CS222666B2 - Způsob oddělování chlorkyanu z plynných směsí, obsahujících převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu oddělování chlorkyanu z plynných směsí obsahujících převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, kterýžto způsob spočívá v tom, že se plynné směs ochladí na teplotu v rozmezí od -75 do -25 °C, zkapalněná část směsi obsahující převážně chlorkyan a malé množství chlorovodíku a chloru se oddělí od nezkondenzované plynné fáze sestávající z chlorovodíku, chloru a malého množství chlorkyanu, načež se zkapalněné část směsi zahřívá při teplotě varu chlorkyanu. Způsob podle vynálezu umožňuje oddělovat chlorkyan o čistotě až 99% při výtěžku až 98 %. Chlorkyanu, získaného způsobem podle vynálezu, lze použít jako plnohodnotného poloproduktu pro výrobu například kyanurchloridu, difenylguan.idinu a jiných sloučenin.

Description

Vynález se týká způsobu oddělování chlorkyanu z plynných směsí obsahujících převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, kterýžto způsob spočívá v tom, že se plynné směs ochladí na teplotu v rozmezí od -75 do -25 °C, zkapalněná část směsi obsahující převážně chlorkyan a malé množství chlorovodíku a chloru se oddělí od nezkondenzované plynné fáze sestávající z chlorovodíku, chloru a malého množství chlorkyanu, načež se zkapalněné část směsi zahřívá při teplotě varu chlorkyanu.

Způsob podle vynálezu umožňuje oddělovat chlorkyan o čistotě až 99% při výtěžku až 98 %.

Chlorkyanu, získaného způsobem podle vynálezu, lze použít jako plnohodnotného poloproduktu pro výrobu například kyanurchloridu, difenylguan.idinu a jiných sloučenin.

Vynález se týká způsobu oddělování chlorkyanu z plynných směsí, které obsahují převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, kterýžto chlorkyan je vhodný pro dalSí chemické zpracování, například k získání kyanurchloridu.

V mnoha případech se získávají plynné směsi, v nichž jsou obsaženy převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor.a z nichž se především musí odstranit chlorkyan. Například ohlorací kyanovodíku plynným chlorem za zvýšené teploty a v přítomnosti kontaktního katalyzátoru se získá plynné směs, sestávající z ekvimolárníeh množství chlorkyanu a chlorovodíku a z menšího množství chloru, v závislosti na použitém nadbytku při chloraci, jakož i malá množství různých vedlejších produktů, jako jsou kysličník uhličitý, fosgen, dikyan a jiné, Plynné směs za kontaktním katalyzátorem obvykle obsahuje až 60 hmotnostních S> chlorkyanu, více než 33 hmotnostní % chlorovodíku a několik hmotnostních % chloru.

Jiným příkladem jsou plyny, které vznikají při výrobě kyanurchloridu katalytickou triraerací chlorkyanu za zvýšené teploty a které obvykle obsahují přibližně 35 hmotnostních % chlorkyanu, asi 25 hmotnostních % chlorovodíku a asi 40 hmotnostních S5 chloru.

Vzhledem k vysokému obsahu souběžně obsažených plynů nemůže být takovýto chlorkyan odváděn přímo k dalšímu chemickému zpracování, nýbrž se nejprve musí podrobit čištění spočívajícímu v oddělení chlorkyanu ze směsi plynů po reakci nebo v odstranění souběžně obsažených nečistot, jimiž jsou především chlorovodík a chlor. Tyto operace se provádějí různými způsoby .

Podle německého patentu 1 940 290 se odstraňování nečistot provédí rozstřikováním vody do plynného proudu, odcházejícího z kontaktního katalyzátoru a obsahujícího převážně chlorkyan a chlorovodík, čímž se z tohoto proudu vypere chlorovodík a získá se tak kyselina chlorovodíková, takže se oddělí plynný proud obsahující převážně chlorkyan. Chlorkyan, částečně rozpuštěný v kyselině chlorovodíkové se vyžene pomocí vzduchu a/nebo chloru. V praxi se jako odcházející proud získá kyselina chlorovodíkové, zbavené chlorkyanu, o koncentraci v rozmezí 25 až 30 %.

Hlavní nevýhoda výše popsaného způsobu je nutnost přesného odstranění vlhkosti z odváděného chlorkyanu a ztráty chlorkyanu, k nimž dochází hydrolytickýra rozkladem v kyselině Chlorovodíkové.

Jiný způsob oddělování chlorkyanu, který je znám z patentových spisů USA 2 826 545 a 2 826 546, spočívá v absorpci chlorkyanu do některých ropných frakcí, v nichž je rozpustnost chlorovodíku velmi malá. Nepohlcený chlorovodík se pak absorbuje do vody a chlorkyan se z rozpouštědla zpětně získá destilací v poměrně vysoké čistotě. Podobný způsob je popsán v západoněmeckých patentových spisech 1 809 607 a 1 934 856, z nichž v jednom se navrhuje použití fluorochlorovaných uhlovodíků a v druhém použití pentachloretanu s přídavkem malého množství jodu.

