Способ получения хлористого винила Советский патент 1984 года по МПК C07C21/06 C07C21/04 C07C17/08 

Изобретение относится к области некаталитических газофазных процессов получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов. Хлористый винил широко используется для получения полимеров и сополимеров. Хлорированные этилены используются в качестве растворителей. Процесс получения хлористого винила в промьшшенности осуществляют гидрохлорированием ацетилена при 130-190°С в присутствии катализатора. В качестве катализаторов используют галоиды ртути с добавкой N-метилпирролидон 11 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ полу чения хлористого винила путем гидрохлорирования ацетилена на ртутном катализаторе с добавкой хлорида лантана. Процесс проводят при 220-240°С Максимальная конверсия ацетилена 26,5% С21. Однако при таком способе получения хлористого винила, применяемый катализатор (сулема) быстро дезактивируется в результате уноса активных компонентов, катализатор - хлорная ртуть очень токсичен .и летуч. При проведении процесса получения хлористого винила в газовой фазе хлорная ртуть уносится в виде пьти. Для качественного обезвреживания продуктов реакции необходима специал ная очистка от ртутной nbmHV хлорке тый водород, используемый для синтез хлористого винила, должен быть полностью очищен от хлора, с помощью четыреххлористого углерода или солянокислого гидразина на сложной абсор ционно-десорбционной установке, что требует дополнительных расходов сред ства и материалов. Кроме того, для приготовления кат лизатора по известному способу кроме сулемы используют дорогостоящее вещество - хлорид лантана. Целью изобретения является разработка высокоэффективного способа сов местного получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов упрощение техно логии процесса, а, также получение дополнительно 1,2-дихлорэтиленов. Поставленная цель достигается описываемьш способом получения хлори того винила, состоящим в том, что ацетилен подвергают гидрохлорированию хлористым водородом при повыщен9ной температуре, предпочтительно при 160-300°С, процесс ведут в присутствии об.1-3% хлора в расчете на смесь ацетилена и хлористого водорода. Предпочтительно процесс ведут при времени контакта 8-12 с и молярном соотнопшнии хлористого водорода и ацетилена 2-10:1. Отличительными признаками способа является проведение процесса в присутствии хлора, предпочтительно при вьщ1еуказанных параметрах процесса. Продукты реакции анализируют методом газожидкостной хроматографии. В результате проведенного исследования показано, что добавка хлора дает возможность исключить использование токсичного и неустойчивого катализатора хлорной ртути и дорогостоящей добавки хлорида лантана. При этом достигается высокий выход хлористого винила и 1,2-дихлорзтилена при высокой конверсии ацетилена. Процесс получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов по данному способу проводится без дополнительной очистки хлористого водорода от хлора, ацетилена - от гомологов ацетилена, что сокращает расходные коэффициенты и эксплуатадионные затраты. Технология процесса получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтилэтиленов по данному способу проста. Пример 1. Смесь 2,0 л (0,089 моль) С2Н2 и 6,0 л (0,267 моль) НС1 в соотнощении 3:1 с добавкой 3 об.% хлора пропускают через стальной реактор при t62 С и времени контакта 11,8 с. Выходящий из реактора реакционный газ от1 1вают от хлора и хлористого водорода раствором или аскаритом, охлаждают смесью ацетона и сухого льда и получают:1,67 л (0,075 моль) 0,187л (0,008 моль) , 0,142 л (0,006 моль) C HjCtj. Конверсия хлора 46%, ацетилена 16,8%. Выход хлористого винила, считая напрореагировавший ацетилен 55,3%; 1,2-дихлорэтилейов 44,7%. Время опыта 1 ч. Пример 2. К смеси 2,0 л (0,089 моль) 7,0 л (0,312 моль) нет добавляют 2 об.% хлора. Полученную смесь пропускают в течение 1 ч через стальной реактор при 203°G и времени контакта 10,8 с. Получено 1,48 л (0,066 моль) С2Н-; 0,426 л о (0,019 моль) 0,144 л (0,005 моль) С2Н2С12. Конверсия хлоpa 85%, ацетилена - 26%. Выход хлористого винила 82%, 1,2-дихлорэтиленов 18%.

Пример 3, Смесь 2,0 л (0,089 моль) и С2Н2 6,0 л

(0,267 моль) НС1 с добавкой 3 об.% хлора пропускают через стальной реактор при 253°С и времени контакта 9,75 с. Время опыта 1 ч. После отмывки рт хлора и хлористого водорода получено: 0,974 л (0,044 моль) 0,734 л (0,032 моль) CjHjCI; 0,278 л (0,012 моль) . Выход хлористого винила составляет 72,6%; 1,2дихлорэтиленов 27,3%.

Пример 4. Смесь 2,0 л (0,089 моль) С2Н2И 6,0 л (0,267 моль НС1 с добавкой 1 об.% хлора пропускают через кварцевый реактор при 294°С и времени контакта 9,7 с. Через 1 ч получено: 1,34 л (0,059 моль) 0,57 л (0,025 моль) .CI; 0,24 л (0,011 моль) С2Н2С1 . Выход хлористого винила на конвертированный ацетилен 87,3%-, 1,2-дихлорзтиленов 12,5%.

Пример 5. Через стальной . реактор пропускают смесь 2,0 л (0,089 моль) ( моль НС1 с добавкой 2 об.% хлора;температура в реакторе 330°С, время контакта 3,5 с,После отмывки НС1 и CU получено через 1 ч опыта: 0,96 л

(0,042 моль) С, FLi 0,906 л (0,04 моль) С2НзС1; 0,13 л (0,005 моль) С2Н2С12. Конверсия ацетилена 52%-, хлора 96,4%, Выход хлористого винила КГ1%, 1,2-дихлорэтиленов 12%.

Из результатов приведенных примеров видно, что данный способ получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов является весьмг. эффективным. В интервале температур 100-350с и времени контакта 8-12 с. максимальный выход хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов на конвертированный ацетилеу достигают соответственно 88% и 43%.

Предложенный способ получения хлористого винила и 1,2-дихлорэтиленов позволяет повысить устойчивость ведения процесса зА счет исключения необходимости использования токсичного и чувствительного к примесям в ацетилене катализатора (сулемы); исключить необходимость дополнительной очистки ацетилена от гомологов его, а хлористого водорода от хлора-, не требует сложного аппаратурного оформления реакционного узла и позволяет получать одновременно в одн стадию два ценных продукта (хлористый винил и 1,2-дихлорэтнлены) с высокими выходами.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИСТОГО ВИНИЛА гидрохлорированием ацетилена хлористым водородом при повышенной температуре, отличаю щи й- с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса и получения дополнительно 1,2-дихлорэтш1енов, процесс ведут в присутствии хлора в качестве 1-3% об. в расчете на смесь ацетилена и хлористого водорода.2. Способ по П.1, отлича к- щ и и с^я тем, что процесс ведут при 160-300 С, времени контакта 8-12 с, и молярном соотношении хлористого водорода и ацетилена 2-10:1.