Способ получения четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена Советский патент 1980 года по МПК C07C19/06 C07C21/12 

и четыреххлористого углерода не превосходит 16 и 6 вес.% соответственно от общего количества полученных хлоруглеводородов. , Способ предусматривает переработку алканов содержащих 4-5 атомов углерода в молекуле; они являются более дорогим и менее доступным сырьем чем, например метан. Цель изобретения - повыщение выхода наиболее ценных продуктов, селективности процесса и создание возможности использования более подходящего сырья, в частности метана. Поставленная цель достигается тем, что процесс получения четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена проводят в пламени горелки путем сжигания смесей метана с хлором при мольном отношении хлора к метану от 4,5 11,5:1 и температуре горения от 1000 до . Отличительными признаками способа является то, что хлорированию в пламени подвергают метан, при мольном отношении хлора к метану от 4,5-11,5:1 и температуре горения от л . 1000 до 1600° С. В диапазоне указанных граничных соотношений хлора и метана достигается полное превращение исходного углеводорода в продукты реакции, причем их состав определяет исходное соотношение- содержаний хлора и метана. Есmt требуется получить, главным образом, четыреххлористый углерод, сжигание проводят при мольном отношении хлорак метану равном 11,5:1 (температура горения 1000°С); для преимущественного получения тетрахлорэтилена :это отношение должно быть равно 4,5:1 (температура гореНия 1600°С). Если желательно получать четыреххлористый углерод совместно с тетрахлорэтиленом, процесс проводят при мольном отношении хлора к метану равном 6,1:1 (температура горения 1350°С). Режимы . проведения пламенного процесса в диапазоне граничных отношений хлора к метану 4,511,5:1 при температуре горения 1000-1600° С иллюстрируются приведенными ниже примерами. При мольном отношении хлора к метану больше указанного граничного, т. е. больше 11,5:1, устойчивое горение прекращается; если зто отношение меньше 4,5:1, сгорание бинарных смесей метана с хлором сопровождается образованием сажи. Пример 1. Потоки хлора и метана, равные 2,84 и 0,056 г/мин (0,907 и 0,079 л/ми .соответственно, образуют после смешения oднq« родную горячую смесь с мольным отноййешем хлора к метану равным 11,5:1, имеющую температуру горения 1000°С. Смесь поступает на сжигание в горелку диаметром 0,3 см. Горелка находится в цилиндрической водоохлаждаемой камере диаметром 2,5, высотой 8,0 см. Переходящей в водоохлаждаемую трубку длиной 8,0 и диаметром 1,0 см. Выше среза горелки, на расстоянии-0,3 см, нормально потоку размещен стабилизатор пламени, имеющий форму стержня длиной 1,5 см и диаметром 0,3 см. Стабилизатор пламени необходим для создания устойчивого стационарного турбулентного пламени. Состав продуктов, реакции, как и для всех последующих примеров, определяют по данным хроматографического анализа и по содержанию НС1 и Clj в растворе, образующемся при барботировании охлажденных продуктов сгорания через раствор йодистого калия. При сжигании указанной смеси, получают: В этом режиме основным целевым продуктом является четыреххлористый углерод, его выход равен 67,5 вес:% (74,4 моль%) от общего количества полученных хлоруглеводородов. Пример 2. Потоки хлора и метана, равнвге 3,1 и 0,114 г/мин (0,98 и 0,16 л/мин) соответственно, образуют после смешения однородную горячую смесь с мольным отношением хлора к метану равном 6,1:1, имеющую температуру горения 1350° С. Смесь поступает на сжигание -в горелку, описанную в примере 1. При сжигании указанной смеси получают: В этом случае основными целевыми продуктами являются четыреххлористый углерод и тетрахлорэтилен в количестве 58,4 и 22,8 вес.% (63,7 и 22,9 моль%) соответственно эт общего количества полученных хлоруглеводородов . Пример 3. Потоки хлора и метана, равные 4,35 и 0,214 г/мин (1,37 и 0,3 л/кган) соответственно, образуют после смешения одно родную горячую смесь с мольным отношением хлора к метану равном 4,5:1, имеющую температуру горения 1600° С. Смесь поступает на сжигание в горелку, описанную в примере 1. При сжигании указанной смеси получают: гвес.% моль% В этом случае основным целевым проду является тетрахлорэтилен. Его выход равен 78 вес.% (79 моль. общего количества полученных хлоруглеводородов . Приведенные примеры подтверждают 56 преимущества данного способа получения чеилреххлористого углерода и тетрахлорэтилена сжиганием смесей метана с. хлором в горелке (по отношению к прототипу). Его применение приводит к повышению выхода целевых продуктов до 67,5 вес.% (74,4 моль.%) для четыреххлористого углерода и 78 вес.% (79 моль.%) для тетрахлорэтилена .против 6 и 16% соответственно по прототипу, а также к улучшению селективности процесса и использованию более доступного исходного углеводородного сырья. Формула изобретения Способ получения четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена путем сжигания углеводорода в смеси с хлором в пламени, при температуре 1000-1600°С при избыточном про тив стехиометрии л ольном соотношении хлора и метана, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевых продуктов и селективности процесса, в качестве углеводорода, используют метан и процесс ведут при мольном соотношении хлора и метана 4,511,5:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Несмеянова А. Н. Методы элементарной химии .М., Наука, 1973, с. 263. 2.Патент США N 2960543, РЖХИМ, 1962, 12 Л 25 (прототип).