Непрерывные методы хлорирование бензола

С целью уменьшения количества последних приходится останавливать процесс в то время, когда еще значительное количество бензола не прореагировало. Это влечет за собой увеличение объема аппаратуры, дополнительного расхода энергии и времени на отгонку избыточного бензола и т. д. По старому периодическому методу [1] на заводах получался примерно следующий состав реакционной смеси бензола — 36% хлорбензола — 59,6% полихлоридов — 5,4%. Количество полихлоридов при этом составляло около 9% от веса хлорбензола. Отнощение количества хлорбензола к количеству полихлоридов Z равнялось 11. Такого большого количества полихлоридов промышленность не могла использовать рентабельно. При дальнейшем усовершенствовании технологического режима хлорирование стали проводить непрерывным методом при температуре кипения реакционной смеси. При этом получается примерно следующий состав реакционной смеси бензола — 65% хлорбензола —33,5% полихлоридов — 1,5%. Количество полихлоридов по новому методу составляет только 4,5% от веса хлорбензола 2=22—26. Кроме того, непрерывный метод дал возможность во много раз уменьшить объем хлораторов. На первый взгляд кажется, что теперь устранены все основные недостатки старого метода. Однако более глубокое теоретическое исследование кинетики данной реакции показывает, что здесь еще далеко не все обстоит благополучно и что имеются еще большие возможности для усовершенствования технологического режима. [c.469]

В непрерывном процессе получения хлорбензола, предложенном Б. Е. Беркманом, реакционная масса разогревается до температуры кипения (76—85°С) и при этом отвод тепла реакции происходит за счет испарения части хлорируемого бензола. На испарение расходуется значительное количество выделяющегося тепла, которое, таким образом, отводится более интенсивно. При этом вместе с хлористым водородом уходят из колонны и пары бензола, которые после конденсации в холодильнике возвращаются на хлорирование. Этот метод аналогичен адиабатической абсорбции хлористого водорода в производстве соляной кислоты по методу Гаспаряна. Эта схема производства обеспечивает высокую производительность и в настоящее время является наиболее перспективной (на рис. 27 гл. VI представлена схема непрерывного хлорирования бензола). [c.520]

Непрерывные методы хлорирования бензола [c.226]

Процесс хлорирования осуществляют периодически или непрерывно, причем в обоих случаях очень важен способ отвода большого количества тепла. Раньше считалось, что хлорирование бензола следует проводить при возможно низкой температуре, и тепло отводили за счет охлаждения реакционной смеси водой, что лимитировало производительность аппарата. Затем нашли, что температура не оказывает существенного влияния на состав продуктов, и процесс стали проводить при 70—100 °С, отводя тепло более эффективным способом — за счет испарения избыточного бензола при помощи обратного конденсатора. Такой же метод применяют для хлорирования более высококипя-щих веществ, когда процесс ведут в растворе легкокипящего растворителя (например, в растворе 1,2-дихлорэтана). В этих случаях оформление реакционного узла аналогично изображенному на рис. 36, в, причем для подавления побочных реакций более глубокого хлорирования целесообразно секционировать колонну тарелками. Хлорирование некоторых высококипящих веществ (фенол, нафталин) проводят, однако, и в жидкой массе или в расплаве веществ без применения растворителя. Тогда тепло отводят при помощи внутренних или выносных холодильников, используя для периодического и непрерывных процессов реакционные узлы, подобные изображенным на рис. 37, а и б. При введении нескольких атомов хлора и происходящих при этом снижении скорости реакции и повышении температуры плавления смеси постепенно увеличивают температуру реакции до 150—180 "С. [c.131]

На образование полихлоридов влияет температура хлорирования. Температурный коэффициент скорости хлорирования бензола на 8—9% ниже, чем хлорбензола, поэтому с повышением температуры хлорирования будет больше получаться полихлоридов. Тем не менее в настоящее время на производстве хлорирование ведут непрерывным методом при температуре кипения реакционной массы (76—83 °С). Полученную смесь хлорбензола с бензолом и полихлоридами разделяют разгонкой. Такая организация процесса значительно более экономична, чем хлорирование при низкой температуре. Хлорирование кипящей массы обеспечивает интенсивный отвод тепла реакции благодаря испарению бензола и хлорбензола. Так как реакция хлорирования экзотермична (выделяется около 28 ккал на 1 моль хлора), то производительность хлоратора практически зависит от интенсивности отвода тепла реакции. [c.312]

В последнее время большое значение получил метод непрерывного хлорирования бензола в парогазовой фазе (при кипении реакционной массы). [c.220]

