DE940823C

DE940823C - Verfahren zur Herstellung von Ammoniumsulfamat

Info

Publication number: DE940823C
Application number: DEA18382A
Authority: DE
Inventors: Johnstone Sinnott Mackay
Original assignee: American Cyanamid Co
Current assignee: Wyeth Holdings LLC
Priority date: 1952-07-15
Filing date: 1953-07-09
Publication date: 1956-03-29
Also published as: NL83071C; FR1080380A; BE521349A; CH315578A

Description

AUSGEGEBEN AM 29. MÄEZ 1956

A 18382 IVa/12 k

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Ammoniumsulfamat.

Es ist bekannt, Amidosulfonsäure durch Umsetzen äquimolekularer Mengen von Hydroxylaminhydrochlorid mit Schwefeldioxyd bei Atmosphärendruck unter gleichzeitiger Kühlung herzustellen. Das Ammoniumsulfamat kann dann durch Neutralisation der so erhaltenen Amidosulfonsäure mit Ammoniak hergestellt werden.

Ein solches Zweistufenverfahren zur Herstellung von Ammoniumsulfamat hätte gewisse Nachteile. Abgesehen von der Tatsache, daß bereits zwei Stufen benötigt werden würden, um das gewünschte Salz zu erhalten, ergäben sich auch zusätzliche Unkosten für die Neutralisation der dabei frei werdenden Salzsäure und für die Abtrennung des gebildeten Salzes aus dem Reaktionsgemisch. Da Ammoniumchlorid und Ammoniumsulfamat in einer solchen Reaktion gleichzeitig gebildet werden würden, ergäbe sich auch eine technisch schwierige Aufgabe, diese beiden Salze voneinander zu trennen.

Nach der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß man Ammoniak mit Schwefeldioxyd bei einer Temperatur von mindestens ioo° und einem Druck von mindestens 3,5 atü umsetzt. Das Ammoniak wird in vorzugsweise molarem Überschuß über Schwefeldioxyd

verwendet. Die Reaktion kann bei Temperaturen zwischen ioo und 400°, vorzugsweise 150 bis 220⁰, und einem Druck von 3,5 bis 210 atü oder höher durchgeführt werden. Die Umsetzung kann in einem geschlossenen Gefäß unter dem selbsterzeugten Druck bewirkt werden. Als Nebenprodukte werden bei der Reaktion elementarer Schwefel und Ammoniumsulfat gebildet.

Arbeitet man bei den bevorzugten Bedingungen, so erhält man höhere Ausbeuten in kürzeren Reaktionszeiten. Es ist aber auch möglich, höhere Ausbeuten bereits bei etwa ioo° und 3,5 atü zu erhalten, wenn entsprechend lange Reaktionszeiten angewandt werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern ohne sie zu beschränken.

Beispiele :

i. 23 g Ammoniak wurden in einen mit Titan ausgekleideten 300-cm³-Autoklav gegeben, anschließend wurden 64 g Schwefeldioxyd zugesetzt. Der Autoklav wurde verschlossen und 2 Stunden auf 150⁰ erhitzt. Der während dieser Zeit entwickelte maximale Druck betrug etwa 7 atü. Dann wurde der Autoklav abgekühlt, die Reaktionsmasse entfernt und mit Schwefelkohlenstoff zur Extraktion des Schwefels (10,7 g) ausgelaugt. Der Rückstand enthielt 28,5 g Ammoniumsulfamat, das mit 22,4 g Ammoniumsulfat vermischt war. Die Mischung der so gebildeten Ammoniumsalze kann für viele Zwecke ohne weitere Abtrennung verwendet werden, z. B. bei Herbiciden oder bei flammensicher mächenden Zubereitungen. Wenn es erwünscht ist, daß reine Ammoniumsulfamat zu gewinnen, so kann dies .durch irgendeines der üblichen, bekannten Verfahren erfolgen, z. B. durch Extraktion mit flüssigem Ammoniak.

2. Bei einem Ansatz, der unter ähnlichen Bedingungen wie im vorhergehenden Beispiel durchgeführt wurde, wurden 26 g Ammoniak und 32 g Schwefeldioxyd 2 Stunden in einem 300-cm³-Autoklav auf 220⁰ erhitzt, der während der Reaktion entwickelte, maximale Druck betrug etwa 59,5 atü. Das Produkt enthielt 19 g Ammoniumsulfamat.

Das Verhältnis der Reaktionsteilnehmer ist nicht kritisch. So kann ein molares Verhältnis von Ammoniak zu Schwefeldioxyd im Bereich von 1 bis 100:1 bis 100 verwendet werden. Wenn die Reaktionsteilnehmer unter den oben angegebenen Temperatur- und -Druckbedingungen erhitzt werden, wird etwas Ammoniumsulfamat gebildet. Zur Erzielung bester Ergebnisse ist es jedoch vorzuziehen, daß Ammoniak wenigstens in leichtem, molarem Überschuß über das Schwefeldioxyd verwendet wird. Wenn Ammoniak in einem Überschuß von wenigstens Vs Mol über das Schwefeldioxyd verwendet wird, so ist die Menge an elementarem Schwefel, der als Nebenprodukt in der Reaktionsmasse gebildet wird, im allgemeinen in der Größen- Ordnung von ¹Zs Mol Schwefel je Mol eingesetztes S chwef eldioxyd.

Für einige Verwendungszwecke kann die rohe Reaktionsmischung ohne Abtrennung des als Nebenprodukt gebildeten Schwefels verwendet werden. Beispielsweise kann die rohe Reaktionsmischung in wäßriger Aufschlämmung als Fungicid oder Insekticid angewandt werden, wobei der Schwefelgehalt zur Nützlichkeit des Rohgemisches beiträgt.

Die während des Verfahrens gebildete Reaktionsmasse ist gegenüber den Metallgefäßen, welche gewöhnlich in der chemischen Industrie verwendet werden, z. B. solchen aus rostfreiem Stahl u. dgl., sehr korrodierend. Es wurde jedoch festgestellt, daß mit Titan ausgekleidete Kessel bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht korrodiert werden. Demgemäß wird bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Reaktionsgefäß gearbeitet, das wenigstens zum Teil mit Titanmetall ausgekleidet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: ,

1. Verfahren zur Herstellung von Ammoniumsulfamat, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammoniak mit Schwefeldioxyd, vorzugsweise in molarem Überschuß, bei einer Temperatur von 100 bis 400⁰, vorzugsweise 150 bis 220°, und bei einem Druck von 3,5 bis 210 atü zur Reaktion bringt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verwendende Autoklav wenigstens zum Teil mit Titan ausgekleidet ist.

Angezogene Druckschriften: K. A. u. U. R. Hofmann, »Anorg. Chemie«, 8. Auflage, Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1939, S. 173.