Способ получения сероокиси углерода

(56) Пкл, С кл, С И СЕРО- ввввввфт невыдления Оературу600 С,ени под тложени окий с езактив роцесса ГОСУ АРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕД МСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийтехндлогический и проектный институт геров и регуляторов роста растений с экентальным заводом.Денисов. В,А,Глобин, У,Б.Имашеведельченкотент США М 3409399,1 В 31/26, 1968,тент США М 4120944,1 В 31/26, 1978.тент ВНР Гт 2. 182549, кл. С 01 В 31/2 И обретение относится к способам получени сероокиси углерода, являющейся сырьем для синтеза мочевинных итиокарбаматньй гербицидов.Известен способ получения сероокисиуглерЬда взаимодействием диоксида углеродасероуглеродом при мольном соотношении компонентов 0,1:1 - 10:1 соответст енно в присутствии катализатора при т мпературе процесса 100 - 600 С 1. Катал затором синтеза может являться активирдванный древесный уголь, активированньй силикагель, активированный глинозем, активированный цеолит с площадью поверхности 50 в 20 м /г. Серо г окисьуглерода получаегся с выходом 80 - 90/Недостатком этогс способа является невысокйй выход целевого продукта. Кроме того. указанныи катализэтор в высокой сте(57) Использование; для синтеза мочевинных и тиокарбаматных гербицидов. Сущность способа заключается во взаимодействии сероуглерода с двуокисью углерода на алюминиевом катализаторе при 290 - 300 С в присутствии газа-промотора в количестве 0,1 - 5,0 об.%. В качестве газапромотора предлагается использовать кислород, водород, окись углерода или их двойные или тройные смеси при обьемном соотношении 1 - 2;1 - 2 и 1 - 2;1 - 2:1 - 2. Выход продуктов составляет 89 - 99,1%. Пробе катализатора до снижения выхода продукта составляет 235-280 мэ сырья/ на 1 кг катализатора. 1 табл,вержен зауглероживани ю, в результате чего име рок пробега, Для зам ации катализатора тем приходится поднимать д Известен способ получения сероокиси углерода взаимодействием диоксида углерода с сероуглеродом при мольном соотношении компонентов 1,1:1 соответственнс при твмпврвтурв 222305 С в присутствии - в катализатора 21. Катализатором синтеза является осажденный в количестве 0,1 - 10 вес.% из водного раствора на неорганические окислы, например на окись алюминия, окись кремния и др Процесс может проводиться при повышенном давлении до 35 кг/см, Выход сероокиси углерода по этому способу не превышает 50% при конверсии серо- углерода 98%.45 50 55 Недостатком этого способа являетсянизкий выход целевого продукта, проведение синтеза при повышенном давлении.Известен способ получения сероокисиуглерода взаимодействием сероуглерода сдиоксидом углерода при мольном соотношении компонентов 1:1 при температурепроцесса 280 - 350" в присутствии катализатора - окиси алюминия 3, прототип, Выходсероокиси углерода достигает 95%,Использование этого способа в промышленных масштабах также осложняетсяиз-за небольшого срока службы катализатора до его регенерации, который составляет183 м сырья/1 кг кагализатора (данныеполучены на основе проведенных опытныхисследований в условиях, описанных в прототипе, и протокола переговоров междуспециалистами предприятия "НИТРОКЕМИЯ", ТЕСКО (ВНР) и Министерства попроизводству мин.удобрений СССР от 2 -5 июня 1986 года).Целью изобретения является увеличение срока пробега катализатора до его регенерации за счет снижения интенсивностизауглероживания катализатора и серообразования.Поставленная цель достигается путемастехиометрического дозирования в реакционную смесь до контакта ее с катализатором газового промотора в количестве0,1 - 5,0 об.