Способ получения хлорциана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскик Социалистических Республик(31) Р 2521581.0.Р 2521582.1 Государственный комитет СССР по делам изобретений. и открытий(088. 8) Опубликовано 280281.Бюллетень МВ 8 Дата опубликования описания 280231(72) Авторы изобретения ИностранцыВернер Хаймбергер и Герд Шрайер(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРЦИАНА Изобретение относится к неорганической химии, а именно к способам получения хлорциана.Наиболее близким к изобретению является способ получения хлорциана путем взаимодействия цианистого водорода с хлористым водородом в присутствии перекиси водорода и водного раствора катализатора, содержащего ионы меди и железа, при 40-60 С, с выходом 90-92 в расчете на цианистый водород 11, Недостатки способа - малая степень разложения перекиси водорода и окислительное омыление цианистого водорода, что является причиной присутствия в газообразном хлорциане кислорода и двуокиси углерода до 5 вес.В каждого.Цель изобретения - повышение чистоты и выхода хлорциана.Поставленная цель достигается способом получения хлорциана путем взаимодействия цианистого водорода с 25 хлористым водородом в водной среде при 40-60 С в присутствии перекиси водорода и циркулирующего раствора катализатора, содержащего ионы медии железа, под давлением 1,5-16 бар, 30 предпочтительно 2-4 бар, с регене" рацией. катализатора и одновременным удалением вводимой и образующейся в результате реакции воды, которую совместно с раствором катализатора выводят из циркуляции через слабо- кислый катионообменник, а выделение хлорциана осуществляют декомпрессией жидкой фракции под давлением циркулирующим раствором катализатора.Оказалось, что использование давления 1,5-16 бар, преимущественно 2-4 бар не только не замедляет течение реакции, но облегчает образование хлорциана, несмотря на то, что в соответствии с суммарной формулой НСИ 1 НСН НОНО -- ССИ 12 НО 5 О 5 - 5 З,5Со 2+Ге+ккалИ моль должно ожидаться противоположное явление, так как хлорциан при давлении 1 бар, улетучивается иэ реакцион-: ного раствора и таким образом может влиять на равновесие..При применении иного давления хлорциан полностью растворяется в реакционном растворе и поэтому значительно повышается степень превращения цианистого водорода, а, следовательно, и выход.Хлорциан непосредственно можетбыть отделен от кислорода, азота ибольшей части двуокиси углерода. Наосновании большого различия в растворимости под давлением между хлорцианом и кислрродом, образующиеся в результате незначительного разложенияперекиси водорода, в реакционной смеси появляется возможность отбиратьнерастворимые в реакционной смесигазы; кислород, азот и двуокись углерода, они промывкой под давлениемосвобождаются от хлорциановой фракции и удаляются,Таким образом, посредством декомпрессии. реакционного раствора получают газообразный хлорциан почти свободный от примесей газов.Примененный раствор катализатора,содержащий ионы меди 0,077 моль/ли железа 0,0125-0,025 моль/л, отделяют и возвращают в цикл. Вводимую с 20компонентами и образующуюся в течениереакции воды выводят иэ циркуляциисовместно с раствором катализаторачерез ионообменник, При этом ионымеди и железа связываются с ионооб- дменником, который подвергается воз-:действию отходящего раствора. Благодаря этому способу отделения воды регенерируются ионы меди и железа, нообразующийся в растворе катализаторав результате окислительного омыленияцианистого водорода хлористый аммоний накапливается в циркулирующемрастворе лишь до определенного уровня, так как он не связывается с ионообменником и выводится с водой, Вкачестве катионообменника преимущественно используют макропористый ионообменник на основе полистирола, содержащий слабокислотные обменноактивныегруппы. 40После насыщения раствором катализатора ионообменник промывают разбавленной минеральной кислотой, преимущественно 1-10 НС 1, и находящийся после этого в концентрированной 4форме раствор катализатора возвращают в циркуляцию,В случае присутствия фосфорнойкислоты в выводимом растворе катализатора, обработку катионообменникаминеральной кислотой производятлишь после предварительной обработкивеществом, обладающим щелочной реакцией. Это важно для того случая,когда в качестве реакционного компонента применяют жидкий цианистыйводород, стабилизированный фосфорнойкислотой. При осуществлении способажелательно поддерживать рН 0,1-0,5,предпочтительно 0,25-0,35, при40-60 С. 60Цианистый водород применяют вгазообразной или жидкой форме, хлористый водород - в газообразной илив виде водного раствора 0,5-36 вес.,предпочтительно 8-20 вес., Пере- Я кись водорода применяют предпочтительно в виде 30-50-ного раствора. Реакционные компоненты должны применяться примерно в стехиометрическом количестве.П р и м е р 1. 1,6 кг/ч цианистого водорода подают в 40 л реакционного раствора, содержащего ,13,0 г/л СиС 2 Н 0 и 3,35 г/л ГеС 1. 6 Н О, вводят 34 (301 кг/ч) 50-ного раствора перекиси водорода (10 избыток) и 21,6 кг/ч 10-ного раствора соляной кислоты. рН поддерживается 0,25-0,35. Создается давление 4 бар, с 50 С. Средний выход хлорциана 96,2.Хлорциан содержит 0,1-0,3 вес, дициана, 0,5 вес. цианистого водорода и менее 0,5 двуокиси углерода и азота вместе. Кислород н обнаружен.Отработанную воду и образовавшийся после отгонки раствор катализатора подают в ионообменник аппарата, где ионы меди и железа задерживаются и их вымывают 10 вес. раствором соляной кислоты.П р и м е р 2. В 40 л раствора, содержащего 13 г/л СвС 2 НО и 6,7 г/л ГеС 13 6 НО, вводят 1,6 кг/ч жидкого цианистого водорода, стабилизированного 0,1 вес. фосфорной кислоты, 4,3 кг/ч 50-ного раствора перекиси водорода и 27 кг 8-ной соляной кислоты. рН 0,25-0,35, с 50 С. Количество выходящей сточной воды 30 л, Связанную в ионообменнике фосфорную кислоту вымывают 0,5-ным раствором гидроокиси натрия, а затем элюируют ионы меди и железа. Выход продукта 96, чистота, как и в примере 1.Формула изобретения1, Способ получения хлорциана путем взаимодействия цианистого водорода с хлористым водородом в водной среде при 40-60 С в присутствии перекиси водорода и циркулирующего раствора катализатора, содержащего ионы медии железапри регенерации последнего с одновременным удалением вводимой и образующейся в результате реакции воды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты и выхода хлорциана, взаимодействие ведут под давлением с последующим выделением хлорциана декомпрессией жидкой фракции и промывкой газообразной фракции под давлением циркулирующим раствором катализатора.2; Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс ведут под давлением 1,5-16 бар, предпочтительно 2-4 бара.3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вводимую и обраэую810075 Составитель Т.ВласоваРедактор Е, Дичинская Техред Н,Граб Корректор М Вигула Заказ 476/84 Тираж 516 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 щуюся в результате реакции водусовместно с раствором катализаторавыводят из циркуляции через слабокис,".лотный катионообменник. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГР 2131383,1 кл. 12 К 3/00, 1973.