DE1068229B

DE1068229B - Verfahren zur Herstellung von Sulfurylchlorid

Info

Publication number: DE1068229B
Application number: DENDAT1068229D
Authority: DE
Inventors: Bochum Dr.-Ing. Richard Swoboda
Original assignee: Chemische Industrie Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Bochum
Publication date: 1959-11-05

Description

Verfahren zur Herstellung von Sulfurylchlorid Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Sulfurylchlorid aus Röstgasen und schlägt ein mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Sulfurylchlorid durch katalytisches Behandeln von Röstgasen, z. B. Röstgasen mit einem Gehalt an Schwefeldioxyd von 7 Volumprozent mit Chlor, Adsorbieren. des in der ersten Stufe gebildeten Sulfurylchlorids, z. B. an Atkivkohle, Desorbieren und Spalten des Sulfurylchlorids in Schwefeldioxyd und Chlor, die in konzentrierter Form anfallen, und katalytisches Umsetzen dieses konzentrierten Gemisches zu Sulfur_vlchlorid, vor.
Die Herstellung von Sulfurylchlorid durch katalytisches Umsetzen von Schwefeldioxyd in Röstgasen mit Chlor war bisher nur mit unbrauchbar geringen Ausbeuten möglich (vgl. Deutsche Patentschrift 801637, S. 1, Zeile 9 und folgende Zeilen).
Bekannt ist die Herstellung von Sulfurylchlorid durch Umsetzung von Schwefeldioxyd in konzentrierter Form und Chlor in Gegenwart von Katalysatoren, z. B. Aktivkohle im gasförmigen und flüssigen Medium, wobei das Reaktionsgemisch und der Katalysator zur Abführung der Bildungswärme einer intensiven Kühlung bedarf, um einen Zerfall des gebildeten Sulfurvlchlorids zu vermeiden.
Bekannt ist ferner die Herstellung von Sulfurylchlorid durch Umsetzen von Dischwefeldichlorid mit 2 Mol Sauerstoff unter Zumischen von 1 Mol Chlor und Überleiten des Gemisches über Katalysatoren, die die Bildung von Sulfurylchlorid aus Schwefeldioxyd und Chlor beschleunigen.
Beide Vorschläge bringen Nachteile mit sich. Konzentriertes Schwefeldioxyd steht als solches meist nicht zur Verfügung; aus Röstgasen kann es nur mit verhältnismäßig großen Kosten gewonnen werden; seine Herstellung aus Schwefel und Sauerstoff ist infolge der dabei auftretenden hohen Temperaturen schwierig und nur unter Zuhilfenahme von besonderen :Maßnahmen durchführbar.
Die Herstellung von Dischwefeldichlorid andererseits ist ein ebenfalls Kosten verursachender Umweg. Die Gewinnung von Sulfurylchlorid aus Röstgasen von z. B. Pyrit, die an sich wünschenswert wäre, ist jedoch praktisch unmöglich, da die Ausbeuten schlecht sind und eine vollständige Abscheidung von Sulfurylchlorid aus den Gasen schwer, wenn nicht unmöglich ist.
Die zu lösende Aufgabe war nun, ein Verfahren zu finden, das auch Röstgase, die Schwefeldioxyd nur zu etwa 7 Volumprozent enthalten, durch Umsetzen mit Chlorgas zu Sulfurylchlorid in wirtschaftlich und technisch brauchbarer Weise aufarbeitet. Die Lösung dieser bisher unlösbaren Aufgabe ist Gegenstand vorliegender Erfindung. Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß man durch sinnvolle Kombination von vier Verfahrensschritten eine bisher von der Fachwelt für unmöglich gehaltene Ausnutzung schwefeldioxydhaltiger Röstgase zur Gewinnung von Sulfurylchlorid vornehmen kann. Der erste Verfahrensschritt besteht darin, ein Röstgas, wie es z. B. bei der Röstung von Py rit nach der elektrischen Gasreinigung anfällt, das einen Schwefeldioxydgehalt von etwa 7 Volumprozent aufweist, durch Einwirkung von Chlorgas unter Vermittlung eines in flüssigem Sulfurylchlorid suspendierten, gekühlten Katalysators, bestehend aus Aktivkohle, umzusetzen. Das gebildete Sulfurylchlorid wird (zweite Verfahrensstufe) mittels aktiver Kohle adsorbiert. Im Laufe des Prozesses tritt eine kontinuierliche Anreicherung von Sulfurylchlorid in der aktiven Kohle ein. Aus der aktiven Kohle wird (dritte Stufe), z. B. durch leichtes Erwärmen der Aktivkohle, das Sulfurylchlorid desorbiert und zu Schwefeldioxyd und Chlor zersetzt, die als konzentriertes Gemisch anfallen. Dieses Gemisch wird dann (vierte und letzte Verfahrensstufe) der Sulfurylchloridsynthese in an sich bekannter Weise, z. B. unter Abführen der Reaktionswärme und Vermeiden der Zersetzung des gebildeten Sulfurylchlorids, z. B. durch Kühlen des Katalysators, unterworfen.
