способ переработки хлорароматических углеводородов

Формула изобретения

Способ переработки хлорароматических углеводородов в бензол путем дехлорирования, отличающийся тем, что дехлорирование проводят гидропиролизом при температуре 700-850°С и мольном соотношении водород: хлорароматические углеводороды 7:1-10:1 при давлении 0,1-5 МПа с последующей рециркуляцией не прореагировавших хлорароматических углеводородов, образующийся хлористый водород поглощают раствором щелочи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу дехлорирования хлорароматических углеводородов - хлорированных бензолов и дифенилов с получением углеводородных продуктов, и может быть использовано при утилизации трансформаторных, теплонесущих и других отработанных масел, содержащих хлорированные ароматические углеводороды.

К настоящему времени известен способ сжигания хлорорганических отходов (1).

Недостатком данного способа является образование высокотоксичных соединений оксидов хлора, фосгена, диоксинов; кроме того, сжигание вызывает необратимую потерю углеводородного сырья (2).

Известно каталитическое жидкофазное дехлорирование хлорароматических соединений (3).

Недостатком является сложность многостадийного технологического процесса, при проведении которого используются катализатор и смесь растворителей.

Известно каталитическое газофазное дехлорирование хлорароматических соединений (3).

Недостатком является быстрое отравление катализатора вследствие отложения на поверхности катализатора смолообразных и коксообразных продуктов реакции полимеризации непредельных углеводородов, образующихся в процессе газофазного каталитического гидрогенолиза и необходимостью многократной регенерации катализатора (4).

Задача изобретения - создание такого способа дехлорирования хлорароматических углеводородов, который не требует использования токсичных реагентов и растворителей, не сопровождается образованием токсичных отходов и в итоге позволяет получать полезный конечный продукт.

Техническим результатом является: упрощение технологического процесса, отсутствие токсичных реагентов и растворителей, не сопровождается образованием токсичных отходов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки хлорароматических углеводородов в бензол дехлорирование проводят гидропиролизом при температуре 700-850°С и мольном соотношении водород : хлорароматический углеводород 7:1-10:1 при давлении 0,1-5 МПа, с последующей рециркуляцией непрореагировавших хлорароматических углеводородов; образующийся хлорид водорода поглощается раствором щелочи.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет:

1. Упростить технологический процесс, исключая стадии с использованием токсичных реагентов и растворителей.

2. Исключить образование токсичных отходов.

3. Полностью перерабатывать хлорароматические углеводороды.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. В реактор проточного типа подают смесь хлорароматических углеводородов, состоящую из 1,3,5 трихлорбензола - 19,1%; 2,2',5,6 тетрахлордифенила - 50,2%; 2,2',4,4',6 пентахлордифенила - 30,7% в количестве 10 г/ч. Водород подают в реактор прямотоком в мольном соотношении к 2,2',4,4',6 пентахлордифенилу, равному 7:1, при давлении 0,1 мПа. Гидропиролиз проводят при температуре 700°С. Получаемые продукты после реактора поступают в холодильник, где конденсируются жидкие углеводороды. После холодильника жидкие углеводороды поступают на разделение в ректификационную колонку, где разделяются на бензол и непрореагировавшие хлорароматические углеводороды. Непрореагировавшие хлорароматические углеводороды поступают на рециркуляцию. Газ, состоящий из хлористого водорода и водорода Н₂, поступает в приемник с 10% раствором NaOH, барботируя через который весь хлористый водород, образующийся в результате процесса, поглощается щелочью NaOH.

Пример 2. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 800°С.

Пример 3. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С.

Пример 4. Аналогично примеру 1, мольное соотношение H₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 8:1.

Пример 5. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 800°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 8:1.

Пример 6. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 8:1.

Пример 7. Аналогично примеру 1, мольное соотношение Н ₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1.

Пример 8. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 800°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1..

Пример 9. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1.

Пример 10. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1 при давлении 0,5 мПа.

Пример 11. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1 при давлении 2 мПа.

Пример 12. Аналогично примеру 1, температура гидропиролиза 850°С, мольное соотношение Н₂: 2,2',4,4',6 пентахлордифенил равно 10:1 при давлении 5 мПа.

Результаты опытов примеров 1-12 приведены в таблице.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ позволяет проводить дехлорирование хлор и полихлорароматических углеводородов с высокой степенью превращения и высоким выходом бензола. Увеличение давления процесса до 5 МПа приводит к увеличению степени превращения хлорароматических углеводородов и, однако, дальнейшее повышение давления в малой степени влияет на выход целевых продуктов, но приводит к резкому увеличению капитальных затрат. Оптимальное давление процесса равно 2-5 мПа. Снижение температуры процесса приводит к снижению глубины дехлорирования. Увеличение температуры дает незначительное увеличение степени превращения хлор- и полихлорароматических углеводородов. Оптимальная температура процесса равна 800-850°С. Уменьшение мольного соотношения водород : хлорароматический углеводород приводит к росту выхода продуктов неполного дехлорирования. Оптимальное мольное соотношение водород : хлорароматический углеводород равняется 7:1-10:1.

Источники информации

1. Патент RU 2119125, МПК⁶ F 23 G 7/04, опубликован 1998.

2. Занавескин Л.Н., Аверьянов В.А., Трегер Ю.А. Перспективы развития методов переработки галогенорганических отходов. Закономерности каталитического гидрогенолиза галогенсодержащих соединений // Успехи химии. - 1996.- т.65(7). - С.667.

3. Патент RU 2100338, МПК ⁶ С 07 С 15/12, J 5/14, опубликован 1997.

4. Карташов Л.М., Чернышева Т.В., Занавескин Л.Н., Трегер Ю.А., Прохорова И.Н. Переработка хлороганических отходов методом гидрирования // Химическая промышленность. - 1996. - №6. - С.99.

Таблица
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ ОПЫТОВ.
№ примера	Содержания сырья %.			Мольное соотношение Н 2:полихлордифенил,	Температура реакции °С	Давление мПа	Содержание продукта %.
	1,3,5 трихлорбензол	2,2',5,6 тетрахлор дифенил	2,2',4,4',6 пентахлор дифенил				1,3,5 трихлорбензол	2,2',5,6 тетрахлор дифенил	2,2',4,4',6 пентахлор дифенил	бензол	1,3 дихлор бензоол	1,4 дихлор бензоол	Хлор бензол
1	19,1	50,2	30,7	7:1	700	0,1	0,9	-	-	76,2	3,2	3,0	17,6
2					800	0,1	-	-	-	79,5	2,5	1,9	16,1
3					850	0,1	-	-	-	80,0	2,4	1,7	15,9
4				8:1	700	0,1	-	-	-	77,8	2,6	2,4	17,2
5					800	0,1	-	-	-	80,2	1,9	0,9	17,0
6					850	0,1	-	-	-	80,6	1,7	0,8	16,9
7				10:1	700	0,1	-	-	-	77,7	2,7	2,3	17,3
8					800	0,1	-	-	-	80,4	1,7	0,7	17,2
9					850	0,1	-	-	-	80,7	1,6	0,7	17,0
10					850	0,5	-	-	-	82,1	1,5	0,6	15,8
11					850	2	-	-	-	89,6	1,2	0,4	8,9
12					850	5	-	-	-	94,9	0,2	0,1	4,8