Способ получения гексахлорбензола Советский патент 1976 года по МПК C07C25/12 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕКСАХЛОРБЕНЗОЛА

Изобретение относится к способам пол лчения гексахлорбензола, который находит применение в производстве инсектицидов, гербицидов, фумигантов, пластических масс. Известен способ получения гексахлорбен аопа хлорированием бензола или хлорбензо- лов в жидкой фазе в присутствии катализатора окиси железа Известен также способ получения гекса- хлорбензола хлорированием бензола или хлорбензолов хлором в газовой фазе при С в присутствий катализатора двойной соли FeCf J с хлоридом, металла 1 или И группы, например КС Е , , на активированном угле. Выход целевого продукта 85-90%. Молярное соотношение иоходкого сырья и хлора близко к стехиометр ческому. Однако необходимость предварительного получения используемого в процессе ката лизатора, его закоксовываемость и регенерация усложняют технологическое оформление процесса. С целью упрощения технологического процесса, а также расширения сырьевой, баз предлагается хлорированию подвергать ал фатические или циклические углеводорсэды, содержащие семь углеродных атомов в.мО лекуле, и вести процесс при 35О-500 С в присутствии катализатора - перлита, при молярном соотношении углеводорода и хлора, равном 1:14-18, Предпочтительно процесс осуществлять в кип5гщем слое катализатора - перлита, : Желательно в качестве алифатических или циклических углеводородов, содержащих семь углеродных атомов в молекуле, исполь- ;зовать промышленную фракцию углеводородов, содержащую насыщенные и ненасыщенные алифатические и циклические углеводороды. Преимущество предлагаемО1Х) способа заключается в использовании отходов проиэводствав качестве исходного сырья. Перлит является природным минералом вулканического происхождения и практически не требу ет никакой предварительной обработки перед использованием в данном процессе, что так же повышает технико-экономические покагзатели процесса.

Реакцию осуществляют при 35О-50О соотношении углеводороды хлор, равно 1:14 - 18, и объемной скорости 135,1 173,4 Haci

Процессу хлорирования для получения гексахлорбензола подвергают н-гептан, 3 - vieTitnreKcaH, 2,3-диметнлпентан, гептеифракцию гептанов, фракдию диметилдиклопентана и фракцию углеводородов С,

Состав исходных фракций представлен дальше,

Фракция гептанов, вес,%:

Гептен- 30

Гепте -2 j12

3-Метилгексен-1.20

2,3-Диметилпентен 137

м-Гептан- :

3-Метилгексан . 0,3 ; Фракция диметилциклопентана, вес.%:

--.,

2,3-Диметилциклопентан67

2,3-Диметилциклопентен|,18,7

Метилциклогексен6,3

М етилциклопентан4,1

Метилциклопентен 2,3

Гептены1,1

Гелтпны0,5

Фракция углеводородов Cj, вес,%:

и -Гептан:20,4

3-Метилгексан11,7

2,3-ДимегтилпентанHri

2,3-Диметилпентен-14,3

3-Метилгексен-26,2

2,3--Диметилциклопентан4,1 от

Состав катализатл

Гептен-1 Гептен-2

3-,Метилгексен-1 М ет илциклопентал Толуол Неидентифицирован

Хлорирование осуществляют в стеклянном реакторе. Углеводороды предварительно иопаренные в испарителе, взаимодействуют с хлором в кипящем слое перлита. Полученные продукты в процессе хлорирования углеводородов С представляют собой кристаллические и жидкие хлорсодержашие соединения. Кристаллические хлорсодержащие соединения, имеющие высокие температуры кипения, осаж- дают в кристаллизаторе. Количество полученного гексахлорбензола определяют весовым методом.

Жидкие продукты реакцииfподвергают четкой ректификации с выделением одноградуо ных фракций по температурам кипения ожидаемых хлорсодержащих соединений и количество их определяют весовым хроматогра- фическим методами.

Для каждойузкой фракции определяют удельный вес, элементарный состав и удельную рефракцию. Продукты реакции идентифицируют хроматографически.

Материальные балансы процесса исчерпь. вaющe o хлорирований:, углеводородов для получения гексахлорбензола представлены в табл.; 1-7,

Таблица 1

3,3

2,9

4,6

2,8

4,9 3,8 3,2 2,8 5,0 4,9 Изменение выхода и состава продуктов реакции в зависимости температуры процесса при исчерпывающем хлорировании н -гептана

350

Соединевве

вес%

4,5 82,6

21,6

Гексахлорб нзолВыход от теоретического

11,3/ Г 66,,3

Примеяание. Постоянные параметры процесса: скорость подачи «/-гептана

10,1 г/час, скорость подачи хлора 113 г/час, молярное соотношение н-гептана и хлора 1:16, катализатор - перлит. Продолжительность опыта 2 час,

