Способ совместного получения 1,2дибромпропана и брома Советский патент 1977 года по МПК C07C19/02 C01B7/10 

1

Изобретение относится к сиособу получения 1,2-дибромпроиана и брома, находящих разнообразное применение в промышленности основного органического синтеза.

Известен способ совместного получения 1,2дибромпропана и брома окислением хлором сорбента, состоящего из смеси бромистоводородной, серной и соляной кислот, получающегося ири сорбции брома из бромвоздущной смеси сернистым газом. Окисление ведут ири 60-70°С, ири стехиометрическом соотиошеиии хлора и бромистоводородной кислоты, полученный при этом бром отделяют десорбцией острым паром. Окисленный экстракт после отделения брома экстрагируют дибромпропаиом, а затем экстракт в растворе 1,2-дибромпропана (ДБИ) обрабатывают пропиленом.

Ири обработке экстракта пропиленом синтезируется доиолиительиое количество ДБИ, эквивалентное извлечеипому брому. Так как одиовременно с бромом из окисленного сорбента экстрагируется хлор и хлористый бром, продукт загрязнен примесями хлор-хлорбромнроизводных (до 3-4 вес. %). Очистка ДБИ от примесей ректификацией сложна.

Отделенный десорбцией острым иаром бром содержит 3-4% хлора. Бром очищают от хлора и других примесей ректификацией, а затем используют как товарный продукт или перерабатывают на 1,2-дибромпропан.

Недостатками известного способа является недостаточно высокое качество целевых продуктов (бром и 1,2-дибромпропана), необходимость введения стадии десорбции брома острым иаром и его конденсации, а также наличие сложной системы ректификации для очистки целевых продуктов от примесей.

С целью улучщения качества целевых продуктов и упрощения технологического процесса предлагают на окисление подавать хлор при эквивалентном соотношении хлора и бромистоводородной кислоты 1,05-1,08:1 и процесс окисления вести при температуре , а экстракт перед обработкой пропиленом доиолнительно очищать исходным сорбентом ири объемном соотношении экстракта и сорбента 4-10 : 1 соответственно.

Иредлагаемый режим окисления позволяет иолучать бром в виде отдельной жидкой фазы, а не паровой, как в известном способе. Бром-сырец содержит только 0,8% хлора, и он не требует сложной системы ректификации.

Кроме того, введение дополнительной стадии - реэкстракцни из экстракта соединений хлора частью иеокисленного сорбента, снижает содержание примесей хлора на 90-95%, в результате получают 1,2-дибромпропан с содержанием хлорорганических примесей не выше 0,5%, без использования сложной ректификациоииой очистки.

По предлагаемому способу процесс осуществляют следующим образом.

Основную часть сорбента (91-95% от поступающего на переработку) окисляют хлором, который подают с избытком 1,05-1,08 от стехиометрии. Температуру окисленного сорбента регулируют в интервале О-45°С погружным змеевиковым холодильником, расположенным в хлораторе. Окисленный сорбент поступает в фазоразделитель, где разделяется на жидкий бром и маточный раствор. Жидкий бром, содержащий до 0,5% хлора, выводят из нижней части фазоразделителя и очищают известными способами до требований стандарта.

Маточный раствор кислот с растворенным бромом подают в двухступенчатый экстрактор смесительно-отстойного типа. Противотоком раствору в экстрактор подают ДБП в объемном соотнощении от 1-2,5 до 1:2.

Полученный экстракт-сырец поступает в дехлоратор, представляющий собой аппарат типа смеситель-отстойник. В дехлоратор подают также часть исходного неокисленного сорбента (9-5% от перерабатываемого количества). При смешении фаз протекает процесс реэкстракции соединений хлора в водную фазу, сопряженный с химическими реакциями:

С12+2Вг- Вг2+2С1-, ВгС1+Вг- Вг2+С1-.

Так как равновесие приведенных реакций смещено в сторону образования элементарного брома, достигается глубокая очистка экстракта от соединений хлора. Раствор из дехлоратора поступает в экстрактор. Очищенный экстракт обрабатывают пропиленом в реакторе синтеза. ДБП-сырец, выходящий из реактора синтеза, разделяется на два потока - часть возвращается на экстракцию, часть поступает на очистку и розлив.

Обезбромленная смесь кислот с содержанием брома около 2 г/л используется для подкисления исходного рассола перед выдуванием брома. При необходимости изменить соотношение между объемами производств брома и ДБП в пользу ДБП часть обезбромленного раствора кислот может быть возвращена на смещение с исходным сорбентом.

