156530. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klórbenzol előállítására oxidatív klórozással szerves sziliciumvegyülettel liofilizált kontakt katalizátor alkalmazásával

156530 loxán liofilizáló hatása a kontakt katalízis során érvényesüljön. A katalizátor nagyobb aktivitása fajlagosan nagyobb reakcióhőt is eredményez. A reakcióhő elvezetését megkönnyíti, ha a katalizátort valamilyen fémmel, vagy fémötvözettel keverjük, vagy rétegezzük. Célszerű vas és szilícium, vagy vas, réz, szilícium ötvözetet alkalmazni. A reaktor olyan nyomáson működik, — célszerűen 10—500 Hgmm nyomáson — hogy a gázelegy a katalizátor ellenállását legyőzze. Eljárásunk igazolására az alábbi példákat ismertetjük : 1. 25 kg kolloid kovasavat 1,25 kg dimetildiklórszilánnal impregnálunk, majd a kovasav felületén lehidrolizáljuk. A keletkező metilpolisziloxán által lifillá tett kovasavat 500 kg 5,91 kg nátríumhidroxidot tartalmazó etilalkoholba keverjük. Egyidejűleg 100 kg etilalkoholban 9,65 kg kristályos réz (II) kloridot oldunk, és ezt az oldatot az előbbi szuszpenzióval összekeverjük. A szuszpenzióból a kovasavat elválasztjuk, alkoholtól mentesítjük, és az így keletkező kontakt masszát célszerű formadarabokká alakítjuk. Így 100 liter katalizátort nyerünk. A kontakt katalizátoron — annak 210 °C-ra való hevítése után — óránként 22,5 m3

levegőt vezetünk keresztül. A reakcióelegyből óránként 52,3 kg benzolt, 21,2 kg klórbenzolt és 1,5 kg diklórbenzolt tudunk izolálni. 2. Az 1. példa szerinti eljárás alapján előállított katalizátoron, annak 240 °C-ra való felhevítése után — óránként 82,1 kg benzolt, 11,5 kg sósavgázt, 34 m3

levegőt és 40 kg vízgőzt vezetünk keresztül. A katalizátor ágy utáni reakcióelegyből óránként 58,5 kg benzolt, 30,1 kg klórbenzolt, 2,95 kg diklórbenzolt lehet izolálni. 3. 21 kg kolloid kovasavat 1 kg dimetildiklórszilánnal vagy metilfenil diklórszilánnal impregnálunk, a szilánvegyületet a kovasav felületén lehidrolizáljuk. A keletkező polisziloxán által liofillá tett kovasavat 1,48 kg nátirumhidroxidot tartalmazó 450 kg benzolban kolloídálisan feloldunk. Egyidejűleg 30 kg etilalkoholból és 70 kg benzolból álló oldószer elegyben 2,41 kg kristályos réz (II) kloridot és 0,48 kg vas (III) kloridot oldunk, ez utóbbi oldatot a kovasav kolloidális oldatával öszekeverjük. A keletkező szuszpenzióból a kontakt anyag elválasztása és oldószermentesítése és célszerű formadarabokká való alakítása után 100 liter katalizátort nyerünk. A fentiek szerint előállított katalizátort 220 °C-ra hevítjük, és keresztülvezetünk rajta óránként 66 kg benzolt, 13,8 kg sósavgázt, 42 m3

levegőt. A reakcióelegyből óránként 38,9 kg benzol 35,2 kg klórbenzol, 4,1 kg diklorbenzol izolálható, 4. A 3. példa alapján előállított katalizátort 250 °C-ra hevítjük, és óránként 62,1 kg benzolt, 16 kg sósavgázt, 49,5 m3

levegőt és 58 kg vízgőzt vezetünk keresztül. A reakcióelegyből óránként 31,6 kg benzol, 39,6 kg klórbenzol, 5,8 kg diklorbenzol izolálható. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A találmányunk tárgyát képező klórbenzolgyártási eljárás az 1. sz. ábrán felvázolt berendezésben hajtható végre. Az ábra egyes jelölései a következő készülékeket jelentik: 1. benzol tartály, 2. benzol szivattyú, 3. benzol elpárologtató, 4. benzol túlhevítő, 5. levegő és sósav túlhevítő, 6. vízgőz túlhevítő, 7. kontakt reaktor, 8. parciális kondenzátor, 9. totál kondenzátor, 10. benzol reflux szabályzó, 11. klórbenzol semlegesítő, és szeparátor, 12. adszorpciós levegő tisztító, 13. adszorpciós levegő tisztító, 14. diklórbenzolos mosótartály, 15. diklorbenzol szivattyú, 16. rektifikáló oszlop, 17. kondenzátor, 18. reflux szabályzó. A klórbenzolt előállító eljárásokat összehasonlítva, azt találtuk, hogy gazdaságosan lehet klórbenzolt előállítani az oxidatív klórozási eljárásokkal, különösképpen akkor, ha a sósav a szerves vegyipari folyamatok nagy mennyiségű és nehezen értékesíthető mellékterméke, ezáltal gazdaságosan felhasználható. A Raschig-féle eljárás a fenol hidrolíziséből származó sósavat használta fel klórbenzol előállítására. A jelen találmány a Raschig eljárásnál előnyösebb, mert szerves szilíciumvegyületek segítségével nagy aktivitású liofil katalizátoron valósítja meg a klórozást, ami a folyamat intenzifikálását jelenti. Ez az előny abban mutatkozik meg, hogy a reakcióelegy 30—50%-ig tartalmaz klórbenzolt, szemben a Raschig-eljárás 10%-os klórbenzol tartalmával. A magasabb konverziót a katalizátor szelektivitása teszi lehetővé, mert a reakcióelegy magasabb klórbenzol tartalmával a hátrányos diklorbenzol tartalom nem magasabb, mint a Raschig eljárás diklorbenzol tartal-Találmányunk előnye még az is, hogy a magasabb konverzió miatt a benzol recirkulációs költségei jóval alacsonyabbak a Raschig eljárásénál, ahol a benzolt átlag tízszer kell recirkuláltatni, míg teljes egészében klórbenzollá alakul. A jelen találmány katalizátorának aktivitását számszerűleg jellemzi, hogy 100 1 katalizátoron óránként 20—40 kg klórbenzol állítható elő, szemlben a Ratsdhig eljárással, ahol 6,15 kg klórbenzol termelhető 100 1 katalizátoron óránként, ami találmányunk kivitelezésénél különösen előnyös. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás klórbenzol előállítására benzolgőz-65 sósavgáz-levegő keverékét tartalmazó gázelegy-