DD142033A5 - Herstellung von phosgen - Google Patents

Description

Herstellung von Phosgen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Phosgen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Phosgen durch exotherme Reaktion von Chlor mit Kohlenstoffinonoxid in Gegenwart eines aktivierten Kohlenstoffkatalysators.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren zur Herstellung von Phosgen sind in der Technik bekannt* Das Grundverfahren zur Herstellung von Phosgen umfaßt die exotherme Reaktion von Chlor mit Kohlenstoffmonoxid in Gegenwart eines Kohlenstoffkatalysators_β Gemäß diesem gutbekannten Verfahren wird eine Mischung aus Chlor und Kohlenstoffmonoxid in Gasform in einen '!Reaktor, in welchem sich.ein aktivierter Kohlenstoffkatalysator befindet, eingeleitet j wobei Chlor und Kohlenstoffmonoxid gemäß der folgenden Gleichung zu Phosgen reagieren?

CO + Cl₂ ^=* COCl₂ + 25·7 K CaI./mole

In den meisten wirtschaftlichen Anlagen werden zwei Beakfco- rex;, in Serie eingesetzt. In dem ersten oder primären Reaktor

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wird ein Hauptanteil der Reaktionsmittel zu Phosgen umgesetzt· In dem zweiten oder Endreaktor werden noch restliche nichtreagierte Komponenten weiterreagiert, so daß eine im wesentlichen komplette Umwandlung der Reaktionsmittel in Phosgen erhalten wird·

Im allgemeinen ist es wünschenswert, das eingegebene Chlor soweit wie möglich in Phosgen umzusetzen, so daß eine möglichst geringe Menge Chlor in dem Reaktionsprodukt anfällt. Dies wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß ein stöchiometrischer Kohlenstoffmonoxidüberschuß in den Reaktor eingeleitet wird, um so eine möglichst vollständige Umwandlung von Chlor zu gewährleisten*

Die Produktgase werden durch ein Kühlsystem geleitet, in welchem sie so abgekühlt werden, daß Phosgen auskondensiert wird_β Das auskondensierte Phosgen fällt somit als flüssiges Produkt (im allgemeinen unter Druck) an·

Die nichtkondensierten Produktgase, welche noch nicht reagiertes Kohlenstoffmonoxid (i_ee_e der Kohlenstoffmonoxidüberschuß, welcher in den Reaktor eingeleitet wurde und nicht reagierte), Chlor, Wasserstoffchlorid und andere Nebenprodukte sowie eine geringe Menge Phosgen enthalten, werden alsdann in ein Absorptionssystem geleitet, in welchem Wasserstoff Chlorid*und Phosgen durch verdünnte, kaustische Lösung neutralisiert werden* Die von Wasserstoffchlorid und Phosgen, welche in dem Absorptionssystem absorbiert wurden, befreiten Produktgase werden aus dem Absorptionssystem in eine Verbrenneranlage geleitet, in welchem sie verbrannt werden_e

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Obschon dieses bekannte Verfahren mit Bezug auf die Chlorumwandlung sehr wirkungsvoll ist, ist es jedoch nicht sehr wirkungsvoll mit Bezug auf Kohlenstoffmonoxid. Dies ist offensichtlich, da ein Überschuß an Kohlenstoffmonoxid in den Reaktor eingeleitet wird und das nicht reagierte Kohlenstoffmonoxid, welches noch in den Produlrbgasen vorliegt, verbrannt wird. Es liegt somit hier eine Verschwendung eines Ausgangsmaterials vor_c Die Menge an Kohlenstoffmonoxid, welche für die Reaktion zur Verfügung gestellt wird, ist wesentlich höher als die normalerweise zur Durchfuhrung der Reaktion notwendige Menge»

Die Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Phosgen durch Reaktion mit Chlor und Kohlenstoffmonoxid, in welchem keines der beiden Ausgangsmaterialien im Überschuß eingesetzt werden müssen, ist somit wünschenswert.

Ziel der Erfindung;

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein neues Verfahren zur Herstellung von Phosgen durch Reaktion von Chlor und Kohlenstoffmonoxid, in welchem beide Ausgangsmaterialien wirkungsvoll ohne Verschwendung ausgenützt werden können, wobei insbesondere die Menge an nichtreagiertem Kohlenstoffmonoxid minimal gehalten wird.

