Фенолы

Способ получения хлорбензола

Использование: хлорбензол является сырьем для производства полупродуктов и красителей, инсектицидов, а также используется в качестве растворителя. Условия синтеза: бензол хлорируют хлором в присутствии катализатора, продукты реакции ректифицируют, бензол рециклизуют на хлорирование, а выделенные при этом полихлориды бензола подвергают каталитическому гидрогенолизу с получением хлорбензола и бензола, которые направляют на стадию ректификации продуктов реакции после хлорирования бензола. 2 ил. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения хлорорганических веществ и может быть использовано в химической промышленности при усовершенствовании производства хлорбензола.

Хлорбензол является исходным сырьем для производства полупродуктов и красителей, инсектицидов, а также используется в качестве растворителя. Известен способ получения хлорбензола путем непрерывного каталитического хлорирования бензола хлором, отмывкой образовавшегося хлорбензола-сырца от катализатора, азеотропной осушкой хлорбензола-сырца с последующим выделением товарного хлорбензола ректификацией. В качестве катализатора используют хлорное железо, которое образуется в процессе хлорирования из железных колец, шаров или стружки, загруженных в реактор. Процесс хлорирования бензола проводят при температуре 80-85оС при 40-50% конверсии бензола C6H6 + Cl2 ->> C6H5Cl + HCl; Одновременно с целевым продуктом хлорбензолом в результате последовательных реакций более глубокого хлорирования, в процессе образуются полихлориды бензола, представляющие собой смесь 1,2-, 1,3- и 1,4-дихлорбензолов C6H6 + 2Cl2 ->> C6H4Cl2 + 2HCl Кроме того, в состав полихлоридов входит небольшое количество смолистых веществ. Блок-схема известного способа получения хлорбензола представлена на фиг.1. Недостатком известного способа является низкая селективность процесса за счет образования полихлорбензолов. Целью изобретения является повышение селективности процесса, выхода хлорбензола, снижение расходных коэффициентов по сырью, снижение количества отходов. Поставленная цель достигается путем направления полихлоридов бензола на стадию каталитического гидрогенолиза, а продукты гидрогенолиза полихлоридов бензола направляются на систему ректификации хлорбензола-сырца. Процесс гидрогенолиза полихлоридов бензола проводят водородом при 300-350оС на катализаторе, содержащем 0,5 мас. Pd на окиси алюминия (промышленный палладиевый катализатор МА-15). В результате процесса гидрогенолиза образуются хлорбензол и бензол C6H4Cl2 + H2 ->> C6H5Cl + HCl C6H4Cl + 2H2 ->> C6H6 + 2HCl Блок-схема предлагаемого способа получения хлорбензола представлена на фиг.2. П р и м е р 1 (известный способ). В реактор, заполненный железными стружками, при температуре 85оС непрерывно подают осушенный бензол в количестве 215,4 г/ч и газообразный хлор в количестве 71,4 г/ч. В результате получают 250 г/ч хлорбензола-сырца содержащего 55,9 мас. бензола, 42 мас. хлорбензола и 2,1 мас. полихлорбензолов. После разделения продуктов реакции ректификацией выделяют 103,4 кг/ч хлорбензола и 5,41 г/ч хлорорганических отходов, состоящих из 3 мас. хлорбензола и 97 мас. смеси дихлорбензолов с небольшим количеством смолистых веществ. Селективность процесса по хлорбензолу составляет 96,31% а выход хлорбензола 94,85% (расходный коэффициент по бензолу 0,72 т/т, по хлору 0,68 т/т при теоретических расходных коэффициентах по бензолу 0,69 т/т и по хлору 0,63 т/т). П р и м е р 2 (известный способ). В реактор, заполненный железными стружками, при 85оС непрерывно подают осушенный бензол в количестве 160,3 г/ч и газообразный хлор в количестве 65,4 г/ч. В результате получают 192 г/ч хлорбензола-сырца, содержащего 48,1 мас. бензола, 48 мас. хлорбензола и 3,9 мас. полихлорбензолов. После разделения продуктов реакции ректификацией выделяют 91,93 г/ч хлорбензола и 7,72 г/ч хлорорганических отходов, состоящих из 3 масс. хлорбензола и 97 мас. смеси дихлорбензолов с небольшим количеством смолистых веществ. Селективность процесса по хлорбензолу составляет 94,14% мас. выход хлорбензола 93,90% Расходные коэффициенты по бензолу 0,73 т/т, по хлору 0,71 т/т. П р и м е р 3 (известный способ). В реактор, заполненными стружками, при 85оС непрерывно подают осушенный