В промышленности хлорирование бензола проводяТ > как правило, в жидкой фазе непрерывным методом в хлорэду>ре, представляющем собой трубу, заполненную стальнывш и керамическими кольцами. Температура в реакторе поддерживается на уровне 76-83 С. Реагенты подаются в нижнюю часп реактора, а реакционная масса выводится из верхней части и направляется через теплообменную аппаратуру на ректификацию.-При этом хлороводород улавливается водой. < [c.461]

При непрерывном хлорировании бензола большие затруднения вызывает необходимость отвода тепла, выделяющегося при этой экзотермической реакции. Поэтому в наиболее прогрессивном и широко используемом методе эта реакция проводится таким образом, что выделяющееся тепло полностью расходуется на нагревание исходных веществ до кипения и испарение бензола и [c.115]

Представляет интерес метод хлорирования бензола до получения раствора гексахлорана, содержащего у-изомера до 4% и а-изомера до 20—23%. Этот раствор выводится из реактора и охлаждается в отдельном аппарате. После отделения выпавших в осадок нетоксичных компонентов отфильтрованный раствор, содержащий 4,5% а-изомера и пополненный свежим бензолом, возвращается обратно в реактор для дальнейшего хлорирования. Процесс ведется непрерывно до тех пор, пока реакционный раствор не станет насыщенным -[-изомером. [c.100]

В последнее время большое значение получил метод непрерывного хлорирования бензола в парогазовой фазе (при кипении реакционной массы), разработанный советским инженером Б. Е. Беркманом. [c.223]

Так как объем производства хлорбензола, широко используемого в качестве промежуточного продукта и растворителя, очень велик, получать его в аппаратах периодического действия экономически невыгодно, и в настоящее время почти во всех странах применяются непрерывные способы хлорирования, аппаратурное оформление которых может быть весьма разнообразным [24, 25]. Определенные трудности при осуществлении непрерывного процесса вызывает необходимость отвода выделяющейся при реакции теплоты — 32 МДж/моль [7, с. 1766]. Видимо, наиболее интересен метод непрерывного хлорирования, при котором выделяющаяся теплота полностью расходуется на нагревание исходных веществ до кипения и на испарение части бензола и хлорбензола [24]. Использование непрерывных методов позволяет уменьшить глубину хлорирования и тем самым значительно сократить образование полихлорпроизводных, находящих лишь ограниченное применение. Например, при упомянутом выше способе поддерживают температуру 76—83 °С в реакционной массе остается до 65% бензола и образуется 3,5—4% полихлоридов от получившегося хлорбензола. Б связи с этим преимуществом интенсивно изучается непрерывное хлорирование и других ароматических соединений [26]. [c.175]

Рис. 2. Аппарат для хлорирования бензола непрерывно-циклическим методом

Метод хлорирования был вытеснен процессом прямого (одноступенчатого) каталитического дегидрирования, требуюш,его более простой установки, меньших затрат труда и минимального количества вспомогательных реактивов. При непрерывном дегидрировании конверсия за проход составляет лишь 30%. Одновременно образуется много побочных продуктов — бензол, этилен, толуол и др. Ниже этот процесс описывается более детально. [c.143]

Хлорирование бензола в паровой фазе также открывает широкие возможности для осуществления непрерывного процесса работы. Предложено несколько путей осуществления этого метода. [c.228]

Процесс хлорирования осуществляют периодически или непрерывно, причем в обоих случаях очень важен способ отвода большого количества тепла. Раньше считалось, что хлорирование бензола следует проводить при возможно низкой температуре, и тепло отводили за счет охлаждения реакционной смеси водой, что лимитировало производительность аппарата. Затем нашли, что температура не оказывает существенного влияния на состав продуктов, и процесс стали проводить при 70—100°С, отводя теило более эффективным способом — за счет испарения избыточного бензола прн помощи обратного конденсатора. Такой же метод применяют для хлорирования более высококипящих веществ, когда процесс ведут в растворе легкокипящего растворителя (например, в растворе 1,2-дихлорэтана). В этих случаях оформление реакционного узла аналогично изображенному иа рис. 37,е (стр. 114), причем для подавления побочных реакций более глубокого х.юрирования целесообразно секционировать колонну тарелками. [c.138]

Как видно из приведенной схемы, ж-дихлорбензол и 1,3,5-три-хлорбензол, находящие применение в синтезе промежуточных продуктов, не образуются при прямом хлорировании бензола. Их обычно получают обходными путями через диазосоединения. Однако их можно получать и более перспективным методом — изомеризацией получающихся при хлорировании смесей ди- или, соответственно, трихлорбензолов в присутствии хлорида алюминия и хлороводорода. Так, при нагревании смеси о- и п-дихлорбензола с названным катализатором при 160°С образуется равновесная смесь, содержащая 54 % м-, 16 % о- и 30 7о л-дихлорбензола. Разработан непрерывный способ изомеризации дихлорбензолов с постоянным отводом более низкокипящего ж-дихлорбензола через э( )фективную ректификационную колонну. Аналогично, в равновесной смеси, образующейся из изомерных трихлорбензолов, содержится около 25 о/о 1,3,5-изомера. [c.109]

