单苄基和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘组合物,所述组合物或单苄基-1,2,3,4四氢化萘异构体的混合物作为传热流体的用途制造技术

技术编号:1665490 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及含有单苄基和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘混合物的组合物。还涉及所述组合物或单苄基-1,2,3,4-四氢化萘各种异构体混合物作为传热流体的应用。这些组合物或单苄基-1,2,3,4-四氢化萘各种异构体的混合物是通过在FeCl#-[3]存在下使苄基氯与1,2,3,4-四氢化萘反应而得到的。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
,2,3,4-四氢化萘组合物,所述组合物或单苄基-1,2,3,4四氢化萘 ...的制作方法
本专利技术涉及单苄基和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘组合物。这些组合物含有如下化合物(Y)、(Y1)和(Y2)的混合物◆(Y)是如下通式的单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物 ◆(Y1)是(Y)的单苄基化的如下通式化合物的混合物 或 ◆(Y2)是(Y1)的单苄基化或多苄基化的如下通式化合物的混合物 这里,y和z=0、1或2;y’、y”、z’、z”=0或1,条件是y+z绝不等于0,y’+y”+z’+z”≥1以及y+z+y’+y”+z’+z”≥3。本专利技术还涉及所述组合物或者如下通式的单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物作为传热流体即载热剂的应用 载热剂在化工操作中普遍用来保证对温度进行严格的控制,它应该具有一定的多种物理-化学特性。比如,要用在很宽温度范围,即从-30℃到+400℃的载热剂,除了能够良好地导热以外,还应该在大气压下具有高沸点、良好的热稳定性、在很宽的温度范围内,即使在低温下,特别当其使用时具有很小的粘度、对设备的材料有很小的腐蚀倾向、对氧化的敏感性小等。在其泄漏时它给环境带来的危险性和火灾的危险性应该都要小。在所有这些判断的标准中,热稳定性是一个决定性的标准,是载热剂的制造者和生产商都关心的事情。一般说来,当传热流体降解时,会同时形成挥发性产物和重产物,前者会降低传热流体的闪点,而后者增大了粘度并因此而降低了传热系数。有许多出版物提出过趋于总体满足上述标准的化合物,但特别在常压下和在环境温度到大约350℃的温度范围内可以使用的化合物的范围是有限的。在Commandeur等人的题为《新一类高性能热流体》(Unenouvellefamille de fluides thermique hautes performances)(Inf.Chimie,No.376,1996,p93~96)和在《Kirk-Othmer化学技术百科全书》(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technologie)第4版,第12卷,第993~1006页中列出了主要的可商购传热流体。作为对此类产品的说明,我们特别举出二苄基甲苯异构体混合物、部分加氢的三联苯、苯的烷基化物、联苯混合物和二苯醚。Furukawa Y.及其同事在1974年10月7日公布的JP 74 105781专利申请中叙述了主要由如下通式的化合物组成的传热流体 其中,R1、R2、R3、R4和R5选自氢原子和低级烷基,比如CH3,n等于1或2。在最高等于340℃的温度下,在氮气压力下评价了此类产物的热稳定性。比如,在340℃和15kg/cm2的氮气压力下对1-苯基-1-(5,6,7,8-四氢-2-萘基)乙烷(通式(I),其中R1=R2=R3=R4=H,R5=CH3,n=1)测试了14天,其闪点、粘度和颜色没有显示出任何变化。本专利技术的单苄基和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘组合物以及单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物完全符合上面提到的各种标准。特别是其热稳定性使得它们能够在等于或高于大气压的压力下在高于370℃的温度下使用,同时保持其优异的热传导性能。按照本专利技术,化合物(Y)、(Y1)和(Y2)存在于如下重量比的组合物中—通式(Y)的化合物占60~90%,—通式(Y1)的化合物占9~35%,—通式(Y2)的化合物占0.1~10%。