專利名稱：生產(chǎn)氯蠟—70的氯化催化新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域烷烴類深度氯化的催化方法。
氯蠟-70是含氯量在70%左右的氯化石蠟，廣泛用于塑料和橡膠制品中作為添加型阻燃劑，且為目前阻燃劑中產(chǎn)量較大，價(jià)格較低的一種。
到目前為止在國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)氯蠟-70基本上采用下述三種工藝路線進(jìn)行熱氯化法、懸浮法及四氯化碳溶劑法。前二種方法生產(chǎn)的氯蠟-70產(chǎn)品的質(zhì)量較差，軟化點(diǎn)偏低，色澤也不好(黃褐色)，產(chǎn)品含氯量很難達(dá)到70%。我國(guó)目前采用前兩種方法生產(chǎn)的氯蠟-70產(chǎn)品其含氯量?jī)H達(dá)68%。而采用以四氯化碳為溶劑的光氯化法工藝，產(chǎn)品質(zhì)量雖然能達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(含氯量為68-72%;軟化點(diǎn)為95℃以上;熱穩(wěn)定指數(shù)為0.3%以下)但由于氯蠟-70為蠟的深度氯化產(chǎn)品，其反應(yīng)速度隨含氯量的增加，而逐漸下降，尤其當(dāng)含氯量達(dá)到60%以上時(shí)，速度較反應(yīng)初下降10倍以上。因此，大大延長(zhǎng)了反應(yīng)周期，降低了設(shè)備利用率，與此同時(shí)，在反應(yīng)后期由于反應(yīng)速度太慢，氯氣利用率下降，致使反應(yīng)尾氣中含有大量的氯氣，造成嚴(yán)重的空氣污染，為防止和減少污染，則需要使用大量燒堿中和來(lái)處理含氯尾氣，總之造成人、財(cái)、物力的極大損耗。
長(zhǎng)期以來(lái)，為了加快深度氯化的反應(yīng)速度，各國(guó)曾研究了許多措施，例如增加單位反應(yīng)容器中的光照強(qiáng)度;改變光源的波長(zhǎng);增加原料中低碳蠟的含量;采用有機(jī)過(guò)氧化物做引發(fā)劑等等，但都由于深度氯化時(shí)，物料粘度較大，透光率較低，有機(jī)過(guò)氧化物接觸面受限等原因，反應(yīng)速度雖有改善，但其結(jié)果并不理想。到目前為止，尚未有采用加入催化劑-過(guò)硫酸鉀，進(jìn)行催化氯化反應(yīng)的方法。
本發(fā)明就是在以四氯化碳為溶料，以氯蠟-42和氯氣為原料進(jìn)行深化氯化反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)氯蠟-70的過(guò)程中加入適量過(guò)硫酸鉀作為催化劑進(jìn)行催化氯化反應(yīng)，使反應(yīng)速度增加了3-4倍，生產(chǎn)出的氯蠟-70產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平。
在用蠟與氯氣直接加四氯化碳溶劑來(lái)生產(chǎn)氯蠟產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程中，加入適量過(guò)硫酸鉀均起到催化作用。但因反應(yīng)初期，本身反應(yīng)速度就比較快，因而催化作用并不明顯，而在深化氯化反應(yīng)階段，其催化作用十分顯著，因此本發(fā)明僅以氯蠟的一般產(chǎn)品氯蠟-42(即含氯量為42%)和氯氣為反應(yīng)原料，以四氯化碳為溶劑作為基礎(chǔ)做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施例證如下1、實(shí)施室試驗(yàn)例四氯化碳與氯蠟-42重量比為3∶1。
反應(yīng)溫度為55±5℃。
催化劑過(guò)硫酸鉀加入量是氯蠟-42重量的0.1-5%向溶質(zhì)中通以氯氣。氯化的全過(guò)程為3小時(shí)，所得產(chǎn)品含氯量為70.12%。軟化點(diǎn)為102℃。而在其他條件均相同的情況下，只是不加過(guò)硫酸鉀，則氯化時(shí)間為13小時(shí)方能達(dá)到同樣質(zhì)量水平(含氯量70%)，即反應(yīng)周期由13小時(shí)縮至3小時(shí)。提高反應(yīng)速度四倍以上。
2、大批生產(chǎn)實(shí)施例
向反應(yīng)釜中加入氯蠟-42800公斤。
加入三倍的四氯化碳2400公斤。
再加入與上述相等比例的過(guò)硫酸鉀(即氯蠟-42重量的0.1-5%)。
反應(yīng)溫度仍為55±5℃。
然后通入氯氣，直至成槽。所需時(shí)間為18-20小時(shí)。而在未加入過(guò)硫酸鉀之前，同樣的反應(yīng)過(guò)程則需要80小時(shí)。即反應(yīng)周期由80小時(shí)縮至18-20小時(shí)，同樣提高速度四倍左右。
由于采用本發(fā)明的方法，使反應(yīng)速度提高3-4倍。從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率及設(shè)備利用率。節(jié)省了水、電、汽等能源消耗。同時(shí)反應(yīng)尾氣中含氯氣量較少，降低了空氣污染程度，因而減少了為防止空氣污染而用以中和氯氣所需要的液體堿的用量。從以上幾方面降低了生產(chǎn)成本。
采用本發(fā)明的方法所得到的中間產(chǎn)品，由于殘余氯氣較少，易于水洗中和。
同時(shí)本方法所使用的催化劑-過(guò)硫酸鉀，價(jià)格便宜，無(wú)毒無(wú)味，無(wú)燃燒危險(xiǎn)，易于保管。
本發(fā)明所述的催化氯化方法，操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)任何危險(xiǎn)。
采用本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的氯蠟-70產(chǎn)品質(zhì)量確保達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，屬于國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)烷烴類物質(zhì)氯蠟-70的深度氯化催化方法，采用四氯化碳溶劑法，以氯蠟-42和氯氣為原料，四氯化碳與氯蠟-42的重量配比為3∶1，反應(yīng)溫度為55±5℃，其特征在于，在反應(yīng)溶質(zhì)內(nèi)加入適量的過(guò)硫酸鉀，作為催化劑，使其反應(yīng)速度加快三-四倍以上。
2.如權(quán)利要求1中所述的深度氯化催化方法，其中所說(shuō)的催化劑過(guò)硫酸鉀，添加量為氯蠟-42重量的0.1-5%。質(zhì)量應(yīng)在三極試劑標(biāo)準(zhǔn)以上。
全文摘要
本發(fā)明系有機(jī)化學(xué)烷烴類深度氯化的一種催化方法。在以四氯化碳為溶劑，以氯蠟—42和氯氣為原料來(lái)生產(chǎn)氯蠟—70的反應(yīng)過(guò)程中，加入適量的過(guò)硫酸鉀，作為催化劑，其反應(yīng)速度加快3—4倍以上。從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，設(shè)備利用率并降低了生產(chǎn)成本。此種方法操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)任何危險(xiǎn)。所生產(chǎn)的氯蠟—70產(chǎn)品完全達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，屬國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C07C17/10GK1058388SQ9010518
公開(kāi)日1992年2月5日 申請(qǐng)日期1990年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月24日
發(fā)明者王培善, 張秀芬, 田炳桂, 唐新昌 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)市試劑工廠