Способ получения этилхлортиоформиата Советский патент 1988 года по МПК C07C153/09 

Си

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения этилхлортиоформиата, который находит применение в синтезе ге11)бицидов.

Цель изобретения - увеличение конверсии, что достигается подачей исходных продуктов в реактор в точке, расположенной выше верхних концов трубок, удалением газообразного продукта из верхней части реактора над верхними конца ш трубок, и вьще- лением целевого продукта из нижней части реактора путем регулиоования , уровня жидкости в реакторе так,чтобы он поддерживался выше верхних концов трубок по всей внутренней части реактора.

На чертеже изображена схема для осуществления способа.

Процесс осуществляется в вертикално расположенном сосуде 1 или реактор В верхней части сосуда 1 имеется зона 2 вьщеления жидкости и пара. Внутри сосуда расположено множество верти- кально vcтaнoвлeнныx трубок 3, зафик сированньк на месте верхней и нижней опорными пластинами 4 и 5 соответственно. Трубки заполнены плотно снизу поверху измельченным твердым вещест- вом, содержащим катализатор - активированный уголь.

Жидкая загрузка, в качестве которой может применяться одинарная жид- кость, смесь различных жидкостей или смесь одной или нескольких жидкостей с одним или несколькими газами вводится в верхнюю часть сосуда 1 через линию 6 над верхней опорной пластино 4. Жидкость совместно с другими возможными компонентами загрузки нагнетается сверху вниз и течет через наполненные трубки 3. Жидкий продукт, который может представлять собой жид кость питающей загрузки жидкость , полученную путем химической реакции внутри трубок; 3, либо смесь двух или более таких жидкостей выводится из нижней части сосуда ниже уровня нижней опорной пластины 5 через лини 7 с вертикальным коленом 8.

Жидкий продукт из линии 7 направляется в секцию 9, расположенную ни- же по потоку для дальнейшей переработки, заключающейся в вьтолнении дальнейшей реакции, либо в сепарировании жидких продуктов. Получается

конечный заданный жидкий продукт и выводится через линию 10.

Газообразный продукт, которым может быть газ, введенный в реактор совместно с жидкой загрузкой по лини

6(например, растворенный в жидкости испаренная жидкость, поступившая по линии 6, газообразный продукт, полученный путем химической реакции в наполненных трубках 3, либо смесь двух или более указанных газов вьшодится из верхней части реактора 1 через линию 11 и может быть аналогичным образом направлен, если это необходимо, для дальнейшей переработки. При этом необходимо, чтобы газ отводился из точки, расположенной над входом (входами) жидкости.

Процесс в соответствии с изобретением проводится непрерывно с постоянным подводом жидкой загрузки по линии 6, постоянным отводом жидкого продукта в линию 7 и постоянным отводом газообразного продукта в линию 11. Однако этот процесс может также проводиться периодически.

Этот процесс ведется в жидкой фазе путем поддержания равномерного заполнения наполненных тргбок 3 жидкостью и с этой целью реактор заливается нагнетаемой жидкостью,в то время как газообразный продукт (или продукты) либо первоначально введен- полученный в наполненных трубках, проходит вверх через жидкость и избыток его выводится из сосуда. Уровень жидкости в сосуде поддерживается над верхними концами трубок в большей части сосуда с тем, чтобы сохранялось заполнение трубок жидкостью.

Заполнение трубок жидкостью осу-, ществляется с помощью контроля за отводом жидкости из реактора в линию

7с тем, чтобы обеспечить достаточное обратное давление на жидкость, заставляя ее подыматься обратно ввер и переливаться через верхние концы трубок 5 в пространство над пластиной 4. Это же обратное давление вынуждает газообразный продукт подыматься вверх по трубкам вместо того, чтобы стекать вниз попутно с жидкостью аналогично известному способу. Вход, через который жидкость вводится по линии 6, может располагаться вьщ1е и (или) ниже поверхности жидкости в верхней части сосуда 1. Дпя

лучшего распределения желательно, чтобы жидкость из линии 6 вводилась в сосуд через множество входов, расположенных в верхней части сосуда над верхней опорной пластиной. Отвод жидкости в линию 7 может контролироваться рядом средств, включая обводные затворы, с помощью регулируемого верхнего колена 8 в линии 7 отвода жидкости. Необходимо, чтобы контроль за отводом жидкости в линию 7 осуществлялся путем реагирования на сигналы одного или более датчиков помещенных в верхней части сосуда 1 над верхней опорной пластиной и показывающих высоту уровня жидкости в этой верхней части.

