173441. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór-cián és hodrogén-klorid előállítására
5 173441 6 Ismert, hogy a klór-ciánnak benzoltartalmú hidrogén-cianid alkalmazásával való előállításánál, amely az akril-nitril Sohio-eljárással való előállításánál keletkezik, olyan klór-ciánt kapunk, amely az ezt követő trimerizációnál az aktív szénkatalizátort rövid idő alatt megmérgezi. Ezért a jelen találmány különös előnye az, hogy klór-cián előállítására közvetlenül még 5 000 ppm benzoltartalmú hidrogén-cianidot is felhasználhatunk minden előzetes tisztítás nélkül (1 271 091 és 1 282 625 számú, Német Szövetségi Köztársaság-beli szabadalmi leírás). Az ezt követő klór-cián-trimerizációnál több hónapos üzemelés után sem lehetett megfigyelni az aktív szénkatalizátor aktivitásának csökkenését. A találmány szerinti eljárás műszaki előnye az, hogy a tiszta hidrogén-kloridot gyakorlatilag kvantitatív kitermeléssel nyerjük ki, továbbá, hogy a klór-ciánt zavarmentesen, folyamatos eljárással üzemi méretben, rendkívül tiszta, melléktermékektől mentes formában állítjuk elő olyan hidrogén-cianid alkalmazásával, mely 0,005—2 súly% vizet, továbbá 5 000 ppm mennyiségig benzolt tartalmaz. Ezzel a találmány szerint előállított klór-ciánnal a következő klór-cián-trimerizációs reaktorban az aktív szénkatalizátor semmiféle mérgezés nem volt észlelhető. 1. példa Az l.ábra szerint, az a vezetéken keresztül az A reaktorba 0,5 súly% vizet és 0,15 súly% benzolt tartalmazó 1,1 kg/h hidrogén-cianid gázkeveréket és vas(IIl)-kloridtól tisztára mosott 3,0 kg/h klórgázt vezetünk. A reaktor katalizátorként grafitszemcséket tartalmaz. A klór-ciánná és hidrogén-kloriddá való átalakulás 450-500 C° hőmérsékleten megy végbe. A reaktorból eltávozó gázt b vezetéken keresztül a B mosóba vezetjük előkezelésre és 120 C° hőmérsékletű m-klór-benzo-trifluoriddal hozzuk érintkezésbe. A reaktorból a c vezetéken keresztül jut a mosott gáz a D hűtőbe, ahol 20 C° hőmérsékletre lehűl, majd ezt követően az e vezetéken keresztül az E abszorpciós kolonnába vezetjük, ahol 20 C° hőmérsékleten a klór-cián és a klórfelesleg m-klór-benzo-trifluoridban, mint oldószerben történő abszorbeáltatásával a hidrogén-kloridtól elválasztjuk. A D hűtőt úgy kapcsoljuk, hogy az f és g vezeték, valamint az F szivattyú segítségével a D hűtő és az E abszorpciós kolonna között a folyamatos oldószercsere történik. Az eltávozó hidrogén-kloridot az E abszorpciós kolonna fejénél levő intenzív hűtő segítségével mentesítjük a magával vitt oldószerrészecskéktől ezután a h vezetéken keresztül távozik a rendszerből. Az E abszorpciós kolonna fenéktermékét a hidrogén-kloridnak az abszorpciós oldatból való tökéletes eltávolítására körülbelül 65 C°-ra melegítjük. A körülbelül 5 súly% klór-ciánt tartalmazó abszorpciós oldat az Y szivattyún, az i vezetéken és a G előmelegít őn keresztül a H desztillációs kolonnába kerül, ahol a klórtartalmú klór-ciánt és az oldószert desztillációval szétválasztjuk. A H desztillációs kolonna fején deflegmátor van, ahonnan a klórtartalmú klórciánt (2,59 kg/h) a k vezetéken keresztül gáz alakjában elvezetjük. Mellékelvezetés segítségével a H desztillációs-kolonnából az m vezetéken keresztül kis mennyiségű (átlagba» 12, 19 g/h) folyadékot elvonunk, mely 85 — 89 súly% N-klór-klór-formimid-kloridból, 4—8 súly% n-klór-benzo trifluoridból és 4—8 súly% klór-ciánból áll. A folyadékkeveréket a K kolonnába vezetjük, ahol klór-cián-tartalmú N-klór-klór-formimid-kloridra és m-klór-benzo-trifluoridra választjuk szét. A klór-cián-tartalmú N-klór-klór-formimid-kloridot a kolonna fejénél az n vezetéken folyadék alakjában levesszük és az M szedőedényen keresztül az N szivattyú segítségével az O elgőzölögtetőbe nyomjuk. A gőz alakú keveréket az o vezetéken keresztül az A klór-cián-reaktorba recirkuláltatjuk. A H és K desztillációs kolonnák alsó részében kapott m-klór-benzo-trifluoridot az I és L hűtőkben 18—20 C° hőmérsékletre hűtjük és az 1 és p vezetékeken keresztül egyesítjük. Az oldószer nagyobb részét az X szivattyú segítségével a q vezetéken keresztül közvetlenül az E abszorpciós kolonna fejébe recirkuláltatjuk, míg egy kis részt az y vezetéken keresztül a B mosóba vezetjük. A B mosóban kivált melléktermékeket m-klór-benzo-trifluoridban levő szuszpenzió alakjában a C szivattyúval d vezetéken keresztül a P extrakciós kolonnába (pulzációs kolonna) vezetjük, ahol a nemkívánt melléktermékeket ellenáramú extrakcióval 60 C° hőmérsékleten, vizes nátronlúggal az oldószerből eltávolítjuk. A P extrakciós kolonna aljában keletkező oldószer még kis mennyiségű emulgeált vizet tartalmaz, ezért a v vezetéken és a T szivattyún keresztül az U szilikagél-toronyba vezetjük, ahol az emulzió megtörik. A különvált vizet a V elválasztó edényben a w vezetéken keresztül leválasztjuk, és ezt követően a tiszta oldószert további kezelés nélkül az x vezetéken át az E abszorpciós kolonna fejébe recirkuláltatjuk. Az extrahálószerként használt nátronlúgot az s vezetéken, a Q. közbenső edényben és az R szivattyún keresztül visszavezetjük a körfolyamatba és friss, 10 súly%-os nátrium-hidroxiddal egészítjük ki úgy, hogy a folyamatba vezetett nátronlúg állandó koncentrációja > 1 súly% legyen. Az elhasznált nátrium-hidroxidot a t vezetéken keresztül eltávolítjuk. Az óránkénti felhasználás 20-30 g marónátron. Amennyiben az abszorpciós-desztillációs-körfolyamatban hibás üzemmenet miatt zavaró melléktermékek halmozódnak fel, akkor az r vezetéken keresztül a recirkulációs oldószert gyorsan megtisztíthatjuk. Az eljárás 12 héten át tartó, megszakítás nélküli üzemidő után még tökéletesen zavarmentesen működött. A klór-cián trimerizálására szolgáló utánkapcsolt reaktorban az egész üzemidő alatt az aktív szénkatalizátor legkisebb dezaktiválása sem volt megállapítható. Miután azonban a hidrogén-cianiddal beadagolt benzol 1,2-diklór-benzol, 1,2,4-triklór-benzol és magasabban klórozott ben5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