Darlegung des V/es ens der 'Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das verbesserte Verfahren zur Herstellung von Phosgen durch Reaktion von Chlor mit Kohlenstoffmonoxid in einer Reaktionszone darin _f daß Phosgen von dem nichtreagierten Kohlenstoffmonoxid abgetrennt und wenigstens ein T'eil des nichtreagierten Kohlen-

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stoff monoxide in die Reaktionszone zurückgeführt wird, so daß die Ausbeute des Verfahrens mit Bezug auf beide Ausgangsmaterialien vergrößert und die schließlich im Abstrom anfallende Kohlenstoffmonoxidmenge auf ein Minimum beschränkt wird·

Bei der Herstellung von Phosgen durch das Verfahren der Erfindung wird eine Mischung aus Chlor und Kohlenstoffmonoxidgasen in eine erste Reaktionszone, in welcher ein aktivierter Kohlenstoff katalysator vorliegt, eingeführt. An diese erste Reaktionszone, im nachfolgenden auch primärer Reaktor genannt, schließt sich eine zweite Reaktionszone, im nachfolgenden auch Endreaktor genannt, an.. Im ersten Reaktor wird schon eine im wesentlichen komplette Reaktion zwischen Chlor und Kohlenstoffmonoxid erhalten. Der Bndreaktor dient hierbei Kur "Reinigung", d₉h«, Restbestände an nichtreagiertem Chlor aus dem primären Reaktor werden in diesem Endreaktor noch zur Reaktion gebracht. Die Abgase dieses Reaktors (i.e. das Endprodukt der Ausgangsstoffe durch den primären und Endreaktor) sollten im allgemeinen nicht mehr als ungefähr 200 ppm nichtreagiertes Chlor enthalten. Um dies zu erreichen, ist es normalerweise notwendig, einen Kohlenstoff monoxidüber-. schuß von etwa 5 bis etwa 20 Mol %_} bevorzugt etwa 10 bis etwa 15.Mol %, im Reaktor zu halten,

Das zur Reaktion notwendige Kohlenstoffmonoxid wird im allgemeinen von einer an dieses System angeschlossenen Anlage erhalten. Dieses XCohlenstoffmonoxid kann noch Spuren von Wasserstoff, Methan und Stickstoff aufweisen. Das Kohlenstoff monoxid wird bei einem Druck von ungefähr 5-0 bis ungefähr 10,0 kg/cm² eingeführt..

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Das zur Eeaktion notwendige Chlor wird im·allgemeinen in flüssiger Form zugeführt, wobei es in Verdampfern erwärmt wird, so daß gasförmiges Chlor bei einem Druck von etwa 5»0 bis etwa 10,0 kg/cm² anfällt und mit dem Kohlenstoffmonoxid vermischt wird.

Das Chlor und das Kohlenstoffmonoxid werden in den geeigneten Mengen durch ein beliebiges, bekanntes Verfahren zur Vermischung von Gasen vermischt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Gase zusammen durch eine Rohrleitung mit einem statischen Mischer gegeben, so daß eine gleichmäßige Mischung der zwei Gase erhalten wird. Die zwei Gase können auch durch ein Rohr mit einer Venturidüse oder einer Mischöffnung gegeben werden. Die Gasmischung wird normalerweise bei einer Temperatur zwischen ungefähr 40 und ungefähr 90 ⁰C und einem Druck zwischen ungefähr 5,0 bis ungefähr 10,0.kg/cm in den Reaktor eingeführt.

Kohlenstoffmonoxid, welches, wie weiter unten beschrieben, aus dem Produktgas zurückgeführt wird, wird auch in den Reaktor eingeführt. Das im Kreislauf zurückgeführte Kohlenstoffmonoxid kann einem beliebigen Gasstrom vor der Vermischung desselben mit Hilfe eines nichtgeschmierten Kompressors zugeführt oder direkt zu der Mischanlage als dritter Gasstrom gegeben werden. Die kinetische Energie des Chlors oder der Kohlenstoffmonoxidzufuhr kann, über eine Venturidüse, ausgenützt werden, um das im Kreislauf zurückgeführte Kohlenstoffmonoxid auf den für das. Verfahren erforderlichen Druck zu bringen.

