Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛИДЕНХЛОРИДА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛИДЕНХЛОРИДА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНИЛИДЕНХЛОРИДА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к каталитическим способам получения винилиденхлорида, являющегося сырьем для получения пластмасс, композиционных материалов, лаков, клеев и других ценных продуктов. Сущность изобретения заключается в дегидрохлорировании 1,1,2-трихлорэтана в присутствии катализатора, содержащего оксиды меди, хрома, цинка и алюминия при соотношении компонентов, мас.%: CuO 3,2-6,4; Cr2O3 3,3 - 7,5; ZnO 1,3 - 7,1; носитель γ-Al2O3 остальное, и реакцию ведут при атмосферном давлении, концентрации 1,1,2-трихлорэтана в азоте 0,5·10-3 - 5·10-3 моль/л, объмной скорости 90 - 500 ч-1, температуре 110 - 190oC. Максимальный выход винилиденхлорида в расчете на пропущенный 1,1,2-трихлорэтан составляет 99,8 мол.%. 5 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2078071
Класс(ы) патента: C07C21/08, C07C17/25
Номер заявки: 94045178/04
Дата подачи заявки: 19.12.1994
Дата публикации: 27.04.1997
Заявитель(и): Сергучев Юрий Алексеевич (UA)
Автор(ы): Белокопытов Юрий Васильевич[UA]; Коновалова Надежда Дмитриевна[UA]; Сергучев Юрий Алексеевич[UA]
Патентообладатель(и): Сергучев Юрий Алексеевич (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к каталитическим способам получения винилиденхлорида, являющегося сырьем для получения пластмасс, композиционных материалов, лаков, клеев и других ценных продуктов.
Известен способ [патент США N 4816609, МКИ C 07 C 17/14, заявл. 26.05.1987, N 53925, опубл. 28.03.1989] получения винилиденхлорида путем дегидрогалогенирования 1,1,2-трихлорэтана, заключающийся в том, что на катализатор состава CsMgCl3·6H2O при температуре 325oC подают реакционную смесь, содержащую 101,43 мл метилового спирта и 211,17 мл 1,1,2-трихлорэтана, со скоростью 10 мл/мин. Степень превращения 1,1,2-трихлорэтана составляет 88,6% избирательность по винилиденхлориду равна 80,1% т.е. выход по винилиденхлориду составляет 71%
К недостатком известного способа относится низкий выход винилиденхлорида, высокая температура реакции, а также использование в процессе метанола.
Известен способ [патент Японии N7731005, МКИ C 07 C 21/06, заявл. 09.03.1977, N 75/104896, опубл. 01.09.1979] получения винилиденхлорида путем дегидрогалогенирования 1,1,2-трихлорэтана, заключающийся в том, что на катализатор, содержащий соли CuCl2 0,05 моль, PdCl2 0,005 моль и CsCl 0,02 моль, нанесенные на 100 мл носителя γ-Al2O3, при температуре 229oC подают реакционную смесь, содержащую 0,5 моль водорода и 0,6 моль 1,1,2-трихлорэтана. Степень превращения 1,1,2-трихлорэтана составляет 58% избирательность по винилиденхлориду равна 94,6% т.е. выход по винилиденхлориду составляет 54,91%
К недостаткам известного способа относится низкий выход винилиденхлорида, высокая температура реакции, а также использование в процессе водорода и катализатора, содержащего драгметалл.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является получение винилиденхлорида по методу, описанному в патенте Японии [патент Японии N 58162537 (83162537), МКИ C 07 C 21/08, заявлен 23.03.1982, N 85/44497, опубликован 27.09.1983] и выбранному нами в качестве прототипа.
Сущность известного способа заключается в том, что смесь 5 об. 1,1,2-трихлорэтана и 95 об. азота пропускают при температуре 280oC со скоростью 150 ч-1 над катализатором, который получают пропиткой силикагеля 3%-ным раствором полиакрилонитрила в диметилформамиде с последующей сушкой и прокалкой при 600oC. Степень превращения 1,1,2-трихлорэтана составляет 25% избирательность по винилиденхлориду равна 83% т.е. выход по винилиденхлориду составляет 20,75%
К недостаткам известного способа относятся низкий выход винилиденхлорида и высокая температура проведения процесса.
В основу изобретения положена задача увеличения выхода винилиденхлорида и снижения температуры проведения процесса путем использования катализатора иного состава с повышенной активностью.
Сущность изобретения заключается в дигидрохлорировании 1,1,2-трихлорэтана в присутствии катализатора, содержащего оксиды меди, хрома, цинка и алюминия при соотношении компонентов, мас.
CuO 3,2 6,4
Cr2O3 3,3 7,5
ZnO 1,3 7,1
Носитель g-Al2O3 Остальное
и реакцию ведут при атмосферном давлении, концентрации 1,1,2-трихлорэтана в азоте 0,5·10-3 5·10-3 моль/л, объемной скорости 90 - 500 ч-1, температуре 110 190oC.
Пример 1. Катализатор, состоящий из активной массы и носителя, готовят следующим образом.
7,0 г меди углекислой основной CuCO3·Cu(OH)2, 2,63 хромового ангидрида CrO3 и 1,5 г цинка азотнокислого Zn(NO)3·3H2O растворяют в 200 мл дистиллированной воды при нагревании, а затем в раствор добавляют 34 г (≈60 мл) носителя g-Al2O3 (зерна 1-2 мм) и полученную смесь выпаривают при перемешивании досуха, сухой остаток прокаливают при 600oC в потоке воздуха 4 ч. Получают катализатор, содержащий 6,4 мас. CuO, 5,1 мас. Cr2O3, 1,3 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 - остальное (катализатор А), и загружают его в реактор.
Процесс проводят следующим образом.
