Способ получения пятисернистого фосфора Советский патент 1983 года по МПК C01B25/14 

О I

00

Изобретение относится к получе, НИК) сульфида фосфора, пригодного в производстве производных диалкилдитиофосфорных:кислот.

Известен способ получения пятисернистого фосфора взаимодействием расплавов серы и фосфора, взятых в стехиометрическйх количествах цри температуре ниже температуры его кипения 1 .

Недостатком способа является уменьшение содержания реагирующих компонентов в реакционном объеме, особенно фосфора. В связи с чем происходит смещение химического равновесия реакции получения пятисернистого фосфора в сторону об- ; разования Низких сульфидов: P4S9 (при избытке фосфора) или свободной серы , (при избытке серы). Примеси низших су 1ьфидов и свободной серы входят в состав готового продукта и в дальнейшем отрицательно влияют на качество щэоизводных ди.алкилдитиофосф6рны:х кислот. , .

Наиболее близким к предлагаемо:му по технической сущности и достигаемому результату является способ получения пятисернистого фосфора при температуре выше, .температуры плав ления последнего,, включающий пред варительное приготовление из расплавленных серы и жёлтого фосфора, взятого в избытке по отношению к стехиометрическому содержанию полупродукта, содержащего 29,0-30,0 мас.% фосфор.а и последующую дозирОв- ку серы при 300-500°е до conep-iжания фосфора .в. рас гшаве 28,2% L2J,,

Недостатком известногоспособа является длительная выдержка продукта при. дозировке серы 24 ч.

Цель изобре.тения - ускорение процесса получения пятисернистого фосфора.. .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пятисернистого фосфора при температуре выше температурь .плавления последнего, включающему предварительное приготовление из расплавленных серь и желтого фосфора, взятого в избытке от стехиометрииJ полупродукта,содержащего 29,0-30,6 мас.% фосфора, дополнител.ьпое приготовление из расплавленных серы и желтого фосфора, взятого в недостатке от стехиометрии полупродукта, содержащего 27,0 27,6 мас.% фосфора с последующим смешением расплавленных полупродуктов . .

После смешения полупродуктов реакционную массу выдерживают 1-2 ч.

ПроЦёЪс ведут при температуре 300-420®С.

Смешиваемые полупродукты при температуре 300-420 С имеют близкие по величине вязкости, что значительно улучшает условия взаимодействия и позволяет получить продукт однородного состава в течение 1-2 ч При этом первый полупродукт, содержащий низшие сульфиды, насыщается свободной серой, присутствующей во втором полупродукте, по реакции

S( 17

Количество полупродукта, взятого для корректирования содержания фосфора, рассчитывается по формуле

q

(}где о,Ъ. - содержание фосфора в смешиваемых полупродуктах, .; мас,%-, с - содержание фосфора в

готовом.продукте, , X,tj - количество полупродуктов, ... - . кг.. ... . Выбор диапазона 27,0-27,6% фосфора для второго полупродукта обусловлен свойствами Такого расплава. Именно при таком содержании фосфора Образуется полимер вида - Р4 S j - S P4SjfO который является реакционноспособным. Полупродукт, содержащий . менее 27,0% фосфора малоподвижен, что приводит к увеличению времени : выдержки продукта, а при содержании фосфора более 27,6% реакционная способность серы полностью исчезает.

.При м. ер. В реакторе с тедте- (Ратурой 350.°С вводят 29 г расплавленого при 80 фосфора и 71 г расплавленной при серы. Реакционную массу выдерживают при перемешивании 5 мин.При этом температура реакционной массы возрастает до . Получаемый .полупродукт Т содержит 29,0% фосфора.

При ан шогичных условиях получаю продукт If . Вводят в реактор 2,33 г расплавленного фосфора и 82,2 г расплавленной- серы. Время перемешивания 6 MKIH. Полученный полупродукт ,11 содержит 27,0% -.фосфора. Полупродукты т -и м смешивают при температуре в течение 2 ч. Готовый пятисернистый фосфор содержит, мас. фосфора - 27,9-; низших сульфидов .-, менее свободной --IlO . Выход ДДФК из продукта данного состава 86,8%.

В таблице приведены примеры осуществления предлагаемого способа.

, Преимущество предлагаемого спо|соба перед известным состоит в том, что время выдержки продукта сокра.адается до 1-2 ч, pjMecTO 24 по прототипу. Кроме того, по предлагаемому

способу получается пятисернистый фосфор, содержание в котором низ1Ш1х сульфидов составляет,мае.%: 1-10/ , а свободной серы - 1. Выход ДДФК ;из такого продукта составляет 86,8%,

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЯТИСБРНИСТОГО ФОСФОРА при темпераТуре выше температуры плавления последнего, включающий предваритель-ное приготовление из расплавлен- , них серы и желтого фосфора, взятого в избытке от стехиометрии, полупродукта, содержащего 29,0 ,0 мас.% фосфора, отличающ и и с я тем, что, с целью ускорения процесса, дсполнительно смешением расплавленных серы, и желтого фосфора, взятого в недостатке от стехиометрии готовят полупродукт, содержаний 27,0-27,6 мае,% фосфора, с последующим смешением расплавленных полупродуктов. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что после смешения полупродуктов полученную реакционную массу выдерживают 1-2 ч. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что процесс ВеДут при 300-420 С.