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Das Verhältnis von Kohlenstoffmonoxid zu Chlor in der Gasmischung wird so eingestellt, daß ein stöchiometrischer Überschuß an Kohlenstoffmonoxid in der Gasmischung, welche in den primären Reaktor eingeleitet wird, vorliegt. Die Menge an frischem Kohlenstoffmonoxid zur Herstellung der Gasmischung ist somit abhängig von der spezifischen Kohlenstoffmonoxidmenge, welche in der Reaktionszone vorliegen sollte, und der im Kreislauf zurückgeführten Kohlenstoffmonoxidmenge.

Der Kohlenstoffmonoxidüberschuß in der Reaktionszone kann sich zwischen weiten Bereichen, von etwa 2 % bis ungefähr 30 %oder mehr der zur Reaktion mit Chlor benötigten stöchiometrischen Mengen, bewegen. Im allgemeinen werden jedoch nur wenige Vorteile durch einen Überschuß von ungefähr 20 % oder mehr an Kohlenstoffmonoxid mit Bezug auf eine verbesserte Umwandlung erhalten. Die Vorteile, welche hierbei erhalten werden, werden oft durch die größeren Kosten für die Aufrechterhaltung solcher Überschüsse mehr denn wettgemacht. Bevorzugt wird somit in der Reaktionszone ein Kohlenstoffmonoxidüberschuß von etwa 10 bis etwa 25 % der stöchiometrisch benötigten Menge gehalten.

Wie schon weiter oben angegeben, ist die Reaktion zwischen Chlor und Kohlenstoffmonoxid stark exotherm. Durch die bei dexⁱ Reaktion abgegebene Wärme können die Reaktionstempera— türen auf 500 ⁰C oder mehr ansteigen. Solch hohe Temperaturen können dazu führen, daß Phosgen, welches bei der Reaktion entsteht, zu einer Zersetzung bei diesen Temperaturen neigt« Somit sollte das Reaktionsprodukt so schnell wie möglich nach der Ausbildung von Phosgen abgekühlt werden.

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Die Sohnelle Kühlung des Reaktionsproduktes zwecks Einschränkung der Zersetzung von Phosgen wird bevorzugt im Reaktor selbst durch einen geeigneten Reaktortyp vorgenommen. Als Reaktor kann somit ein Rohrreaktor in einer Schale oder ein mit einem Mantel versehener Reaktor eingesetzt werden«

Ein Rohrreaktor in einer Schale ähnelt sehr stark einem Rohrwärmeaustauscher in einer Schale* Dieser Reaktortyp wird als primärer Reaktor bevorzugte In einem solchen Reaktor liegt der Kohlenstoffkatalysator·in den Rohren vor, wobei die Rohre von Kühlwasser, welches durch die Schale zirkuliert, umgeben sind« Durch das Zirkulieren des Wassers werden die Rohre sowie die in den Rohren vorliegenden Produkt-= gase abgekühlt» Die Temperatur des Kühlwassers wird in Abhängigkeit der für die aus dem Reaktor austretenden Produktgase gewünschten Temperatur geregelte Der Reaktor kann auch durch kochendes Wasser (i.e„ mit Hilfe eines Thermosyphons) gekühlt werden, wobei noch anderweitig verwendbarer Dampf anfällt.

Obschon ein solcher Reaktor auch als Endreaktor Verwendung finden kann, wird ein solcher Reaktor normalerweise nicht benötigt, da die in dem Endreaktor frei werdende Wärme bevorzugt wesentlich niedriger liegt als die im primären Reaktor frei werdende Wärme. Somit wird die hohe Kühlkapazität eines Rohr-in-Schale-Reaktors nicht benötigt. Als Endreaktor wird somit bevorzugt ein mit einem Mantel umgebener Reaktor eingesetzt. Ein solcher Reaktor umfaßt ein festes Bett alcbivierten Kohlenstoffkatalysators in einem Tank, welcher von einem Kühlmantel umgeben ist. Kühlwasser kann durch den Mantel wie weiter oben für den primären Reaktor beschrieben, zirkuliert werden.

