DE1069595B - - Google Patents

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DEUTSCHES

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung von Dicyan bekannt. So hat man wasserfreien Cyanwasserstoff und Chlor über einem Katalysator bei erhöhten Temperaturen bis zu ungefähr 1000° C miteinander umgesetzt. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Reaktion selbst bei diesen erhöhten Temperaturen relativ langsam abläuft. Man benötigt daher einen sehr großen Reaktionsraum, um wirtschaftlich annehmbare Ausbeuten an Dicyan zu erhalten. Hierdurch ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich der Wärmeübertragung und guten Durchmischung der Gasreaktionsteilnehmer im Reaktionsgefäß. Sie schließen die Verwendung von an sich erwünschten höheren Temperaturen aus.

Ein anderes Verfahren besteht in der Umsetzung von Chlorcyan und Wasserstoff bei erhöhten Temperaturen bis zu 1000° C. Hierbei sind aber Reaktionszeiten von mehr als 0.5 Sekunden erforderlich. Die Schwierigkeit dieses Verfahrens liegt in der Notwendigkeit, vor der Reaktion Chlorcyan aus Cyanwasserstoff und Chlor herzustellen. Dieses Verfahren erfordert also einen zusätzlichen Verfahrensschritt.

Es wurde nun gefunden, daß man Dicyan durch Umsetzung von Cyanwasserstoff und Chlor bei erhöhter Temperatur ohne Verwendung einer besonderen Vorrichtung gewinnen kann, wenn man nach Vorerhitzung der Gase auf 200 bis 600° C das Gasgemisch aus Cyanwasserstoff und Chlor unter Zusatz von Wasserstoff bei 1200 bis 1800° C entzündet und das augenblicklich gebildete Dicyan aus dem Reaktionsraum in üblicher Weise entfernt.

Entsprechend der Reaktionsgleichung der Cyanwasserstoff-Chlor-Reaktion reagieren bei der Herstellung von Dicyan 2 Mol Cyanwasserstoff und 1 Mol Chlor miteinander. Erstaunlicherweise wurde jedoch gefunden, daß man eine geringere molare Menge Cyanwasserstoff verwenden kann. Beispielsweise können schon 1 Va Mol Cyanwasserstoff mit IMol Chlor mit guter Wirkung umgesetzt werden.

Zur Wärmezuführung und Aufrechterhaltung der Reaktionsflamme ist es unbedingt erforderlich, daß Wasserstoff vorhanden ist. Die Wasserstoffmenge kann in weiten Grenzen schwanken, nämlich von ungefähr 0,25 bis 2 Mol Wasserstoff je Mol Chlor.

Die Reaktion kann in An- oder Abwesenheit eines Inertgases, wie Stickstoff oder Helium, durchgeführt werden.

Die Wahl der Flammtemperatur hängt von der zugeführten Wasserstoffgasmenge ab. Je höher das Molverhältnis von Wasserstoff zu Chlor ist, desto geringer die Temperatur. In dieser Weise wird die Reaktion bei Flammtemperatur praktisch in ungefähr 0,001 bis 0,00001 Sekunden oder noch weniger vollendet.

Verfahren zur Herstellung von Dicyan

Anmelder:
American Cyanamid Company,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. F. Zumstein, Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Ε. Assmann und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger_r Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. März 1957

Hugh McKinney Hulburt, New York, N. Y.,
und Daniel Hyman, Springdale, Conn. (V. St. A.},
sind als Erfinder genannt worden

Das erfindungsgemäße Verfahren weist mehrere Vorteile auf. So können Cyanwasserstoff, Chlor und Wasserstoff getrennt dem Brenner zugeführt und entzündet oder auch in verschiedener Weise vorher miteinander gemischt werden; beispielsweise kann man Cyanwasserstoff und Chlor vor der Umsetzung mischen.

Weiterhin wird die Verwendung einer kostspieligen Ausrüstung vermieden. Bisher waren rostfreier Stahl oder ein anderes chlorwiderstandsfähiges Material für das Umsetzungsgefäß wegen der korrodierenden Einwirkung des Chlors erforderlich. Derartige Umsetzungsgefäße können bei normaler \^rerwendung auf Grund ihrer physikalischen Beschaffenheit ohne Gefahr auf höchstens ungefähr 550° C erhitzt werden, da sonst das Chlor außergewöhnlich korrodierend wirkt. Bei derartigen Temperaturen läuft jedoch die Reaktion zwischen Chlor und Cyanwasserstoff relativ langsam und daher nicht zufriedenstellend ab. Erhöht man die Temperatur über ungefähr 550° C, so wird das Umsetzungsgefäß bald wertlos.

Um das zu verhindern, hat man Quarz, der widerstandsfähig gegen Korrosion durch Chlor ist, als Ausrüstungsmaterial verwandt. Bei Temperaturen über ungefähr 1000° C zerbröckelt Quarz jedoch wegen der Temperaturschwankungen und ist daher ungeeignet. Obgleich Ouarzröhren und andere thermisch geeignet isolierte Umsetzungsgefäße vorgeschlagen worden sind, wurden bisher die Umsetzungen in einem relativ großen und nicht — wie es erfin-

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Claims (3)

dungsgemäß vorgenommen wird — in einem kleinen oder stecknadelkopfförmigen Raum ausgeführt, der unabhängig von der Nähe der umgebenden Wandungen ist. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiele Verschiedene Versuche wurden gemacht, wobei kontinuierlich Cyanwasserstoff, Chlor und Wasserstoff als Ciase im vorerhitzten Zustand einem Siliciumdioxydbrenner zugeführt und mittels eines erhitzten Platindrahtes entzündet wurden. Die erhaltenen Gase wurden abgeführt und in jedem Versuch auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Dicyan wurde nach Entfernung unerwünschter Nebenprodukte in einem mit Wasser beschickten Gaswäscher gewonnen. Es wurde als vom Wascher kommendes Gas gesammelt, das durch Infrarotanalyse als Dicyan identifiziert wurde. Die Reaktionsbedingungen und Resultate werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben. VersudiH2Gasgeschwindigkeit(ml/min). HCN Cl2N2Vorwärmetemperatur(0QFlammtemperatur(c QReaktionszeit(Sekunden)Ausbeute *(0/0)18501040I ! 7500ungefähr 400ungefähr 12001 · ίο-319,721201040510130ungefähr 400ungefähr 15001 ■ ίο-*26.832101040510130ungefähr 400ungefähr 15001 · 10-*28.6418510407500ungefähr 500ungefähr 18001 · IO-536.8 Umwandlung in (CN)2, bezogen auf zugeführten HCN. Es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die Reaktionszeit gegenüber früheren Verfahren beträchtlich herabgesetzt ist. Darüber hinaus sind die Wirksamkeit des Verfahrens und die Gesamtausbeute erhöht, obgleich das erfindungsgemäße Verfahren unabhängig von Reaktionsvolumenerfordernissen ist. Patentansproc η f. :

1. Verfahren zur Herstellung von Dicyan durch Umsetzung von Cyanwasserstoff und Chlor bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß nach Vorerhitzung der Gase auf 200 bis 600° C das Gasgemisch aus Cyanwasserstoff und Chlor unter Zusatz von Wasserstoff bei 1200 bis 1800° C entzündet und das augenblicklich gebildete Dicyan aus dem Reaktionsraum in üblicher Weise entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Chlor, Cyanwasserstoff und Wasser im Molverhältnis 1 :1,5 bis 2 : 0,25 bis 2 verwendet werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in Anwesenheit eines Inertgases abläuft.

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