161099. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntetraklorid előállítására

161099 3 4 A találmány szerinti munkamódszerrel a nehézségek kiküszöbölhetők, mivel a reakcióhőt az előreakciózónában levő hexaklórbenzol tartalmú folyadék felveszi, és ezzel a hőelvezetés megjavítható, sőt adott esetben adiabatikus munka- 5 módszer válik lehetővé. A klórral részben heves reakcióba lépő szénhidrogének, főként az alifás és telítetlen szénhidrogének felhasználása esetén a találmány 10 szerinti munkamódszer azzal az előnnyel jár, hogy a szénhidrogének gyors eloszlatása az előreaktor folyékony, hexaklórbenzolt tartalmazó fenékfázisában a reakció hevességének mérséklését eredményezi és ezáltal egyenletesebb reak- 15 ciólefúvatást tesz lehetővé. A hexaklórbenzol a fenti reakciókörülmények mellett az előreakciós zónából a főreakciós zónába kerül át és az előreakció zónában folyamatosan ismét képződik. 20 Az előreaktor folyékony fenékfázisát hexaklórbenzolból vagy hexaklórbenzol oldatból képezzük. Benzol vagy klórral helyettesített aromás vegyületek feldolgozása esetén az oldat még 25 kismértékben klórozott benzolokat, mint mono-, di-, tri-, tetra- vagy pentaklórbenzolt is tartalmazhat. Ha a kiindulóanyagban difenilek vagy terfenilek vannak jelen, akkor a fenékfázis részben vagy nagyobb mértékben klórozott difeni- 30 lenből is állhat. Naftalin vagy nagyobb kondenzációs fokú aromás vegyületek felhasználása esetén az előreaktorban magasabb klórozott vegyületeket is alkalmazhatunk, megjegyezve azt, hogy a nagymértékben klórozott naftalin az 35 adott reakciókörülmények mellett könnyen átalakulhat perklórindénné. Ha a fenékfázishoz klórozott ci'klöalifás vegyületeket adagolunk, akkor az előreaktor fenékfázisa részben vagy főtömegében az igen stabil hexaklór-ciklopenta- 40 diénből állhat. Még rövidszénláncú alifás vegyületek felhasználása esetén is a reakció közben ciklizálás következtében hexaklórbenzol képződik, amely kezdetben az előreakciózónában marad. 45 Az előreaktor hexaklórbenzolból álló töltetének hőmérsékletét 100 és 350 C° között választjuk meg. Ha a gyártást frissen betöltött hexaklórbenzollal indítjuk meg, akkor ennek legalább 227 C°-os olvadási hőmérsékletét szüksé- 50 ges az előreakciós zónában kezdeti hőmérsékleteként beállítani. Bizonyos üzemeltetési idő után lehetségessé válik az üzemi hőmérséklet csökkenése, mivel a hexaklórbenzol klórral és részben klórozott szénhidrogénekkel való keveréke az 55 olvadék hőmérsékletét oly mértékben csökkenti, hogy 100 C° alsó hőmérsékletig is a folyékony fázis fennállása biztosítható. Az alsó hőmérsékleti határ erős mértékben függ a bevitt klór mennyiségétől és terméket magával ragadó ún. 60 „slepp" hatásától, emellett a bevitt széntartalmú anyag jellegétől is, így a legalacsonyabb eutektikus keverék olvadáspont-értékek érhetők el. A hexaklórbenzolt a gyártás beindításakor az 65 előreakciós zónába betöltjük vagy azt az élőreaktorban állítjuk elő. A hexaklórbenzol előállításának egyik lehetősége abban áll, hogy csekély reaktorterheléssel (kb. 0,5 mol benzol/liter reakciótér és óra) és nagy klórfelesleggel (a széntetraklorid képződéshez sztöchiometrikusan szükséges mennyiséghez képest 100%-os felesleg) dolgozunk. Ha a főreakciós zónában alacsony hőmérsékletet tartunk fenn — miáltal kisebb mennyiségű hexaklórbenzol tovább klórozódása történik — tehát az előreakciós zónában több hexaklórbenzol marad vissza, ez célszerű eljárási változat ahhoz, hogy a kívánt folyadékszint az előreaktorban a lehető leggyorsabban kialakuljon. Ha benzol és klórozott alifás szénhidrogének keverékével dolgozunk, akkor előnyösen először tiszta benzolt vagy benzolban igen dús elegyet szivattyúzunk az előreaktorba abból a célból, hogy ott a lehető legrövidebb időn belül a kívánt hexaklórbenzol folyadékszintet kialakítsuk. A benzol és klór, illetve a benzolnak teljesen vagy részben klórozott aromás vagy alifás szénhidrogénekkel és klórral képzett keverékét folyékony alakban szivattyúzzuk a reaktorba és az előreakciós zóna elején összekeverjük. A klórt többnyire hűtött állapotban szivattyúzzuk be és alacsony hőmérsékleten adagoljuk az előreakciós zónába. Ha az előreaktorban magasabb hőmérsékleti szintet kívánunk beállítani, akkor ezt például a klór előmelegítésével érhetjük el. A szénhidrogénkeveréket rendszerint folyadékalakban környezeti hőmérsékleten szivattyúzzuk az előreakciós zónába, míg magasabb olvadáspontú klórozott szénhidrogének, például hexaklóretán felhasználása esetén a keveréknek olvadásponthőmérséklet fölé történő előmelegítése szükséges. Az előreakciós zóna kiviteli alakja igen változatos lehet. így például csőreaktort alkalmazhatunk, amelyet közvetlenül a főreaktor elé helyezünk és azt kívülről speciális fűtőberendezéssel, például magasnyomású gőzzel, olaj vagy sófürdővel, vagy elektromos fűtéssel a kívánt hőmérsékletre felmelegítjük. Más kiviteli alak esetében az előreakció zóna fűtését beépített csővel is megoldhatjuk, ez módot nyújt a reakcióhő kedvező kihasználására és járulékos hőszabályozásra is. Hasonlóképpen lehetséges megoldást jelent, hogy a ténylegesen használt csőreaktort némileg meghosszabbítjuk, és ennek első részét a megadott 100—350 C° közötti hőmérséklet betartásával előreaktorként hasznosítjuk. A fenti példákban nem szereplő szerkezeti megoldású előreaktorok is építhetők, abból a célból, hogy a kívánt hőmérsékleti határértékeket fenntartsuk és a reakciónál használt két kiindulási anyagot megfelelő módon elkeverjük. A reakciókeverék az előreakciós zónából a főreakciós zónába áramlik át, ahol az előbbivel azonos nyomáson, azonban 350 és 800 C° közötti hőmérsékleten széntetrakloriddá alakítjuk át. Az előnyös hőmérsékleti tartomány 550 és 700 C° között van. 2