Способ приготовления катализатора для синтеза тиотреххлористого фосфора Советский патент 1974 года по МПК B01J11/00 

1

Известен способ приготовления катализатора для синтеза тиотреххлористого фосфора путем нагревания смеси тонкоизмельченного алюминия, хлористой серы и тиотреххлористого фосфора с получением однородного раствора.

К недостаткам известного способа следует отнести сложность его технологического осуществления.

С целью упрощения процесса исходные вещества берут в соотнощении А1:5:РС1з 1 : (3-15) : (10-26) и взаимодействие ведут при 130-250°С.

Катализатор для синтеза тиотреххлористого фосфора готовят в реакторе синтеза тиотреххлорнстого фосфора непосредственно перед его включением в работу, вследствие чего отсутствует необходимость в его долговременном хранении.

Активность катализатора, приготовленного предлагаемым способом, характеризуется съемом готового продукта с единицы полезного реакционного объема к состав.::яст 2400-4000 кг/час па I м катализатора. При этом конверсия треххлористого фосфора в тиотреххлористый фосфор составляет 97- 99,5%.

При применении как свежеприготовленного катализатора так и катализатора, хранивщегося в герметической таре в течение 9 месяцев, изменения активности не наблюдается.

Состав катализатора, полученного в диапазоне температур 130-250°С прп различпы.х соотнощениях компонентов (вес. %): А13,1-7,85

5общ35,7-23,4

С1-47,45-53,3

Р+512,5-15,3

Р+з1,25-0,15.

Он представляет собой темно-бурую жидкость с df 1,71 -1,92 г/смз.

Химический состав катализатора - комплекс хлорида алюминия с хлоридами, сульфидами и тиохлоридами фосфора.

Пример 1. Совмещение процесса приготовлеппя катализатора с процессом последующего синтеза.

В реактор емкостью 0,5 л, снабженный дефлегматором, мещалкой, термометрами в реакционной массе, парах, верхней части дифлегматора, а также сифоном с дозировочной воронкой загружают 200 кг расплава серы с температурой 125-130°С.

Реактор разогревают до 130-135°С и засыпают 18 г алюминиевой пудры. Массу перемешивают 10-30 мин п по сифону подают 2 г треххлористого фосфора. Перемешивание массы продолжают в течение 1 час при 145-150°С, после чего температуру понижают до 130-135°С и по сифону, следя за температурой в реакторе, подают 353 г треххлористого фосфора в течение 2- 2,5 час. В реакторе получают 565 г жидкости с т. кип. 132°С следующего состава (вес. %): А13,36 5общ.35,4 ,5 Р+512,54 Р+з1,2. Массу перемешивают 10-30 мин с возвратом флегмы Б реактор до установления оптимальной температуры верха отбойной колоины (дефлегматора) 123-125°С, что свидетельствует об окончании приготовления катализатора. После этого ведут процесс синтеза тиотреххлористого фосфора при температуре кипения реакционной массы 130-132°С и температуре верха дефлегматора 123-125°С. Скорость подачи треххлористого фосфора 600 г/час и расплава серы 136 г/час. Из дефлегматора выводят пары с температурой 123-125°С, конденсируют и получают 737 г/час продукта с содержанием (вес. Съем составляет 2460 кг/час с 1 м реакционной массы, конверсия 98%. Пример 2. В реактор, аналогичный описанному в примере 1, загружают 200 г расплава серы с температурой 130°С и 134 г катализатора с содержанием алюминия 4,47 % вес. Массу перемешивают 1 час при 145°С, после чего в реактор подают 800 г/час треххлористого фосфора и 122 г/час расплава серы. Из дефлегматора выводят пары при 122- 124°С, конденсируют в холодильнике и получают 972 г/час тиотреххлористого фосфора с содержанием (вес. %): PSCls97,8 РС1з2,15 Съем составляет 3240 кг/час с 1 ционного объема, конверсия 98%. Пример 3. В реактор, аналогичный описанному в примере 1, загружают 50 г алюминиевой пудры, 2 г треххлористого фосфора и 150 г расплава серы с температурой 125- 130°С. Массу при перемешивании нагревают до 250°С и, не прекраш,ая перемешивания, по сифону в течение 6-7 час подают 479 г треххлористого фосфора. По окончании подачи РСЦ температура массы снижается до 160°С. В реакторе остается 628,5 г темно-бурой жидкости с 1,73 г/см следуюш,его состава (вес. %): А17,85 5общ.23,4 01-153,3 ,3 Р+з0,15. Часовой съем PSCls при использовании катализатора приведенного состава достигает 3800-4000 кг/час с 1 м реакционного объема при конверсии РС1з 98-99%. Пр использовании катализатора состава, приведенного в примере 3, после хранения в течение 9 месяцев, получают тиотреххлористый фосфор с содержанием основного веш,ества 98,7%. Предмет изобретения Способ приготовления катализатора для интеза тиотреххлористого фосфора путем взаимодействия порошка алюминия с серой и оединением фосфора, отличаюш,ийся ем, что, с целью упрощения процесса, исходные вещества берут в соотношении А1:5:РС1з-1 : (3-15) : (10-26) и заимодействие ведут ири 130-250°С.