Výhodou výěe uvedených postupů, zahrnujících použití rozpouštědel je, že se získá poměrně čistý a suchý chlorkyan, který není nutno obtížně sušit. Jejich nevýhodou však je nutnost použití velkého množství rozpouštědel, velká spotřeba energie a nutnost občasného čištění rozpouštědel, které spočívá v odstranění produktů vzniklých částečnou ohlorací použitých rozpouštědel chlorem, přítomným v plynné směsi, a v odstranění nahromaděného kyanurchloridu, jenž zpravidla vzniká v malém množství trimeraci chlorkyanu, k níž vždy dochází v organických rozpouštědlech v přítomnosti chlorovodíku.

Další způsob oddělování chlorkyanu z jeho směsí s chlorovodíkem a s chlorem, zejména je směsi plynů odcházejících po zpracování kontaktním katalyzátorem při trimeraci chlorkyanu k získání kyanurchloridu, je popsán v polském patentovém spisu č. 64526. Tento způsob spočívá v tom, že se směs, sestávající převážně z chloru, chlorovodíku a chlorkyanu, celá zkondenzuje při teplotě -100 °C, načéž se podrobí frakční destilasi, která prakticky spočí3 vé v oddestilování čistého chlorovodíku, čímž zbývá ochuzené kapalina, sestávající ze směsi chlorkyanu s chlorem. Tento způsob probíhá s dobrými výsledky, pokud jde o odstraňování chlorovodíku, avSak spotřebuje se.při ném značné množství energie a jeho realizace v průmyslovém měřítku je obtížná vzhledem k velmi nízkým teplotám a nákladnému speciálnímu zařízení.

Podle vynálezu bylo překvapivě zjiětěno, že je možno z 'plynných směsí, které obsahují převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, získat chlorkyan vysoké technické čistoty umožňující jeho dalěí zpracování například na kyanurchlorid, jednoduchým způsobem, aniž by bylo nutné zkondenzovat všechny složky těchto směsí a vzniklý kondenzát frakčně destilovat, kterýžto způsob spočívá ve zkondenzování (vykapání) převážně pouze chlorkyanu z výše uvedených plynných směsí při teplotě, která je nižěí než teplota varu chlorkyanu.

Zkondenzovaný surový chlorkyan, obsahující jeětě značná množství zředěného chlorovodíku a chloru, se pak přečistí zahříváním při teplotě, která je téměř stejné nebo shodná s jeho teplotou varu, čímž se získá kapalný chlorkyan v požadovaném stupni čistoty.

Vynálezu se proto týká způsob oddělování chlorkyanu z plynných směsí obsahujících převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, jehož podstata spočívá v tom, že se plynné směs ochladí na teplotu v rozmezí od -75 do -25 °C, zkapalněná část směsi obsahující převážně chlorkyan a malé množství chlorovodíku a chloru se oddělí od nezkondenzované plynné fáze sestávající z chlorovodíku, chloru a malého množství chlorkyanu, načež se zkapalněné část směsi zahřívá při teplotě varu chlorkyanu.

Plyny, které zbývají po zkondenzování (vykapání) chlorkyanu a které sestávají z chlorovodíku, chloru a velmi malého množství chlorkyanu, se pak zpracují známými postupy.

Při způsobu podle vynálezu se kondenzace (vykapání) chlorkyanu provádí při teplotách v rozmezí -75 až -25 °C podle obsahu chlorkyanu ve výchozí plynné směsi a podle požadovaného stupně kondenzace.

Chlorkyan je též možno nechat kondenzovat při vyšším tlaku, takže je možno zvýšit teplotu kondenzace nebo zvýšit stupeň jeho vykondenzování.

U způsobu podle vynálezu je při čištění možno řídit stupeň čistoty získévéného produktu regulací délky doby získáváním surového chlorkyanu při téměř stejné nebo při shodné teplotě, jako je teplota varu chlorkyanu, kteréžto regulace se dosáhne vhodnou volbou objemové rychlosti proudění chlorkyanu v zařízení a volbou kapacity zásobníku jakož i volbou teploty při recirkulované kondenzaci (vykapání) par. Zvýšením této teploty se zkrátí doba oddělování těkavých znečištěnin chlorkyanu, čímž se napomůže zvýšení čistoty produktu. Souěasně však se zvyšují ztráty chlorkyanu v odcházejících plynech. Zvolená teplota recirkulované kondenzace par při čištění není nižší než teplota, při níž se provádí vykapévéní (kondenzace), ačkoliv je nižší než teplota varu chlorkyanu.

Stupeň čistoty se rovněž zvyšuje prodloužením doby čištění.

