162255. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széntetraklorid előállítására kátrányszerű anyagokból

162255 forrponttal rendelkeznek, mint pl. a naftalin, fenantrén, fluorantrén, pirén, acenaftilén, fluorén, krizén, antracén, karbazol és metilnaftalin. A fentiekben emiitett maradékhoz tartoznak a nem desztillálható komponensek, mint pl. a desztilláciőnál 5 elbomlással képződő krakktermékek és koksz jellegű termékek is. Általában számos vegyülettipusról van szó, amelyek elemi analizis alapján egy szénatomra számítva egynél kevesebb hidrogénatomot tartalmaznak. 10 A kátrány előkezelésétől függően jelentős menynyiségü alifás vagy cikloalifás vegyületeket is tartalmazhat a kiindulási termék. Az összes felsorolt vegyület tetszés szerinti keverési arányok mellett felhasználható a találmány szerinti reakció kivite- 15 lezésénél. A reakciót nyomásálló edényben végezzük, amely pl. csőreaktor alakjában van képezve és nikkelbélést tartalmaz. A legtöbb kiindulóaiiyag esetében a reakció exoterm jellegű, ennek ellenére 20 adott esetben szükségessé válhat a reaktor fűtése valamilyen formában. Ilyenkor előnyös a csőreaktor elektromos köpeny fűtése. A reaktor hőmérséklete 50 és 800 C°, előnyösen 500 és 700 C° közötti legyen. A megadott hő- 25 mérsékleti értékek a reaktor belső hőmérsékletére vonatkoznak és a reaktor legmelegebb pontjaira. Adott esetben előnyös a reakciőkomponenseknek egy előreakciós zónán történő átáramoltatása, mielőtt azok a magasabb hőmérsékleten lévő főreak- 30 ciós zónába kerülnek. Az előreakciós zóna hőmérsékletét 50 és 500 C°, előnyösen 100 C° és 300 C° közé állitjuk be. Az előreakciós zónával kombinált reakcióváltozat előnye az, hogy exoterm folyamatoknál lehetővé teszi a kiindulási anyagok lassú 35 előklőrozódását. Egy másik alternativa szerint az előreakciós zóna valamely magas forrpontú tulklorozott szerves folyadékkal is feltölthető, amelyben a kiinduló anyagoknak a klórral való kezdeti reakciója lejátszódik. Ilyen folyadékként előnyösen 40 a hexaklórbenzol vagy hexaklőretán jön számitásba. A reakciókomponensek beadagolása a reaktorba előnyösen folyékony alakban szivattyúkkal végezhető. A klórt csekély előnyomás alkalmazásával gyengén cseppfolyósítjuk és ebben a cseppfolyősi- 45 tott alakban szivattyúzzuk. A kátrány-, illetve szuroktermékmaradékokat előkeli melegiteni ahhoz, hogy folyékony vagy félfolyékony alakban szivatytyuval szállithatók legyenek. A reaktorban lévő nyomást szivattyúk segitsé- 50 gével alakitjuk ki, a nyomás értéke 50-700 att közötti legyen. Ezen nyomástartományon belül 100 és 300 att közötti értékek előnyösek. A reakció folyamatosan vagy szakaszosan vezethető. Folyamatos munkamódszernél a reaktor 55 nyomását a kiinduló anyagot folyamatosan szállitó szivattyúk által kiváltott nyomásnövekedés elkerülése érdekében lefúvató szeleppel szabályozzuk. A nyomásmentesitett, lényegében széntetrakloridből, klórból és kevés sósavból álló reakciőtermé- 60 keket ismert módon pl. desztilláciőval választjuk szét. A kórt körfolyamatban vezethetjük. A klórt célszerűen feleslegben alkalmazzuk, ez a felesleg előnyösen a bevitt termékre számitva 40 és 400 stily% között ingadozhat. A kiindulási 65 anyagok széntetrakloriddá történő konverziója a bevitt anyag frakciótól, az alkalmazott nyomástól, hőmérséklettől és reaktor teljesítménytől függően 70 és 99 %. A 100 %-ra kiegészített maradék csaknem mindea esetben hexaklórbenzol vagy hexaklőretán. Mindkét terméket azonban nem mellékterméknek, hanem közbeeső terméknek tekintjük, mivel a reakció körfolyamatban ismét felhasználhatók, és igy széntetrakloriddá átalakíthatók. Ebből adódik az, hogy a hozam gyakorlati szempontból kvantitatív, ha a melléktermékeket körfolyamatban tartva folyamatosan dolgoaink. A találmány szerinti eljárásnál képződött széntetraklorid igen tiszta alakban van. Abból a célból, hogy a szennyezéseket 100 ppm-nél kisebb értékre csökkentsük, egyszerű desztilláció elegendő a csekély mennyiségben jelenlévő melléktermékek eltávolítására. 1. példa 1 cm belső átmérőjű és 50 cm belső hosszúságú, összecsavarható nikkelcsőbe a következő anyagokat töltjük be: 10 g klór 1 g kőszénkátrány desztilláciőnál kapott szurokmaradék, amely elemi analizis alapján 94 % szent és 4, 29 % hidrogént tartalmaz. A H: C mólarány 0,547:1. A termék lágyuláspontja 161 C° és 53,1 % kokszot tartalmaz. A nikkelcsövet 1 óra hosszat 600 C°-on hevitjük. Belső nyomás kb. 12° att. Reakció után a terméket lehűtjük és a felesleges klórt ledesztilláljuk. A képződött klórozott szénhidrogén összetétele a következő: 5,5 g széntetraklorid és egy halványszürke szilárd termék, amely 0,3 g hexaklőrbenzolból és 0,01 g hexaklőretánból áll. Ennek megfelelően a kiindulási anyagból tehát egy olyan keverék képződött, amely 94,7 % széntetrakloridból 5,1 % hexaklórbenzolból és 0,2 % hexaklőretánból áll. 2. példa A reakció kivitelezésére függőleges elrendezésű csőreaktort használunk, amely nemes acélból készült 1600 att névleges nyomást birés nikkel bélése van. Hossza 3300 mm, külső átmérője 89 mm és belső átmérője 40 mm. Különböző intenzitású fűtéssel a csőreaktort elő- és főreakciós zónára osztjuk fel. A csőreaktort 1100 mm hoszszuságban körülvevő alsó elektromos köpeny fűtést maximálisan 250 C° hőmérsékletre állitjuk be. A hőmérsékletet belül elhelyezett termoelemmel mérjük. Ez a reaktor szakasz 1,4 liter térfogatú és jelen esetben az előreakciós zónát képezi. A felső elektromos köpenyfütést ugy állitjuk be, hogy a reaktor belső hőmérséklete eltolhatóan elhelyezett termoelemmel mérve 600 C legyen. Ez a 2,7 liter térfogatú reaktorszakasz a főreak-2