Способ получения цианатов щелочных и щелочноземельных металлов Советский патент 1979 года по МПК C01C3/14 

Отличите,;,яым признаком способа является проведе ие процесса н среде орг-анического агпэотонн го разбавителя при определеином соо ношении исходиЕйх компонентов, а так температурный режим процесса. Способ осущесттзляют следующим образо Я. Порошкообразную мочевину к карбо нат смешивают с органическим разбав телем и при интенсивном перемешиван нагревают до тех пор, пока не прекр тится выделение летучих продуктов и реакционной смеси. Реакцию между мочевиной и карбонатом начинают при температуре нача разложения мочевины (120-132°С} и и тенсивно проводят при температуре 1 200°С,К моменту завершения реакции реакторе периодического действия те пература реакционной смеси доходит 220--300°С.Время реакции при этом со тавляет 2-5 ч (в зависимости от при меняемого карбоната). Летучие продукты через обогреваемую при тег 1пературе б5-100°С линию отводят в приемник, охлажденный водой. В приемнике летучие продукты в ходе охлаждения образуют карбонат аммония и углекислый аммоний, отор периодически выгружают из приемника Водные растворы аммонийных -роле могут быть полут гены и npii орогиении водой отходящих из реактора Л€ тучнх продуктов. Мочевину по отношению к карбонату берут в соответствии со стехиометрией реакции. Небольшой избыток (0,05-р,2 моля) мочевины обеспечивает практически полную кон версию карбоната, Tes-л самым исжлючая трудоемкий процесс очистки полученной соли циановой кислоты. Весовые соотношения орга1-ш еско-го разбавителяи смеси мочевины с карбонатом составляют (0,3-30);. После завершения реакции суспенз полученного цианата в органичс;ском разбавителе выгрул ают из реак:гора в отстойник, либо подают в фи. или центрифугу Отделенн то соль про мывают небольшой порцией легкокипящего растворителя, например, петролейного эфира, и сушат при обычной температуре, или в печи при тем пературе 40-100С. Полученную соль можно транспортировать по трубопроводу в виде ее суспензии в ра;1бавителе и использовать в реакциях син теза изоцианатов в виде суспензии, В качестве органического . .зба-вителя используют как индивидуальные углеводороды, так и нефтяные фракцииf содержащие ароматические, алк ил-, циклоалкилароматические, нафтеновые, алкилнафтеновые, парафиновые, нафтенрароматические |. ал- .килнафтеноароматические углеводорс ды, их смеси, а также нефть, ее фракции и продунтьд их переработки: галоидароматические соединения, митропроизводн1з е углеводородов, эфиы и другие органические соединения, не содержащие подвижных атомов водорода. В качестве в 1сокоэффективного органического разб;1вителя можно использовать также вязкие растворы олигомерных и полимерных продуктов (например, полистирола, полиолефинов и т.д.) В качестве исходной соли используют карбонаты элементов первой (литий, натрий,-калий/ рубидий, цезий, франций) и второй (бериллий, магний, кальций, стронций, барий, родий) группы периодической системы Д.М. Менделеева. Пример 1. Смесь 65 г тонкоизмельченного безводного карбоната кaлияj 72 г MO4ei3HHbi и 400 г нефтяной фракции с температурой начала ния 350 С в мешалку и в течение 3 ч при интенсивном перемешивании греют до температуры 235°С. По завершении реакции, когда выделение летучих продуктов прекращается, реакциоршую смесь охлаждают до комнатной температуры,и полученный цианат отделяют от органического разбавителя фильтрованием. Соль промывают последовательно 50 г петролейного эфира, этиловым спиртом, гидролизным cnj-ipTOM (для удаления возможных прймеосей мочевины) и сушат при температуре 100°С в течение 2 ч. Вьзход цианата калия - 79,4 г (-98% от теоретического) . Содержание основного вещества в полученной СОЛ к - 99% . П р и м е р 2. Смесь 50 г сухого углекислого кальция, 72 г мочевины, 300 г алкилароматического разбавителя (предел кипения 450-540°cJ, получекг-юго алкилированием флегмы каталитического крекинга пропиленом, загружают Б мешалку и при интенсивном перемеШ15Бании греют до температуры 300°С в течение 4 ч. По завершении реакции реакционн то смесь охлаждают и выделяют кальциевую соль циановой кислоты по методика, приведенной в примере 1, Выход цианата кальция - 60 г (57% от теоретического). Содержанке основного вещества - 95%. П р и м е р 3. Смесь 69 г тонкоизмельченного безводного углекислого калия, 66 г мочевины и 150 г разбавителя состоящего из 97% метилнафталиновой фракции (235-280 С) продуктов пиролиза и 3% полистирола, нагревают при перемешивании до температуры 220°С в течение 5 ч и после обработки реакционной смеси по методике, приведенной в примере 1, получают 78,9 г (выход - 97,5% от теоретического) цианата калия с содержанием основного вещества 99%. П р и м е р 4. Смесь 50 г углекислого кальция, 63 г мочевины и 500г разбавителя, состоящего из 20 % бензола, 20% ксилолов и 60% мае ляной фракции (450-550°С) нефти, нагревают до температуры 300°С в течение 5 ч и соответствующей об работки получают 61 г цианата кальция (выход - 98,5 % от теоретич кого) с содержанием основного вещества 97%. П р и м е р 5.. Смесь 53 г тонкоиз мельченного безводного углекислого натри.я, 66 г мочевины и 200 г неф тяной фракции с температурой кипения 300-450°С нагревают при перемешивании до З00с и из охлажденной реакционной смеси выделяют 63 г цианата натрия с содержанием основного вещества 92% выход - 97%,от теоретического). Формула изобретения 1. Способ получения цианатов щелочных и щелочно-земельных металлов путем взаимодействия мочевины с карбонатами металлов при пов лиенноП температуре, отличающийс я тем, что, с целью повышения выхода и чистоты целевого продукта взаимодействие карбонатов и мочевины ведут при 130-320°С в -среде инертного органического апротонного.разбавителя при соотношении последнего к смеси мочевины; с карбонатом (0,330):1.2, Способ по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что в качестве органического апротонного разбавителя используют нефть, нефтяные Фракции, содержащие ароматические, нафтеновые, параф.иновые углеводороды, их смеси, а .также вязкие растворы олигомерн1;лх и полимерных продуктов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 196044, кл. С 01 С 3/14, 1967. 2.Губен И. Неорганические синтезы. Сб. И , М., 1951, с. 86 (прототип