137009. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alifás és hidroaromás szénhidrogének folyamatos szulfohalogénezésére

Megjelent: 1961. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 137.009. SZÁM 12. o. 23—24. OSZTÁLY — F-I 0384. ALAPSZÁM Eljárás alifás és hidroaromás szénhidrogének folyamatos szulfohalogénezésére I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft, Frankfurt a/M. A bejelentés napja: 1943. március 31. Németországi elsőbbsége: 1940. december 13. A 842 509 sz. francia szabadalmi leírásból eljárások váltak ismeretessé, hogy alifás és hidroaromás szénhidrogéneket ibolyántúli fénnyel való besugároztatás köziben klór és SO 2 bevezetése útján szulfokloridokká reagáltatnak. Az említett eljárás szerint a beadagolt szénhidrogénmennyiségbe ibolyántúli fénnyel való besugároztatás közben mindaddig vezetnek Cl2-t és SC>2-t, míg az alkalmazott szénhidrogéneknek tetszés szerint pl. 50 vagy . 75%-a szulf dkloriddá alakult át. Emellett a hőmérsékletet nem szabad túl magasra és a gázok bevezetésének időtartamát túl rövidre választani, nehogy a klór az SO2 közvetítése nélkül foglaljon a láncban helyet (ún. láncban kötött klór). Kitűnt, hogy friss paraffin alkalmazásakor a reakció kezdetében bizonyos indukciós idő mutatkozik, mely után a reakció hirtelen megindul. Ekkor a .melegleadás és sósavképződés meglehetősen lökésszerűen következik be. Kezdetben tehát a klórt és S02-t igen óvatosan kell bevezetni. A reakció vége felé, amikor már 50 vagy 75% szulfoklorid keletkezett, a fokozottabb diszulfon-, illetve poliszulfonsavklorid képződés veszélye áll fenn. Ekkor tehát az a feladat mutatkozik, hogy helyes hűtéssel és jó átkeveróssel a legjobb reakciós feltételeket kell létrehozni, ha a reakciót, úgy mint eddig, csupán egyetlen edényben foganatosítják. A folyamatos szulfohalogénezés ismeretes. Ha ekkor azonban oly módon dolgozunk, hogy a szénhidrogént SO2 és CI2 bevezetése közben egyetlen reakciós edényen vezetjük át és a reakciós keveréket túlfolyatjuk, indukciós szakasz ugyan nincs, azonban az a hátrány mutatkozik, hogy a friss szénhidrogén mellett mindig már készre szulfoklórozott termékek is vannak. Tehát mindig oly keverékkel dolgozunk, mely már messzemenően készre alakított szulfokloridot tartalmaz. Ez a körülmény a diszulfokloridképződés és klórhelyettesítés veszélyét különösen növeli, ezenkívül a reakciós elegyben való erőteljes átkeverődés következtében a reakciós edényt frissen bevezetett és a reakcióban még részt nem vett szénhidrogén is elhagyja. Az ilyen folyamatos munkamód tehát a szakaszos munkamóddal szemben nem jelent különös előnyt. Ogy találtuk, hogy a reakciós tér és időtartam egységére vonatkoztatott kitermelésben és a termékek minőségében jelentős és meglepő haladást érhetünk el, ha a szulfoklórozást -legalább két vagy több egymás mögé iktatott reakciós edényből álló berendezésben folyamatosan foganatosítjuk, melyekben az egyes reakciós szakaszokat külön és az azoknak megfelelő mindenkor legelőnyösebb feltételek mellett foganatosíthatjuk. Előnyösen pl. négy reakciós edényből, illetve csőből álló berendezést használhatunk, mimellett az edényeket hűtéssel és keverőművel látjuk el és a kiindulási anyagot, illetve a reakciós terméket kényszerűen mind a négy edényen vezetjük át, miközben mindenkor, alapos átkeverés után a keverés és a különböző reakciós terekben való elosztás következtében jól hűthetően a CI2—SQo-keverékkel reagál. Emellett közömbös, hogy a reakciós összetevőket egymással ellenáramban vagy egyenáramban egyesítjük. Előnyös, ha a reakciót mennyiségi szempontból a négy (vagy több vagy kevesebb) csőben nem egyenletesen foganatosítjuk:, hanem pl. az első és negyedik reakciós csőbe mindenkor a gázkeverék 1/4-énél kevesebbet vezetünk be, úgyhogy mennyiségi szempontból a főreakció a második és a harmadik csőben folyik le. Kitűnt, hogy bizonyos olajok, különösen a visszanyert olajok is, a reakciót némileg gátolják, úgyhogy melléktermékek keletkeznek és a kezeléshez használt gázok részben változatlanul haladnak át. Ebben az esetben célszerű, ha az első csőben először kevesebb CI2 és SO2 jelenlétével ezeket az akadályokat leküzdjük, illetve kikapcsoljuk. Ha az átalakulás azonban már közel 50, illetve 75%-ban végbement, kívánatos, hogy az ekkor meginduló di- illetve poliszulfokloridképződés lehetőleg csekély legyen. Ezt azzal érhetjük el, hogy az utolsó csőbe kevés Cla-t és SQa-t vezetünk be, úgyhogy önmagában jó keverés, elosztás és hűtés mellett a reakciónak az. 50, illetve 75%-os határig való foganatosítására