В результате выполненных работ установлено, что растворимость брома в окисленном сорбенте резко уменьплается с повышением температуры от О до 40°С и остается практически неизменной в иитервале от 45°С до точки кипения брома. Это обстоятельство позволяет варьировать объемами производства ДБП и брома изл енением температуры и рециклом части обезбромленного сорбента. В зависимости от изменения потребностей в продуктах по предлагаемому способу без перестройки оборудования и процесса может быть достигнут выход жидкого брома в пределах 0-32%, выход ДБП 97,5-66,7% соответственно.

Па чертеже приведена принципиальная технологическая схема предлагаемого способа.

Основной поток исходного сорбента из сборника 1 подают дозировочным насосом 2 в хлоратор 3. Окисленный раствор отделяют от жидкого брома в фазоразделителе 4 и подают на извлечение растворенного брома в двухступенчатый экстрактор 5. Противотоком раствору в экстрактор подают ДБП из сборника 6 насосом 7. Полученный экстракт поступает в реэкстрактор 8, где очищается за счет хемосорбции соединений хлора частью исходного неокисленного сорбента, подаваемого дозировочным насосом 9. Очищенный раствор брома в ДБП подают в реактор 10 синтеза, где его обрабатывают пропиленом с получением ДБП.

Пример 1. Исходный сорбент, содержащий 17,60% ПВг, 2,60% НС1, 13,4% H2SO4 должен быть переработан на ДБП и бром с максимально достижимым выходом брома. Часть исходного сорбента (95% от перерабатываемого количества) окисляют хлором в соотношении 1,05 экв/экв Вг- при температуре 45°С. Выделившийся при окислении жидкий бром отделяют от раствора и очищают известными способами. Выход брома 0,319 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Окисленный сорбент, содержащий, %: 11,21 Вгз; 0,08 НВг; 10,27 НС1; 13,10 HzSOi и примесь растворенного хлора, поступает на экстракцию дибромпропаном в двухступенчатый экстрактор смесительно-отстойного типа.

Режим экстракции. Соотношение фаз рафинатэкстрагент2,5: 1

Окружная скорость мешалки, м/сек2,1 Время контакта в смесительной камере, мин2 Нагрузка по сумме фаз на

отстойную камеру, 2,5-4,0

Извлечение свободного брома

в экстракт, %98,6

Экстракт, содержащий 14,10% Вг2,0,4% СЬ, обрабатывают оставшейся частью исходного сорбента в соотношении 9:1 по объему. Содержание хлора при этом снижается на 90- 95%. Отработанный дехлорирующий раствор добавляют к сорбенту, поступающему на экстракцию. Очищенный экстракт обрабатывают пропиленом с получением дибромпропана. Часть дибромпропана возвращают на экстракцию. Выход товарного ДБП (по брому) 0,667 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Обезбромленный сорбент состава, %: ПВг 0,09; ПС1 11,60; П25О4 14,80; Вг2 0,18 используют для подкисления исходного рассола перед выдуванием брома.

Пример 2. Исходный сорбент состава, %: ПВг 17,60; HCI 2,60; H2S04 13,40 должен быть переработан на ДБП.

Часть сорбента (95%) смешивают с обезбромленным сорбентом в соотношении 1:0,15 по объему. Полученный раствор окисляют хлором при температуре 5°С. Расход хлора 1,05 экв/экв Вг. Раствор с выделившимся элементарным бромом, находящимся в раство ренном состоянии, поступает на двухступенча тую экстракцию дибромпропаном. Экстракцию брома, очистку экстракта от хлора частью исходного сорбента, синтез дибромпропана проводят по примеру 1.

Выход дибромпропана (по брому) 0,975 т на 1 т брома в исходном сорбенте.

Обезбромленный сорбент состава, %: НВг 0,09; НС1 11,60; H2SO4 14,80; Вгг 0,18 делят на два потока, при этом 15% рециркулирует на смешение с исходным сорбентом, остальное количество выводят из цикла и используют, например, для подкисления рассола перед выдуванием брома.

Формула изобретения Способ совместного получения 1,2-дибромпропана и брома путем окисления сорбента, состоящего из смеси бромистоводородной, серной и соляной кислот, хлором, отделением полученного при этом брома с последующей экстракцией брома из сорбента 1,2-дибромпропа ном и обработкой экстракта пропиленом, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевых продуктов и упрощения технологического процесса, на окисление подают хлор при эквивалентном соотнощении хлора и бромистоводородной кислоты 1,05-1,08:1 и процесс окисления ведут при О-45°С, а экстракт перед обработкой пропиленом дополнительно очищают исходным сорбентом при объемном соотношении экстракта и сорбента 4-10:1.

бода

сЬез5ромп, сор5енп