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Bei dor Kühlung der Heald;ionsprodukte in den Reaktoren sollte darauf geachtet werden, daß die temperatur der Produktgase nicht so weit abfällt, daß eine zu frühe Kondensation von Phosgen erhalten wird» Falls Phosgen in den Reaktoren auskondensieren sollte, könnten Probleme auftreten, da die~ se Kondensation einen Gasdurchgang durch den Reaktor erschweren kann» Im allgemeinen wird die Auskondensierung von Phosgen dadurch vermieden, daß das Kühlwasser bei einer Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur des Reaktionsproduktes bei den vorherrschenden Drucken gehalten wird, im allgemeinen oberhalb etwa 40 bis 60 ⁰C in Abhängigkeit des Druckes,

Die Reaktionsgase in den Reaktoren weisen einen Druck von etwa 5,0 bis etwa 10 kg/cm auf, wobei der Druck von verschiedenen Faktoren, i_ee« dem Druck der eingegebenen Gasmischung, dem Durchsatz, der Reaktorgröße, der Größe der an die Reaktoren angeschlossenen Anlage und ähnlichen abhängt. Die Produktgase sind korrodierend, da sie Y/asserstoffchlorid und Chlor enthalten. Als Reaktoren kommen somit nur solche in Frage j welche bei hohen Drucken betrieben werden können und welche aus korrosionswiderstandsfähigem Material, wie ζ.Β« Monel, rostfreiem Stahl oder ähnlichem, bestehen.

Das Endprodukt (gasförmig), welches am Ausgang des Endreaktors anfällt, enthält, falls die richtigen Betriebsbedingungen vorhanden waren, zusätzlich zu Phosgen und nichtreagiertem Kohlenstoffmonoxid geringe Mengen (im allgemeinen weni~ ger als etwa 10 Gew,~% eines jeden) an Stickstoff und Wasserstoffchlorid und Spuren (im allgemeinen weniger als ungefähr 1 Gew„-$ eines jeden) an Sauerstoff und Kohlenstofftetra-Chlorid und bevorzugt weniger als ungefähr 100 ppm Chlor«

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Das Phosgen im Endprodukt wird auskondensiert und fällt als flüssiges Produkt an.

Die Bndproduktgase, welche eine Temperatur von ungefähr 50 bis ungefähr 70 ⁰C und einen Druck von ungefähr 1,5 bis ungefähr 4,5 kg/cm aufweisen, werden in ein Kondensationssystem eingeführt, in welchem sie zu einem Punkt abgekühlt werden, bei welchem im wesentlichen alles Phosgen auskondensiert und als flüssiges Produkt erhalten wird« In diesem System werden die Gase zuerst, soweit wie wirtschaftlich möglich,, in einer Anlage mit Wasserkühlung abgekühlt und alsdann, weiter in einer Anlage mit einem anderen Kühlmittel abgekühlt» In Abhängigkeit der Temperatur des Kühlwassers können die Produktgase bis zu etwa 30 bis 40 ⁰C mit Hilfe von bekannten Rohrwärmeaustauschern in einer Schale abgekühlt werden« Bei dieser Temperatur und einem Druck von

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ungefähr 1,5 bis ungefähr 4,25 kg/cm können ungefähr 50 bis 80 % des Phosgens aus den Produktgasen abgekühlt und gewonnen werden*

Nachdem die Produktgase soweit als möglich in den mit Wasser gekühlten Wärmeaustauschern abgekühlt wurden, gelangen sie in eine Wärmeaustauscherkühlanlage, in welcher sie auf Temperaturen von etwa -20 bis ungefähr -30 °0 abgekühlt werden, wobei das restliche Phosgen auskondensiert und gewonnen v/erden kann.

Nachdem im wesentlichen alles Phosgen aus den Produktgasen entfernt ist, enthalten diese noch als Hauptbestandteil Kohlenstoffinonoxide In der Vergangenheit wurde Kohlenstoffmonoxid in den Produktgasen als Abfallprodukt; angesehen und wurde auch als solches entfernt.

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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Kohlenstoffmonoxid, welches noch in den Produktgasen verbleibt, aufgefangen und im Kreislauf in die Reaktoren zurückgeführt. Hierdurch kann eine wesentliche Erniedrigung der für die Herstellung von Phosgen benötigten Kohlenstoffmonoxidmenge gewährleistet werden. Auch führt dies zu einer Erniedrigung der Kosten und Aufwendungen für die Entfernung der bei der Phosgenherstel«= lung anfallenden Abfallprodukte. Diese Vorteile werden erhalten, obschon die Reaktorbedingungen, mit Bezug auf Kohlenstoff monoxid, im wesentlichen die gleichen sind wie die Bedingungen in dem bekannten Verfahren.

