PL56342B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XI.1968 56342 KI. 12 i, 25/10 MKP C 01 b tfiliO UKD 661.638 Wspóltwórcy wynalazku: Romuald Malinowski, Franciszek Pastwa, Boh¬ dan Sledzinski, Jan Wozniak Wlasciciel patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Pol¬ ska) Sposób prowadzenia procesu syntezy tiochlorku fosforu Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadze¬ nia ciaglego procesu syntezy tiochlorku fosforu polegajacy na reakcji trójchlorku fosforu z siar¬ ka wobec katalizatora.Tiochlorek fosforu jest jednym z podstawowych pólproduktów w przemysle zwiazków fosforoor¬ ganicznych, gdzie stosowany jest do wytwarzania pochodnych kwasów tionofosforowych, miedzy in¬ nymi szeregu waznych insektycydów jak np. me- tyloparation, fenitrotion, fenchlorfos, bromofos i wiele innych.Sposród wielu znanych metod otrzymywania tiochlorku fosforu praktyczne znaczenie maja me¬ tody polegajace na reakcji trójchlorku fosforu z siarka, w podwyzszonej temperaturze i pod nor¬ malnym cisnieniem, w obecnosci katalizatorów.Sposoby te posiadaja jednak te niedogodnosc, ze ze wzgledu na rodzaj i ilosc stosowanych katali¬ zatorów sa trudne lub wrecz niemozliwe do zasto¬ sowania w ciaglym procesie produkcyjnym i dla¬ tego w znanych rozwiazaniach technologicznych realizowane sa jako periodyczne.Duze ilosci ciepla wydzielane w silnie egzoter¬ micznej reakcji trójchlorku fosforu z siarka, oraz zmienna i malejaca szybko z biegiem czasu ak¬ tywnosc stosowanych katalizatorów czynia ten proces niebezpiecznym i utrudniaja w znacznym stopniu prowadzenie go w sposób kontrolowany, zmuszajac, do stosowania wysokosprawnych chlo¬ dnic oraz niskich wspólczynników napelniania reaktora. Ograniczenia tego typu sa niezbedne ze wzgledu na bezpieczenstwo pracy i zagrozenie spowodowane gwaltownym przebiegiem procesu, 5 nie likwiduja one jednak jego calkowicie i pro¬ wadza do znacznego obnizenia zdolnosci produk¬ cyjnej instalacji.Jednym z najbardziej dogodnych katalizatorów dla syntezy tiochlorku jest glin metaliczny (opis io patentowy NRF nr 1.145589) w postaci rozdrobnio¬ nej. Jednakze reakcja trójchlorku fosforu z siar¬ ka prowadzona wobec tego katalizatora przebie¬ ga zbyt energicznie i w celu jej zlagodzenia pro¬ ces prowadzi sie w obecnosci tiochlorku fosforu 15 spelniajacego role srodowiska i moderatora reak¬ cji. Wydajnosci uzyskiwane w tych warunkach sa dosc dobre i siegaja 93%.Sposób wytwarzania tiochlorku fosforu opisa- 20 ny w wyzej wymienionym opisie patentowym NRF jest sposobem periodycznym i polega na wprowadzeniu porcjami odpowiednich ilosci trój¬ chlorku fosforu i siarki do reaktora zawierajace¬ go katalizator i buforujacy reakcje, tiochlorek fo- sforu. Wprowadzenie kazdej kolejnej porcji rea¬ gentów wywoluje gwaltowny przebieg reakcji, która trwa az do calkowitego ich wyczerpania.Cykl ten powtarzany jest tak dlugo, az osiagnie sie okreslone wypelnienie objetosci reaktora. Pro- M ces dozowania surowców przerywa sie wówczas 563423 i wytworzony produkt oddestylowuje zbierajac tiochlorek fosforu w temperaturze 124—126°C.Omówiony wyzej sposób wytwarzania tiochlor¬ ku fosforu rozwiazuje w pewnym stopniu trud¬ nosci zwiazane z gwaltownym przebiegiem reakcji posiada jednakze typowe niedogodnosci procesu periodycznego, a mianowicie mala zdolnosc pro¬ dukcyjna