按照本专利技术,单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物含有30~40wt%的5-苄基-1,2,3,4-四氢化萘和70~60wt%的6-苄基-1,2,3,4-四氢化萘的混合物。此单苄基-和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘组合物以及单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物可以在无机卤化物或还有质子惰性酸存在下使苄基氯和过量很多摩尔的1,2,3,4-四氢化萘反应而得到。当希望得到含有化合物(Y)、(Y1)和(Y2)混合物的组合物时,使用的1,2,3,4-四氢化萘/苄基氯的摩尔比优选等于大约4,而当希望得到单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体的混合物时,此比值至少等于4,优选为8~12。实际上此反应在30~150℃,优选在50~100℃温度下进行。在无机卤化物当中可以使用氯化铁、三氯化锑、四氯化钛或氯化铝,其相对于使用的反应物的含量以重量计一般是50ppm~1%,优选是100ppm~0.5%。优选使用氯化铁。质子酸还可以使用比如重量浓度为70~95%的硫酸。也可以使用沸石和某些无机氧化物。在蒸馏出过量的1,2,3,4-四氢化萘以后,用各种已知的技术除去无机卤化物或质子酸,比如在使用质子酸的情况下,先用水洗涤,然后干燥,在使用无机卤化物的情况下,如在专利EP 306,398 B1中所述,用甲醇钠处理。如此处理过的产物要进行闪蒸,以除去极微量的来自原料或加工中的杂质,或者偶然来源的杂质以及可能的催化剂残渣,或者进行分馏以得到含有化合物(Y)、(Y1)和/或(Y2)的馏分。可由这些馏分制备具有确定(Y)、(Y1)和/或(Y2)含量的组合物。通过碳13的质子核磁共振(RMN)分析以及气相色谱/质谱连用分析能够确定在分馏的不同馏分中化合物(Y)、(Y1)和(Y2)的特征及其含量以及单苄基-1,2,3,4-四氢化萘异构体混合物的特征。如果为了制备含有化合物(Y)、(Y1)和(Y2)的组合物,使用萘的较多或较少氢化的化合物的混合物代替1,2,3,4-四氢化萘也不超出本专利技术的范围。这些混合物一般含有80~90wt%的1,2,3,4-四氢化萘,用不同量的十氢化萘和萘构成100%。下面的实施例说明本专利技术。实施例1制备含有化合物(Y)、(Y1)和(Y2)的组合物在一个装有旋转搅拌器、上升冷却器、氮气注入器、温度计套管、倾注瓶和加热装置的10L反应器中加入5404g(40.94mol)纯度98.5%的1,2,3,4-四氢化萘。在氮气吹扫下将此化合物加热到120℃并且搅拌。然后将冷却器的出口连接到水鼓泡器上。在反应器中加入6.7g无水FeCl3,然后在3小时30分钟中,一直在氮气吹扫下加入1295.4g(10.24mol)纯度99%的苄基氯。1,2,3,4-四氢化萘/苄基氯的摩尔比等于4。在结束加入苄基氯时,注意到在鼓泡器中冒出和捕获的HCl的量是9.14mol。在反应介质中存在的苄基氯的重量含量是0.74%。在搅拌和氮气吹扫下,在120℃下继续反应1小时,然后在130℃下继续1小时。在鼓泡器中冒出和捕获的HCl总量等于10.2mol。在反应介质中苄基氯的最终含量是大约0.02wt%。在冷却到环境温度以后和在氮气吹扫下,把反应器的内容物(6325g)放在一个装有50cm高填满玻璃圈的绝热柱(柱的效率等于大约3块理论塔板)的10L蒸馏瓶中,此柱装在单个蒸馏头和冷却器的顶部。在40mmHg的压力下通过蒸馏回收未转化的1,2,3,4-四氢化萘。在130~239℃的塔底温度和在蒸馏的大部分时间内为115~118℃,在蒸馏结束时上升为142℃的塔顶温度下进行4小时的蒸馏。回收4200g无色液体,其1,2,3,4-四氢化萘的含量高于98.5%,可回收用于随后操作。蒸馏的塔底料(2105g)本文档来自技高网...

【技术保护点】
单苄基和多苄基-1,2,3,4-四氢化萘组合物,其特征在于,它含有如下化合物(Y)、(Y1)和(Y2)的组合物: ◆(Y)是如下通式的单苄基-1,2,3,4-四氢化萘各种异构体的混合物: *** (Y) ◆(Y1)是(Y)被单苄基化的如下通式化合物的混合物: ***和*** (Y1) ◆(Y2)是(Y1)的单苄基化或多苄基化的如下通式化合物的混合物: *** (Y2) 这里,y和z=0、1或2;y’、y”、z’、z”=0或1,条件是y+z绝不等于0,y’+y”+z’+z”≥1以及y+z+y’+y”+z’+z”≥3。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:R科曼多伊尔
申请(专利权)人:阿托菲纳公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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