Způsob oddělování chlorkyanu podle vynálezu se vyznačuje řadou výhodných okolností:

jeho realizace je jednoduché, způsob umožňuje získávat ve vysokém výtěžku až 98 % a ve velmi vysoké čistotě až 9935 bez nutnosti obtížného sušení. Je obzvlášl vhodný pro nepřetržité provádění. Při způsobu podle vynálezu není třeba ani kondenzovat veškerou výchozí plynnou směs, ani - jakožto další stupeň - frakčně destilovat vzniklý kondenzát. Další výhodou způsobu podle vynálezu je, že zkapalňování chlorkyanu se provádí při mnohem vyšší teplotě (-75 až -25 °C) ve srovnání s postupem podle polského patentového spisu č. 64 526 (-100 °C) Toto všechno má za následek značně nižší spotřebu energie, což je v dnešní době napjatosti energetických zdrojů obzvláště významné.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn dále uvedenými příklady provedení.

Přikladl

Plynná směs, získané chlorováním kyanovodíku plynným chlorem a sestávající z 57,4 hmotnostního dílu chlorkyanu, 34,1 hmotnostního dílu chlorovodíku, 6,8 hmotnostního dílu chloru a 1,7 hmotnostního dílu ostatních vedlejších produktů, se nepřetržitě přivádí do kondenzátu (tzv. vykapéváče), v němž se udržuje teplota v rozmezí -55 .až -50 °G. Surový, vykapáním (kondenzací) oddělený chlorkyan, obsahující 88 hmotnostních 35 chlorkyanu, 6 hmotnostních S chlorovodíku a 6 hmotnostních % chloru, protéká sifonovou trubkou, které je chlazena chladicí směsí na teplotu přibližně -9 °C, do nádoby se zpětným chladičem udržovaným na teplotě -20 °C, takže v nádobě se udržuje teplota v rozmezí 12 až 13 °C. Surový chlorkyan, získaný vykapéváním, se před čistěním skladuje v této nádobě po dobu přibližně 90 minut. Z této nádoby se pak surový chlorkyan nepřetržitě odvádí sifonovou trubkou, která je chlazena chladicí směsí na teplotu -6 °C; kapalný chlorkyan sestává z 97 hmotnostních % chlorkyanu, 2,5 hmotnostního % chlorovodíku,a 0,5 hmotnostního % chloru.

Plyny, které odcházejí z čisticího postupu a které obsahují 34,8 hmotnostního % chlorkyanu, 38,5 hmotnostního 35 chloru a 26,7 hmotnostního SS chlorovodíku, se zavádějí do proudu vstupní plynné směsi, který se přivádí pro kohdenzaci vykapéváním.

Plyny, odcházející z kondenzační (vykapévaeí) operace, o složení 77,3 hmotnostního SS chlorovodíku, 3,3 hmotnostního % chlorkyanu, 15,3 hmotnostního SS chloru, a 4,1 hmotnostního 35 jiných vedlejších produktů, se odvádějí pro zpracování známými póstupy. Tedy, použitím výše popsaného postupu se ze 100 hmotnostních dílů plynné směsi, odcházející z kontaktní ehlorace kyanovodíku, získá 57,8 hmotnostního dílu hotového chlorkyanu, což představuje výtěžek separace 97 35 po přepočtení na 100SS chlorkyan.

Příklad 2

Stejná směs jako v příkladu 1 se zpracuje analogickým postupem, avšak doba čištění činí 5 hodin, když se vykapávání (kondenzace) par pod zpětným chladičem při čisticí operaci provádí při teplotě v rozmezí -15 až -10 °C. Nepřetržitě získávaným produktem je chlorkyanový produkt, sestávající z 99 hmotnostních % chlorkyanu, 0,9 hmotnostního % chlorovodíku a 0,1 hmotnostního SS chloru.

Příklad 3

Obdobným postupem, jak je popsán v příkladu 1, se čistí plynná směs, tvořená plyny odcházejícími ze zařízení pro trimeraci chlorkyanu, po oddělení chlorkyanu z ní, kterážto směs sestává z 35,7 hmotnostního 35 chlorkyanu, 24,6 hmotnostního 35 chlorovodíku a 39,7 hmotnostního 35 chloru. Nepřetržitě získávaným produktem je chlorkyan o složení 96,5 hmotnostního % chlDrkyanu, 3,0 hmotnostního 36 chlorovodíku a 0,5 hmotnostního '35 chloru.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob oddělování chlorkyanu z plynných směsí obsahujících převážně chlorkyan, chlorovodík a chlor, vyznačující se tím, že se plynné směs ochladí na teplotu v rozmezí od -75 do -25 °C, zkapalněná část směsi obsahující převážně chlorkyan a malé množetví chlorovodíku a chloru, se oddělí od nezkondenzované plynné fáze sestávající z chlorovodíku, chloru a malého množství chlorkyanu, načež se zkapalněná část směsi zahřívá při teplotě varu chlorkyanu.