Способ получения хлористого тионила Советский патент 1981 года по МПК C01B17/45 

1

Изобретение относится к производству хлористого тионила и может быть использовано в химической и фармацевтической промьпиленности.

Известен способ получения хлористого тионила взаимодействием хлоридов серы, сернистого ангидрида и хлора. Реагенты пропускают через слой катализатора при 175-250°С, реакционные газы пропускают через расплавленные серу либо по.г1исерохлориды и затем конденсируют. Из конденсата выделяют продукт. Несконденсировавшиеся газы возвращгиот в реакционную зону для повторного использования. Конверсия монохлористой серы в хлористый тионил составляет 70-75%. Хлор и сернистый ангидрид подают в избытке по отношению к монохлористой серед соответственно в 0-10% и 50-100%. Полученный продукт содержит значительное количество непрореагировавших исходных веществ. Проведение серонасыедения реакционных газов исключает образование хлористого сульфурила за счет полного связывания хлора при контакте с серой

1.

Недостатки способа - повышенный расход серы и хлора по сравнению со

стехиометрическим при проведении процесса, а также образование избыточных количеств монохлористой серы, имеющей ограниченный сбыт. Кроме того, при серонасыщении реакционных газов при температурах вьиие точки плавления серы происходит разложение хлористого тиоНила, что приводит к потерям целевого продукта и его за10грязнению двухлористой серой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения хлористого тионила, заклю15чающийся в том, что подвергают каталитическому взаимодействию хлориды серы, хлору и сернистый ангидрид, конденсируют газы, насыщают конденсат серой, выделяют хлористый тионил ректификацией, возвращают кубовые

20 остатки ректификации и 80-90% абгазов в зону реакции. Оставшуюся часть абгазов для исключения накопления примесей выводят из системы. В вы25водимом потоке содержатся преимущественно хлор и сернистый ангидрид, которые могут быть использованы для синтеза хлористого сульфурила 2.

Недостатком известного способа является повышенный расход реаген30тов, связанный с их выводом с примесями без возврата на повторное использование. Так, например, для исключения накопления примесей (в основном хлористого водорода, образующего при взаимодействии содержащихся в газах паров воды с хлористым тионилом) необходимо выводить непрерывно 10-20% абгазов, что соответствует потерям 5-15% исходного сырья. Цель изобретения - сокращение расхода реагентов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в том, что смесь хлора сернистого ангидрида и хлоридов сырья подвергают каталитическому взаимодействию, отделяют конденсат от абгазов, насыщают конденсат серой, выделяют из него продукт ректификацией, возвращают кубовые остатки и 80-90% абгазов в зону реакции, сбрасывают остальную часть абгазов, перед сбросом абгазы обрабатывают конденсатом, насыщенным серой, или кубовыми остатками ректификации при от -20 до . При температуре ниже в кубовой жидкости происходит накопление хлористого водорода, который ингибирует образование хлористого тионила. Выще уменьшается растворимость сернистого ангидрида в конденсате и кубовой жидкости. Способ осуществляют следующим образом. В реактор синтеза хлористого тионила подают 259,0 г/ч сернистого ангидрида и 317,6 г/ч хлора, содержащих 0,48 г водяного пара, а также 187,1 г/ч монохлористой серы. Процесс проводят при 200 ± 2°С на активированном угле. На выходе из реактора массовый расход каждого компонента составляет, г/ч: Серный ангид152,2 (19,9 мас.%) рид 117,1 (15,3 мае.%) Хлористый 400,1(52,5 мас.%) тионил Монохлористая 28,5(3,7 мас.%) Двухлористая 65,2(8,5 мас.%) Хлористый 1,0(0,1 мас.%) водород При охлаждении реакционных продуктов и отделения растворенных газов, а также проведения известными способами серонасы1дения конденсата получают, г/ч: В жидкой фазе: Хлористый 379,8 (80,2 мас.%) тионил Монохлористая 81,8 (17,3 мае.%) Двухлористая 0,2 (0,1 мае.%) I сы ос ти ра сы со га 1 по хл се хл л 0 а о ф м п р о в о 2 а у и р с и 11,4 (2,4 мас.%) В газовой Сернистый 152,2(51,4 мас.%) ангидрид 117,1(39,6 мас.%) Хлористый 20,3(6,9 мас.%) тионил Монохлористая 0,2(0,1 мас.%) Двухлорная 5,0(1,7 мас.%) Хлористый во- 1,0(0,3 мас.%) дород Газовый поток обрабатывают серонаенным конденсатом или кубовыми атками ректификации хлористого нила. Пример 1. Газовый поток обатывают прошедшим серонасыщение цом хлористого тионила указанного тава при 73,2°С. Время контакта а и .жидкости составляет в среднем с. В результате такой обработки ле конденсации унесенных паров ристого тионила и монохлористой ы получают, г/ч: Сернистый 3,3 (68,8 мас.%) ангидрид Хлористый 0,4 (9,3 мас.%) тионил Монохлорис0,1 (2,1 мас.%) тая сера Хлористый 1,0, (20,8 мас.%) водород Содержание свободной серЫ в сырце ристого тионила на выходе из коны серонасыщения снижается до 7%. Степень, извлечения сернистого гидрида - 98,2%. Пример 2. Газовый поток абатывают кубовым остатком ректиации хлористого -тионила состава, ,%; Монохлористая сера 89,7 Двухлористая сера 0,4 Хлористый тионил 1,6 Сера8,7 и - 20,4с. Среднее время контактивания газового потока с абсорбциным раствором - 18 с. Состав газой смеси на выходе, г/ч: Сернистый ан2,0 (58,8 мас.%) гидрид Хлористый 0,3 (8,8 мас.%) тионил Монохлористая 0,1 (3,0 мас.%) сера Хлористый 1,0 (29,4 мас.%) водород Концентрация элементарной серы в работанном абсорбционном растворе 4%. Степень извлечения сернистого гидрида - 98,7%. Предлагаемый способ позволяет авливать пары хлористого тионила хлоридов серы в сернистый ангид- д, содержащиеся в абгазах, кондентом или кубовыми остатками, а хлор влекать полностью за счет взаимодействия с растворенной серой. Этим достигается более полное превраицение реагентов в хлористый тионил. Кроме того, не происходит накопления избыточных количеств двуххлористой серы, так как с раствором серы контактирует лишь часть абгазов. Формула изобретения Способ получения хлористого тиони ла, включающий катгшитическое взаимо действие хлора, сернистого ангидрида и хлоридов серы, отделение конденсата от абгазов, насыщение конденсата серой, выделение продукта ректификацией, возврат кубовых и 80-90% абгазов в зону реакции и сброс остального количества абгазов, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода реагентов, абгазы перед сбросом обрабатывают конденсатом, насыщенным серой или кубовыми остатками ректификации при температуре от -20 до -fllO C. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ 2430631, кл. 12 i 17/45, 1976. 2.Патент США 2431823, кл. 23-203, 1947.