Отвод жидкости в линию 7 может контролироваться автоматически комць- ютерным управлением процессом (не показано) в ответ на такие сигналы. Регулирование потока жидкости при этом выполняется с помощью существую

10

206938

из реактора вместо того, чтобы опускаться вниз или выходить попутно с жидкостью через выход в линию 7. Такой контроль и направление вверх газового потока приводит как к более рав- |Номерному и полному смешению жидкости |и газа, так и к более легкому их разделению в сосуде 1, облегчая раздельный вывод жидких и газообразных продуктов из сосуда. Кроме того, это обеспечивает хорошую теплопередачу по всей трубчатой зоне.

Процесс получения жидкого хлортио- 15 формиата с помощью реакии жидкого меркаптана с фосгеном (который может быть в газообразном и/или жидком состоянии) может быть осуществлен способом, следующим образом.

Загрузка, включающая в себя этиловый меркаптан, фосген (желательно в жидком состоянии), и с возможным повторньм циклом поДачи жидкости вводится по линии 6 в верхнюю часть ци

Изобретение относится к тиокар- боновым кислотам, в частности к получению этилхлортиоформиата (ЭХФ),который применяется в синтезе гербицидов. Цель - увеличение конверсии. Получение ЭХФ ведут взаимодействием жидкого этилмеркаптана и фосгена в реакторе, содержащем вертикально расположенные трубки, заполненные активированным углем, при 15-40 0 на входе реактора и 50-60 0 на выходе реактора и давлении 30-36 фунтов/дюйм избыточного давления на выходе реактора. Подачу исходных продуктов в реактор осуществляют в точке, расположенной выше верхних концов трубок. Удаление газообразного продукта реакции, содержащего НС1 и выпаренный фосген, проводят из верхней части реактора над верхними концами трубок. Ввделение ЭХФ осуществляют из нижней части реактора путем регулирования уровня жидкости в реакторе так, чтобы он поддерживался выше верхних концов трубок по всей внутренней части реактора. Способ обеспечивает повышение конверсии этилмеркаптана с 60 до 90%. 1 ил. i СУ)

щих регуляторов потока, обводных зат- 25 линдрического реактора 1, содержащего

воров, клапанов и так далее, установленных в линии 7. I Другим способом контролирования потока жидкости является регулирование в верхнем колене на достаточно высоком уровне так, что величина, представлякицая собой результат произведения плотности жидкости на ее высоту в колене 8, равна величине произведения плотности жидкости на ее высоту в трубках 3. Как только этот баланс отрегулирован для конкретной реакции в устойчивом состоянии, контроль за уровнем жидкости можно выполнять без применения электрических или механических приборов.

Первоначально процесс можно начат с ввода жидкости в сосуд через линию 6, поддерживая контролируемый отвод жидкости (не участвующий в процессе) в линию 7 до тех пор, пока уровень жидкости в сосуде не подымется над верхней опорной пластиной. В этот момент можно начинать реакцию или другой процесс, например увеличение теьшературы внутри реактора шш ввод дополнительного реагента в загрузку.

Вывод жидкости из реактора контролируемым образом, как описано , дает в результате .не только заполнение трубок жидкостью, поддерживая , однородность потока, но также застав ляет газообразный продукт проходить вверх по трубкам и далее по линии 11

5

множество вертикально установленных трубок 3, зафиксированных между верхней 4 и нижней 5 опорными пластинами. Трубки 3 наполнены катализатором 0 активированным углем соответствующего размера таким образом, что каждая трубка функционирует как миниатюрный наполненный слойный реактор.

Жидкая загрузка по линии 6 вводится в верхнюю часть 2 реактора 1 над верхней опорной пластиной через множество периферийных отверстий, расположенных вокруг реактора. Жидкость нагнетается сверху вниз через

0 трубки, при этом ее уровень поддерживается в верхней части реактора 1 над верхними концами трубок 3 и над верхней опорной пластиной 4. Меркаптан и фосген реагируют в наполненных

5 трубках, в результате чего образуется жидкий этиловый хлортиоформиат и газообразный хлорводород. Кроме того, часть фосгена может испариться BV трубках. Образовавшийся газообразный

Q продукт (или продукты) проходит вверх по трубкам 3 через зону 2 вьщеления жидкости/газа и выводится из реактора по верхней линии 11. Эти газообразные продукты затем проходят вниз

g по потоку ДЛЯ дальнейшей переработки, такой как восстановление полученного в ходе реакции хлорводорода, восстановление фосгена и для контроля за выделением газа.5

Жидкий продукт, состоящий в осноном из этилового хлортиоформиата вместе с некоторой частью непрорёа- гировавших исходных продуктов и малми количествами побочного продукта, такого как диэтилдисульфид, выводится из нижней части реактора 1 в линию 7, Скорость вывода жидкого продукта в линию 7 контролируется, например, с помощью контроля за уровнем жидкости или направлением жидкого потока в линию 7 через колено

8, которое подымается достаточно выВ реактор 1 подается

соко, чтобы создать обратное давление 10,17 кг-моль/ч фосгена и

9,26 кг-моль/ч этилмеркапт тор работает при температу де примерно 15-40°С, темп вьгходе около 50-60 С и из давлении на выходе около 2,53 кг/см .