aparatury w przeliczeniu na jednostke pojemnosci, zwiekszona pracochlonnosc i ilosc operacji pomocniczych, oraz zmienna jakosc poro- I duktu.Niedogodnosci te usuwa sposób wedlug wyna¬ lazku, w którym synteze tiochlorku fosforu z trójchlorku fosforu i siarki, prowadzi sie w pod¬ wyzszonej temperaturze równiez w obecnosci tio¬ chlorku fosforu i glinu metalicznego lub w obec¬ nosci katalizatora stanowiacego produkt reakcji tiochlorku fosforu z glinem lub sola glinu. Spo¬ sób ten polega na tym, ze proces prowadzi sie w ukladzie skladajacym sie z reaktora i kolumny rektyfikacyjnej, przy, czym do reaktora wprowa¬ dza sie w sposób ciagly i oddzielnymi przewoda¬ mi trójchlorek fosforu i, siarke, oraz jednym z tych przewodów glin metaliczny lub produkt reak¬ cji tiochlorku fosforu z glinem, lub sola glinowa.Specjalnie przyrzadzony katalizator stanowi pro¬ dukt reakcji 1 mola tiochlorku fosforu z 0,3 mola glinu metalicznego. Uzywa sie go w ilosci okolo 10 g na 1 kg trójchlorku fosforu. Mozna stoso¬ wac takze glin metaliczny, rozdrobniony w ilosci okolo 2 g na 1 kg siarki. Katalizator sporzadzony z tiochlorku fosforu i glinu wprowadza sie osob¬ no lub razem z trójchlorkiem fosforu.W przypadku stosowania glinu metalicznego wprowadza sie go osobno lub razem z siarka.Powstajace pary odprowadza sie w sposób ciagly do kolumny rektyfikacyjnej w której rozdesty- lowuje sie skladniki mieszaniny zawracajac nie- przereagowane lotne czesci do reaktora, nato¬ miast tiochlorek fosforu odbiera sie w sposób ciagly u dolu kolumny, w temperaturze co naj¬ mniej 125°C. Siarka i katalizator moga byc wpro¬ wadzone do reaktora takze w sposób okresowy.Pary, o temperaturze co najmniej 115°C wycho¬ dzace z reaktora kierowane sa do kolumny rek¬ tyfikacyjnej. Zawieraja one 90—95% tiochlorku fosforu i 5—10% trójchlorku fosforu.Pary nieprzereagowanego trójchlorku fosforu o temperaturze co najmniej 75°C odprowadza sie z górnej czesci kolumny rektyfikacyjnej i po skropleniu w chlodnicy zawraca do reaktora.Proces syntezy tiochlorku fosforu prowadzi sie nieprzerwanie tak dlugo, az w reaktorze nagro¬ madzi sie taka ilosc zuzytego katalizatora, ze sta¬ nie sie niezbedne oczyszczenie reaktora.Sukcesywne wprowadzanie katalizatora o wy¬ sokiej aktywnosci pozwala znacznie obnizyc jego zuzycie w porównaniu ze znanymi metodami i zmniejszyc zdecydowanie czestotliwosc czyszcze¬ nia reaktora. W ten sposób przedluza sie okres utrzymywania w ruchu instalacji produkcyjnej.Sposób wedlug wynalazku pozwala na wytwa¬ rzanie tiochlorku fosforu o wysokiej czystosci wy¬ noszacej powyzej 98%, z wydajnoscia okolo 98% 56342 4 w przeliczeniu na trójchlorek fosforu. Sposób ten jest malo pracochlonny i charakteryzuje sie znacz¬ nie korzystniejszymi wskaznikami ekonomiczny¬ mi produkcji w porównaniu do znanych proce- 5 sów. Ponadto jest on calkowicie bezpieczny, ponie¬ waz eliminuje mozliwosc nagromadzenia nieprze- reagowanych subsfcratów, a prosta regulacja do¬ zowania surowców pozwala prowadzic go w spo¬ sób w pelni kontrolowany a niawet w przypadku 10 potrzeby przerywac proces w dowolnym momen¬ cie czasu. Stosunkowo niska temperatura srodo-" wiska reakcji oraz mala objetosc aparatury i za¬ wartej w niej mieszaniny reakcyjnej stanowia do¬ datkowe zalety, zarówno ze wzgledu na bezpie- 15 czenstwo jest jak i ekonomike procesu.Przyklad