Способ получения хлорбензолов Советский патент 1993 года по МПК C07C25/06 C07C17/12 

генного катализатора в ректификационной колонне, укрепляющая часть которой заполнена насадкой из гетерогенного катализатора. В качестве катализатора могут быть использованы, например, кольца Рашига, спрессованные из цеолита (или иного гетерогенного катализатора) или смесь керамических колец с гранулированным цеолитным (иным) контактом, Основа катализатора может быть любой пригодной структуры и состава и выбирается в зависимости от конечной цели процесса, в частности, например, от необходимости повышения доли п-изомера при синтезе дихлорбензолов.

В зоне катализатора, куда подается газообразный хлор, поддерживается температура на уровне температуры кипения того компонента, монохлорид которого является целевым продуктом способа. Так, при хлорировании бензола до хлорбензола она Составляет 80 ±5°С, бензола или хлорбензола до дихлорбензола - 130 ± 5°С и так далее. Этим самым в зоне хлорирования четко ограниченной в колонне, вследствие гетерогенности контакта, за счет ректификационного эффекта практически исключается наличие субстрата для полихлорирования и доля полихлоридов для различных вариантов не.лревышает в процессе 3-4% при полном превраа1ении исходного производного. Необходимая температура хлорирования в наиболее простом варианте поддерживается путем регулирования скорости подачи хлора и степени обогрева куба колонны. Температуру контактной зоны более эффективно можно регулировать путем внешнего или внутреннего теплообмена.

Способ наиболее пригоден для. селективного получения моно-и дихлорбензолов. Он может быть реализован как в периодическом, так и в непрерывном вариантах.

Способ принципиально отличается от прбтотипв эффективным использованием ректификационного эффекта, что позволяет быстро выводить целевой продукт из зоны последовательной реакции. Существенным отличием является также поддержание в реакционной зоне температуры на уровне температуры, кипения того производного, монохлорид которого является целевым продуктом способа. Всё это приводит к значительному снижению степени образования полихлорйдов и повышению селективности процесса до 97-99% при 100%-ной степени превращения по сравнению., с 85-90%-ной селективностью при.85- 90%-ной степени превращения в прототипе.Универсальность способа по хлорпро- изводным достигается путем только изменения степени теплосъема в реакционной зоне, что невозможно осуществить для не- прерывного процесса по прототипу, П р и м е р 1 (известный способ). Хлорирование проводилось в реакторе с интенсивной внутренней циркуляцией, представляющем собой цилиндрический стеклян- ный аппарат (диаметром 70 мм и высотой 120 мм) с вмонтированным полым стаканом, в который загружался катализатор и подавался хлор. При этом за счет эффекта эрлифта осуществлялась интенсивная циркуляция реак- ционной массы через слой катализатора.

В реактор загружают 45 мл катализатора (цеолит NaA, гранулы 3x3 мм), 50 мл хлорбензола и хлорируют при 130°С, подавая в реактор хлор со скоростью 3 л/ч. Хроматографическим анализом реакционной массы показано, что через 2,5 ч хлорирования степень превращения составила 55% при селективности по смеси дихлорбензолов 98%, а через 3,45 ч - 80% при селективности 91,5%.. г

П р им е р2...- - . . V . В куб насадочной ректификационной колонны диаметром 30 мм, на высоту 200 мм заполненной стеклянной насадкой и далее на высоту250 мм грануламиЗхЗ мм цеолита NaA, загружают 176,0 г (200 мм),бензола, выводят колонну на режим работы на себя и в начало реакционной зоны начинают подавать хлор со скоростью 2-2,5 л/ч, поддер- живая степенью нагрева куба и термостатирующей рубашки температуру в зоне в пределах 77-82°С. Через 13 ч хлорирования (время определяется эффективностью способа теплосъема в зоне контакта) в «убе колонны получают 250 г реакционной массы, содержащей, мае.%; ..-.Бензол ,.. ; : : .- . 3,36 Хлорбензол;. { ; . 93,32. п-Дихлорбензол ; 2,12: р-Дихлорбензол . 1,00, Степень превращения составляет 94,9.%, селективность по хлорбензолу 97,53%. . П р и м е р 3, ..,- .- .; -.. / ..- .-. .- , - Аналогично примеру 2 при подаче хлора 5 л/ч и температуре в контактной зоне 130- 135 С в течение б ч хлорируют 250 г хлорбензола. Получают 311,5 г реакционной массы, содержащей, мас.%:

Хлорбензол13,13 п-Дихлорбензол 51,52 о-Дихлорбензол 34,97 . Т,2,4-Тршслорбензол 0,38. Степень превращения составила 83,45%, селективность по дихлорбёнзолам (выход) 99,65%. :..-, ... -; -.

Приведенные примеры убедительно показывают существенное увеличение выхода продукта, что приводит к упрощению процесса за счет возможности его проведения при высоких степенях превращения.

Формула изобретения

Способ получения хлорбензолов путем хлорирования бензола или его хлорпроиз- водных хлором при повышенной температуре в присутствии гетерогенного

катализатора, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения выходе целевых продуктов, процесс проводят в ректификационной колонне, укрепляющая часть которой заполнена насадкой из гетерогенного катализатора- v . // :. : ;