бензол в количестве 127 кг/ч и газообразный хлор в количестве 61,9 г/ч. В результате получают 157 г/ч хлорбензола-сырца, содержащего 53,0 мас. бензола, 40,80 мас. хлорбензола и 6,20 мас. полихлорбензолов. После разделения продуктов реакции ректификацией выделяют 82,91 г/ч хлорбензола и 10,03 г/ч хлорорганических отходов. Селективность процесса по хлорбензолу составляет 91,78% а выход хлорбензола -91,45% Расходные коэффициенты по бензолу 0,75 т/т, по хлору 0,75% Как следует из приведенных примеров по известному способу, с увеличением содержания хлорбензола в реакционных продуктах селективность процесса по хлорбензолу снижается с 96,31% до 91,78% а выход падает с 94,85% до 91,45% расходные коэффициенты повышаются по бензолу до 0,75 и по хлору до 0,75 т/т. П р и м е р 4. Проводят процесс хлорирования бензола аналогично описанному в примере 1. Получившиеся после ректификации полихлориды в количестве 5,41 г/ч подвергают осветлению простой перегонкой. При этом 0,54 г/ч кубового продукта, содержащего все смолистые соединения, направляются на уничтожение, а 4,87 г/ч подают в реактор гидрогенолиза, в котором содержится палладий, содержащий катализатор МА-15. Процесс гидрогенолиза проводят при 320оС при подаче водорода в количестве 1,23 мл/ч. Продукты реакции гидрогенолиза содержат 1,84 г/ч хлорбензола и 1,31 г/ч бензола и направляются на систему ректификации. В результате селективность процесса по хлорбензолу составляет 99,65% а выход хлорбензола 99,36% Расходные коэффициенты по бензолу 0,692 т/т, а по хлору 0,634 т/т. П р и м е р 5. Проводят процесс хлорирования бензола, аналогично описанному в примере 1. Получившиеся после ректификации полихлориды в количестве 7,72 г/ч подвергают осветлению простой перегонкой. При этом 0,77 г/ч кубового продукта, содержащего все смолистые соединения, направляется на уничтожение, а 6,95 г/ч подают в реактор гидрогенолиза, в котором содержится палладий, содержащий катализатор МА-15. Процесс гидрогенолиза проводят при 320оС, при подаче водорода 1,67 нл/ч. Продукты реакции гидрогенолиза содержат 3,02 г/ч хлорбензола и 1,59 г/ч бензола и направляются на систему ректификации. В результате селективность процесса по хлорбензолу составляет 99,46% а выход хлорбензола 99,20% Расходные коэффициенты по бензолу 0,693 т/т, а по хлору 0,635 т/т. П р и м е р 6. Проводят процесс хлорирования бензола, аналогично описанному в примере 1. Получившиеся после ректификации полихлориды в количестве 10,03 г/ч подвергают осветлению простой перегонкой. При этом 1,00 г/ч кубового продукта, содержащего все смолистые соединения, направляется на уничтожение, а 9,03 г/ч подают в реактор гидрогенолиза, в котором содержится палладий, содержащий катализатор МА-15. Процесс гидрогенолиза проводят при 320оС при подаче водорода в количестве 2,18 нл/ч. Продукты реакции гидрогенолиза содержат 3,83 г/ч хлорбензола и 2,13 г/ч бензола и направляются на систему ректификации. В результате селективность процесса по хлорбензолу составляет 99,25% а выход хлорбензола 98,89% Расходные коэффициенты по бензолу 0,695 т/т, а по хлору 0,637 т/т. Результаты приведенных примеров сведены в таблицу. Приведенные примеры подтверждают, что предложенный способ позволяет повысить селективность процесса по хлорбензолу с 91,78-96,31% до 99,25-99,65% и повысить выход хлорбензола с 91,45-94,85% до 99,36-98,89% и снизить расходный коэффициент по бензолу с 0,72 до 0,695 т/т, а по хлору с 0,75-0,637 т/т. Существенным отличительным признаком предлагаемого способа является включение в технологическую схему процесса получения хлорбензола стадии каталитического гидрогенолиза предварительно осветленных (отделенных от смолистых веществ) полихлорбензолов с последующим направлением получаемых продуктов реакции гидрогенолиза в систему ректификации.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРБЕНЗОЛА каталитическим хлорированием бензола элементарным хлором с последующей ректификацией продуктов реакции и выделением целевого хлорбензола, бензола для рецикла на хлорирование и полихлоридов бензола, отличающийся тем, что выделенные полихлориды бензола подвергают каталитическому гидрогенолизу с получением хлорбензола и бензола, которые направляют на стадию ректификации продуктов реакции после хлорирования бензола.

