Способ получения твердого хлорпарафина Советский патент 1979 года по МПК C07C17/10 C07C19/01 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТВЕРДОГО ХЛОРПАРАФИНА

1

Изобретение относится к химическо промьшшенности и касается способа получения высокохлорированных твердых парафинов, используемых в народном хозяйстве в качестве огнезащитных добавок для снижения горючести полимерных материалов.

Известны спосЬбы получения твердых хлорпарафинов, заключающиеся в хлорировании папаАина с длиной цепи С равной 20-30 газообразным хлором в среде четыреххлористого углерода или другого органического растворителя в присутствии инициатора, например, азобис-изобутиронитрила, при 70-85 С до содержания хлора tH и 2.

Недостаток известных способов получения твердого хлорпарафина заключается в том, что хлорирование парафина ведется периодическим методе, что не позволяет увеличить производительности процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения твердого хлорпарафина по непрерывной схеме хлорированием парафина с длиной цепи С о-СзоВ четыреххлористом углероде при повьаиенном давлении (20 атм) и температуре 120IBO C в течение 50 час газообразным хлором. Процесс ведут в две стадии: первая стадия проходит при 75°С и атмосферном давлении до получения хлорпарафина с содержанием связанного хлора 40-45%, вторая - при 120-130°С и 20 атм до связанного хлора. В качестве инициатора используют обычно азобис-изобути0ронитрил 5,

Недостатками известного способа являются низкие, конверсия по хлору 85%, термостабильность конечного продукта из-за длительной термичес5кой обработки и производительность процесса.

Цель изобретения интенсификация процесса, т.е. сокращение длительности п эоцесса хлорирования, повы0шение качества целевого продукта (стабильного однородного состава).

. Это достигается тем, что получение твердого хлорпарафина ведут непрерывным двухступенчатым хлориро5ванием газообразным хлором с противотоком хлора и подачей на первую , ступень хлорированного дарафина с содержанием хлора 25-35 вес.%.

Процесс ведут при температуре 70-8 5с в присутствии инициатора,

0 Обычно аэобис-изобутиронитрила, Отличительньзмк признаками способа является подача на первую ступень предварительно хлорированного парафина до содержания-хлора 25-35% и проведение процесса обьлчно с использованием азобис-изобутиронитрила. Хлор можно вводить в каждую сту пень,, но предпочтительно в последнюю Отходящие газы направляют в предшествующие ступени, В качестве инициатора процесса хлорирования используют азобис-изобутиронитрил« Полученный твердый хлорпарафин выделяют из раствора, н пример, безводным методом в пленочном испарителе или с помощью горяче воды. Пример, Непрерьшное хлори вание осуществляют по схеме, состоя щей из двух ступеней. Для заполнени ренкторов реакционными растворами хл парафинов в них предварительно пери дическим методом хлорируют парафин в растворе четыреххлористого углеро да в присутствии инициатора, В стек лянные реакторц объемом 380 мл (диа метр 50 мм, высота 360 мм, рабочий объем 300мл), снабженные рубашкой для обогрева и отводными трубочками для Зс1мера температу и, подачи хлора, выхода отходящих газов, входа и выхода раствора хлорпарафинов и подачи раствора инициатора и обратными холодильниками для конденсации паров четыреххлористого углерода,загружают по 85 г парафина с длиной цепи I температурой плавления 54 с и 215 мл четыреххлористого углерода Содержимое реакторов нагревают до 70-75°С горячей водой, подаваемой из термостата, и парафин хлорируют периодическим методом газообразным хлором, подаваемым во второй реактор со скоростью мл/мии, в присутствии инициатора - азобис-изобутиронитрила, подаваемого в виде 0,5 раствора в четыреххлористом углероде со скоростью 10 мл/час равными порциями в каждую ступень через каждые 10-15 мин. Отходящие газы направляют последовательно от второго реакто ра в первый по ходу загрузки парафина. При таком режиме хлорирование ведут до содержания хлора .в клорпарафине второй ступени 72il%, содержание хлора в хлорпарафинё в первой ступени составляет 55t5%, После вывода схемы на стационарны режим осуществляют непрерывный процесс получения твердого хлорпарафина при приведенном температурном режиме и расходе хлора и, инициатора по противоточной схеме подачи реагентов . Для этого в первый хлоратор первая ступень - непрерывно подают хлорпарафин с содержанием хлора 25% (в виде 2212% раствора) в четыреххлористом у1у7ероде, полученного пе.риодическим методом,- со скоростью 60 МП/час, а во вторую ступень подают газообразный хлор. Отходящие газы второй ступени направляют в первуюступень, В первой ступени хлорпарафин с содержанием хлора 25% хлорируется отходящими газами второй ступени до содержания хлора 55i5% и непрерывно поступает через затвор в нижнюю часть хлоратора второй ступени, куда одновременно подают газообразный хлор из баллона. Во второй ступени хлорпарафин хлорируют до содержания хлора . Пары четыреххлористого углерода (ЧХУ), уносимые отходящими гаЗс1ми, конденсируют в холодильниках и ЧХУ возвращается в реакторы. Контроль за процессом непрерывного хлорирования осуществляют по анализу проб хлорпарафина на содержание хлора, температуры размягчения и фракционного состава. При названном режиме время пребывания продуктов хлорирования парафина в каждой ступени составляет 6 час, а в зоне реакции 18 час, съем продукта 50 г/час или 46 кг в час с 1 м „ Отходящие газы первой ступени используют для хлорирования исходного парафина с целью улавливания непрореагировавшего хлора, благодаря чему проскок хлора составляет не более 0,5%, т.е, конверсия его равна 99,5%, Полученный конечный продукт содержит 71,5% связанного хлора, имеет температуру начала размягчения 78°С, термостабильность - 0,18% и фракционный состав: фракция с содержанием хлора75-80-1,5% - - - - -72±2- 80% - -- менее 70-28,5%. П р и м е р 2, Хлорирование проводят в двух ступенях в реакторах и по режиму примера 1, На первую ступень непрерывно подают 25%-ный раствор хлорпарафина с содержанием хлора 30% в четыреххлористом углероде со скоростью 60 мл/час. Длительность пребывания продуктов хлорирования парафина 9.зоне реакции составляет 18 час, съем продукта 48 кг/час с 1 м. Конверсия хлора 99,6%, Полученный хлорпарафин содержит 72,3% связанного хлора, температура начала размягчения 81°С, термостабильность 0,2%, фракционный состав: фракция с содержанием хлора75-80-2,0% - --, -72±2-78,5% -. .- - менее 70-19,5% П р и м е р 3, Хло15ированив проводят в двух ступенях по режиму примера I . а первую ступень непреprjBHO подают 25%-ныЯ раствор хлорпа рафина с содержанием хлора 35% в четыреххлористом углероде со скоррстью 60 мл/час. Длительность пребывания продуктов хлорирования пара фина в зоне реакции составляет 18 час, съем продукта 50 кг/час с Конверсия хлора 99,5%. Аналитическая характеристика хлорпарафинов, и известному способам