Die Gase, welche noch als Hauptbestandteil Kohlenstoffmonoxid enthalten, können ganz oder teilweise in den Reaktor zurückgeführt werden* Die in den Reaktor zurückgeführte Menge hängt von verschiedenen Faktoren, wie den Kosten frischen Kohlenstoffmonoxide, den Kosten für Verbrennung der Kohlenstoff monoxid-ⁿAbf allgase" , dem Typ und der Menge der in diesen Gasen vorliegenden weiteren Verunreinigungen und so weiter, ab.

Die Rückführung des Kohlenstoffmonoxids in den Reaktor kann durch verschiedene Vorrichtungen gewährleistet werden. So können diese Gase z«B_e durch einen mit Flüssigkeit gefüllten Auffangtopf oder einen Mitreißseparator geführt und zu einem mechanischen Kompressor geleitet werden, in welchem der Druck der Gase erhöht wird, so daß sie zurück in den Reaktor gelangen können. Auch können diese Gase in die Zufuhrströme der Ausgangsmaterialien mit Hilfe eines Düsenkompressors (i.e* Strahlpumpe)_? wobei der Zufuhrstrom als Pumpflüssigkeit dient, eingeführt vjerden*

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Die Produktgase können einigen Sauerstoff enthalten, welcher einen unerwünschten Einfluß auf den aktivierten Kohlenstoff« katalysator haben kann, falls er in größeren Mengen in dem im Kreislauf zurückgeführten Gas vorliegt (i.e. etwa über 2 Gew.-%)₆ Falls z,B. der Wasserstoffgehalt in dem Reaktor über etwa 1,5 Mol % (mit Bezug auf Kohlenstoffmonoxid) ansteigt, kann eine meßbare Menge aktivierten Kohlenstoffkatalysators verbrennen. Um die Katalysatorlebensdauer zu verlängern, sollte der Sauerstoffgehalt der in den primären Reaktor eingeführten Gase unter etwa 0,25 Mol % (mit Bezug auf Kohlenstoffmonöxid) gehalten werden.

Um einen Aufbau dieser Verunreinigungen in dem im Kreislauf zurückgeführten Gasstrom zu vermeiden, sollte ein Heil der zurückführbaren Gase (i.e. Produktgase nach der Abtrennung von Phosgen) vor der Rückfuhr in den Reaktor abgeführt werden. Es hat sich herausgestellt, daß die Abfuhr von etwa 10 bis ungefähr 35 % der rückführbaren Produktgase in den meisten Fällen genügt, um eine annehmbare Katalysatorlebensdauer zu gewährleisten. Somit bewegt sich die Kohlenstoffmonoxidinenge, welche im Kreislauf in den'Reaktor zurückgeführt wird, um etwa 65 bis 90 % des Kohlenstoffmonoxids, das sich in den Abgasen des Reaktors befindet«,

Das abgeführte Gas kann in einer verdünnten kaustischen Lösung, zwecks Neutralisierung und Entfernung von Wasserstoffchlorid und Phosgen gewaschen und alsdann verbrannt werden.'

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Das Waschen in kaustischer Lösung kann so vorgenommen werden, daß das Gas durch einen Absorptionsturm, in welchem eine verdünnte kaustische Lösung (i.e_e ungefähr 3 - 5 % Natriumhydroxyd) zirkuliert, geleitet wird, Die nichtabsorbierten Gase werden aus dem Absorptionsturm In eine Verbrennungsanlage geleitet. Die Gasmenge, welche verbrannt wird, ist natürlich wesentlich niedriger als die Gasmengen, welche verbrannt werden müßte, falls Kohlenstoffmonoxid nicht in den Reaktor zurückgeführt würde. Durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird somit nicht nur eine geringere Menge an Kohlenstoffmonoxid zur Herstellung von Phosgen benötigt, sondern die Gasmenge,weIche verbrannt werden muß, ist auch geringer, so daß die Kosten und Aufwendungen für die Verbrennung der Gase reduziert werden können·

Zum. besseren Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf das nachfolgende Beispiel.

