161099. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntetraklorid előállítására

5 Í61099 6 Az előreakciós és főreakciós zóna nyomásértékét 20 att fölé állítjuk be, emellett a 80—300 att közötti nyomáshatárokat tartjuk előnyösnek. A nyomás kialakítását folyadékszivattyúval oldjuk meg és nyomásmentesítő szelep beiktatásával állandó értéken tartjuk. A teljes mértékben vagy részben nyomásmentesített gázkeveréket, önmagában ismert módon, mint desztillációval, frakcionált kondenzációval, extrakcióval stb. szétválasztjuk. A klór és a reakciógáz nyomásmentesítése után még jelenlevő hexaklórbenzol körfolyamatban tartható. A sósav, klór és hexaklórbenzol leválasztása után a képződött széntetraklorid gyakorlati szempontból melléktermékektől mentes. Ha feltételezzük azt, hogy a hexaklórbenzolt körfolyamatban vezetjük és széntetrakloriddá átalakítjuk, akkor közel kvantitatív hozamok valósíthatók meg. Nagyobb nyomáson, de azonos hőmérsékletet alapul, véve az átalakulás mértéke növelhető. Ha pedig olyan üzemi feltételek mellett dolgozunk, ahol az átalakulási fok enélkül is kellően magas, akikor a magasabb nyomásérték a hőmérséklet csökkentését teszi lehetővé a hozam romlása nélkül. 1. példa A reakció lefolytatásához függőleges elhelyezésű, hőálló acélból nikkelbéléssel készített csövet alkalmazunk. A csőreaktort 3300 mm hoszszú, belső átmérője 52 mm. A reakció komponenseket, vagyis a klórt és a szerves vegyületeket szobahőmérsékleten a reaktor alsó részén beszivattyúzzuk. A reakciókeveréket a reaktor fejrészén elvezetjük. A reaktor fejrészén van a nyomásmentesítő szelep is elhelyezve, amelynek segítségével a reaktorban 80 att nyomást tartunk fenn. Az expandált reakciógázokat először atmoszférikus leválasztókban, majd hűtőcsapdákban lehűtjük és kondenzáljuk. A reaktor hűtését két elektromos köpenyfűtőberendezéssel eszközöljük. Az alsó köpenyfűtés magassága 1000 mm-ig terjed és ezzel legfeljebb 250 C° hőmérsékletet állítunk be, amelyet a csőreaktoron belül elhelyezett termoelemmel mérünk. A 2 literes reaktortérfogattal rendelkező csőreaktor szakasz képezi az előreakciós zónát. A felső köpenyhűtést úgy állítjuk be, hogy a reaktor belső hőmérséklete 590—600 C° legyen, a reaktornak ez a 4,6 liter térfogatú szakasza képezi a főreakciós zónát. Felfűtés előtt a berendezésbe 2 kg hexaklórbenzolt töltünk be. Ezután az előreaktor-részt az elektromos iköpenyfűtés segítségével a fenti hőmérsékletre állítjuk be, majd a reakciókomponensek* szivattyúval való adagolását megkezdjük. Öránként a következő mennyiségeket vezetjük be: Benzol: 475g=6,lmoI Klór: 9959 g = 140 mol = 53%-os felesleg. 5 órás reakcióidő után a reaktorban konstans hőmérséklet-, nyomás- és áramlási viszonyok állnak be. A külön hűtés nélkül kiképzett 10 literes belső térfogatú atmoszférikus előleválasztóedényben a hexaklórbenzolt leválasztjuk. Hat darab egymás után kapcsolt és kb. —60 C°-ra 5 lehűtött mélyhűtő csapdába széntetrakloridot, klórt és nyomokban hexaklórbenzolt választunk le. A sósavat nem kondenzáljuk. A klórfelesleg ledesztillálása után — amely folyamatosan történhet — óránként az előválasztóban képződött 10 termékkel együtt az alábbi termékeket kapjuk: 5320 g széntetraklorid 95,5 g hexaklórbenzol. A benzol 94,4%-ban széntetrakloriddá, ö^/oban hexaklórbenzollá alakult át. A reaktor tel-15 jesítménye óránként 1555 g széntetraklorid/liter reakciótér. 2. példa 20 Az 1. példával azonos hőmérsékleten és azonos hőmérsékleti és nyomásviszonyok mellett dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy a reaktorba kezdetben nem töltünk hexaklórbenzolt, hanem a berendezés felfűtése után 1 óra hosszat 78 g 25 benzolt és 1700 g klórt szivattyúzunk be. A fenti idő eltelte után a szivattyúkat nagyobb teljesítményre állítjuk be úgy, hogy a bevitt mennyiség az 1. példával megegyezzen. A 30 fenti feldolgozási módszer eredményeiképpen óránként 460 g benzol és 9900 g klór felhasználásával 5180 g széntetraklorid = 95,1%-os átalakulási fok 35 81 "g hexaklórbenzol = 4,8%-os átalakulási fok érhető el. A reaktor teljesítménye óránként 1125 g/liter reakciótér. 40 3. példa Az 1. példa szerinti berendezéssel dolgozunk és a főreakciós zónában 600 C° hőmérsékletet állítunk be. A reaktor nyomását 240 att értéken 45 tartjuk. Ezután 1 óra hosszat 78 g benzolt és 1700 g klór keverékét vezetjük be. 1 óra eltelte után a szivattyú teljesítményt az alábbi értékekre növeljük: 1300 g/h benzol = 16,9 mol 50 26 kg/h klór = 367 mol = 44'%-os felesleg. A szokásos feldolgozás után a következő termékeket kapjuk: 14,7 kg/óra széntetraklorid 280 g/óra hexaklórbenzol. 55 A fenti értékek azt jelzik, hogy a benzol 93,8'%-ban széntetrakloriddá és 5,8%-ban hexaklórbenzollá alakult át. A reaktor teljesítménye óránként 3200 g széntetraklorid/liter reakciótér. 60 4. példa A 2. példa szerint dolgozunk azzal az eltéréssel, hogy az első üzemórában csak 78 g benzolt és kb. 1700 g klórt szivattyúzunk a reaktorba. 65 Ezt követően 650—660 C° közötti hőmérsékleten 3