Способ получения 1, 1, 1-трифтор-2, 2-дихлорэтана

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к галоидсодержащим соединениям, в частности к получению 11,1-триФтор-2,2-дихлорэтана который находит примене ние как жидкость для аэрозолей. Цель увеличение выхода целевого продукта. г2 Получение ведут из тетрахлорэтиленас фтористым водородом в газовой фазе при молярном соотношении 1(310) и 300-360 С В присутствии катализатора. В качестве последнего используют катализатор, представляющий собой окись хрома, нанесеннуюНа Сг на фторид алюминия в гамма-форме или в смеси гамма- и бета-Форм с возможным присутствием не более 30 дельта-Формы с площадью поверхности фторида алюминия 18-28 мг/ц, полученный путем пропитки фторида алюминия раствором соли хрома с последующей просушкой катализатора и активацией его воздухом или азотом, насыщенным водяным паром, при 20 ПЦ 5 ПС. Выход целевого продукта до 3 д,6-51, образование побочных продуктов снижается до 25.Изобретение относится к способу получения 1,,1-трифтор-2,2-дихлорэтана, который находит применение как жидкость для аэрозолей, как пропеллент органического синтеза.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта.для лучшего понимания рассмотрим выход 1,1,1-трифтор-22-дихлорэтана,выход промежуточных и побочных продуктов. По изобретению термин выход означает выражениеВтегзеэяепеп 9 ахвеыт 2 с 9 пе 9 вх 5 а х 1 по ЧИСЛО МОЛВИ ПОСВВЗЩСННОГО СЫООГО веществапричем чистый выход побочных продуктов очень низкий (около 102). д П р и м е г) ТА. 2140 г трирторида агюминия состоящего на 302 дельта-А 1 Р 5, 603 дгамма-А 1 Р 3 и натнвают раствором приготовленным паствооением 52,3 г СгС 136 Н 2 О в 58 мл дистиллированной воды. ТриФто рип алюминия составлен из частиц диаметром 20-200 мкм, средний диаметр 80 мкм. Трифторид алюмиияпропитывают, капая С 1 с 1 д 6 Н 4 р при перемешивании затем катализатор частично обезвоживают пещгдрй 1 тс в течение 1,5 ч, после чегоегопомещаютв трубчатый реакторйеинконель 6 СС внутренний диаметр которого 5 см, вы 0981 (Н) (э) 21 (61)с 1 а 8 П см и который снабжен в нижней части пористой мембраной, выполненнои из спекшегося инконеля для равномерного распределения газов,П 0 СТУПаЮЩих из нижней части и для поддержки неактивного слоя катализатора. Термопары для Температурных И 3 М 8 РеНий помещают в оболочку, размещенную в средней части реактора. Катализатор, помещенный в описанный реактор, нагревают до 20 ОС в потоке азота 100 л/ч поток азота прек оащают И В реактор Направляют 100 л/чВ 03 дУха и 80 л/ч НЕ после того, как их соответственно смешали в теплообменнике, расположенном выше по потоку реактора. Нагрев возобновляют в потоке воздуха и НР пока не достигли д 0 ПС. Эту температуру поддерживают 2 ч, после чего катализатор охлаждают в потоке азота.П Р И м е р 16. Используют таким образом полученный катализатор и те же аппараты, 0,855 моль/ч С 2 С 1 д и 3,5 Ь 2 нольАч НЕ направляют в реактор. Температура реакции 36 ОС а давление немного выше атмосферного. Время контакта 5 с, которое вычисляют как соотношение между нефлюидиэированным объемом катализатора и вопюметрическим потоком реагентов, подаваемых при температуре и давлении реакции. Выходящие из реактора газы отводят 1 ч. После абсорбции НС 1 и нт в воде и после промывки продукта реакции водным раствором ыаон получают 1 д 1 г продукта, молярный состав которого следующий, сг,снс 1 г 1,2 сгснс 1 5,1 сс 1 сс 1 гсс 1 гд снс 1 д 5,0 с 1 с 14 88,0Превращение С 2 С 14 12, в то время как выход Сгд-СНС 11 Ц 2,9 и выход побочных продуктов 10.П р и м е р 18 (сравнительные испытания). В аппараты примера 1 вносят ЗЦБ г трифторида алюминия, ис пользованного для получения катали затора в примере 1. При температуререакции.3609 С и давлении немНог 9 вы-у ше атмосферного подают 0,886 моль/ч. С,С 14 и 3,дд моль/ч НЕ. После про 1850цесса, аналогичного процессу, описанному в примере 1 Б получают 1 д 7 г продукта реакции, имеющего следующий молярный состав, 2Следовательно, трифторид алюминия как таковой не пригоден для получения СЕСНС 13.П р и м е р 2 Аь 3 д 0 г триФтоРИда алюминия, состоящего из гамма-А 1 Г 3 и имеющего площадь поверхности 28 м 1/г, пропитывают раствором, по лученным растворением 52,3 г СгС 15Пропитка и обезвоживание аналогичны примеру 1. обезвоженный катализатор вводят в реактор примера 1 и нагревают до Ц 5 ОС воздухом при расходед 1 О 0 л/ч. Его поддерживают при этой 1 температуре, пока в растворе длялромывки покидающего реактор воздуха не обнаруживаись только следы ионов хлорида. Затем катализатор охлаждают азотом. Количество хрома,отнесенного к катализатору, 3 мас..П р и м е р 25. Катализатор примера 2 А (3 д 5 Г) вводят в аппарат примера 1. При температуре реакции 360 С идавлении немного выше атмосферного подают 0,925 моль/ч с,сщ и 3.755 моль/ч НЕ. Через 1 ч получают 1 Ц 8 г продукта реакции, молярный состав которого следующий, 2Превращение С 7 С 14 . 