Bei^spJ^el

Flüssiges Chlor wird verdampft und bei einer Temperatur von ungefähr 23 ⁰G und einem Druck von ungefähr 6,3 kg/cm² zur Einlaßdüse einer Venturidüsenpumpe geleitet, welche mit dem Einlaß des primären Reaktors einer kommerziellen Phos-^ genanlage bei einem Durchsatz von 45,36 kg mol pro Stunde verbunden ist. Der Chlorgasstrom enthielt 99,6 mol% Chlor» Im Kreislauf zurückgeführtes Kohlenstoffmonoxid einer Temperatut von -10 bis -30 ⁰C wurde im Saugteil der Venturidüsenpumpe bei einer Geschwindigkeit von 7,37 mol P^o Stunde zugeführt. Ein Strom an frischem, gasförmigem Kohlenstoffmonoxid, bestehend aus 99,5 Mol % Kohlenstoffmonoxid, 0,12 Mol % Methan und Oj05 Mol % Sauerstoff, Rest Stickstoff,

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wurde bei einer Temperatur von 30 ⁰C und einem Durchsatz von 47,35 kg mol pro Stunde durch den Einlaß in den primären Reaktor gegeben.

Die drei Gasströme (Chlor, "frisches" Kohlenstoffmonoxid, und im Kreislauf zurückgeführtes Kohlenstoffmonoxid) wurden im Einlaß des primären Reaktors durch eine Mischöffnung vermischt. Das Gasgemisch wurde durch den Reaktor, welcher ein Rohrreaktor in einer Schale (wie oben beschrieben) war und in welchem die Rohre mit aktiviertem Kohlenstoffkatalysator (mit einer Oberfläche von 1100 m /g) gepackt waren, geführt. Die Reaktorrohre in der Schale wurden durch Zirkulieren des Wassers gekühlt. Bei dem Durchgang des Gasgemisches durch den Reaktor reagierten Kohlenstoffmonoxid und Chlor zu Phosgen. Die bei der exothermen Reaktion auftretende Wärme wurde durch das sich in der Schale des Reaktors befindliche Wasser absorbiertj wobei die Wasserzirkulation und Temperatur so eingestellt waren, daß die aus dem Reaktor austretenden Endprodukte eine Temperatur oberhalb der Tautemperatur des Gemisches aufwiesen.

In dem primären Reaktor wurden so ungefähr 99 % des Chlors in Phosgen umgesetzt.

Die Produktgase aus dem primären Reaktor wurden alsdann durch einen mit einem Mantel umgebenen Reaktor, wie oben beschrieben, geleitet. Der in diesem Reaktor verwendete Katalysator war der gleiche wie der Katalysator im primären Reaktor, Dieser Reaktor wurde durch Wasser, welches durch den Mantel zirkulierte, gekühlt. Fas alles Chlor (1 %) wurde beim Durchgang durch da3 Katalysatorbett des Endreaktors in Phosgen umgesetzt. '

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Die Produktgase aus dem Endreaktor, welche eine Temperatur von 50 bis 70 ⁰G aufwiesen, wurden durch einen Rohrwärmeaustauscher in einer Schale mit Wasserkühlung geleitet, wobei sie auf eine Temperatur von 30 bis 40 ⁰C abgekühlt wurden· Hierbei wurde ein Teil des Phosgens auskondensiert»

Das abgekühlte, partiell auskondensierte Produkt gelangte aus dem wassergekühlten Wärmeaustauscher in einen Behälter, in welchem die flüssige Fraktion zurückgehalten wurde und die Gasfraktion zu einer Kühlanlage (Rohrwärmeaustauscher in Schale) geleitet wurde· In dieser Kühlanlage wurde das Produkt bis zu einer Temperatur von -25 ⁰C abgekühlt, wobei das hergestellte Phosgen im wesentlichen komplett auskondensierte. Der Strom wurde alsdann durch ein Auffanggefäß gegeben, in welchem die flüssigen und Gas-Fraktionen getrennt wurden» Die flüssige Fraktion auf dem Auffangtank wurde zurück in den oben beschriebenen Auffangbehälter gegeben und dort mit dem anfallenden Phosgen aus der Wasserkühlanlage vermischt. Ein Teil der übriggebliebenen Gase wurde zu einem Teil in den primären Reaktor zurückgeführt, der restliche Anteil der Gase wurde abgeführt und verbrannt,

Das Phosgen fällt in einer Menge von 44,9 kg Mol pro Stunde in den Vorratsbehälter (inklusive das aus dem Auffanggefäß in den Vorratsbehälter zurückgeführte Phosgen) an· Dieses Phosgen besteht aus ungefähr 99,96 Mol % Phosgen, 0,02 Mol % KojlenstofftetraGhlorid und Spuren von Wasserstoffchlorid und Chlor·

