201274. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szulfuril-klorid regenerálására kén-dioxidot és sósavgázt tartalmazó klórozási véggázokból
HU 201274 A zokból történő regenerálására, mellyel nagy hatékonysággal, jő hozammal, utólagos desztilládóval történő tisztítás nélkül is megfelelő minőségű termék állítható elő. A feladat tehát az volt, hogy a katalizátor bomlását megakadályozzuk, hatékonyságát megőrizzük. Ezen feladat megoldása, érdekében kísérleteket végeztünk annak meghatározására, hogy a tiszta nyersanyagok átalakítására katalizátorként alkalmazott sav-amid - szervetlen savhalogenid addukt sósav hatására végbemenő bomlása nem csökkenthető-e olyan alacsony szintre, amely még jő kitermelést eredményez. A találmány szerinti eljárás azon a meglepd felismerésen alapul, hogy a katalizátorként használt sav-amid - szervetlen - savhalogenid addukt sósav által okozott szétesésében, inaktiválódásában döntő szerepe van a reakcióhoz használt berendezés szerkezeti anyagának, mely a bomlást katalizálja. A szulfuril-klorid előállítására, tárolására szokásosan alkalmazott /Twai, K.: Yuki Gosei Kagaku Kyokaishi, 47/12/1209 (1983)/ szénacél «így saválló acél berendezésekben ugyanis a sav-amid - szervetlen - savhalogenid addukt elbomlik és a reakció megáll, míg speciális anyagú készülékben a katalizátor stabilitása jó, a sósav inaktiváló hatása elmarad. Ebből következően a reakcióhoz használt berendezés szerkezet anyagának megfelelő megválasztásával biztosítható egy, az aktív szén kontaktot használó eljárás hátrányait kiküszöbölő, gazdaságos módszer bevezetése a klórozási véggázokból történő szulfuril-klorid regenerálásnál, megoldva ezen reagens szintézisekben való alkalmazása során fellépő környezetvédelmi problémákat. A találmány szerinti regenerálási eljárás során a szulfuril-kloridot kén-dioxidot és sósav-gázt tartalmazó klórozási véggázok és klórgáz reagáltatásával állítjuk elő, szulfuril-klorid oldószerben, 0-40 °C közötti hőmérsékleten, katalizátorként szerves vagy szervetlen sav-amidok szervetlen sav-halogenidekkel képzett adduktját alkalmazva. A reakciót inert anyagból készült vagy inert anyaggal bélelt reaktorban hajtjuk végre. A találmányunk szerinti regenerálási eljárás szempontjából mindazon anyagok inert anyagnak számítanak, amelyek alkalmazásakor a katalizátorként használt sav-amid - szervetlen sav-halogenid adduktok sósavgáz jelenlétében is megőrzik stabilitásukat. Alkalmas szerkezet- és bélésanyagok lehetnek például az ólom, a titán, a tantál és a különféle nem fémes anyagok, különösen a műszén, a kerámia, az üveg és a műanyagok. Valamely szóbajöhető anyag használhatóságáról üvegreaktorban végzett próbatestes vizsgálattal könnyen meggyőződhetünk. A katalizátor sav-amid komponensei lehetnek karbonsavak N,N-dialkil-amidjai, például dimetil-, dietil-formamid, dimetil-, dietil-acetamid; benzoesav N,N-dialkil-amidjai, például dimetil-, dietilbenzmaid vagy a szénsav amidjai, például tetrametil-karbamid. A katalizátor szervetlen sav-halogenid kompoenseként használhatunk szulfuril-kloridot, tionilkloridot, foszfor-oa-kloridot vagy foszfor-pentakloridot. A szulfuril-klorid találmány szerinti regenerálása során szakaszos vagy folyamatos rendszerben 3 egyaránt dolgozhatunk. Katalizátorként szerves vagy szervetlen sav-amidok szulfuril-kloriddal képzett adduktjait alkalmazva, a katalizátort elkészíthetjük külön lépésben, de eljárhatunk úgy is, hogy az oldószerként használt szuífuril-kloridhoz hozzáadjuk a katalizátor szerves vagy szervetlen sav-amid komponensét, mikoris az addukt in situ keletkezik. A találmány szerinti regenerálási eljárás egyik előnyös megvalósítása során a reakciót folyamatos üzemmódban, a gáz és a folyadékfázis ellenáramú érintkeztetésével, 25-35 °C közötti hőmérsékleten hajtjuk végre, dimetil-formamid szulfuril-kloriddal alkotott adduktjának, mint katalizátornak a jelenlétében, ólommal bélék és acélból készük vagy műszénből készült berendezésben. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy az aktív szén kontaktot alkalmazó megoldások hátrányait kiküszöbölve, lehetőséget teremt a szulfuril-klorid kén-dioxidot és sósavgázt tartalmazó véggázokból történő gazdaságos és biztonságos, ipari méretekben való regenerálására, megoldva egyben a szerves vegyületek szulfuril-kloriddal történő klórozásakor keletkező véggázok által okozott környezetvédelmi problémákat. A módszer jó kitermeléssel, nagy tisztaságú terméket eredményez, így nincs szükség a kapott szulfuril-klorid utólagos desztillációs tisztítására. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákban ismertetjük anélkül, hogy ezzel oltalmi igényünket a példákra kívánnánk korlátozni. 1. példa Egy 1,5 literes üvegreaktorba 640 g szulfuril-kloridot és 500 g 1:1 mólarányú dimetil-formamid - szulfuril-klorid adduktot mértünk be. A reaktorba 28-32 °C közötti hőmérsékelten, 7 órán keresztül, 2-2-2 mól/h sebességgel kén-dioxid, klór és sósavgáz elegyét adagoltuk. A sósavgázt visszafolyóhűtőn keresztül, vizes abszorberbe vettük. A 7 óra elteltével a gázbevezetést megszüntettük, a reakcióelegyet fél óráig állni hagytuk, majd a fázisokat szétválasztottuk. Ily módon 13,4 mól szulfuril-kloridot állítottunk elő, ami 96%-os regenerálási hatásfoknak felel meg. A katalizátor fogyás mértéke 1 g/kg termelt szulfuril-klorid volt. Ellenpéldaként a reaktorba vas, illetve saválló acélból készült próbatestet helyeztünk és egyebekben azonos körülmények között a fenti kísérletet megismételtük. A katalizátorként használt dimetilformamid - szulfuril-klorid addukt mindkét esetben 5 óra alatt teljesen elbomlott, a reakció megállt és a behelyezett próbatest erősen korrodeálódott. A regenerálás hatásfoka egyik esetben sem érte el a 40%-ot. 2. példa Egy ólommal bélelt, kerámia Rashig gyűrűkkel töltött, acélból készült abszorpciós oszlopra felülről, 180 kg/h tömegárammal 25 °C hőmérsékletű szulfuril-kloridot és 20 kg/h tömegárammal 25 °C hőmérsékletű, 1:1 mólarányú szulfuril-klorid - dimetil-formamid adduktot adagoltunk. A folyadék fázis cirkuláltatása közben az oszlop aljába 2 kg/h tömegárammal, 1:1:1 mólarányú kén-dioxid, klór és sósavgáz elegyet vezettünk. Az oszlop tetején fej-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
