихлорэтан35,28 75,056,72 14,30 Метанол11,72 24,950,11 0,23 Метилхлорид- -17,80 37,87 Винилхлорид- -14,50 30,85 Метан- -0,60 1,28 Хлористый водород- -0,90 1,91 Вода- -6,30 13,40 Неидентифицированные- -0,07 0,16 Всего47,00 100,047,00 100,0

Подано

Получено

г/ч

мае./

г/ч мас.%

35,28 75,05 0,310,66

11,72 24,95 0,090,19

17,9538,20

20,9044,46

0,611,30

0,881,87

6,2113,21

--0,05 0,11

Таблица 5

Компоненты ПоданоПолучено

г/ч мас.Хг/ч |мас.%

1,2-Дихлорэтан 35,28 75,0511,77 25,04 Метаяол 11,7224,950,40 0,85 Метилхлорид- -17,30 36,81 Винилхлорид- -10,80 22,98 Метан- -0,42 0,89 Хлористый водород- -0,13 0,28 Вода - -6,10 12,98 Неидентифицированные- -0,08 0,17 Всего47,00 100,047,00 100,0

Таблица 6

Компоненты ПоданоПолучено

г/ч мас.%г/ч мас.%

1,2-Дихлорэтан 35,28 75,053,69 7,85 Метанол 11,7224,951.28 2,72 Метилхлорид - -16,17 34,40 Винилхлорид - -18,08 38,47 Метан - -0,89 1,89. Хлористый водород - -1,16 2,47 Вода - -5,61 11,94 Неидентифицированные - -0,12 0,26 Всего 47,00 100,047,00 100,0

Таблица 7

Компоненты ПоданоПолучено

г/ч Iмас.%г/ч I мас.%

1,2-Дихлорэтан35,28 75,053,46 7,36 Метанол11,7224,951,11 2,36 Метилхлорид- -16,53 35,17 Винилхлорид- -18,39 39,13 Метан- -0,68 1,45 Хлористый водород- -0,89 1,89 Вода- -5,81 12,36 Неидентифицированные- -0,13 0,28 Всего47,00 100,047,00 100,0