Das Adsorbieren von Sulfurylchlorid durch Aktivkohle und das Desorbieren ist bekannt; neu und fortschrittlich dagegen ist die Benutzung dieser Fähigkeit der Aktivkohle zur Schaffung eines konzentrierten Gemisches von Schwefeldioxyd und Chlor, ausgehend von einem in einer ersten Stufe aus verdünntem Schwefeldioxyd gebildeten Sulfurylchlorid, was die Schaffung eines Gesamtverfahrens gestattet, das die Schwefeldioxydquelle der Röstgase einer neuen und wichtigen technischen Nutzung zuzuführen vermag.
Das neue Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet sehr wirtschaftlich und - bezogen auf den Schwefeldioxydgehalt des Ausgangsgases; z. B.: Röstgases -mit sehr guter Ausbeute. , Beispiel 1 0,4 ms Röstgas mit einem Gehalt von 7 Volumprozent SO, (81,90g SO2) im Gemisch mit einer, bezogen auf das Schwefeldioxyd, äquimolaren Menge Chlor (90,16 Cl") werden pro Stunde zum Zwecke der Trocknung durch konzentrierte Schwefelsäure von etwa 92 bis 94% geleitet und von unten in ein aus säurebeständigem Werkstoff bestehendes Reaktionsgefäß, das von außen intensiv gekühlt wird, eingeleitet.
Im Reaktionsgefäß befindet sich in flüssigem Sulfurylchlorid verteilte körnige Aktivkohle von großer Wirksamkeit, z. B. Akt. 4 Aussig. Die Reaktion wird durchgeführt bei 0 bis 8'C.
An dem mit Eiswasser oder Eis gekühlten, die Aktivkohe enthaltenden Reaktionsgefäß vollzieht sich nun die Bildung von Sulfurylchlorid, das in der zweiten Verfahrensstufe von den Poren der Aktivkohle nach Maßgabe seiner Bildung adsorbiert wird. Die die Aktivkohle enthaltende Adsorberkolonne wird nach beendeter Adsorbtion langsam erwärmt; dabei wird Sulfurylchlorid desorbiert und zersetzt zu Schwefeldioxyd und Chlor. Das Gemisch wird mit einem inerten Gas fortgeführt und in bekannter Weise der Sulfurylchloridsynthese zugeführt, die infolge der so erreichten hohen Konzentration mit guter Ausbeute an Sulfurylchlorid, z. B. 86%, bezogen auf den So.-Gehalt des Ausgangsgases, vor sich geht. Beispiel 2 Eingesetzte Stoffmengen wie bei Beispiel 1. Es wird mit Eiskochsalzmischung gekühlt, die Ausbeute steigt bis auf 98 bis 99%, bezogen auf den S 02 Gehalt des Ausgangsgases. Bei Verwendung von Kühlwasser, wie es in der Industrie im allgemeinen zur Verfügung steht, wird eine Ausbeute von 60 bis 65%, bezogen auf den SO.-Gehalt des Ausgangsgases, erzielt.
Di oben angeführten Gasmengen stellen den Durchsatz pro Stunde dar.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Sulfurylchlorid aus Schwefeldioxyd enthaltenden Gasen unter Umsetzen bei Zugegensein eines Katalysators, z. B. Aktivkohle, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefeldioxyd in verhältnismäßig geringer Konzentration enthaltende Gase, z. B. Röstgase mit einem Gehalt von Schwefeldioxyd von etwa 7 Volumprozent, in an sich bekannter Weise mit Chlor in Gegenwart von in flüssigem Sulfurylchlorid suspendierter Aktivkohle umgesetzt werden, das gebildete Sulfurylchlorid mittels Aktivkohle adsorbiert wird, das adsorbierte Sulfurylchlorid - z. B. durch Erwärmen der Sulfurylchlorid adsorbiert enthaltenden Aktivkohle - zu einem Schwefeldioxyd in verhältnismäßig hoher Konzentration und Chlor enthaltenden Gasgemisch zersetzt und dieses in an sich bekannter Weise katalytisch zu Sulfurylchlorid umgesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: O. Kausch, »Die aktive Kohle«, 1928, S. 9.