Способ получения этилхлортиоформиата

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ВРЕТЕ к тиокар ти к по(ЭХФ),ко- гербицисии ействи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Стауффер Кемикал Компани (ПБ)(72) Карло Галилео Алесандрини,младший и Луи Акос Нейди (ПЯ)(57) Изобретение относится боковым кислотам, в частно луче нию э тилхлортиоформиата торый применяется в синтез дов, Цель - увеличение кон Получение ЭХФ ведут взаимо жидкого этилмеркаптана и фосгена в . реакторе, содержащем вертикально расположенные трубки, заполненные активированным углем, при 15-40 С на входе реактора и 50-60 С на выходе реактора и давлении 30-36 фун-. тов/дюйм избыточного давления на выходе реактора, Подачу исходных продуктов в реактор осуществляют в точке, расположенной выше верхних концов трубок. Удаление газообразного продукта реакции, содержащего НС 1 и выпаренный фосген, проводят из верхней части реактора над верхними концами трубок. Выделение ЭХФ осуществляют иэ нижней части реактора путем регу- эВ лирования уровня жидкости в реакторе так, чтобы он поддерживался выше верх- ЯР них концов трубок по всей внутренней части реактора. Способ обеспечивает повышение конверсии этилмеркаптана Я с 60 до 903. 1 ил.Изобретение относится к усовершенствованному способу получения этилхлортиоформиата, который находит применение в синтезе геРбицидов.Цель изобретения - увеличение конверсии, что достигается подачей исходных продуктов в реактор в точке, расположенной выше верхних концов трубок, удалением газообразного продукта из верхней части реактора над верхними концами трубок, и выделением целевого продукта из нижней части реактора путем регулиоования уровня жидкости в реакторе так,чтобы 15 он поддерживался выше верхних концов трубок по всей внутренней части реактора.На чертеже изображена схема для осуществления способа. 20Процесс осуществляется в вертикально расположенном сосуде 1 или реакторе, В верхней части сосуда 1 имеется эона 2 выделения жидкости и пара. Внутри сосуда расположено множество верти кально чстановленных трубок 3, зафиксированных на месте верхней и нижней опорными пластинами 4 и 5 соответственно, Трубки заполнены плотно снизу поверху измельченным твердым вещест вом, содержащим катализатор - активированный уголь.Жидкая загрузка, в качестве которой может применяться одинарная жидкость, смесь различных жидкостей или смесь одной или нескольких жидкостей с одним или несколькими газами вво.дится в верхнюю часть сосуда 1 через линию 6 над верхней опорной пластиной 40 4, Жидкость совместно с другими возможными компонентами загрузки нагнетается сверху вниз и течет через наполненные трубки 3. Жидкий продукт, который может представлять собой жид кость питающей загрузки, жидкость, полученную путем химической реакции внутри трубок 3, либо смесь двух или более таких жидкостей выводится из нижней части сосуда ниже уровня нижней опорной пластины 5 через линию 7 с вертикальным коленом 8.Жидкий продукт из линии 7 направляется в секцию 9, расположенную ни же по потоку для дальнейшей переработки, заключающейся в выполнении дальнейшей реакции, либо в сепарировании жидких продуктов. Получается конечный заданный жидкий продукт и выводится через линию 10.Газообразный продукт, которым может быть газ, введенный в реактор совместно с жидкой загрузкой по линии 6 (например, растворенный в жидкости испаренная жидкость, поступившая по линии 6, газообразный продукт, полученный путем химической реакции в на. полненных трубках 3, либо смесь двух или более укаэанных газов выводится иэ верхней части реактора 1 через линию 11 и может быть аналогичным образом направлен, если это необходймо, для дальнейшей переработки. При этом необходимо, чтобы газ отводился из точки, расположенной над входом (входами) жидкости.Процесс. в соответствии с изобретением проводится непрерывно с постоянным подводом жицкой загрузки по линии 6, постоянным отводом жидкого продукта в линию 7 и постоянным отводом газообразного продукта в линию 11. Однако этот процесс может также проводиться периодически.Этот процесс ведется в жидкой фазе путем поддержания равномерного заполнения наполненных тр.бок 3 жидкостью и с этой целью реактор заливается нагнетаемой жидкостью,в товремя как газообразный продукт (или продукты) либо первоначально введенный,либо полученный в наполненных трубках, проходит вверх через жидкость и избыток его выводится из сосуда. Уровень жидкости в сосуде поддерживается над верхними концами трубок в большей части сосуда с тем, чтобы сохранялось заполнение трубок жидкостью.