Способ приготовления катализатора для синтеза тиотреххлористого фосфора

 

л.

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (iil 450584

Ссюэ Советских

Соналнстическнх

Ресгфлик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.03.73 (21) 1900771 23-4 с присоединением заявки № (51) М. Кл. В Olj 11, 00 остда Рстеениый комитет (32) Приор итет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) тДК 66.097.3 (088.8) Опубликовано 25.11.74. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 18.03.75 (72) Лвторы изобрстения С. В. Голубков, А. И. Парфенов, А. П. Петров и Н. А. Доброрадных (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ СИНТЕЗА ТИОТРЕХХЛОРИСТОГО ФОСФОРА

Известен способ приготовления катализатора для синтеза тиотреххлористого фосфора путем нагревания смеси топкоизмельченного алюминия, хлористой серы и тиотреххлористого фосфора с получением однородного раствора.

К недостаткам известного способа следует отнести сложность его технологического осуществления.

С целью упрощения процесса исходные вещества берут в соотношении Лl: S: РСlз=

1: (3 — 15): (10 — 26) и взаимодействие ведут при 130 — 250 С.

Катализатор для синтеза тиотреххлористого фосфора готовят в реакторе синтеза тиотреххлористого фосфора непосредственно перед его включением в работу, вследствие чего отсутствует необходимость в его долговременном хранении.

Активность катализатора, приготовленного предлагаемым способом, характеризуется сьемом готового продукта с единицы полезного реакционного объема и состав.::,ãò

2400--4000 кг/час на 1 м" катализатора. Прп этом конверсия тргххлорпстого фосфора в тиотреххлористый фосфор составляет 97—

99 5%.

При применении как свежеприготовленного катализатора так и катализатора, хранившегося в герметической таре в течение 9 месяцев, изменения активности не наблюдается.

Состав катализатора, полученного в диапазоне температур 130 †2 С прп различных

5 соотношениях компонентов (вес. % ):

Лl 3,1 — 7,85

> о ощ. 35,7 — 23,4

Сl— 47,45 — 53,3

P+5 12,5 — 15,3

10 р+з 1,25 — О, 15.

Он представляет собой темно-бурую жидкость с 0 а =1,71 — 1,92 г/см .

Химический состав катализатора — комп15 лекс хлорида алюминия с хлоридами, сульфидами и тиохлоридами фосфора.

Пример 1. Совмещение процесса приготовления катализатора с процессом последующего синтеза.

20 В реактор емкостью 0,5 л, снабженный дефлегматором, мешалкой, термометрами в реакционной массе, парах, верхней части дпфлсгматора, а также сифоном с дозировоч,юй воронкой загружают 200 кг расплава сс25 ры с температурой 125 — 130 С.

Реактор разогревают до 130 — 135 С и засыпают 18 r алюми1шевой пудры. Массу перемешивают 10 — 30 мпн и по сифону подают

2 г треххлористого фосфора.

450584

Р 1 С13 97,8

РС13 2,15

Съем составляет 3240 кг/час с 1 м реакционного объема, конверсия 98 /о.

5 Пример 3. В реактор, аналогичный описанному в примере 1, загружают 50 г алюминиевой пудры, 2 г треххлористого фосфора и

150 г расплава серы с температурой 125—

130 С.

10 Массу при перемешивании нагревают до

250 С и, не прекращая перемешивания, по сифону в течение 6 — 7 час подают 479 г треххлористого фосфора.

По окончании подачи РСlз температура

15 массы снижается до 160 С.

В реакторе остается 628,5 г темно-бурой жидкости с 1,73 г/смз следующего состава (вес. /о):

А1 7,85

20 8 общ. 23,4

Cl — 53,3

P+5 15,3 р+з 0,15.

Часовой съем PSC1> при использовании ка25 тализатора приведенного состава достигает

3800 — 4000 кг/час с 1 и реакционного объема при конверсии РСlз 98 — 99 /о.

Пр использовании катализатора состава, приведенного в примере 3, после хранения в

30 течение 9 месяцев, получают тиотреххлористый фосфор с содержанием основного вещества 98,7%.

Предмет изобретения

Способ приготовления катализатора для синтеза тиотреххлористого фосфора путем взаимодействия порошка алюминия с серой и соединением фосфора, отличающийся

40 тем, что, с целью упрощения процесса, исходные вещества берут в соотношении

Аl: S: РС1з= l (3 — 15): (10 — 26) и взаимодействие ведут при 130 †2 С.

Составитель Н, Путова

Редактор Д. Пинчук

Корректор Н. Учакина

Техред В. Рыбакова

Заказ 604)2 Изд. М 347

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Типография, пр. Сапунова, 2

Перемешивание массы продолжают в течение 1 час при 145 — 150 С, после чего температуру понижают до 130 — 135 С и по сифону, следя за температурой в реакторе, подают

353 г треххлористого фосфора в течение 2—

2,5 час.

В реакторе получают 565 r жидкости с т. кип, 132 С следующего состава (вес. ):

Аl 3,36

> общ. 35,4

Cl 47,5

P+5 12,54 р+з 1,2.

Массу перемешивают 10 — 30 мин с возвратом флегмы в реактор до установления оптимальной температуры верха отбойной колонны (дефлегматора) 123 — 125 С, что свидетельствует об окончании приготовления катализатора.

После этого ведут процесс синтеза тиотреххлористого фосфора при температуре кипения реакционной массы 130 †1 С и температуре верха дефлегматора 123 †1 С.

Скорость подачи треххлористого фосфора

600 г/час и расплава серы 136 г/час. Из дефлегматора выводят пары с температурой

123 — 125 С, конденсируют и получают

737 г/час продукта с содержанием (вес. %):

PSC15 97,5

Р -13 2,45.

Съем составляет 2460 кг/час с 1 м реакционной массы, конверсия 98 /о.

Пример 2, В реактор, аналогичный описанному в примере 1, загружают 200 r расплана серы с температурой 130 С и 134 г катализатора с содержанием алюминия

4 47 о/о вес.

Массу перемешивают 1 час при 145 С, после чего в реактор подают 800 г/час треххлористого фосфора и 122 г/час расплава серы.

Из дефлегматора выводят пары при 122—

124 С, конденсируют в холодильнике и получают 972 г/час тиотреххлористого фосфора с содержанием (вес, о/о):

Тираж 651 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5