DE2159040C3 - Verfahren zur Herstellung von Cyanurchlorid - Google Patents

Description

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⁴° tigen.

Die deutschen Auslegeschriften 1 109 697 1 179 213, 1 190000 und 1 193 955 beschreiben die Verwendung bestimmter Metalle, Metallsulfide und Metalloxide als Chlorcyan-Polymerisationskatalysatoren. Abgesehen davon, d&ß das Hauptanwendungsgebiet dieser Katalysatoren in flüssiger Phase liegt, was zusätzlichen technischen Aufwand für die komplizierte Aufarbeitung des Reaktionsproduktes erfordert, werden hierbei neben Cyanurchlorid tetrameres Chlorcyan und höhermolekulare Chlorcyanpolymere gebildet. Die Bildung höhermolekularer Nebenprodukte macht deutlich, daß die Katalysatoren eine gcringe Selektivität besitzen, und ist auch ein Anzeichen dafür, daß die Katalysatoren ein unzureichendes Langzeirverhalten zeigen. Aus der wissenschaftlichen Literatur ist nämlich bekannt, daß die Bildung höhermolekularer Chlorcyanpolymere schon in geringen Konzentrationen zu einer abrupten Verschlechterung der Aktivität der Katalysatoren führt. In der deutschen Auslegeschrift 1 221 230 wird die Verwendung von Katalysatoren zur Herstellung von Cyanurchlorid beschrieben, die durch Mischfällung von Siliziumdioxid und Aluminiumoxid gewonnen werden. Es handelt sich um amorphe Mischoxide, deren wenig definierter struktureller Aufbau Schwie ^^iten bei ihrer reproduzierbaren Herstellung bcreitet und die deshalb in ihrer Aktivität und Selektivität schwankende Ergebnisse zeigen.

Es wurde gefunden, daß kristalline zeoli-^ι'^δςηε Aluminiumsilikate der allgemeinen Formel

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'^{3 von} Siliziumdioxid zu Aluminiumdioxid von

^{Cyan ZU Cvanur}<*lorid bei Temperaturen von 300

Prozessen.

Nachteile dieses Verfahrens sind die hohen emer

forderliche

g (z. B. mit 1-n · ^Ebenfa»s eine gate

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unterworfen wurden.

form an (ursprüngliche Ionenbeladungsform). Durch einen Ionenaustausch lassen sich aus der ursprünglichen Ionenbeladungsform modifizierte Ionenbeladungsformen herstellen, z.B. die H⁺-, Ca⁺+- oder Mg⁺⁺-Ionenbeladungsform. Durch eine Behandlang mit Mineralsäuren entstehen modifizierte dekationisierte Molekularsiebe, denen im erfindungsgemäßen Prozeß eine besondere katalytische Wirksamkeit zukommt Dekationisierte und H+-Ionen beladene Molekularsiebe entstehen auch durch die thermische Zersetzung der Ammoniumionenform.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Katalysatoren eingesetzt, die eine hohe Selektivität und gute Aktivität für die Trimerisierung von Chlorcyan besitzen. Der Vorteil besteht in der einfachen Hirstellungsweise und in der Erzeugung eines hochreinen Produktes. Die Katalysatoren besitzen eine lange Lebensdauer. Durch eine thermische Behandlung bei etwa 560° C kann ein eintretender Aktivitätsverlust beseitigt und die ursprüngliche Aktivität wieder hergestellt werden, und die Katalysatoren sind erneut einsatzfähig. Nicht umgesetztes Chlorcyan kann ebenfalls erneut zur Reaktion gebracht werden.

Die Erfindung soll nachstehend an drei Ausführungsbeispielen erläutert werden:

Beispiel 1

Ein kristallines zeolithisches Aluminiumsilikat (verformt!) der Zusammensetzung

0,98 ± 0,05Na₂O · AJ₂O, - 2,5 ± 0,1 SiO₂

wird bei 560° C 5 Stunden erhitzt. 5 Teile des so behandelten Aluminiumsilikates werden in einer Strömungsapparatur ausgepriift. Chlorcyan wird verdampft und bei Atmosphärendruck und einer Be lastung von 0,6 v/vh und 310⁰C über die Schüttung des Katalysators geleitet Das gebildete Cyanurchlorid wird gravimetrisch bestimmt; das Produkt schmilzt bei 146° C und ist außerordentlich rein. Die Aus-S beute liegt zwischen 30 und 50«/· der Theorie.

Beispiel 2

Ein verformtes kristallines zeolithisches Aluminiumsilikat der Zusammensetzung

0,98 ± 0,05 Na₂O · AI₂O, - 2,5 ± 0,1 SiO₂

wird einer Behandlung mit 1-n Salzsäure bei 20° C unterworfen, wobei auf 50 Teile Aluminiumsilikat 100 Teile 1-n Salzsäure kamen. Nach 40 Stunden Säurebehandlung wird das Aluminiumsilikat chloridfrei gewaschen, getrocknet und für 5 Stunden bei 560° C erhitzt

Danach erfolgt die Ausprüfung wie im Beispiel 1. Die Ausbeute liegt zwischen 80 und 90°/o der

ao Theorie. Das Produkt zeichnet sich durch eine außerordentliche Reinheit aus.

Beispiel 3

10 Teile des nach Beispiel 2 hergestellten Alumi- »5 niumsilikats werden nach dem Trocknen für 5 Stunden in einem Kohlenmonoxidstrom von 3 l/h bei 560° C behandelt Weitere 10 Teile werden nach einer dreistündigen thermischen Behandlung für 2 Stunden in einem Hexandampf/Luft-Strom bei 450⁰C behandelt Bei beiden Verfahren kommt es zu einer partiellen Abscheidung von Kohlenstoff. Auch diese Katalysatoren werden wie im Beispiel 1 beschrieben ausgeprüft

Die Ausbeute an Cyanurchlorid beträgt 50 bis 60"/oderTheorie.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur "Herstellung von Cyanurchlorid durch katalytische Trimerisierung von Chlorcyan in der Gasphase, dadurch ge-■kennzeichnet, daß als Katalysatoren kristalhne zeolithische Aluminiumsilikate der allgememen Formel Na₂O-Al₂O₃-HSiO₂ mit gleichmaßigen Porengrößen von etwa 6 bis 15 A und einem Molverhältnis von Siliziumdioxid zu Alumimumdioxid von mindestens 2,2: 1 in der wsprunghchen und/oder durch Ionenaustausch modifizierten Form nach einer Thermobehandjung direkt oder nach einer anschließenden Kolli-Jenstoffabscheidung eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kristalline zeolithische Alummiumsilikate in der H+-Ionenform als Katalysatoren benutzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch geKennzeicnnet, daß die Thermobehandlung der Knstallinen zeohthischen Aluminiumsilikate bei ddu bis 570 C fur 5 Stunden durchgeführt wird.

der Betriebssichsrheit erfüllen muß. All diess Faktoren verteuern das Verfahren und führen zu hohen Marktpreisen.

Aus der USA.-Patentschrift 2491 459 ist bekannt, die Eigenschaften von Aktivkohle als Katalysator für die Cyanurchloridherstellung durch Aufbringen von

Metallchloriden zu spezifizieren, ohne damit jedoch die erheblichen apparativen Schwierigkeiten des mit reiner Aktivkohle arbeitenden Verfahrens zu beseiti