о/. В качестве гззового промотора каталитического синтеза СОЯ используется кислород. водород, окись углерода илиих смесь, подавливаемая в следующих соотношениях: 02: Н 2 = 1:2 или 2:1; 02:СО = 1:2или 2:1; Н 2:СО=1;2 или 2;1; 02,Н 2:СО;1:1,или 2;1:1, или 1;2:1, ли 1;1;2, Газ-промоторподается через ротаметр и дозируется впоток окиси углерода перед смешиваниемего с сероуглеродом. На выходе из реакторов отбираются анализы на содержаниеСОЯ, СЯ 2, С 02, серы, определяется привескатализатора и его элементный состав, определяется проздолжительность работы катализатора в м сырья/ 1 кг катализаторапри равных условиях с контрольным реактором.Подача промотора в количестве менее0,1 об. /о не ведет к увеличению срока службы катализатора. Хотя подача промотора вколичестве более 5 об,% в некоторых опытах несколько увеличивает срок службыкатализатора, но часто наблюдается снижение выхода целевого продукта,Сущность изобретения подтверждаетсяследующими примерами,П р и м е р 1 - 5, Через лабораторныйреактор с катализатором при температуре290 - 300 С и объемной скорости 600 час 5 10 15 20 25 30 35 40 пропускают смесь СЯ 2 и С 02 в мольном соотношении 3;1, куда вводят вместе с С 02 астехиометрически водород в количестве 0,1/; 5 о/; 2,5/; 0,05 о ; 5,0(об). Параллельно работает контрольный реактор без дозировки астехиометрического компонента (пример 65). На выходе из обоих реакторов выходящие газы анализируются на содержание СОЯ, СЯ 2, С 02, серы, определяется количественное отложение серы и углерода на катализаторе,Результаты испытаний приведены в таблице.П р и м е р 6 - 10. Через такой же реактор пропускают ту же реакционную смесь при тех же технологических параметрах и анализах, но в реакционную смесь до подачи ее на катализатор дозируется астехиометрически окись углерода в кбличестве 0,1 ; 5 о/о;2,5 о/о, 0,05 /о, 5,5 /о (О б),П р и м е р 11 - 14, Через реактор пропускают реакционнун) смесь при тех же технологических параметрах, в реакционную смесь до момента подачи ее на катализатор вместе в потоком С 02 астехиометрически вводят кислород в количествах 0,1 /о; 5;2,5/о; 0,05 /, Хотя с учетом разбавления и исходя из литературных данных смесь, содержащая 5,5%, могла не воспламеняться, тем не менее в целях безопасности авторы не подавали кислород с концентрацией 5 олее 5%.П р и м е р 15 - 19. Через реактор с катализатором при тех же технологических параметрах пропускают реакционную смесь, в которую вместе с подачей С 02 астехиометрически вводят газовую смесь 02;Н 2:СО = 1;1:1 в количествах 0,1% 5 о/о, 2,5%; 0,5 /о; 5,5% (об).П р и м е р 20-24, Через реактор с катализатором при температуре 300 С, объемной скорости 600 час и мольном соотношении СЯ 2:С 02 = 3;1 пропускают реакционную смесь, в которую астехиометрически вводят газовую смесь 02:Н 2:СО = 1;2;1 в количествах 0,1 / 5/о; 2,5% 0,05 о/о, 5,5(об).П р и м е р 25 - 29. Через реактор с катализатором при температуре 300 С, объемной скорости 600 часи мольном соотношении СЯ 2:С 02 = 3:1 пропускают реакционную смесь, я которую астехиометрически вводят газовую смесь 02;Н 2:СО = 1;1;2 в количествах 0,1 /; 5 /о; 2,5/; 0,05/; 5,5/о (об).П р и м е р 30-34. Через реактор с катализатором при температуре 300 С, объемной скорости 600 час, мольном соотношении СЯ 2:С 02 = 3:1 пропускают реакционную смесь, в которую вместе с потоком1791378 Сод-ие в сырье ас- ехиометрического газового ком понента, об,001 2,50,055.50.15,0 С 02 вводят газовую смесь 02:Н 2:СО = 2:1:1 в количествах 0,1 ; 5 0; 2,570; 0,05; 5,5% (об), Выходящий из реактора газ и отработанный катализатор анализировались по показателям, что и в предыдущих примерах.