РИСУНКИ

Рисунок 1,Рисунок 2,Рисунок 3

Хлорбензол

Смотреть что такое «Хлорбензол» в других словарях:

  • хлорбензол — хлорбензол … Орфографический словарь-справочник

  • ХЛОРБЕНЗОЛ — С6Н5Сl, бесцветная жидкость, tкип 132 .С. Применяется для получения фенола, инсектицидов, лекарственных средств и как растворитель … Большой Энциклопедический словарь

  • хлорбензол — сущ., кол во синонимов: 1 • растворитель (67) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

  • хлорбензол — бесцветная жидкость, tкип 132°C. Применяется для получения фенола, инсектицидов, лекарственных средств и как растворитель. * * * ХЛОРБЕНЗОЛ ХЛОРБЕНЗОЛ, С6Н5Сl, бесцветная жидкость, tкип 132 °С. Применяется для получения фенола, инсектицидов,… … Энциклопедический словарь

  • хлорбензол — chlorbenzenas statusas T sritis chemija formulė C₆H₅Cl atitikmenys: angl. chlorobenzene rus. хлорбензол … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • Хлорбензол — бесцветная жидкость с характерным запахом, tkип 131,7°C; практически нерастворим в воде, смешивается со многими органическими растворителями. В промышленности Х. получают каталитическим хлорированием бензола (75 85 °С, металлическое… … Большая советская энциклопедия

  • хлорбензол — хлорбензол, хлорбензолы, хлорбензола, хлорбензолов, хлорбензолу, хлорбензолам, хлорбензол, хлорбензолы, хлорбензолом, хлорбензолами, хлорбензоле, хлорбензолах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

  • ХЛОРБЕНЗОЛ — (фенилхлорид) С 6 Н 5 С1, мол. м. 112,56; бесцв. жидкость с характерным запахом; т. пл. 45,58 … Химическая энциклопедия

  • ХЛОРБЕНЗОЛ — С6H5Cl бесцветная жидкость с характерным запахом; tкип 132 °С. Растворитель, сырьё в синтезе мн. органич. продуктов, например фенола, инсектицидов, красителей … Большой энциклопедический политехнический словарь

  • хлорбензол — хлорбенз ол, а … Русский орфографический словарь

Фенолы. Свойства фенолов.

Фенолы – производные ароматических углеводородов, в состав которых могут входить одна или несколько гидроксильных групп, соединенных с бензольным кольцом.

Как называть фенолы?

По правилам ИЮПАК сохраняется название «фенол». Нумерация атомов идет от атома, который непосредственно связан с гидрокси-группой (если она – старшая) и нумеруют так, чтобы заместители получили наименьший номер.

Представитель – фенол – С6Н5ОН:

Строение фенола.

У атома кислорода на внешнем уровне находится неподеленная электронная пара, которая «втягивается» в систему кольца (+М-эффект ОН-группы). В результате могут возникнуть 2 эффекта:

1) повышение электронной плотности бензольного кольца в положения орто- и пара-. В основном, такой эффект проявляется в реакциях электрофильного замещения.