I. Do kolby o pojemnosci 2 litrów wprowadza sie siarke w ilosci 0,19 kg/godz. oraz trójchlorek fosforu w ilosci 0,85 kg/godz. zawie¬ rajacy dodatek l°/o katalizatora sporzadzonego z 20 tiochlorku fosforu i glinu metalicznego. Zawar¬ tosc kolby miesza sie utrzymujac jej temperature w granicach 130—140°C. Powstajacy w miare wprowadzenia reagentów tiochlorek fosforu od¬ destylowuje a jego pary o temperaturze 115— 25 123°C kierowane sa do kolumny rektyfikacyjnej.Z dolu kolumny odprowadza sie otrzymany czy¬ sty tiochlorek fosforu o temperaturze 126— 127°C w ilosci 1,02 kg/godz., który po ochlodze¬ niu zbiera sie w odbieralniku. Pary ze szczytu 30 kolumny o temperaturze powyzej 75°C, zawiera¬ jace glównie nieprzereagowany trójchlorek fosfo¬ ru skrapla sie w chlodnicy i zawraca do reakto¬ ra. Produkt reakcji w postaci bezbarwnej, kla¬ rownej cieczy, stanowi okolo 99%-owy tiochlorek 35 fosforu. Wydajnosc procesu w przeliczeniu na trójchlorek fosforu wynosi okolo 98ID/o.Przyklad II. Do kolby o pojemnosci 2 litrów wprowadza sie trójchlorek fosforu w ilosci 0,85 an kg/godz. oraz siarke w ilosci 0,19 kg/godz. zawie- 40 rajaca dodatek 0,2% sproszkowanego glinu meta¬ licznego. Zawartosc kolby miesza sie utrzymujac jej temperature w granicach 130—140°C. Powsta¬ jacy w miare wprowadzania reagentów tiochlo- 45 rek fosforu oddestylowuje a jego pary o tempe¬ raturze powyzej 115°C kieruje sie do kolumny rektyfikacyjnej.Z dolnej czesci kolumny odprowadza sie goto¬ wy tiochlorek o temperaturze 126—127°C, w ilo- 50 sci 1,02 kg/godz., który po ochlodzeniu gromadzi sie w odbieralniku. Pary o temperaturze powy¬ zej 75°C wychodzace ze szczytu kolumny a skla¬ dajace sie glównie z nieprzereagowanego trój¬ chlorku fosforu skrapla sie w chlodnicy i za- 55 wraca do reaktora. Produkt reakcji w postaci bezbarwnej, klarownej cieczy stanowi okolo 99%-owy tiochlorek fosforu. Wydajnosc procesu w przeliczeniu na trójchlorek fosforu wynosi oko¬ lo 98%. 50 PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania tiochlorku fosforu przez reakcje trójchlorku fosforu z siarka, w obec- .- nosci glinu metalicznego i tiochlorku fosforu,56342 w temperaturze 125°C—150°C i pod cisnieniem normalnym oraz przez oddestylowanie wytwo¬ rzonego tiochlorku fosforu znamienny tym, ze proces prowadzi sie w ukladzie skladajacym sie z reaktora i kolumny rektyfikacyjnej, przy czym do reaktora wprowadza sie w sposób ciagly i oddzielnymi przewodami trójchlorek fosforu i siarke, oraz jednym z tych przewo¬ dów glin metaliczny lub produkt reakcji tio¬ chlorku fosforu z glinem, lub sola glinowa, a wydzielajace sie pary odprowadza sie w sposób ciagly do kolumny rektyfikacyjnej w której oddziela sie nieprzereagowane lotne cze¬ sci i zawraca do reaktora, zas tiochlorek fio- 6 sforu odbiera sie u dolu kolumny w tempera¬ turze conajmniej 125°C. Sposób wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze jako katalizator stosuje sie produkt reakcji 1 mola tiochlorku fosforu i 0,3 mola meta¬ licznego glinu. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, 2 zna¬ mienna tym, ze siarke i katalizator wprowa¬ dza sie do reaktora okresowo. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, 3 znamienny tym, ze kolumne rektyfikacyjna zasila sie w sposób ciagly wychodzacymi z reaktora parami o tem¬ peraturze conajmniej 115°C. PL