Внешний вид и цвет продукта

Содержание органически, связанного хлора, %, не менее

Температура начала плавления,С, не ниже

Термостабильность в пересчете на отщепленный НС1, %, не более

Фракционный состав, вес.% фракция с содержанием хлора,%

75-80

- -7212

- -менее 70

Как видно из таблицы, использование предложенного способа получения Q хлорпарафина позволяет получать твердый хлорпарафин с лучшими показателяТехнологические параметры процесса

Из преведенных данных видно, что предложенный способ позволяет интенсифицировать процесс получения твербелого

Порошок кремового цвета

70 75

0,6

4

78 18

ми качества по цветности и термостабильности по сравнению с хлорпарафином, полученным по известному способу.

Таблица2

дого хлорпарафина в 2,5 раза и уменьшить расход хлора на 15%. Необходимо также отметить трудности эксплуатаПолученный хлорпарафин содержит 73% хлора, имеет температуру начала размягчения 85°С, термостабильность 0,18%, фракционный состав: фракция с содержанием хлора75-80-2,0 - -72±2 -82% - менее.70 -16%. Таблица полученных по предложенному получения твердого хлорпарафина ЦИЦ реакторов с органическими растворителями при повышенньос давлении и 1емпературе. Использование предложенного способа получения твердого хлорпарафина обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества:уменьшение длительности хлорирования с 50 до 18 час, что увеличивает производительность процесса в 2,5 раза, съем продукта с 18 кг/час с 1 мдо 46 кг/час, а расход хлора уменьшается с 2 т до 1,6 т продукта .быстрота процесса способствует получению хлорпарафина с повышенной термостабильностью; увеличение производительности про цесса позволяет изготовить реакторы меньшего объема из легированных мате риалов , которые уменьшают загрязнение орпарафина.. Формула изобретения 1. Способ получения твердого хло парафина 2-х ступенчатым хлорированием парафина с длиной цепи газообразным хлором в среде четыреххлористого углерода при температуре 7О-85 С в присутствии инициатора, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и повышения качества целевого продукта, в качестве исходного парафина используют хлорированный парафин с содержанием хлора 25-35 вес.%. 2. Способ поп, 1, отличаю щ и и с я тем, что в качестве инициатора используют азобис-изобутиронитрил Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Воробьева Н. Г., Зайдмано. А. Получение и свойства хлорпарафинов. Хим.пром. НИИТЭХИМ, кн. 547 с. 138, 2.Патент Польши 57653, кл. С 07 С, 120, 2/01,опублик.1969, 3.Патент Англии 1197165, кл. С 2 С опублик.1970,птхзтотип.