2) уменьшается плотность на атоме кислорода, вследствие чего связь О-Н ослабляется и может рваться. Эффект связан с повышенной кислотности фенола по сравнению с предельными спиртами.

Монозамещенные производные фенола (крезол) могут быть в 3х структурных изомерах:

Физические свойства фенолов.

Фенолы – кристаллические вещества при комнатой температуре. Плохо растворимы в холодной воде, но хорошо – в горячей и в водных растворах щелочей. Обладают характерным запахом. Вследствие образования водородных связей, обладают высокой температурой кипения и плавления.

Получение фенолов.

1. Из галогенбензолов. При нагревании хлорбензола и гидроксида натрия под давлением получают фенолят натрия, который после взаимодействия с кислотой, превращается в фенол:

2. Промышленный способ: при каталитическом окислении кумола на воздухе получается фенол и ацетон:

3. Из ароматических сульфокислот с помощью сплавления с щелочами. Чаще проводят реакцию для получения многоатомных фенолов:

Химические свойства фенолов.

р-орбиталь атома кислорода образует с ароматическим кольцом единую систему. Поэтому электронная плотность на атоме кислороде уменьшается, в бензольном кольце – увеличивается. Полярность связи О-Н повышается, и водород гидроксильной группы становится более реакционоспособным и легко может быть замещен атомом металла даже при действии щелочей.

Кислотность фенолов выше, чем у спиртов, поэтому можно проводить реакции:

Но фенол – слабая кислота. Если через его соли пропускать углекислый или сернистый газ, то выделяется фенол, что доказывает, что угольная и сернистая кислота являются более сильными кислотами:

Кислотные свойства фенолов ослабляются при введении в кольцо заместителей I рода и усиливаются – при введении II.

2) Образование сложных эфиров. Процесс протекает при воздействие хлорангидридов:

3) Реакция электрофильного замещения. Т.к. ОН-группа является заместителем первого рода, то реакционная способность бензольного кольца в орто- и пара- положениях повышается. При действии на фенол бромной воды наблюдается выделение осадка – это качественная реакция на фенол:

4) Нитрование фенолов. Реакцию проводят нитрирующей смесью, в результате чего образуется пикриновая кислота:

5) Поликонденсация фенолов. Реакция протекает под воздействии катализаторов:

6) Окисление фенолов. Фенолы легко окисляются кислородом воздуха:

7) Качественной реакцией на фенол является воздействие раствора хлорида железа и образование комплекса фиолетового цвета.

Фенол | Phenol

Способ применения

Для взрослых: Наружно в виде 2% мази: при гнойных заболеваниях кожи после удаления гноя и некротических масс мазь тонким слоем наносят на ограниченные пораженные участки кожи 1-2 раза в день.
При остром неперфоративном гнойном среднем отите (в составе комплексной терапии): 5% раствор фенола в глицерине закапывают по 8-10 кап в теплом виде в слуховой проход на 10 мин (затем удаляют при помощи ваты) 2 раза в сутки в течение 3-4 дней (при отсутствии положительной динамики через 4 дня производят парацентез).
Генитальные остроконечные кондиломы: обрабатывают раствором, состоящим из 60% фенола и 40% трикрезола, с интервалом в 1 нед.
В фармацевтической практике для консервирования лекарственных средств, сывороток, свечей используют 0.5-0.1% растворы.
Для дезинфекции помещений (стены, окна, двери) — мыльно-фенольный раствор (обладает дезинфицирующим моющим свойствами), нагретый до 50-80°С. Состав: 2% зеленого мыла + 3-5% фенола + 93-95% воды. Для приготовления 5% мыльно-фенольного раствора на 1 ведро берут 300 г зеленого мыла и 550 г жидкого фенола.
Для дезинфекции белья используют 1-2% мыльно-фенольные растворы (100-200 г жидкого фенола на 1 ведро воды); белье замачивают и выдерживают в течение 2 ч.
Для дезинсекции применяют фенольно-керосиновые, фенольно-скипидарные смеси

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *