Способ получения аллена Советский патент 1981 года по МПК C07C11/14 C07C1/30 

один проход составляет 2,4% на пропущенное сырье и 3% на прореагировавшее.

К недостаткам способа следует отнести проведение процесса при высоких температурах, что требует значительных энергозатрат, а также и низкую селективность процесса по отношению к аллену. Образование аллена вместе с изомером метилацетиленом создает трудности при его промышленном использовании.

Цель изобретения - повышение селективности процесса и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения аллена путем дегидрохлорирования 1,2-дихлорпронана

(1,2-ДХП) при температуре 300-400°С, в присутствии водорода и катализатора - активированного угля С или карбида магния MgCa или окиси хрома, нанесенной в количестве 1 -10 вес. % на активированный уголь СгОз/С.

Отличие способа заключается в использовании вышеуказанных катализаторов и в проведении процесса при температуре 300-400°С в присутствии водорода.

В.присутствии указанных катализаторов 1,2-ДХП дегидрохлорируется в ал лен с количественными выходами порядка 98% в расчете на газообразные продукты. Процесс проводят в реакторе проточного типа из стекла «пирекс. Объем катализатора составляет. 0,5 см, время контакта 0,025 с. Сырье-1,2-ДХП (выделенный из отходов производства глицерина ректификацией) подают в поток водорода, который переносит его в катализаторную зону через испаритель (температура 120°С). Нагрев катализатора осуш,ествляют нихромовой спиралью, намотанной на стеклянную трубку, в которой помеш,ен реактор. Температуру определяют хромель-алюмелевой термопарой, помеш,енной в «карман реактора в комплекте с потенциометром.

Разделение продуктов реакции осуществляют пропусканием через полисорб при температуре 70°С, а затем с целью очистки от хлористого водорода через поверхность концентрированного нашатырного спирта. Газообразные продукты собирают в газометр, после чего анализируют хроматографически и спектроскопически. В некоторых экспериментах анализ проводят детектированием газа непосредственно на выходе из колонки, оставшиеся на адсорбенте вещества вытесняют «промыванием водородом или растворителями (ацетон, хлористый углерод). Анализ жидких продуктов проводят хроматографически и ИКспектроскрпически. Установлено, что катализат содержит в основном непрореагировавшее сырье. Баланс оценивают с учетом превращенного в газообразные и продукты уплотнения сырья и неизрасходованного. В условиях осуществления реакции (300-

400°С) образование продуктов уплотнения за один проход незначительно.

Анализ продуктов реакции проводят детектированием по теп-лопроводности, неподвижпая фаза - полисорб, длина колонки 2,5 м, температура колонки 70°С, ток детектора 110 мА, скорость газа-иосителя водорода 30 мл/мин, а также ИК-спектроскопически. ИК-спектры газовой фазы снимают

с использованием газовой кюветы, а жидкой фазы - солевых крышек CaF и NaCl на ИКС-14А.

Образование аллена из 1,2-ДХП на MgC2 и СгОз/С катализаторах наблюдается при

температурах начиная с 300°С (см. табл. 1). Образцы проявляют высокую селективность. С увеличением температуры выход аллена возрастает и достигает максимума при температурах порядка 340-350°С. При

более высоких температурах выход аллена уменьшается, а пропилена возрастает. Кроме аллена и пропилена в составе контактного газа, полученного при высоких температурах, содержатся метан, этилен и углекислый газ. Образование углекислого газа объясняется окислением за счет кислорода, содержашегося в газе-носителе - электролизном водороде.

Пример 1. Процесс проводят на катализаторе MgC2 в количестве 0,5 см (0,34 г), температуре 330°С. Газ-носитель водород. Размеры реактора 10X40 мм, время контакта 0,025 с.

В результате реакции из 0,38 г 1,2-дихлорпропаиа. получено 0,012 г аллена, 9,1-10 г пропилена и следы метана, этилена и углекислого газа. Содержание аллена в газовой смеси 98%. Количество непрореагировавшего сырья 0,3 г.

П р и м е р 2. Процесс проводят на катализаторе 1%-ном СгОз/С в количестве 0,5 смЗ/0,24 г. Газ-носитель водород. Размеры реактора 10x40 мм. Температура 340°С, время контакта 0,025 с.

В результате реакции из 0,38 г 1,2-дихлорпропана получено 0,02 г аллена, 0,0003 г пропилена и следы метана, этилена и углекислого газа. Содержание аллена в

газовой смеси 98,6%. Количество непрореагировавщего сырья 0,32 г.

Процесс в присутствии других катализаторов проводят аналогично примерам 1 и 2. Данные и условия проведения процесса

приведены в табл. 1.

В табл. 2 представлены данные по селективности процесса при дегидрохлорировании 1,2-дихлорпропана на различных катализаторах при температуре 300-400°С.

Дегидрохлорирование 1,2-дихлорпропана в аллеи проводят на различных катализаторах при температуре 300-400°С. Условия экспериментов: объем катализатора 0,5 см, время контакта 0,025 с, скорость На -

15 мл/мин.

Таблица 1

Таблица 2

Выход на превращенный 1,2-ДХП, вес. %

Пред.тагаемый способ позволяет получать аллен из 1,2-дихлорпропана (отхода производства глицерина) при более низких температурах 300-400°С с высокой селективностью, причем без сопутствующего метилацетилена, который Б ряде случаев требует ::воего извлечения, прежде, чем использовать аллен в органическом синтезе.

Формула изобретения

Способ получения аллена путем дегидрохлорирования 1,2-дихлорпропана при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и снижения энергозатрат, в качестве катализатора используют активированный уголь или карбид магния или окись хрома, нанесенную в количестве 1 -10 вес. % на активированный уголь, и процесс проводят при температуре 300-400 С в присутствии водорода.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 2649485, кл. 260-678, опубл. 1953 (прототип).