П р и м е р 35 - 39, Через лабораторный реактор с катализатором при температуре 2901300 С, объемной скорости 600 час ", мольном соотношении СЯ 2;С 02 = 3:1 пропу скатся реакционная смесь, куда вводят астехиометрически смесь газов 02: Н 2 = 1: 2 в количестве 0,1 к%; 5 к%; 2,5 к%: 0,05 к%: 5,5 к% (об),1 П р и м е р 40 - 44, При условиях, что и в приперах 35 - 39, вводят астехиометрически газовую смесь 02:Н 2 = 2:1 в тех же количествах, что и в предыдущих примерах.П р и м е р 45 - 49, Через лабораторный реактор с катализатором при температуре 230-300 С, объемной скорости 600 час , мол ном соотношении СЯ 2:С 02 = 3:1 пропуска тся реакционная смесь, в которую вместе потоком С 02 вводится газовая смесь 02:(0 = 1:2 в концентрациях, что и в предыдуцих примерах,р и м е р 50-54, Через лабораторный реа тор с катализатором при температуре 300 С, объемной скорости 600 час, пропуска тся реакционная смесь, в которую вместепотоком С 02 вводится газовая смесь 02:СО = 2:1 в концентрациях 0,170; 570; 2,5 , 0,050 ; 5,5 о(об),р и м е р 55 - 59. Через лабораторный реа о с катализато ом п и темпе ат е 290 "0 Р Р Р Р УР, ОС объемной скорости 600 часеакционная смесь СЯ 2:СО = 3:1, в которую астехиометрически вместе с потоком С 02 вводится газовая смесь Н 2:СО = 1:2 в концентрациях 0,1 ; 5 ; 2,5%;0,050 ; 5,5% (об).5 П р и м е р 60 - 64, Через лабораторныйреактор с катализатором при температуре 300 С; объемной скорости 600 час пропускается реакционная смесь СЯ 2:СО = 3:1, в которую астехиометрически вместе с пото ком С 02 вводится газовая смесь Н 2:СО = 2:1в концентрациях 0,1%; 5%; 2,5 о ; 0,05%;5,5(об).Результаты всех опытов сведены в таблице,15 Из представленных в таблице материалов видно: применение газа-промотора в синтезе СОЯ позволяет резко понизить Я- образование и С - отложение, увеличив тем самым срок службы катализатора без его 20 регенерации, а при использовании смеси02;Н 2:СО увеличить выход целевого продукта до 98 - 99.Формула изобретения Способ получения сероокиси углерода 25 путем взаимодействия сероуглерода с диоксидом углерода при,290 - 300 С в присутствии катализатора-оксида алюминия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения срока службы катализатора, в реакционную 30 смесь дополнительно вводят в количестве0,1-5,0 об.70 газ-промотор, в качестве которого используют кислород или водород, или оксид углерода или их двойные смеси при объемном соотношении 1;2 или 2:1 или тройные смеси при объемном соотношении 35 1:1:1 или 2;1:1, или 1:2:1 или 1:1;2 соответственно.1791378 Сод-ие серы в реакцинном газе, об,% Сод - иесеры наатализаСод-ие углерода на катал изаторе, мас,% Выход СОЯ, % Пробег катализатора до снижения выхода СОЯ, м сырья 1 кг катТ-ра реакции, С ев мет- ого 0,509 3,94 3,97 3,76 103 4,52 4,49 4,57 12,3 6,2 0,1 отс 12,8 3,2 5,7 3,97 3,3 1 1,7 4,3 3,7 96,6 6,3 97 300 290 300 300 300 290 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 1,7 28 270 165 1,10,160,182,65Сод-ие серы на катализаторе, мас.Сод-ие углерода на катал изаторе, мас.фВыходСОЯ,Т-ра реакции, С Нт:СО = 1;2р и м е ч а н и е: кислород в опытах в количествах более 5 об,не подается1 по соображениям безопасности,10 15 20 Составитель Б. НедельченкоТехред М.Моргентал Корректор Н. Бучок Редакгор Заказ 130 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 5 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 Сод - ие в сырье ас- техиометического газового компонента, об;4 0,1 5,0 2,5 0,05 5,5 0,1 5,0 2,5 0,05 5,5 1,9 1,85 0,8 2,7 2,4 0,95 0,5 0,5 2,7 0,8 3,1 2,6 8,4 5,8 3,5 12,5 8,8 2,73,280,28 11,9 5,112,812,79 5,34,54,2117,83,24,83,27118,71 1,310,75 89 91 93 82 89 91 91 91 83 90 86 94 Пробег катализатора до снижения выхода СОЯ, м сырья 1 кг кат- а 230 270 260 165 220 255 225 230 180 200 160 183 300 300 290 300 300 300 300 300 300 300 300 325