135893. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klórszénhidrogének előállítására

"'"•"i "r.'j. s;>n.v,'

fr '^iw—t-: •'xi',-,'1, j T.,^,i,n :<:,IV?TTM;\: y, ,'T* '/''.' ';•<•• •- •...V.rV-Vi'i-.^^' ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 135.893. SZÁM. 12. o. 1-4. OSZTÁLY. - F-10.472. ALAPSZÁM. Eljárás klórszénhidrogének előállítására. I. G. Farberiiiidiistrie Aktiengesellschaft, Frankfurt a/M. A bejelentés napja: 1943. május lió 29-Németországi elsőbbsége: 1942. május hó 30. Ismeretes, hogy telített szénhidrogének vagy halogénszénhidrogének helyettesítő halogénezésénél a gázfázisban először a halogénezendő anyagoknak halogénnel való keverékét állítják elő, oly feltételek mellett, hogy a halogénezés ne következzék be és e keverékben a reakciót vagy megvilágítás, vagy ka• talizátorok behatása, vagy hevítés útján csupán ezután indítják meg. A halogénezé$nél fennálló robbanási' vagy túlhálogénezési veszély miatt a szén| hidrogént igen nagy feleslegbén kell alkalmazni, vagy higítógázt kell beadagolni. Ezzel a reakciós berendezés teljesítménye erősen csökken. Klóroztak már cseppfolyós szénhidrogéneket is, amennyiben a klórt a szénhidrogénben oldották és az oldatot a reakció megindítása végett megvilágították. Ennél1 az eljárásnál a berendezés teljesítménye a klórgáznak a szénhidrogénben váló korlátolt oldhatósága következtében szintén, csekély. Ez az eljárás továbbá nem alkalmas gázalakú szénhidrogének klórozásához. Űgy találtuk, hogy a telített szénhidrogének vagy klórszénhidrogének folyékony fázisban való klórozása jó teljesítménnyel és nem kívánatos melléktermékek keletkezése nélkül sikerül, ha a kiindulási anyagokat folyékony állapotban, szükség esetében magasabb nyomás alatt és a klórozási reakció elkerülése mellett cseppfolyós klórral keverjük és a cseppfolyós keveréket pl. vegyileg aktív sugarak behatása útján vagy hevítéssel vagy klórozó -katalizátorok beadagolásával vagy több ilyen rendszabály segítségével reakcióba hozzuk. Ekként anormális feltételek mellett gázalakú parafinszénhidrogéneket, pl. propánt, butánt és izobutánt, a cseppfolyós fázisban klórozhatjuk. Az alkalmazott klór mennyiségét is tetszőlegesen választhatjuk meg, mivel a cseppfolyósított vagy cseppfolyós szénhidrogének vagy klórszénhidrogének a cseppfolyós klórral szükség esetében magasabb nyomás alatt a gyakorlatilag tekintetbe jövő arányokban jól keverhetők. A klór mennyisége a kívánt végterméktől és a kiindulási anyag reakciós hajlamától függ. Ha a szénhidrogénekben vagy klórszénhidrogénekben csupán egyetlen hidrogénatomot kívánunk klórral helyettesíteni, célszerű, ha a klórozandó anyagot feleslegben alkalmazzuk, hogy a túlklórozást elkerüljük. E feleslegnek azonban nem kell oly nagynak lennie, mint a gázfázisban való klórozásnál. Eljárhatunk akként, hogy az összes alkalmazandó klórmennyiséget a klórozandó termékkel elejétől fogva keverjük, vagy pedig a klórt a reakciós elegybe szakaszosan adagoljuk, amennyiben, különösen, ha körárammal dolgozunk, a reakciós útba meg nem világított szakaszokat iktatunk, amelyekbe mindenkor a klór egyes részmennyiségeit adagoljuk. Ha magasabban klórozott termékeket kívánunk előállítani, ennek megfelelően járunk el. A szakaszonkénti klórozást a klórozási terméknek minden szakasz utáni elkülönítése nélkül is alkalmazhatjuk. Mind a kéveréshez, mind pedig a tulajdonképpeni reakcióhoz higítószereket is alkalmazhatunk. Higítószerként különösen maguk a klórozás közben keletkező termékek alkalmazhatók. Pl. eljárhatunk akként, hogy klórbután előállításánál először a cseppfolyós butánt a cseppfolyós klórral keverjük, előnyösen nyomás alatt, majd a keveréket oly edénybe nyomjuk, mely már monoklórbutánt tartalmaz és melyben a reakciót foganatosítjuk. Ekként az eljárást folyamatossá tehetjük, amennyiben pl. a klórozási termékkel töltött edény "egyik helyén folyamatosan a kiindulási anyagok keverékét nyomjuk be és á másik helyén a klórozási termék megfelelő mennyiségét a keletkezett klórhidrogén és a fölös kiindulási anyag egy részével együtt eltávolítjuk. Ha a keveréket célszerűén nyomás alatt, frakeionáltan lepároljuk, igen tiszta klórozási terméket és száraz klórhidrogént kapunk, mely köny: nyen újból klórrá alakítható át. A szintén visszanyert kiindulási anyagot újból a reakcióba vezetjük vissza. A' fentemlített folyamatos eljárást előnyösen körárammal dolgozó eljárásként dolgozhatjuk ki. Ezt a bután klórozásának példája kapcsán magyarázzuk. A reakciót különösen célszerűen csőalakú vagy kígyócsőalakú edényekben foganatostíhatjuk, melyeken át keringetőszivattyú segítségével köráramban monoklórbutánt szivattyúzunk. A köráram egyik pontjában a bután és klór cseppfolyós keverékét