способ получения фосгена

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСГЕНА взаимодействием четыреххлористого углерода и диоксида углерода при повышенной температуре, отличающийся тем, что указанные реагенты используют в молярном соотношении 0,2 7,5 1 и взаимодействие ведут при 350 550^oС в присутствии катализатора из группы, включающей никель, сплавы никеля с хромом, хлориды указанных металлов, активированный уголь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к получению сырья в органических синтезах, например, изоцианатов и карбонатов.

Известны способы получения фосгена взаимодействием четыреххлористого углерода при повышенных температурах с кислородсодержащими соединениями диоксидом кремния [1] триоксидом серы [2]

Наиболее близким к изобретению является способ получения фосгена взаимодействием четыреххлористого углерода и диоксида углерода при 250-550^оС [3] Взаимодействие протекает по реакции

CCl₄ + CO₂ ->>2COCl₂ (1) при одновременном протекании побочных реакций, а также реакции диссоциации фосгена

СОСl₂ ->>CO + Cl₂ (2)

Недостатками известного способа является невысокая скорость реакции (1), а также значительная скорость реакции (2) и соответственно невысокий выход фосгена.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности промышленного получения фосгена в пункте его потребления из ССl₄ и СО₂ с высоким выходом.

Процесс по изобретению осуществляют, вводя смесь СО₂ с парами ССl₄ в реакционную зону, где они взаимодействуют в присутствии расположенного в этой зоне катализатора при 350-550^оС, выводя парогазовую смесь из зоны реакции, выделяя из нее методами конденсации и ректификации непрореагировавший ССl₄ и фосген, возвращая непрореагировавшие СCl₄ и СО₂ в реакционную зону. Процесс не сопровождается сколько-нибудь существенным разложением фосгена по реакции (2), т.е. с образованием хлора и оксида углерода.

Взаимодействие ССl₄ и СО₂ при температурах ниже 350^оС не приводит к получению достаточно существенных количеств фосгена. При температурах выше 550^оС становится заметным термическое разложение фосгена.

Реагенты можно подавать в реакционную зону в стехиометрическом соотношении, соответствующем реакции (1). Можно, однако, один из реагентов вводить в избытке, что приводит к смещению равновесия реакции и увеличению выхода по второму реагенту.

Конкретными примерами катализаторов могут являться: металлические никель в виде пластинок, стружки, опилок, сплавы никеля с хромом, например нихром, порошкообразные хлориды никеля (II) и хрома (III), гранулированные или порошкообразные активные угли.

П р и м е р ы 1-18. В кварцевую трубку диаметром 15 мм и длиной 1 м подают с определенными скоростями потоки диоксида углерода и паров четыреххлористого углерода. В средней части трубки, в которой с помощью электрообогрева поддерживают заданную температуру, помещен слой катализатора. Выходящую из трубки парогазовую смесь пропускают последовательно через две поглотительные склянки, заполненные четыреххлористым углеродом и охлаждаемые смесью льда с солью. Содержимое склянок анализируют известными методами на содержание фосгена, а также хлора и для контроля баланса по привесу определяют количество поглощенного четыреххлористого углерода.

Результаты опытов приведены в таблице.

П р и м е р 19. 1540 кг/ч (10 кмоль/ч) паров четыреххлористого углерода и 88 кг/ч (2 кмоль/ч) осушенного диоксида углерода, нагретых до 510^оС, подают через смеситель в контактный аппарат диаметром 1,6 м и высотой 3 м, в котором на двух полках слоями высотой до 20 см расположен катализатор в виде спиралей из нихромовой проволоки диаметром 0,4 мм. В аппарате с помощью электронагревательных элементов, расположенных в слоях катализатора, поддерживают температуру 500^оС. Выходящую из контактного аппарата парогазовую смесь охлаждают, в результате чего конденсируются 1553 кг/ч 3,8%-ного раствора фосгена в четыреххлористом углероде. Несконденсированный диоксид углерода (75 кг/ч) возвращают в контактный аппарат. Из раствора в четыреххлористом углероде ректификацией выделяют 59 кг/ч (0,6 кмоль/ч) фосгена, а четыреххлористый углерод (1494 кг/ч) возвращают в контактный аппарат.

Из представленных примеров следует, что изобретение позволяет получить фосген непосредственно в пункте его потребления из ССl₄ и СО₂ с высоким выходом.