Влияние теклпературы на выход и состав продуктов реакции при исчерпывающем хлорировании 3-метилгексана

Соединение,Температура, С

гвес%гвео% гвес% гвес% 12,ОО Катали зат29,4 Хлористый 20.4 водород50,1 65.5 Хлор161,1 0,1 Кокс.0,2 2,1 Потери5,2 Четыреххлористый углеродТетрахлорэтилен-ГексахлорэтанГексахлорбутадиенГьксахлорциклопентадиенСледы

ГЪодолженив таблу 1

Температура, С

450

500

400

у

вес%

ввс%

ввс%

2,7 4,7

6,8

. 5,24,4

6,0 2,5 4,8

12,83,8

2,6 1,7 3,0

1,41,7

47,148,0

23,6

Т а 6 л и ц а 2

. .

, g, PJJ la .f щ Q.0 п вв свэ ем txi att в tea родукты реакции 71,8 29,2 65,2 26,5 ,330,6 111,645,|2, 1.0 37,0 62,325,4 3-,8 30,0 0,50,2 0,25 0,1 6,42,7 5,72,3 в катализата 2,64,0 2,64,О 3,96,0 4,26,5 3,7 5,1

Гексахлорбенэол6,522,041,855,5

Полихлорзамешенные 22,978,07,91О,5

Выход от; теоретического

Гексахлорбензол 11,673,3; Примечание,

Влияние температуры на РЫХОД и состав продуктов реакции в процессе исчерпывающего хлорирования 2,3-диметилпентана

Продолж€лше табл. 2

54,6 76.0 31,9 79,5

90,8

05,3Таблица 3 Постоянные параметры процесса: скорость подачи 3-метилгексана 10 г/час, скорость подачи хлора 113 г/час, мольное соо ношение 3-«иетилгексана и хлора 1:16, катализатор - перлит, продолжительность опыта 2 час.

9

Гексахпорбенэол 64,278,9 Примечание.

Влияние температуры процесса на выход и состав; продуктов реакции в процессе исчерпывающего хлорирования гептена-1

522167

10

Продолжение табл. 3

Выход от теоретического

84,1

82,8

Таблица 4 Постоянные параметры процесса: скорость подачи 2,3-диметилпентана 10 г/час, скорость подачи хлора 113 г/час, мольное соотношение 2,3-диметилпентана и хлора 1:16, катализатор - перлит, продолжительность опыта 2 час.

522167;

11

350

Соединение

г.вес% г, Гексахлорбенаол Примечан Влияние ис Соединение Катализат94,638,1 Хлористый водород87,435,2 Хлор62,825,3 Кокс0,20,1 Потери3,21,3 Четыреххлористый углерод 3,О3,2 Тетрахлорэтилен4,44,7 ГеТксахлоратан4,44,7 Гексахлорбутадиен3,73,9 Гексахлорциклонентаднен9,19,6 ГексахлорбвнзолЗО,532,1 Полихлорпроизводные39,541,8 Примечание.

12,

Продолжение табп, 4

Температура, С

450

5ОО

400

гвес%

гвес%

г -600% С i45,282,8 :89,882,34 ие, Постоянные параметры процесса: соотношение- хлора и гептена-1 16:1, скорость подачи гептен - 9,8 г/час, скорость подачи хлора 113,6 г/час, катализатор перлит, продолжительность опыта 2 час, температуры на выход и состав продуктов реакшш в процессе черпывающего хлорирования фракпии гептанов 350 400450500 гвес%г вес % I гвес%гвес% Продукты реакции Постоянные параметры процесса: молярное соотношение хлора и фракции гептанов 16:1, скорость подачи гепта- нов 1О,1 г/час, скорость подачи хлора 114,1 г/час, катализатор - перлит, продолжительность опыта 2 час,. Выход теоретического Таблицаб Температура, С 76,3 30,7 77,3 31,1 99,6 I 40Д 100,1/ 40,3 66,6 26,8 66,8 26,9 0,7 0,3 4,7 1,9 та 5,1 6,7 3,9 5,1 8,1 56,1 72,4 55,4 72,7 1,3 i в Примечание.

Влияние температуры на процесс исчерпывающего хлорирования смеси углеводородов 81,0 32,9 Катализат 117,7 47,8 Хлористый водород

Таблица 7 Влияние температуры процесса на выход и состав продуктов реакций . процессе исчерпывающего хлорирование фракоив диметилдшшопентада Постоянные параметры процесса: соотношение диметилциклопентановой фракции и хлора 1:16, скорость подачи диметилцнклопентанодой фракдяи 10,1 г/час, скорюсть подачи хлора 113,8 г/час, катализатор - перлит, продолжительность опыта 2 час. Т а б п и ц а в Продукты реакции 85,4 34,7 82,8 33,6 78,5 31,9 122,4 49,6 122,6 49,8 123,8 50,3

15

522167

16

Продолжение табл. 7