в реакторе для поддержания уровня жидкости В верхней части реактора над верхними концами практически всея трубок. Жидкий продукт по линии направляется затем в расположенное ниже по потоку устройство 9. Если реакция в реакторе 1 завершилась в недостаточной степени и существенные количества исходных непрореагировавших материалов содержатся в жидком продукте в линии, то устройство 9 может быть вторым реактором для проведения дальнейшей реакции этилового меркаптана с фосгеном. Продукты реакции выводятся в линию 10 и проодят далее по потоку для разделения ли дальнейшей обработки. Если реакция завершилась в достаточной степени, устройство 9 может являться сепаратором: продукт - этиловьй хлортио- ормиат, выводится из других веществ в линию. Эт;и другие вещества состоящие в основном из непрореагировавшего фосгена и/или этилового меркаптана, могут быть рециклированы в линию 12 для включения в жидкую загрузку в линии 6.

Пример 1 (известный). Используют реакторную систему с производительностью около 16783 кг в день этилового хлортиоформиата.В качестве реактора применяют трубчатый реактор с восходящим потоком, с трубками, наполненными катализатором - активированным углем.

В реактор подается 1,17 кг-моль/ч осгена и 9,26 кг-моль/ч этилмеркап- гана. Реактор работает с температурой на входе примерно 15-40 С, с темпера- турой на выходе около 50-65 С и избыточным давлением на выходе около 2,11-2,53 кг/см. Степень превращения этилмеркаптана в хлортиоформиат составляет около 60%. Продукт реак

дии после отвода непрореагировавших продуктов составляет 98% основного вещества, 0,5-1% диэтилсульфида и около 1% диэтилдитиокарбоната.

Пример 2. Предлагаемый реактор аналогичен реактору примера 1. Однако производительность этого реактора составляет около 25878 кг в день этилхлортиоформиата. Этот реактор работает в режиме ниспадающего потока с трубками, наполненными катализатором - активированным углем.

В реактор 1 подается

10,17 кг-моль/ч фосгена и

9,26 кг-моль/ч этилмеркаптана. Реак- тор работает при температуре на входе примерно 15-40°С, температура на вьгходе около 50-60 С и избыточном давлении на выходе около 2,11- 2,53 кг/см .

Степень превращения этилмеркаптана в хлортиоформиате составляет около 90%. После отвода непрореагировавших сырьевых материалов чистое содержание основного продукта составляет 98%, около 0,5% приходится на диэтилсуль- фид и менее 1% на диэтилдитиокарбо- нат.

Пример 3. Примен- ется двух- реакторная система с проикх одитель- ностью 77634 кг в день этилхлортиоформиата. Первый реактор является трубчатым, наполненным жидкостью с ниспадающим потоком, трубки заполнены катализатором - активированным углем. Второй реактор - реактор слоимого типа с заполнителем, содержащим слой угольного катализатора, работает в режиме восходящего потока. В первый реактор 1, подается 30,5 кг-моль/ч фосгена и 27,78 кг-моль/ч этилмеркаптана.

Реактор работает при температуре .на входе около 15-40°С, температуре на вькоде около 50-65°С и избыточном давлении 2,11-2,53 кг/см, Продукты реакции из первого реактора подаются в нижнюю часть второго реактора 9 совместно с рециклированным потоком, содержащим 14,57 кг-моль/ч фосгена и 6,40 кг-моль/ч этилхлортиоформиата. Второй реактор .работает при температуре на входе около 18-26°С, температуре на выходе около 33-49°С и избыточном давлении на вьгходе около 1,69-1,97 кг/см .

Степень превращения этилмеркаптана в хлортиоформиат составляет 94%.

Содержание основного продукта на выходе составляет 98%, около 9,5% приходится на диэтилсульфид и менее 1 % на дитиокарбонат.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить конверсию этилмер- каптана с 60 до 90 %.

Формула изобретения Способ получения этилхлортиофор- миата взаимодействием жидкого этйл- -меркаптана и фосгена в реакторе, содержащем вертикально расположенные трубки, заполненные активированным углем, при температуре 15-40°С на входе реактора и 50-60 С на выходе реактора и избыточном давлении 2,11- 2,53 кг/см на выходе реактора с поI.

5

следующим отделением образующегося газообразного реакции, содержащего хлористый водород и вьта- ренный фосген, и вьщелением жидкого целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения конверсии, подачу исходных продуктов в реактор осуществляют в точке, расположенной вьше верхних концов трубок, удаление газообразного продукта проводят из верхней части реактора над верхними концами трубок, а вьщеление целевого продукта осуществляют из нижней части реактора путем регулирования уровня )|идкости в реакторе так, чтобы он поддержирал- ся выше верхних концов трубок по всей внутренней части реактора.