Устанавливают температуру реактора 140oC и пропускают через него реакционную смесь, состоящую из 2,2·10-3 моль 1,1,2-трихлорэта/л в азоте при объемной скорости 130 ч-1. Продукты, выходящие из реактора, анализируют методом газожидкостной хроматографии. Основным продуктом реакции является винилиденхлорид.
Результаты исследований приведены в табл.1.
Пример 2. Катализатор, содержащий 3,2 мас. CuO, 7,5 мас. Cr2O3, 3,6 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 - остальное (катализатор Б), готовят так же, как описано в примере 1, за исключением того, что берут 3,55 г меди углекислой основной CuCO3·Cu(OH)2, 3,94 хромового ангидрида CrO3 и 4,29 г цинка азотнокислого Zn(NO)3·3H2O.
Процесс ведут так же, как описано в примере 1.
Результаты исследований приведены в табл. 1.
Пример 3. Катализатор, содержащий 3,3 мас. CuO, 3,4 мас. Cr2O3, 3,7 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 - остальное (катализатор В), готовят так же, как описано в примере 1, за исключением того, что берут 3,55 г меди углекислой основной CuCO3·Cu(OH)2, 1,7 г хромового ангидрида CrO3 и 4,29 г цинка азотнокислого Zn(NO)3·3H2O.
Процесс ведут так же, как описано в примере 1.
Результаты исследований приведены в табл. 1.
Пример 4. Катализатор, содержащий 3,3 мас. CuO, 3,3 мас. Cr2O3, 5,2 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 - остальное (катализатор Г), готовят так же, как описано в примере 1, за исключением того, что берут 3,55 г меди углекислой основной CuCO3·Cu(OH)2, 1,7 г хромового ангидрида CrO3 и 6,0 г цинка азотнокислого Zn(NO)3·3H2O.
Процесс ведут так же, как описано в примере 1.
Результаты исследований приведены в табл. 1.
Пример 5. Катализатор, содержащий 3,2 мас. CuO, 3,3 мас. Cr2O3, 7,1 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 - остальное (катализатор Д), готовят так же, как описано в примере 1, за исключением того, что берут 3,55 г меди углекислой основной CuCO3·Cu(OH)2, 1,7 г хромового ангидрида CrO3 и 8,4 г цинка азотнокислого Zn(NO)3·3H2O.
Результаты исследований приведены в табл. 1.
Из табл. 1 видно, что наибольший выход винилиденхлорида (99,8 мол.) наблюдается при использовании в процессе катализатора следующего состава: 3,3 мас. CuO, 3,4 мас. Cr2O3, 3,7 мас. ZnO и носитель g-Al2O3 остальное.
Примеры 6 10. Влияние температуры реактора на процесс дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана.
Процесс ведут, как описано в примере 1, с тем отличием, что берут катализатор В, изменяют температуру реактора от 110 до 190oC и поддерживают объемную скорость 130 ч-1.
Результаты представлены в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что по мере повышения температуры реакции выход винилиденхлорида увеличивается и достигает максимального значения при температуре 140oC, и затем падает.
Примеры 11 15. Влияние объемной скорости реакционной смеси на процесс дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана.
Процесс дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана ведут, как описано в примере 1, с тем отличием, что используют катализатор В, изменяют объемную скорость реакционной смеси от 90 до 500 ч-1, а также поддерживают температуру реактора 140oC и концентрацию 1,1,2-трихлорэтана в азоте 2,2·10-3 моль/л.
Результаты приведены в табл. 3.
Из табл. 3 видно, что оптимальным по выходу винилиденхлорида является интервал скоростей 110 200 ч-1, причем максимальный выход винилиденхлорида в расчете на пропущенный 1,1,2-трихлорэтан в указанных условиях проведения реакции составляет 99,8 мол. при объемной скорости 130 ч-1.
Примеры 16 20. Влияние концентрации 1,1,2-трихлорэтана в реакционной смеси на процесс его дегидрохлорирования.
Процесс дегидрохлорирования 1,1,2-трихлорэтана ведут, как описано в примере 1, с тем отличием, что используют катализатор В, изменяют концентрацию 1,1,2-трихлорэтана в азоте от 0,5·10-3 до 5·10-3 моль/л, температуру реактора поддерживают 140oC, а объемную скорость 130 ч-1.
Результаты представлены в табл. 4.
Из табл. 4 видно, что оптимальным по выходу винилиденхлорида является интервал концентраций 1,1,2-трихлорэтана 1·10-3 - 4,1·10-3 моль/л, причем максимальный выход винилиденхлорида в расчете на пропущенный 1,1,2-трихлорэтан в указанных условиях проведения реакции составляет 99,8 мол. при концентрации его в азоте 2,2·10-3 моль/л.
Сравнительная характеристика настоящего способа с прототипом, представлена в табл. 5.
Как видно из табл. 5, описываемый способ выгодно отличается от известного. Так, в настоящем способе выход винилиденхлорида более чем в 3 раза выше по сравнению с известным способом, а также процесс ведется при более низких температурах, что свидетельствует о более высокой активности используемого катализатора.
Формула изобретения: Способ получения винилиденхлорида пропусканием разбавленного азотом 1,1,2-трихлорэтана при концентрации его в азоте 0,5 · 10-3 - 5 · 10-3 моль/л с объемной скоростью 90 500 ч-1 при повышенной температуре и атмосферном давлении через гетерогенный катализатор на носителе, отличающийся тем, что используют катализатор, содержащий оксиды меди, хрома и цинка на носителе γ-Al2O3, при следующем соотношении компонентов, мас.
CuO 3,2 6,4
Cr2O3 3,3 7,5
ZnO 1,3 7,1
Носитель γ-Al2O3 Остальное до 100
и процесс ведут при температуре 110 190oС.