Способ получения n, n'-дифенилгуанидина

 

Изобретение относится к получению дифенилгуанидина, который находит применение в шинной и резинотехнической промышленности в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей. Технический результат: снижение расхода исходного сырья, а также снижение ароматических примесей в сточных водах производства. Способ заключается в предварительном получении хлорциана с последующим взаимодействием парового потока хлорциана с анилином при 140-150°С, нейтрализацией продукта реакции и выделением целевого продукта известными способами. Отличительной особенностью способа является то, что перед взаимодействием с анилином паровой поток хлорциана пропускают через колонну с насадкой, орошаемой жидкостью, полученной при частичной конденсации парового потока хлорциана на выходе из колонны.

Изобретение относится к технологии получения дифенилгуанидина, который находит широкое применение в шинной и резинотехнической промышленности в качестве ускорителя вулканизации резиновых смесей.

Известен способ получения N,N'-дифенилгуанидина взаимодействием хлорциана с анилином при температуре 140-150^oC, промывкой полученного продукта водой, нейтрализацией, очисткой от смол и гранулированием (патент СССР N 179574, кл. C 07 C 279/18, опубл. 1993).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения N,N'-дифенилгуанидина, включающий получение хлорциана взаимодействием раствора цианамида натрия или цианамида водорода с небольшим избытком газообразного хлора в реакторе колонного типа непрерывного действия, с последующим взаимодействием полученного хлорциана с анилином или анилинсодержащей смесью (патент Англии N 716560, опубл. 1954).

Недостатком указанного способа является то, что из-за содержащихся в хлорциане примесей низкой молекулярной массы, которые взаимодействуют на стадии синтеза N,N'-дифенилгуанидина с анилином и его производными, существенно увеличивается расход анилина и цианамида натрия или цианамида водорода, кроме того, на стадии промывки N,N'-дифенилгуанидина ароматические примеси загрязняют сточные воды.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение расхода исходного сырья: анилина и цианамида натрия или водорода, а также снижение ароматических примесей в сточных водах производства N,N'-дифенилгуанидина.

Указанный технический результат достигается за счет того, что пары предварительно полученного хлорциана перед подачей на синтез N,N'-дифенилгуанидина пропускают через колонну, заполненную насадкой, например кольцами Рашига, которая орошается жидкостью, полученной за счет частичной конденсации паров хлорциана на выходе из колонны. Достижение технического результата объясняется тем, что жидкость, образующаяся при частичной конденсации парового потока хлорциана, обогащается водой по мере ее продвижения вниз по колонне навстречу паровому потоку. При этом паровой поток хлорциана освобождается от примесей как за счет ректификационного эффекта в колонне, так и за счет экстракции примесей в смеси хлорциан-вода.

Процесс осуществляют следующим образом.

Получают хлорциан взаимодействием газообразного хлора с водным раствором цианамида водорода или цианамида натрия в противоточном реакторе колонного типа. Пары полученного хлорциана промывают водой в скруббере и подают в нижнюю часть колонны, заполненной насадкой, например кольцами Рашига. На выходе из колонны установлен теплообменник, в который подается хладагент в таком количестве, чтобы часть парового потока хлорциана сконденсировалась, полученным конденсатом орошают насадку колонны. Обводненный жидкий хлорциан, прошедший через насадку, с растворенными в нем примесями собирается в кубе колонны и возвращается на стадию синтеза хлорциана. Пары хлорциана, прошедшие через колонну, направляются в реактор, заполненный анилином или анилинсодержащей смесью, где проводят синтез дифенилгуанидина при температуре 140-150^oC. Затем реакционную массу растворяют водой, нейтрализуют щелочью, очищают от смол и выделяют дифенилгуанидин.

Пример 1. Хлорциан получали реакцией газообразного хлора с водным раствором цианамида водорода (HCN), полученным при растворении цианамида натрия водой, при мольном соотношении хлора и HCN 1,02: 1 в противоточном реакторе колонного типа, концентрация HCN в водном растворе составила 20 г/л. Пары полученного хлорциана промыли водой в скруббере и со скоростью 1,4 м/сек пропустили через колонну высотой 1 метр и диаметром 200 мм, заполненную кольцами Рашига размером 25х25х3 (мм), которые орошались жидкостью, полученной от конденсации паров хлорциана в теплообменнике, установленном на выходе из колонны и охлаждаемом рассолом с температурой на входе в теплообменник - 5^oC. Количество сконденсированной жидкости составило 20% от парового потока хлорциана. Плотность орошения по колонне - 1,7 м³/м²·ч. Из колонны пары хлорциана направлялись в реактор, заполненный анилином. Синтез N,N'-дифенилгуанидина проводили при температуре 145±5^oC. Затем реакционную массу растворили в воде, нейтрализовали щелочью до pH 6,4, добавили смесь активированного угля и перлитового песка и перемешивали 0,5 часа, добавлением щелочи довели pH среды до 7,3, охладили реакционную массу до 6^oC и отфильтровали от шлама. Из полученного фильтрата осаждали дифенилгуанидин добавлением щелочи до pH среды 10. Осадок отфильтровали, промыли водой и высушили.

Расход анилина составил 920 кг/т продукта, расход цианамида натрия - 271,6 кг/т продукта.

Пример 2 (сравнительный). Хлорциан получали аналогично примеру 1. На выходе из реактора полученный хлорциан промыли в скруббере водой и направили в реактор, заполненный анилином. Синтез и выделение N,N'-дифенилгуанидина вели аналогично примеру 1.

Расход анилина составил 945 кг/т продукта, расход цианида натрия - 291,6 кг/т продукта.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемое изобретение позволяет снизить расход исходного сырья для получения N,N'-дифенилгуанидина. Кроме того, за счет использования в синтезе очищенного хлорциана снижаются примеси в промывных водах.

Формула изобретения

Способ получения N,N'-дифенилгуанидина, включающий получение хлорциана хлорированием цианамида натрия или цианамида водорода, с последующим взаимодействием полученного парообразного хлорциана с анилином при температуре 140 - 150^oC, нейтрализацией продукта взаимодействия и выделением целевого продукта известными способами, отличающийся тем, что перед взаимодействием с анилином паровой поток хлорциана пропускают через колонну с насадкой, орошаемой жидкостью, полученной за счет частичной конденсации парового потока хлорциана на выходе из колонны.

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.05.2005        БИ: 13/2005