Заполнение трубок жидкостью осу-. ществляется с помощью контроля за отводом жидкости из реактора в линию 7 с тем, чтобы обеспечить достаточное обратное давление на жидкость, заставляя ее подыматься обратно вверх и переливаться через верхние концы трубок 5 в пространство над пластиной 4, Это же обратное давление вынуждает газообразный продукт подыматься вверх по трубкам вместо того, чтобы стекать вниз попутно с жидкостью аналогично известному способу. Вход, через который жидкость вводится по линии 6, может располагаться выше и(или) ниже поверхности жидкости в верхней части сосуда 1. Длялучшего распределения желательно,чтобы жидкость из линии 6 вводиласьв сосуд через множество входов, расположенных в верхней части сосуданад верхней опорной пластиной. Отводжидкости в линию 7 может контролироваться рядом средств, включая обводные затворы, с помощью регулируемого верхнего колена 8 в линии 7 отвода жидкости. Необходимо, чтобыконтроль за отводом жидкости в линию7 осуществлялся путем реагированияна сигналы одного или более датчиков,помещенных в верхней части сосуда 1 15над верхней опорной пластиной и показывающих высоту уровня жидкости вэтой верхней части.Отвод жидкости в линию 7 можетконтролироваться автоматически компь Оютерным управлением процессом (не показано) в ответ на такие сигналы.Регулирование потока жидкости приэтом выполняется с помощью существующих регуляторов потока, обводных затворов, клапанов и так далее, установленных в линии 7.Другим способом контролированияепотока жидкости является регулирование в верхнем колене на достаточно ЗОвысоком уровне так, что величина,представляющая собой результат произведения плотности жидкости на еевысоту в колене 8, равна величинепроизведения плотности жидкости наее высоту в трубках 3. Как толькоэтот баланс отрегулирован для конкретной реакции в устойчивом состоянии, контроль за уровнем жидкостиможно выполнять без применения элект. 40рических или механических приборов.Первоначально процесс можно начатьс ввода жидкости в сосуд через линию6, поддерживая контролируемый отводжидкости (не участвующий в процессе)в линию 7 до тех пор, пока уровеньжидкости в сосуде не подымется надверхней опорной пластиной. В этотмомент можно начинать реакцию илидругой процесс, например увеличениетемпературы внутри реактора или вводдополнительного реагента в загрузку.Вывод жидкости из реактора контролируемым образом, как описано,дает в результате .не только заполне"ние трубок жидкостью, поддерживая .однородность потока, но также застав"ляет газообразный продукт проходитьвверх по трубкам и далее по линии 11 1376938из реактора вместо того, чтобы опускаться вниз или выходить попутно с жидкостью через выход в линию 7. Такой контроль и направление вверх газового потока прИводит как к более равномерному и полному смешению жидкости 1 и газа, так и к более легкому их разделению в сосуде 1, облегчая раздельный вывод жидких и газообразных продуктов из сосуда. Кроме того, это обеспечивает хорошую теплопередачу по всей трубчатой зоне.Процесс получения жидкого хлортиоформиата с помощью реакии жидкого меркаптана с фосгеном (который может быть в- газообразном и/или жидком состоянии) может быть осуществлен способом, следующим образом.Загрузка, включающая в себя этиловый меркаптан, фосген (желательно в жидком состоянии) и с возможным повторным циклом поДачи жидкости вводится по линии 6 в верхнюю часть цилиндрического реактора 1, содержащего множество вертикально установленных трубок 3, зафиксированных между верхней 4 и нижней 5 опорными пластинами.Трубки 3 наполнены катализатором активированным углем соответствующего размера таким образом, что каждая трубка функционирует как миниатюрный наполненный слойный реактор.Жидкая загрузка по линии 6 вводится в верхнюю часть 2 реактора 1 над верхней опорной пластиной через множество периферийных отверстий, расположенных вокруг реактора. Жидкость нагнетается сверху вниз через трубки, при этом ее уровень поддерживается в верхней части реактора 1 над верхними концами трубок 3 и над верхней опорной пластиной 4. Меркаптан и фосген реагируют в наполненных трубках, в результате чего образуется жидкий этиловый хлортиоформиат и. газообразный хлорводород. Кроме того, часть фосгена может испариться в трубках. Образовавшийся газообразный продукт (или продукты) проходит вверх по трубкам 3 через зону 2 выделения жидкости/газа и выводится из реактора по верхней линии 11. Эти газообразные продукты затем проходят вниз по потоку для дальнейшей переработки, такой как восстановление полученного в ходе реакции хлорводорода, восстановление фосгена и для контроля за выделением газаЖидкий продукт, состоящий в основном из этилового хлортиоформиата вместе с некоторой частью непрореагировавших исходных продуктов и малы 5 ми количествами побочного продукта, такого как диэтилдисульфид, выводится иэ нижней части реактора 1 в линию 7. Скорость вывода жидкого продукта в линию 7 контролируется, например, с помощью контроля за уровнем жидкости или направлением жидкого потока в линию 7 через колено 8, которое подымается