[發(fā)明專利]三聚氯氰的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710818784.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN107652244A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王廷偉;孫振民;李建明;宋帥;陳蘇昌;陳之軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰坊濱海石油化工有限公司
• 主分類號(hào): C07D251/28
• 分類號(hào): C07D251/28;B01J27/128
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11411
• 代理人: 鄭自群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)氯化物制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三聚氯氰的制備方法。

背景技術(shù)

三聚氯氰，化學(xué)名2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪，分子式C₃N₃Cl₃。作為一種重要的化學(xué)中間體已被廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，是許多農(nóng)藥、除草劑、活性染料和熒光增白劑的重要原料。同時(shí)，也可用于生產(chǎn)氮肥增效劑、表面活性劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、橡膠硫化促進(jìn)劑、聚合物發(fā)泡劑、樹脂固定劑、聚合催化劑、防火劑、照相感光劑、粘合劑、氰醛樹脂、反向滲透膜、穩(wěn)定性火藥和多種藥物。

工業(yè)上常用氰化鈉法生產(chǎn)三聚氯氰。氰化鈉水溶液同氯氣按比例混合進(jìn)入氯氰反應(yīng)器，在95-100℃下生成氯氰單體。經(jīng)第一冷卻器和第一分離器冷卻脫水，再經(jīng)第二冷卻器和第二分離器冷卻脫水后進(jìn)人干燥器，進(jìn)一步脫水干燥，然后將干燥氯氰送入聚合反應(yīng)器。在380℃，催化劑存在下，生成氣態(tài)三聚氯氰，在0-5℃的冷氣(冷載體為-20℃的冷凍鹽水)下冷卻結(jié)晶，生成粉末狀固體三聚氯氰。該方法產(chǎn)生大量含鹽廢水，環(huán)保壓力大，生產(chǎn)成本高。

為避免含鹽廢水的產(chǎn)生，改進(jìn)的方法是氫氰酸法，以德固賽工藝為代表。將經(jīng)過充分干燥的氰化氫和氯氣按比例混合預(yù)熱進(jìn)入聚合器，采用活性炭(或硅膠、沸石)為載體的氯化銅或亞鐵氯化銅為催化劑，控制反應(yīng)溫度380℃的氣相條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合后的產(chǎn)物經(jīng)過干燥、冷風(fēng)冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品。這種方法省卻了氯氰精制工序，從而簡(jiǎn)化了設(shè)備，縮短了反應(yīng)周期，同時(shí)副產(chǎn)HCl(或鹽酸)。但該法也存在一些缺點(diǎn)，如生產(chǎn)溫度高、存在一定危險(xiǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量有待提高等，且對(duì)氫氰酸和氯氣的含水量均有要求，導(dǎo)致原料成本較高。另外，副產(chǎn)的HCl(或鹽酸)由于含有劇毒成分，必須凈化處理才能使用，又增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種三聚氯氰的制備方法，該制備方法降低了聚合反應(yīng)溫度，并且提高了聚合轉(zhuǎn)化率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種三聚氯氰的制備方法，包括以下步驟：

1)將氰化氫與氯氣在混合器中充分混合后進(jìn)入氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為320～420℃，得到氯化反應(yīng)產(chǎn)物；

2)將氯化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過凈化器處理后立即進(jìn)入聚合反應(yīng)器中進(jìn)行聚合，反應(yīng)溫度為270～290℃，其產(chǎn)物經(jīng)過干燥、冷風(fēng)冷卻結(jié)晶得到三聚氯氰；

其中，所述聚合反應(yīng)器中含以負(fù)載二硫化鉬-亞鐵氯化銅的活性炭作為催化劑，所述活性炭是以椰殼為原料制備得到，所述活性炭的有效孔體積為0.32～0.45ml/g。

優(yōu)選地，所述凈化器為固定床，采用常壓變溫吸附脫附技術(shù)，吸附劑為氯氣吸附劑。

優(yōu)選地，所述氰化氫與所述氯氣的摩爾比為1:1.1～1.3。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明將氯化反應(yīng)后的產(chǎn)物先經(jīng)過凈化器處理，一方面可以有效去除反應(yīng)產(chǎn)物中的水分，另一方面可以將未反應(yīng)完全的氯氣，其中反應(yīng)產(chǎn)物中的氯化氫氣體進(jìn)入聚合反應(yīng)時(shí)，不僅可以作為稀釋劑減緩聚合反應(yīng)的激烈程度，同時(shí)還催化劑協(xié)同配合促進(jìn)聚合反應(yīng)的進(jìn)行。

2、本發(fā)明的聚合反應(yīng)器中以負(fù)載二硫化鉬-亞鐵氯化銅的活性炭作為催化劑，該催化劑是發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其可以有效降低聚合反應(yīng)溫度，僅需270～290℃就能實(shí)現(xiàn)聚合，而無需傳統(tǒng)的380℃。活性炭的有效孔體積為0.32～0.45ml/g可以大大延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種三聚氯氰的制備方法，包括以下步驟：

1)將氰化氫與氯氣(氰化氫與所述氯氣的摩爾比為1:1.2)在混合器中充分混合后進(jìn)入氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為320℃，得到氯化反應(yīng)產(chǎn)物；

2)將氯化反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過凈化器處理后立即進(jìn)入聚合反應(yīng)器中進(jìn)行聚合，反應(yīng)溫度為270℃，其產(chǎn)物經(jīng)過干燥、冷風(fēng)冷卻結(jié)晶得到三聚氯氰；

其中，聚合反應(yīng)器中含以負(fù)載二硫化鉬-亞鐵氯化銅的活性炭作為催化劑，活性炭是以椰殼為原料制備得到，活性炭的有效孔體積為0.32ml/g。凈化器為固定床，采用常壓變溫吸附脫附技術(shù)，吸附劑為氯氣吸附劑。

實(shí)施例2

一種三聚氯氰的制備方法，包括以下步驟：

1)將氰化氫與氯氣(氰化氫與所述氯氣的摩爾比為1:1.15)在混合器中充分混合后進(jìn)入氯化反應(yīng)器中進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為390℃，得到氯化反應(yīng)產(chǎn)物；