Непрерывный способ получения тиодифениламина

Юв 68317 Класс 12 р, 4 сйсР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Н, Масловв НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИОДИФЕНИЛА Заявлено 26 января 946 г. 3ародный комиссариат хипиеской а Лв 742342944 промышленности СССРваринк знаков .Х 22 за 964 г Опубликовано в Боллетене изобретений и то Технический тиодифениламин получают сплавлением дифениламина и серы с применением безводного хлористого алюминия в качестве катализатора. В качестве катализатора может быть применен также н йод.По известному способу в реактор - чугунный аппарат, снабженныи ЯкорнОЙ мешалкои, Вхазанныи В топю и Обореваемый топочными газами, - загружают дифениламин и нагревают его до 40 С. Такой 1 агрев неооходим для полноГО ОоезвожиВания дифенил;11 н; .". В нагре - тый дифениламин зархжают сух 011 оезВОдны 1 хлористы 1 люминий В количестве 4 /) От Веса дифениламина. После загрузки . лор 1 стОГО алюминия температхръ хассы в пеакционОм аппарате од;.1.;аот до 170 С; и при этой температуре начинают медленно приОаВ,".ять предварительно расплавленную серу. Выделяющийся при образовании тиодифениламина сероводород отводится в поглотительную систему с едким натром,Посе приоавления серы реакционная масса одореается до 200 С, зе ерез нижний спуск апараа передается на Оараоанный кристаллизатор. Получаемый таким образом технический тиодифениламин начинает плавиться при температуре 168 - 170 С.Однако при таком способе дифениламин в аппарате подвергают длительному воздействию высокой температуры, что приводит к излиш;им потерям его за счет частичной сублимации и осмоления. Кроме то- ГО, Высокая температура процесса снижает качестВО ГОТОВОГО продсктаВся остальная аппаратура производства по своему характеру является непрерывнодействуоней, но работает также периодически, так как она тесно связана с ходом процесса в реакторе.Осуществление непрерывного способа производства тиодифениламича встречает ряд существенных трудностей. Непрерывная загрузка в аппарат хлористого алюминия практически невозможна, так как хлористый алюминий чрезвычайно энергично поглощает влагу, теряя прн этом свои каталитические свойства. Таким образом, бункер для хлористого алюминия должен быть герметичным и должен бьть снабжен мощными влагоотнимающими средствами, более активными, чем сам хлористый алюминий. Как известно, такие вещества, доступные для промышленного применения, найти трудно. Общеизвестные водоотнимающие средства, например крепкая серная кислота, едкий натр, прокаленный хлористый кальций, менее активны в этом отношении, чем хлористый алюминий, Следовательно, введение в процесс хлористого алюминия следует осуществить вместе с дифениламином,Дифениламин необходимо применять расплавленным (для того, чтобы он не содержал влаги) при температуре около 140 С. Серу В процесс рациональнее вводить также в расплавленном виде. Это создает более благоприятные условия для течения реакции, кроме того, дозировка серы в твердом виде потребовала бы дополнительОй операции (размола), но, так как температура плавления серы 119 С, дозировка ее в расплавленном виде связана с затруднениями и необходимостью В обогреваемых дозерах специальной конструкции.Таким образом, применительно к классическим методам проведения непрерывных процессов, схема непрерывного получения тиодифепиламина должна была бы выглядеть следующим образом:1) Реакционный аппаоат должен иметь мощную мешалку,дак щую энергичное размешивание, но по возможности без вертикального перемещения реакционной массы. Эти требования обусловливаются тем, что компоненты реакции попадают в аппарат не в смешанном виде, в силу чего время пребывания их до окончания реакции несколько увеличивается. Кроме этого, аппарат должен иметь приспособление, обсспечи вающее постоянный уровень.2) Реакционный аппарат должен быть снабжен минимум двумя питателями дифениламином, снабжеными нагревательными приспособлениями, позволяющими плавить дифениламин и нагревать его до 140"С. Питатель должен иметь специальный дозер, который позволял бы дозировать жидкость при 140 С.3) Реакционный аппарат должен быть также снабжен минимум двумя питателями серой, которые также должны иметь приспособления для нагрева до 140 - 145 С и специальные дозеры.Практическое осуществление такой схемы вызывает большие технические трудности.Однако для доказательства возможности получения тиодифениламина непрерывным методом, в первую очередь на лабораторной установке, была осуществлена вышеописанная классическая схема. В качестве реакционного аппарата служил цилиндрический сосуд, диаметОом 100 ял и ВысотОЙ 520 л.,и, снабженьЙ двухпропеллерно 1 мешалкой, делающей 100 об/мин. Удаление продукта из аппарата осуществлялось при помощи гуська. Обогревался аппарат электрическим током Питателем дифениламина служил чугуннын котелок емкостью около 2 л, с нижним спуском, нагрев его производился при помощи электрической плитки. Питателем серы служил сосудик диаметром 60и и ВысоОЙ 200 м, с коническим дном. Сосудик имел специальуо электрооомотку для нагрева.