достаточно высоко, чтобы создать обратное давление 15 в реакторе для поддержания уровня жидкости в верхней части реактора над верхними концами практически всех трубок. Жидкий продукт по линии направляется затем в расположенное 20 ниже по потоку устройство 9. Если реакция в реакторе 1 завершилась в недостаточной степени и существенные количества исходных непрореагировавших материалов содержатся в 25 жидком продукте в линии, то устройство 9 может быть вторым реактором для проведения дальнейшей реакции этилового меркаптана с фосгеном. Продукты реакции выводятся в линию 10 и проходят далее по потоку для разделения или дальнейшей обработки. Если реакция завершилась в достаточной степени, устройство 9 может являться сепаратором: продукт - этиловый хлортиоформиат, выводится иэ других веществ35 в линию. Эти другие вещества состоящие в основном из непрореагировавшего фосгена и/или этилового меркаптана, могут быть рециклированы в линию 12 для включения в жидкую загрузку в линии 6.П р и м е р 1 (известный). Используют реакторную систему с производительностью около 16783 кг в день этилового хлортиоформиата.В качествереактора применяют трубчатый реактор с восходящим потоком, с трубками, наполненными катализатором - активированным углем.В реактор подается 1, 17 кг-моль/ч фосгена и 9,26 кг-моль/ч этилмеркантана. Реактор работает с температурой на входе примерно 15-40 ОС с темпераотурой на выходе около 50-65 С и иэбьггочным давлением на выходе около 2, 11-2,53 кг/см, Степень превращения этилмеркаптана в хлортиоформиат составляет около 60 . Продукт реакции после отвода непрореагировавшихпродуктов составляет 98 основноговещества, 0,5-1 диэтилсульфида иоколо 1 диэтилдитиокарбоната.П р и м е р 2, Предлагаемый реактор аналогичен реактору примера 1,Однако производительность этого реактора составляет около 25878 кг в деньэтилхлортиоформиата. Этот реактор работает в режиме ниспадающего потокас трубками, наполненными катализатором - активированным углем.В реактор 1 подается10, 17 кг-моль/ч фосгена и9,26 кг-моль/ч этилмеркаптана. Реактор работает при температуре на входе примерно 15-40 С, температура навыходе около 50-60 С и избьггочномдавлении на выходе около 2, 11-2,53 кг/см 2.Степень превращения этилмеркаптанав хлортиоформнате составляет около90 . После отвода непрореагировавшихсырьевых материалов чистое содержаниеосновного продукта составляет 98%,около 0,5 приходится на диэтилсульфид и менее 1% на диэтилдитиокарбонат.П р и м е р 3. Применяется двухреакторная система с произ одительностью 77634 кг в день этилхлортиоформиата, Первый реактор является трубчатым, наполненным жидкостью с ниспадающим потоком, трубки заполнены катализатором - активированным углем.Второй реактор - реактор слойного типа с заполнителем, содержащим слойугольного катализатора, работает врежиме восходящего потока. В первыйреактор 1, подается 30,5 кг-моль/чфосгена и 27,78 кг-моль/ч этилмеркаптана,Реактор работает при температурена входе около 15-40 С, температурена выходе около 50-65"С и избыточномдавлении 2,11-2,53 кг/см. Продуктыреакции из первого реактора подаютсяв нижнюю часть второго реактора 9совместно с рециклированным потоком,содержащим 14,57 кг-моль/ч фосгенаи 6,40 кг-моль/ч этилхлортиоформиата. Второй реактор .работает при температуре на входе около 18-26 С, температуре на выходе около 33-49 Си избыточном давлении на выходе около 1,69-1,97 кг/см ,Степень превращения этилмеркаптана в хлортиоформиат составляет 94 .1376938 Составитель Т. ВласоваРедактор М, Бланар Техред М;Ходанич Корректор А. Зимокосов Заказ 801/58 Тираж 370 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Содержание основного продукта на выходе составляет 987, около 9,5 Х приходится на диэтилсульфид и менее 1 Е на дитиокарбонатТаким образом, предлагаемый способ5 позволяет повысить конверсию зтилмеркаптана с 60 до 90 Ж. Формула изобретения 10Способ получения этилхлортиофор- миата взаимодействием жидкого зтилмеркаптана и фосгена в реакторе, содержащем вертикально расположенные трубки, заполненные активированным углем, при температуре 15-40 С на входе реактора и 50-60 ОС на выходе реактора и избыточном давлении 2, 11- 2,53 кг/смна выходе реактора с по следующим отделением образующегосягазообразного продукта реакции, содержащего хлористый водород и выпаренный фосген, и выделением жидкогоцелевого продукта, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения конверсии, подачу исходных продуктов в реактор осуществляют в точке, расположенной выше верхних концов трубок, удаление газообразногопродукта проводят из верхней частиреактора над верхними концами трубок,а выделение целевого продукта осуществляют из нижней части реакторапутем регулирования уровня жидкости./в реакторе так, чтобы он поддерживался выше верхних концов трубок по всейвнутренней части реактора,