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Die Gase, welche aus dem Auffangbehälter entweichen (bei

einem Druck von ungefähr 4,1 kg/cm ), enthalten ungefähr 71,3 Mol % Kohlenstoffmonoxid, 15,6 Mol % Stickstoff, 1,2 Mol % Sauerstoff, 8,9 Mol % WasserstoffChlorid, 3,4 Mol % Phosgen und 0,2 Mol % Kohlenstofftetrachloride Die anfallende Gasmenge beträgt etwa 9,8 kg Mol pro Stunde· 7*4 kg Mol pro Stunde wurden aus dem Kreislauf in den primären Reaktor zurückgeführt und 2,4 kg Mol pro Stunde wurden zu" einer Anlage zur Weiterbehandlung dieser Gase gegeben.

Die zur Weiterbehandlung abgeführten Gase wurden in einen mit kaustischer Lösung gefüllten Gaswäscher geleitet und alsdann einem Verbrenner zugeführt· Wasserstoffchlorid und Phosgen, welche noch in Spuren in den Abgasen enthalten Waren, wurden im Gaswäscher durch eine "3 %ige kaustische Lösung, welche durch den Wascher zirkulierte, neutralisiert und absorbiert«, Die restlichen Gase wurden in der Verbrennungsanlage verbrannt.

Das im Kreislauf zurückgeführte Gas wurde dem Saugteil der Venturidüsenpumpe, wie weiter oben beschrieben, zugeführt.

Die Ausbeute an Phosgen mit Bezug auf Chlor betrug 99,3 %, mit Bezug auf Kohlenstoffmonoxid 96 %,

Aus diesem Beispiel geht hervor, daß durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung schon ein Kohlenstoffmonoxidüberschuß im Reaktor eingesetzt wird, daß der Nettοverbrauch an Kohlenstoffmonoxid jedoch wesentlich niedriger liegt als bei bekannten Verfahren* Durch das Verfahren der Erfindung wird somit eine Einsparung an Kohlenstoffmonoxidausgangsmaterial gewährleistet und weniger Kohlenstoffmonoxid muß als Abfallprodukt verbrannt werden»

Claims (2)

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Erfindungs ansprach

1. Verbessertes Verfahren zur Herstellung von Phosgen durch Reaktion von Chlor mit Kohlenstoffmonoxid in einer Reale tionszone, wobei eine Gasmischung, bestehend aus Phosgen und nichtreagiertem Kohlenstoffmonoxid, anfällt·, gefolgt von Abtrennung des Phosgens von dem nichtreagierten Kohlenstoffmonoxid, gekennzeichnet dadurch, daß wenigstens ein Teil des nichtreagierten Kohlenstoffmonoxids im Kreislauf in die Reaktionszone zurückgeführt wird, wobei die Ausbeute mit Bezug auf Ausgangsmaterialien erhöht und die Kohlenstoffmonoxidmenge, welche als Abfallprodukt entfernt werden muß, erniedrigt wird.

2„.Verbessertes Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen ungefähr 65 bis ungefähr 90 % der gesamten Menge nichtreagierten Kohlenstoffmonoxids im Kreislauf in die Reaktion zurückgeführt werden*

3. Verbessertes Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kohlenstoffmonoxid mit Hilfe eines Saugstrahlgerätes in die Reaktionszone zurückbefördert wird, wobei der Chlorstrom oder der Strom an frisch eingeführtem Kohlenstoffmonoxid als Pumpstrom dient.

4» Verbessertes Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Reaktion zwischen Chlor und Kohlenstoffmonoxid in der Reaktionszone in Gegenwart eines aktivierten Kohlenstoffkatalysators durchgeführt wird*

5· Verbessertes Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kohlenstoffmonoxid in der Reaktionszone in einem Überschuß mit Bezug auf die zur Reaktion mit Chlor benötigte stöchiometrische Menge vorliegt·

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6e Verbessertes Verfahren nach Punkt 5* gekennzeichnet dadurch, daß sich der Überschuß zwischen ungefähr 5 ungefähr 20 % mit Bezug auf die stöchicmetrische Menge beträgt,

7«. Verbessertes Verfahren nach Punkt 1 _f gekennzeichnet dadurch, daß der Q?eil der Produktgase nach der Abtrennung von Phosgen,, welcher nicht £m Kreislauf in die Eeaktionszone zurückgeführt wird, eis Abfallprodukt entfernt wird»