ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Изобретение относится к синтезу хлорпроизводных химических соединений диарилэтанового ряда, в частности, к способу получения 1-фенил-1(хлорксилил)этанов, которые находят применение в теплоэнергетике в качестве огнестойких, радиационно устойчивых высокотемпературных диэлектрических теплоносителей /1/.

Жидкость "АЗИ-3Х" (или "АЗИНЕФТЕХИМ-3Х"), базовым компонентом которой является смесь изомеров моно- и дихлорпроизводных 1-фенил-1-ксилилэтана /1/, рекомендуется в качестве теплоносителя для охлаждения обмоток статора турбогенераторов с водомасляной системой охлаждения взамен пожароопасного трансформаторного масла нефтяной природы и экологически опасных, токсичных и не подвергающихся биодеградации хлорированных дифенилов.

Данное изобретение позволяет организовать производство диэлектрического теплоносителя с лучшими техникоэкономическими, технологическими, экологическими показателями, с большим выходом целевого продукта, лучшим его качеством, безсточной и безотходной технологией за счет прямого хлорированием 1-фенил-1-ксилилэтанов (ФКЭ) в присутствии в качестве катализатора промышленного адсорбента защитных покрытий марки АЗП алюмосиликатной природы в количестве 1,0-12,0 мас. от реакционной смеси. Процесс проводят при температуре 5-90 ^oc, скорости подачи хлора 0,1-2,1 моль/моль ФКЭ; времени хлорирования 0,5-12 ч, атмосферном давлении. Выход целевой фракции в этих условиях составляет 80-96 в пересчете на поданный ФКЭ.

Впервые использовали в качестве катализатора процесса хлорирования 1-фенил-1-ксилилэтана промышленного пылевидного адсорбента защитных покрытий марки АЭП алюмосиликатной природы.

Преимуществами предлагаемого катализатора перед известными являются:
повышение выхода целевого продукта; улучшение диэлектрических характеристик целевого продукта в результате уменьшения выхода "алифатического" хлора, что объясняется торможением пылевидными частицами катализатора радикально-цепного процесса хлорирования ФКЭ в метильные фрагменты; использование катализатора АЗП в качестве адсорбента на стадии адсорбционной очистки целевой фракции от токопроводящих примесей взамен относительно дорогой активной окиси алюминия. Кроме того, уже на стадии синтеза адсорбент-катализатор АЗП поглощает большую часть образующихся токопроводящих примесей и после перегонки целевая фракция требует лишь незначительную адсорбционную доочистку. При этом улучшаются технико-экономические показатели процесса в целом за счет уменьшения расхода адсорбента; катализатор процесса хлорирования ФКЭ является одновременно и катализатором процесса получения ФКЭ алкилированием о-ксилола стиролом, реализованного на этом же заводе в промышленном масштабе производительностью 2500 т/г, а также широко используется на этом заводе в качестве адсорбента защитных покрытий. Этот факт существенно упрощает процесс заказа, доставки, активации и регенерации катализатора и, как следствие, улучшает технико-экономические показатели процесса; применение твердого пылевидного катализатора исключает стадию водной отмывки катализатора от реакционной массы, что обеспечивает безсточность технологической схемы в целом. Последнее обстоятельство чрезвычайно важно для производства диэлектрических жидкостей, так как на стадии промывки с водой заносятся токопроводящие примеси, что осложняет в дальнейшем стадию адсорбционной очистки и предъявляет особые требования к качеству применяемой для отмывки воды.

В качестве катализатора и адсорбента в процессе используют адсорбент для защитных покрытий марки АЗЛ, разработанный в ГрозНИИ и выпускаемый в промышленном масштабе на ПО "Ангарскнефтеоргсинтез". Адсорбент АЗП представляет собой алюмосиликатной природы порошок с гранулометрическим составом 0,1-0,04 мм.

Готовят его методом совместного осаждения гидроксидов алюминия и кремния с последующей сушкой и прокаливанием при температуре 800 ^oc. Образующийся алюмосиликат имеет следующий состав, мас. sio ₂ 75-80 al ₂o ₃ 7-10 nao не более 0,70
Сорбционная емкость по бензолу 0,27 г/г.

Насыпная плотность 800 кг/м ³.

Диэлектрический теплоноситель "АЗИ-3Х" по предлагаемому методу получают прямым каталитическим хлорированием ФКЭ по схеме (2). В условиях промышленного производства хлорирование ФКЭ проводят в непрерывном режиме в барботажном реакторе колонного типа, с рабочим объемом 5 м ³, с рубашкой охлаждения и внешним циркуляционным контуром через трубчатый холодильник, обеспечивающим эффективное перемешивание и дополнительный теплосъем. Хлорирование можно проводить также в проточном реакторе с мешалкой с рабочим объемом 2,5 м ³: в обоих типах реакторов достигаются одинаковые результаты.

Реакционную смесь после стадии хлорирования отдувают азотом от хлористого водорода и хлора и подвергают дегидрохлорированию (удалению "алифатического" хлора) термическим, каталитическим или реагентным методами. После дегидрохлорирования реакционную массу направляют на ректификацию под вакуумом 5-10 мм ртут. ст. для отгона непрореагировавшего ФКЭ с последующей отгонкой в этих же условиях целевой фракции, представляющей собой смесь изомеров моно- и дихлорпроизводных фениксилилэтана, содержащую 83-95 1-фенил-1-хлорксилилэтанов и 5-17 1-фенил-1-дихлорксилилэтанов.

После перегонки и адсорбционной очистки адсорбентом целевую фракцию при необходимости стабилизируют присадками, затаривают и отгружают заказчику.

Основные физико-химические, диэлектрические и эксплуатационные характеристики синтезированного по предлагаемому методу диэлектрического теплоносителя "АЗИ-3Х", соответствующие ТУ 6-00-05807983-106-92, представлены в табл. 1.

Материальный баланс в процессе работы установки рассчитывался весовым методом. Контроль за ходом процесса осуществлялся методом газо-жидкостной хроматографии.