После расплавления дифениламина и смсшсния с ним хлористого алюминия при 140 С, а также после расплавления серы и нагрева ее до 140 в 1 С, следует их одновременный спуск в реакционный аппарат. Дозировку производили при помощи кранов, Количества реагирую,"цих компонентОВ Орали В сООТВетствии с произво,Ственныа регланентом. Выделяющийся в процессе сероводород через штуцер на крышке аппарата и резиновый шланг отводился в воздухопровод вытяжной вентиляции.Процесс шел достаточно энергично без каких-либо серьезных осложнений. Температура в аппарате поддерживалась на уровне 185 - 200"С. Тиодифениламин получался при этом очень неоднородного качества, что объясняется трудностями правильной дозировки.В связи с тем, что описанный непрерывный метод получения тиодифениламина, основанный на общеизвестном принципе построения непрерывных процессов, в техническом отношении практически не осуществим, был разработан новый способ непрерывного получения тиодифениламина.Предложенный способ основан на том, что дифениламин и сера в присутствии хлористого алюминия реагируют, давая тиодифениламин только при определенной температуре, значительно превышающей температуру, при которой затвердевает смесь компонентов реакции.Для приготовления реакционной смеси в сосуде-питателе плавят дифениламин и затем загружают определенное количество серы. При температуре 110 - 120 С наступает полное расплавление, после чего для гарантии обезвоживания смесь нагревается до 140 - 150 С. Перед за. прнай пьныети дчхдм мщщпооч асшвеслим 4 кегрузкой хлористого алюминия смесь охлаждают до 120 - 125 С и хлористый алюминий загружают при этой температуре.При дальнейшем охлаждении эта смесь остается жидкой до температуры 90 - 95 С, когда появляются заметные количества кристаллов. Консистенцию пасты смесь принимает при 65 С и полностью затвердегает лишь при 45 С.Таким образом, опасность возникновения реакции в питателе, а такжс опасность затвердевания смеси практически исключаются.Приготовленная вышеописанным способом реакционная смесь при температуре 125 - 100 С непрерывно подастся в реакционный аппарат. Температура в аппарате поддерживается на уровне 185 в 2 С. Так как компоненты реакции в аппарат поступают, будучи уже хорошо перемешанными, реакция проходит мгновенно, и полученный тиодифениламин непрерывно через гусек вытекает из аппарата.Дозировка исходных продуктов, таким Образом, чрезвычайно упрощается и может производиться при помощи простого крана. так как скорость подачи в аппарат реакционной смеси определяется исключительно интенсивностью выделения сероводорода.Тиодифениламин был получен с температурой застывания 175 177 С, что для техниче кого продукта вполне приемлемс.Выход тиодифениламина (в расчете на технический продукт, как это . рнпято в регламенте) составляет 88%, т. е. превышает обычный.Таким Образом, предлагаюый непрерь 1 вны спосоо г 10 лучения тиодифениламина сводится к следующему:1) Реакционный аппарат должен иметь мешалку. дающую энергичное размешивание н нагрев, позволяющий держать температуру в аппарате в пределах 185 в 2 С.2) К реакциэннОМ 1 аппарат подсое;1 ияются ми 1 Пхм два питателя, снабженные электронагревом, позволяюгцим плавить дифсниламин и серу и нагревать эту смесь до 140 С, и мешалкой.3) Кристаллизатор и уловительная система для сероводорода могут быть известпь.х конструкций непрерывного действия,В питатели, в определенных количествах, загружают дифепиаамип и серу, расплавляют и нагревают до температуры 140 - 150 С. По достМ 68317кении этой температуры нагрев выключают, и смесь охлаждают дс 125 - 120 С. Нагрев до 140 - 150 С необходим для полного обезвоживания загружаемых продуктов. При температуре 120 - 125 С в питатель загружают необходимое количество хлористого алюминия, После размешивания реакционную смесь тонкой струей, при температуре 100 - 125 С, спускают в реакционный аппарат на находящийся там тиодифениламин с температурой 185 - 200 С. Дифениламин, сера и некоторое количество хлористого алюминия, находящиеся в смеси, попадая в горя. чий расплавленный тиодифениламин, мгновенно реагируют с образованием тиодифениламина,По мере поступления реакционной смеси в аппарат, тиодифениламин вытекает из аппарата и самотеком идет на кристаллизацию.Дозировка подачи смеси производится простым краном, После израсходования смеси в первом питателе, ее подают в реакционный аппарат из второго, в котором ее заблаговременно подготовляют и т д.Предмет изобретенияНепрерывный способ получения тиодифениламина из дифениламина и серы в присутствии безводного треххлористого алюминия, отл и. ч а ю щи й с я тем, что взятые в известном соотношении дифениламин и серу расплавляют и обезвоживают совместно вне реактора нагреванием до температуры примерно 140 - 150 С, затем расплав охлаждают до 120 - 125 С, вносят в него безводный треххлористый алюминий и непрерывно подают его в снабженный приспособлением для поддержания постоянного уровня реакционный аппарат, в котором поддерживают температуру около 185 в 2 С.Редактор Э. Н, Юибаева Техрел А. А. Камышникова Корректор Е. Г. ЛасточкинаГ 1 одп, к печ. 18/И 11 - 64 г. формат бум. 70 к, 108/и Объем 0,35 изл, л.Заказ 1926/1 Тираж 200 Цена 5 коп.ЦНИИПИ Государствеииого комитета по дедам изобрстсний и открыгиз СССРд 1 осква, Цситр, пр. Серова, д. 4Типографии, ир. Сапунова, 2