155707. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés perklór-metil-markaptán előállítására
3 ben oldott klór reagálása érdekében ún. utóérlelési idő is szükséges és ezért túlnyomó részben szakaszos eljárást alkalmaznak. Az I. reakció szelektív lefolytatása desztillációval tökéletesen elválasztható kéndikloridot ' eredményezne. Ezt a lehetőséget azonban szakaszos klórozással nehéz kihasználni, mert tapasztalataink szerint a klór : széndiszulfid mólarányt 1 :1 fölé emelve minden esetben dikén-diklor'id is képződik. 10 Az eddig ismert folyamatos eljárások a hosszú tartózkodási idő okozta nehézségeket oly módon kerülik meg, hogy a klórt a stöchiometrikusnak megfelelő 3 :1 körüli mólarány helyett csak kb. 1,5 :1 mólarányban adagolják a széndiszulfid- 15 hoz, s ezáltal a reakció lassú szakaszát kiküszöbölik. Ez azonban azzal a hátránnyal jár, hogy a jelentős mennyiségű reagálatlan széndiszulfid desztillációs visszanyerése a fokozott biztonsági követelmények betartása miatt költséges. A fo- 20 lyamatos eljárás viszonylag nagy térfogatú, továbbá a klórgáz megfelelő elosztása, a nagy reakcióhő gyors elvonása és a súlyos korróziós problémák miatt bonyolult és költséges reaktort igényel. Egy példaként említhető folyamatos el- 25 járás esetében 1,66 :1 mólarány mellett az óránként elérhető teljesítmény a reaktor térfogatára vonatkoztatva mindössze 70 kg/m3 ó tiszta perklórmetil-merkaptán volt. Az utóérlelés további 40—60 óra tartózkodási időt igényel, s a bonyo- 30 lult, hűthető és korrózióálló utóérlelő tartály térfogata a reaktor térfogatának ötszöröse volt. Ismert olyan eljárás, amelynél a folyamatos klórozás paramétereinek helyes megválasztásával, alacsony — 0 ... 15 C° — hőmérsékleten in- 35 tenzív keveréssel, 2,4: :1 mólaránnyal is elkerülik a dikén-diklorid képződését, továbbá a reaktív kénklorid klórozó hatását a nyers elegy gyors vivőgőzös vagy vákuumdesztillációjávai küszöbölik ki. - Az előbbi a bonyolultsága miatt, az 40 utóbbi a mélyhűtési igény miatt költséges. Az eljárásnál vivőgőzként a reakció során képződött széntetrakloridot javasolják. Három sorba kapcsolt folyamatos desztilláló oszlopot alkalmaznak, a harmadikból fenéktermékként távozó 45 széntetraklorid egy részét gőz állapotban visszavezetik az első desztilláló oszlopba és ebben a perklór-metil-merkaptánról az illó komponenseket elválasztják Találmányunk lényege nagyüzemi folyamatos 50 eljárás kidolgozása széndiszulfid klórozására, amelynél a perklór-metil-merkaptánon kívül zömben kéndiklorid keletkezik, így az desztillációs úton elkülöníthető. Találmányunk tárgya eljárás perklór-metil- 55 -merkaptán előállítására, valamint berendezés az eljárás foganatosítására. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a klórozással kapcsolatban vázolt valamennyi nehézség elkerülhető, ha kevert fázisú, gáz-folyadék reakció helyett 60 folyadékfázisú klórozást alkalmazunk. Ezt oly módon érjük el, hogy gázállapotú klór helyett cseppfolyós klórt használunk és gondoskodunk arról, hogy a klór a reakció valamennyi szakaszában folyadékfázisban maradjon. Ezt a félté- • 65 4 telt oly módon érjük el, hogy egyrész különleges reaktort használunk és másrészt a reaktorban túlnyomást biztosítunk. Találmányunk perklór-metil-merkaptán folyamatos előállítására vonatkozik széndiszulfidnak 0—25 C° közötti katalitikus klórozásával. A találmány szerinti eljárás lényégé, hogy a klórozást 1—15 att. nyomáson és 0,8—2,6 klór : széndiszulfid mólaránynál végezzük. A klórozott nyersterméket a könnyen illó káros reaktív komponensek gyors eltávolítása érdekében filmbepárlóban desztilláljuk. A találmány szerinti berendezés lényege egy külső zárt és egy ebben elhelyezett nyitott henger. A belső nyitott hengerben forgó keverőlapát van. A külső zárt térhez hőcserélőként kiképzett csőhurkok csatlakoznak, amelyekben a klór bevezetésére szolgáló csőcsonkok vezetnek. A találmány szerinti eljárás egy példaképpeni foganatosítási módját a találmány szerinti berendezés egy példaképpeni kiviteli alakjának működésével kapcsolatosan ismertetjük. Az 1. ábra a keverőlapátos reaktor függőleges metszetét, a 2. ábra az eljárás folyamatábráját mutatja. A reaktor 1 zárt hengerében helyezkedik el a felül nyitott 2 henger, amelyben a 3 tengely körül forgó 4 keverőlapát forog. Az 5 csőhurok egyik vége az 1 zárt hengerhez, a másik vége a 2 nyitott hengerhez csatlakozik. Az 5 csőhurkot a 6 hőcserélő köpeny veszi körül. A klór és a széndiszulfid bevezetésére a 7 csőcsatlakozás szolgál. A reaktorban szükséges túlnyomás többek között a 8 szelepnél bekötött semleges gázzal (nitrogén, argon stb.) is biztosítható. A folyadékfázisú reakcióelegy a rendszert teljesen kitölti. A 4 keverőlapát forgatása a folyadékelegyet a 2 nyitott hengerből a centrifugális erő hatására oly módon dobja szét, hogy a folyadék a 2 nyitott henger belső szélénél kapillar hártyává terül szét, majd az 1 és 2 hengerek közötti térben összegyűlve az 5 csőhurokba folyik vissza. Ily módon az 5 csőben állandó és bensőséges keringés indul meg és ez az egyébként nagymértékben exoterm folyamat hatásos hűtését teszi lehetővé. A 9 csőcsonkon át távozó termék a 10 filmbepárlóba kerül, amelyből a könnyen illó alkotórészek gőzállapotban eltávoznak, míg a fenéktermék tiszta perklór-metil-merkaptán. A találmány foganatosítási módját a következő két példában ismertetjük. 1. példa Az ábrán bemutatott, 2,4 liter effektív térfogatú klórozó berendezésbe óránként betápláltunk 3160 g (44,6 mól) klórt és 3400 g (44,6 mól) széndiszulfidot, amelyben előzetesen 0^4% jódot oldottunk fel. A reaktorban cirkuláló nyers elegy hőmérsékletét hűtéssel 10—15 C°-on tartottuk. A reaktor nyomását nitrogéngáz segítségével 7 att. értéken tartottuk. A reaktorból óránként kilépő 6560 g klórozott elegyet közvetlenül a filmbepárló berendezésbe vezettük, amelyben atmoszferikus nyomáson 140 C° hőmérsékleten ledesztilláltuk a könnyű párlatot. A filmbepárló-P