362, выход СРЭСНСТ 2 Цд 2 выход побочных продуктов 25. . дП ри м е р 3. Используя катализатор примера 2, аппа аты примера 1,температуру реакции 3 0 С и давление немного выше атмосферного, подают 0,9 д 9 моль/ч с,с 14 и 9,725 моль/чнг. Процесс ведутфч получают 153 г продукта реакции, имеющего следующий молярный состав, сгд снс 1 г 4,8 сцснс 11 14 8 е сс 14 сс 1 гсс 1 г 2 снс 1 7,40115 01101 512 и выход побочных про дуктов 162. У П р и м е р ЦА. 3 д 0 г трифторидаагюминия, содержащего 802 гамма-А 1 г 3, имеющего площадь поверхности 18 м 1/г,пропитапи первый раз раствором, полученным растворением 523 г СгС 13 х квнао в 58 мл дистиллированной воды. Процесс пропитки и обезвоживания аналогичен примеру 1. После обезвоживания катализатор пропитапи второй раз тем же количеством хромового раствора, имерщго такую же концентрацию, пока не получили содержание хрома 6 мас..Катализатор высушивают еще раз,вводятв реактор примера 1 и обрабатывают потоком азота (100 м/ч)д насыщенного паром при д 0/50 С 0 бработку.проводятпри 360 СпокаЪрастворе для промывки азота, покидающего раствор, неоставались только следы ионов хлорида. Затем обезвоживают сухимазотом.Пр и м е р дБ. Катализатор примера НА (305 г) помещают в аппарат примера 1. При температуререакции 3 О 0 С и давлении намного выше атмосферного подают-0,801 моль/чС 1 С 1 д и д,171 моль/ч нг. После 1 ч обработки получают 130 г продукта реакции соедующего молярного состава,ЖПревращение СдС 14 23,3, выход сг,снс 14 д 812 и выход побочных продуктов 9,д.(КСг(З 04)112 Н 2 О) в 71,5 л воды доивают при комнатной температуре и перемешивании водным раствором гидроокиси аммония, содержащим около 10 мас. нн пока значение рн не достигло 8,8. суспензию гидроокиси хромадарее перемешивают 30 мин прикомнатной температуреьпринимая меры чтобы рН оставалось между 88 и 90добавляя, еслинвобходимодополнитепьннв количества.ННд 0 нсуспензию затем разбавляют деионизированнойводой додоведения объема до 160 л после еедекантирую 2 дч необязатель следующего молярного состава, 1. Гно ускоряя лекантирование при помощи Флоккулируюшего агента (например,можно использовать 30-Ц 0-10 ЕС 0 СЬАВ).Наибольшее возможное количество воднойФаэы Сифонируют и операцию повторяют (разбавление с эффектом промнвки) еще три раза. После фильтра ции Фильтр-прессную лепешку гидроокиси хрома суспендируют в горячей цеионизированной воде (85-90 С)3 мл воды. Горячую промывку повторяют несколько раз, пока концентрация ионов сульфата (02) не стала ниже 00 д мас. по отношению к кальцинированному сухому продукту. Наконец,Фильтр-лрессную лепешку гидроокиси хрома суспендируют еще раз в 3 п ацетона при комнатной температуре,получив тем самым фильтрацией гидроокись хрома, которую активируют в муфельнойпечм всоответствии с таким графиком 5 ч при 100 С 2 ч при цоос, А-5 ч при 5 оо 55 ос.Получены темно-зеленые гранулы. имеющие содержание ионов 0 ниже 00 д мас. и удельную площадь поверхности 88 мд/г.П р и м е р 55. В аппарат примера 1 вводят 60 г катализатора на основе оксида хрома по примеру 5 А в грану лах при температуре реакции 320 Си давлении немного выше атмосферного, подают 1,163 моль/ч С 2 С 14 и д 3 д 1 моль/ч НР. После 1 ч обработкм получают 1 Ц 3 г продукта реакцииПревращение С 2 р 14 66,92, выход СЕСНС 12 29.72 и нерециркулируемые побочные продукты 67.ДЛЯ реакции смеси С 2 С 1 д с НЕ, в усло виях Температура . реакциис 36 р Время контакта, с 1,98 Скорость по дачи СдС 14, имоль/н 12 Скооость подачи НЕ, ммоль/ч 63Продукты реакции извлекают, как В Примере 1. Молярныйсостав продуктов следующий 2Непрореагиро вавший СдС 14 27,4Конверсия С 2 С 147262. выход сг 5 снс 11 днм - Изобретение позволяет значительно повысить выход целевого продукта до 3 д 6 512, против 20 в прототипе, и снизить образование побочных продуктов до 25, против 60-702 соответственно в прототипе.Способ получения 1,1-трифтор 2,2-дихлорэтана путем взаимодействияАтетрахлорзтилена с фтористым водородои в газовой фазе при 300-360 С в присутствии катализатора на основе окиси хрома, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, в качестве катализатора используют катализатор,представляющий собой окись хрома,нанесенную в количестве 3-8 мас. в расчете на хром на фторид алюминия в гамма-форме или в смеси ганма- и бета-форм с возможным присутствием не более 302 дельта-формы с площадью поверхности фторида алюминия 18 28 м 2/г полученный путем пропитки фторидааюминия раствором соли хрома с последующей просушкой катализатора и активацией его воздухом или азотом, насыщенни.водянни паром,при 200-1550 С, илролцесс ведут при малярном соотношении фтористого водорода и тетрахлорэтилена равномВерстка МП КРИЦ, Исполнитель Горбунов Д.Л. Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова