Способ получения 1,2-дихлорэтана Советский патент 1984 года по МПК C07C19/02 C07C17/02 C25B3/06 

Изобретение относится к способу получения 1,2-дихлорэтана, использу мого как растворитель, а также как исходный продукт для получения винил хлорида-мономера для полимерных мат риалов , Известен способ получения 1,2-дихлорэтана хлорированием газовой смеси, содержащей этилен. Процесс ведут в среде безводного 1,2-дихлорэтана, насыщенного хлорным железом, и с использованием 0,8-1 моль хлора на 1 моль этилена при температуре 5013 выход 1,2-дихлорэтана близок к количественному в расчете на прореагировавший J. Однако этот способ требует предварительного получения хлора,что является трудоемкой операц ей,сжижения или компримирования полу ченного хлора, его тщательной осушк Этот способ в целом трудоемок. Известен также способ получения 1,2-дихлорэтана путем обработки эти лена соляной кислотой с одновременн пропусканием электрического тока, при плотности тока 0,15-0,3 А/см, при температуре 25-40 0 используют электролизер с диафрагмой. Выход 1,2-дихлорэтана составляет по току 20-44%, остальной ток идет в основном на образование этиленхлоргидрина 2. Основными недостатками известног способа являются низкий выход 1,2дихлорэтана, недостаточная его чистота, низкая плотность тока, а также использование электролизера с диафрагмой, которая оказывается недостаточно стойкой в растворе соляной кислоты и особенно в растворах кислоты, содержащей фтор-ионы. Целью предлагаемого способа является повышение выхода 1,2-дихлорэтана, повышение степени его чистоты упрощение предложенного способа за счет ликвидации диафрагмы, что позво ляет использовать в качестве электролита абгазную соляную кислоту, в том числе и кислоту, содержащую фтор-ионы. Цель достигается тем, что процесс ведут в присутствии хлорного железа в количестве 0,5-5 вес.% в расчете на соляную кислоту в бездиафрагменном электролизере. Сущность изобретения заключается в том, что в бездиафрагменном электролизере подвергают электролизу соляную кислоту (техническую или абгазную) концентрации 27-31%, в которую добавляют хлорное железо, в количестве 0,5-5 вес.%. Одновременно пропускают в прианодное пространство газообразный этилен. Выделяющийся на аноде хлор хлорирует этилен с образованием 1,2-дихлорэтана, причем в результате присутствия в растворе хлорного железа образуется 1,2-дихлорэтан, не содержащий примесей хлора, при более высокой плотности тока, чем это бьшо бы возможно в отсутствие этой добавки; одновременно полностью подавляется процесс образования е нхлоргидрина. Использование бездиафрагменного электролизера имеет ряд преимуществ. Бездиафрагменные электролизеры конструктивно значительно проще. Отсутствие диафрагмы значительно упрощает конструкцию электролизера, позволяет сделать его более компактным, а следовательно снизить капитальные затраты, связанные с организацией промьшшенного производства, что несет несомненный положительный эффект. Возможно использование агрессивных растворов, разрушающих диафрагму. . Упрощается эксплуатация, электролизера, т.е. вместо контроля за двумя растворами (католитом и анолитом) нужно контролировать состав лишь одного раствора. Упрощается эксплуатация электролизера в целом, так как облегчается его разработка. Удлиняется срок межремонтного пробега электролизера, так как, по крайней мере, для случая электролизера соляной кислоты этот срок определяется сроком службы диафрагмы. Снижается расход .электроэнергии на 20-25%, так как нет падения напряжения на диафрагме . Пример 1. В бездиафрагменный электролизер с катодом из платины и анодом из перфорированного . графита площадью 8 см заливают около 100 мл 30%-ной соляной кислоты, куда добавляют хлорное железо в количестве 2 г на 100 г раствора. Электролиз проводят при плотности тока ,, 0,7 А/см, сила тока 5,6 А, количество прошедшего электричества 5,6 А«ч, количество пропущенного этилена 0,11 г«моль, температура раствора электролита 55-60 С. Смесь продуктов общим весом 9,65 г содержит 99%

1,2-дихлорэтана, остальное 1,1,2-триг хлорэтан. Выход 1,2-дихлорэтана на :,. прореагировавший этилен 9/%, по току (т.е. на прореагировавший хлор) составляет 96%.

Пример 2. В бездиафрагменный электролиз-ер с анодом из перфорированного графита заливают около 800 мл технической соляной кислоты, туда же добавляют хлорное железо в количестве 2 г на 100 г раствора. .Электролиз проводят при плотности тока 0,7 А/см (сила тока 56 А), время 1 ч. Пропускают этилен-1,1 г.моль. Температура раствора электролита 55-60°С. Выход 1,2-дихлорэтана на прореагировавший этилен 98%, по току 88%. Чистота 1,2-дихлорэтана 97,5%. Примеси: 1,1,2-трихлорэтан (1,2%), этиленхлоргидри.н (0,8%) и хлорекс (0,5%).

Пример 3. В бездиафрагменный электролизер с анодом из перфорированного графита заливают 800 мл технической соляной кислоты, добавляют хлорное железо в количестве3 г на 100 г раствора. Электролиз проводят/при плотности тока 0,7 А/см (сила тока 56А); время - 1 ч. Пропускают этилен - г-моль, Температура раствора электролита 55-60°С.

.Выход 1,2-дихлорэтана на прореагировавший этилен 95%, по току 90%. Чистота 1,2-дихлорэтана 99%. Примесь 1,1,2-трихлорэтан (1%), Пример 4.В бездиафрагменный электролизер с анодом из перфорированного графита заливают 800 мл технической ооляной кислоты, добавляют хлорное железо в количестве 1 г

на 100 г раствора. Электролиз проводят при плотности тока 0,7 А/см (сила тока 56 А)J время - 1 ч. Пропускают этилен-1,1 г.моль. Температура раствора электролита 55-60°С. Выход

1,2-дихлорэтана на прореагировавший этилен 97%, по току 87%. Чистота 1,2-дихлорэтана 99%. Примеси: 1,1,2-трихлорэтан (1%), этиленхлоргидрин (1,2%), хлорекс (0,8%);

Пример 5.В бездиафрагменный электролизер с анодом из перфорированного графита заливают 800 мл технической соляной кислоты, добавляют хлорное железо в количестве 5 г на 100 г раствора. Электролиз проводит при плотности тока 0,7 А/см (сила тока 56А) -, время - 1 ч. Пропускают этилен-1,1 г-моль. Температура раствора электролита 55-60С. Выход 1,2-дихлорэтана на прореагировавший этилен 95%, по току 85%. Чистота 1,2-дихлорэтана 99,5%.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,2-даХЛОРЭТАНА путем обработки этилена со ляной кислотой с одновременным пропусканием электрического тока при повышенной температуре, отличающ.и и с я тем, что, с целью повьшения чистоты и выхода целевого продукта и упрощения процесса, последний ведут при температуре 50-6О С в присутствии хлорного железа в количестве 0,5-5 вес.% в расчете на соляную кислоту в бездиафрагменном электролизере