В связи с многочисленными недостатками периодического метода производства хлорбензола, главные из которых — сложность конструкции и малая производительность хлораторов-абсорберов, в настоящее время для получения монохлорбензола почти везде переходят на установки непрерывного действия (рис. 29). Реактор для получения монохлорбензола непрерывным хлорированием избытка бензола был рассмотрен на рис. 23. [c.90]

В производственной практике используется несколько методов хлорирования бензола. Методы эти отличаются периодическим или непрерывным проведением процесса, а также тем, вводится ли катализирующее реакцию хлорное железо в реакционный аппарат в готовом виде или же образуется в нем из металлического лселеза. [c.195]

Непрерывное хлорирование бензола осуществляется в реакторах колонного типа, заполненных железными кольцами. Реакторы выполнены из углеродистой стали, футерованной диабазовой плиткой. Поступающий на хлорирование бензол подвергается предварительной азеотропной осущке, осуществляемой непрерывным методом в стальных ректификационных колоннах, заполненных насадкой из керамических колец. [c.360]

Представляет интерес непрерывный способ производства фенола (завод Рашига, 1930 г.), в котором в качестве сырья применяют бензол, воздух, воду и НС1. Первая стадия — хлорирование бензола при пропускании его в газообразном состоянии с НС1 и воздухом над катализатором из хлорной меди, аналогичным применяемому в классическом способе производства хлора по методу Дикона [c.473]

Непрерывная схема синтеза фенола по этому методу приведена на рис. 190. Применяемая аппаратура должна быть выполнена из материалов, стойких к действию хлористого водорода в присутствии воды. Так, испарители соляной кислоты, используемой в процессе окислительного хлорирования бензола, на некоторых заводах изготовляют из тантала. [c.503]

Пользуясь уравнением (8), вычислим состав реакционной смеси при переходе от периодического метода, соответствующего К = 0,07, к непрерывному при условии, что хлорирование проводится до 73% избыточного бензола. Сначала определяем количество полихлоридов х = [c.472]

Исходные соединения с сравнительно невысокой температурой кипения (бензол, толуол) можно обрабатывать хлором в паровой фазе. При этом выше некоторой предельной температуры хлорирование в ядре происходит уже без участия катализатора. Понятно, что этот прием хлорирования может приобрести интерес для производства лишь при условии, если связанные с ним добавочные затраты (на испарение исходного материала) могут быть оправданы какими-либо особыми экономическими или технологическими преимуществами. Возможность осуществления непрерывности процесса не может быть отнесена к серьезным преимуществам парофазного метода, так как и хлорирование в жидкой фазе можно без труда сделать непрерывным процессом. [c.210]

Чем же объясняется уменьшение выходов хлорбензола (или соответственно увеличение выходов полихлоридов) при переходе на непрерывный процесс Каких мaк и iaлБныx выходов можно здесь добиться Ответ на эти вопросы дает теоретическая разработка непрерывного метода хлорирования бензола. [c.472]

Для получения возможно меньш11Х количеств полихлоридов бензола при его непрерывном хлорировании Н. Н. Ворожцов предложил ступенчатый метод хлорирования бензола в нескольких последовательно соединенных секциях. В каждую секпию поступает бензол и хлор. [c.247]

Следовательно, состав смеси должен быть бензола — 24,6% хлорбензола — 62,2% полихлоридов—13,2%. Это соответствует К 0,225, что довольно хорошо совпадает с опытными данными. Следовательно, в данном случае не было осложняющих обстоятельств я получены максимально возможные для непрерывного процесса выходы. Но по новому непрерывному методу на заводах, как было показано выше, выходы получаются ниже теоретически возможных. Можно согласиться с тем положением, что при сильной струе хлора и быстрой подаче бензола на заводах имеет место хорошее перемешивание следовательно, при периодическом процессе этот метод соответствует К = 0.07. Тогда эта причина отпадает. Остается еще один фактор высокая темпера-гура реакции. Считается, что повышение температуры не снижает выходов хлорбензола [2]. Критический разбор литературных источников показывает другое. Так, например. определение по нашему методу величины К из данных П. В. Карлаша [6] показывает, что при хлорировании бензола в присутствии хлорного железа при разных температурах получаются следующие результаты при 20°С /С=0,124 при 35°С /С=0,145 при 50°С /С=0.205, Наши опыты (пока ориентировочные) подтверждают эти данные. [c.473]

