159294. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntetraklorid előállítására

9 159294 10 keverékek átalakítása az előzőekben már említett reakció-feltételek között megy végbe. A találmány szerinti eljárás céljára tetszőleges klórozott alitfás vagy aromás vegyületek keverékei is felhasználhatók, amelyekkel szemben ' azonkívül, hogy a kéntartalomnak 200 mg/kgnál kisebbnek kell lennie, különösebb tisztasági követelményt nem támasztunk. Benzolból és klórozott alifás vegyületekből álló keverékek felhasználásakor kis mennyiségű szennyeződés, 10 mint pl. éter, aldehidek, alkoholok, karbonsavak, acetátok nem zavarják a reakciót. A nyomás értéke benzolnak és/vagy a kiindulási termékéknek klórral széntetrakloriddá 15 való átalakításakor 20—200 att. tartományon belül legyen; előnyös, ha a nyomás 60—120 att. között van. A nyomás értékét a melegítésen kívül a reagáló anyagok beszivattyúzásával állítjuk elő, és állandóságát folyamatos üzemben 20 nyomás leeresztő szeleppel biztosítjuk. Az előreaktorban uralkodó nyomás kb. ugyanakkora legyen, mint a főreaktorban. A reaktorban a hőmérséklet (az eljárás 2. lé- 25 pése) 400—800 C° között legyen; előnyös, ha 560—620 C° között van. A reaktort a szokásos műszaki módszerek egyikével, előnyösen villamosan vagy forró füstgázokkal fűthetjük. Elegendően nagy előreaktor-, ill. reaktoregységek 30 esetén várható, hogy äz exoterm hőfejlődés elegendő lesz a reakció hőmérsékletének fenntartására. Lehetséges, hogy a kívánt reakció hőmérsékletet hűtés alkalmazásával tudjuk biztosítaná. - 35 Bár a két kiindulási anyag, a benzol és vagy kiindulási termékek és a klór folyékony állapotban szivattyúzhatok be a reaktorba, a tulajdonképpeni reakció gázfázisban történik. A megadott reakciós hőmérsékletéken, 400—800 C° 40 között minden kiindulási termék valamint a széntetraklorid végtermék is a kritikus állapot feletti, azaz gázállapotban van. A melléktermékként esetleg képződő hexaklórbenzol parciális nyomásának megfelelően ugyancsak gőzállapotú. 45 A- reaktor és előreaktor szerkezeti anyagaként a klór és hidrogéniklorid által kb. 600 C° hőmérsékleten okozott nagy korróziós igénybevétel miatt nikkel bizonyult megfelelőnek. Elő- 50 ~nyösen tiszta nikkelt kell alkalmazni; ennek ellenére szerkezeti anyagként nagy nikkel tartalmú acélok és különleges acélok is alkalmazhatók. A reaktort a magas hőmérsékleten ránehezedő nagy nyoamás felvételére nagy hő- _5 szilárdságú acélból álló köpennyel veszik körül. A benzol és/vagy kiindulási termékek klórral való reakcióját a találmány szerinti eljárásban folyamatosan kell végrehajtani. A fel nem használt klórt a széntettraklordd elválasztása és az esetleg képződő hexaklórbenzol, valamint esetleg más képződő melléktermék részben vagy egészben történő elválasztálsa után, körbe vezetjük, és újból felhasználjuk. A kis mennyi- 65 ségben esetleg keletkező hexaklórbenzol újból felhasználható, és a megadott nyomás- és hőmérsékleti körülmények mellett kvantitatíve széntetrakloriddá alakítható át. 1. Összehasonlító példa: A reaktor 5 liter térfogatú tiszta, nikkellemez bélésú nemes acélból készített autokláv. Az áramlás jobb kialakítása érdekében nikkelből készült' áramlást irányító lemezek vannak beépítve. A reaktort villamos köpenyfűtéssel 580 C°-ra melegítjük, amelyet a reaktor külső falán mérünk. A reaktor belsejében elhelyezett tarmoéleiri 600 'C°-ot mutatott. A reaktarfejbe az egyik belépőnyíláson klórt és a másik belépőnyíláson benzolt szivattyúzunk be. A klórt hűtött fejjel ellátott membrános dugattyús szivattyúval és a benzolt közönséges dugattyús szivattyúval tápláljuk be. A reaktor első részén ugyancsak nikkelből készült nyomásleeresztő szelep van, amellyel a reaktorban á nyomást 60 att értéken tartjuk. Az expandált gázokat először nyomásmentes leválasztóban, majd hűtőcsapdákban hűtjük le, és kondenzáltatjuk. -Benzol bevezetés óránként = 78 g = 1 mól Klór bevezetés óránként = 1200 g = 17 mól 20 perces üzemeltetés után a nyomásleereszíő szelepet eltömte a korom, ezért a kísérletet meg kellett szakítani. Emiatt kitermelési adatot nam tudunk közölni. 1. példa: Ugyanazt a berendezést alkalmazzuk, mint az 1. összehasonlító példában. Kiegészítésként azonban 4,20 méter hosszúságú és Ii5 mm belső átmérőjű tiszta nikkelből álló csőkígyót építünk a reaktor elé oly módon, hogy a csőkígyó vége közvetlenül a reaktorfejbe torkollik. Ezt az előreakciós zónát olajífürdővel 250 C°-on taríjuk. A kát reagáló anyagot, a klórt és a benzolt a reaktorfej helyett az előreakciós zóna elejére a nikkel csőkígyóba szivattyúzzuk. A reaktor belső hőmérséklete 580— 800 C°. Benzol betáplálás óránként 78 g = 1 mól Klór betáplálás óránként li200 g = 17 mól A kísérletet 8 óra múlva megszakítjuk. 5320 g széntetrakloridot különítünk el, amely az elméleti mennyiség 76%-a. A széntetrakloriddá át nem alakult benzol legnagyobb része hexaklórbenzollá alakult át. A benzol átalakulása kvantitatív. A fajlagos termelés 140 g széntetraklorid óránként/liter reaktortérfogat. A tartózkodási időtartam a reaktorban, feltételezve, hogy a széntetrakloriddá történő átalakulás 100%-os, 17,9 perc. A tartózkodási idő az előreakciós zónában, feltételezve, hogy a komponensek nem reagálnak egymással 3,5 perc. s