Поясним приведенные выводы на конкретном экспериментальном примере из опубликованной уже работы [3]. При периодическом хлорировании с применением механического размешивания у нас получался состав реакционной смеси, соответствующий /< =0,07. Опыт, проведенный в том же самом аппарате с мешалкой, но с непрерыв- ным приливанием в верхнюю часть аппарата свежего бензола и непрерывным удалением через нижний кран хлорированнрй массы (т. е. при переходе на непрерывный метод), дал следующий состав реакционной смеси бензола — 17,6% хлорбензола — 65,6% полихлоридов — 16,8%. Это соответствует К 0,22. Вычислим теперь, насколько это соответствует теории непрерывного процесса. Для этого сначала перечислим весовой состав смеси на молекулярный тогда имеем бензола — 24,6% хлорбензола —63,0% полихлоридов—12,4% (моль). По уравнению (8) находим процентное содержание полихлоридов [c.473]

В 1945 г. выяснилось, что в Германии, в городе Вайсиге, работала полупроизводственная установка , выпускавшая до 150 т хлорбензола в меряц с применением того же метода, который был предложен автором в 1938 г. Технико-экономи-ческие показатели этой ус гановки подтвердили прогрессивность и экономичность нового способа непрерывного хлорирования бензола, несмотря на то, что производительность хлоратора, установленного в Вайсиге, была значительно меньше производительности лабораторного хлоратора, испытанного автором в 1939—1940 гг. [c.7]

Галогенирование ароматических углеводородов систематически изучалось Н. Н. Ворожцовым и сотр., разработавшими непрерывный метод так называемого многократного хлорирования бензола, нри котором за счет рециркуляции достигались наиболее выгодные соотношения хлорбензола и полихлорбензолов. А. Н. Плановский и В. С. Хайлов установили математические закономерности работы проточной технологической системы по этому методу [9, с. 391]. При изучении кинетики реакций галогени-ровапия Е. А. Шилов определил активность различных агентов галогенирования. Ю. С. Залкинд и Б. М. Михайлов с сотр. исследовали галогенирование конденсированных ародтатических соединений с помощью диоксандибромида. [c.83]

Хлорбензол СбНбС . Жидкость темп. кип. 132° С. Несмотря на малую подвижность галоида, хлорбензол находит широкое применение в качестве исходного вещества для синтеза различных органических соединений. В промышленности он получается непрерывным методом путем хлорирования бензола в присутствии катализатора— хлорного железа. [c.267]

Крупный исследователь и теоретик в области красяи их веществ и полупродуктов. Один из организаторов советской анилино красочной промышленности. Известен рабо-тами по методике синтеза в ароматическом ряду, исследовал зависимость между свойствами азокрасителей и их химическим строеттем. Создатель метода непрерывного многократного каталитического хлорирования бензола [c.383]

НИИ 10-кратного избытка отработанной кислоты содержание H2SO4 увеличивается с 1,2 до 12, а содержание Н2О —с 1,5 до 15 моль1моль HNO3. В этом случае температура реакционной смеси может увеличиться за счет теплоты реакции всего на 40—50°С, а при 15-кратном избытке — на 30°С. Таким образом, яри 15-кратном избытке охлажденной отработанной кислоты, введенном в реакционную массу, охлаждения реактора не требуется. Такое большое разбавление реакционной смеси отработанной кислотой практически не сказывается на скорости реакции и вполне допустимо с точки зрения кинетики процесса. Однако оно способствует повышению содержания, ди нитро-соединений в готовом продукте. Поэтому - на практике разбавление реакционной смеси отработанной кислотой не превышает 10-кратного. В этих условиях до 60% тепла реакции отводится реакционной массой и до 40% — охлаждающей водой. Разбавление реакционной смеси отработанной кислотой, применяемое при непрерывном процессе, вызывает не только снижение времени пребывания смеси в нитраторе при этом значительно уменьшается вероятность аварий и взрывов. Именно поэтому процессы нитрования бензола, толуола и хлорбензола были переведены в СССР на непрерывный (поточный) метод производства гораздо раньше, чем процессы хлорирования и сульфирования. [c.67]

Хайлов 2, обстоятельно обследовавшие этот метод, подтверждают, что применение многократного хлорирования позволяет при непрерывном процессе снизить образование полихлорпроизводных бензола. Расчеты оптимального количества аппаратов показали, что увеличение числа их выше четырех нецелесообразно. А. Н. Плановским п В. С. Хайловым выведены математические закономерности, подтвержденные экспериментом, позволяющие подсчитать состав реакционной массы, выходящей из каждого аппарата. Предложенный ими агрегат для непрерывного хлорирования состоит из четырех хлораторов и аппарата для предварительного хлорирования, в котором бензол насыщается хлорным железом, образующимся в этом же аппарате из хлора и обрезков железа. Метод многократного хлорирования нашел применение в заводской практике [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология