Преобразование карбоната металла в хлорид металла - RU2016130847A
Код документа: RU2016130847A
Формула
1. Способ получения хлорида металла Mx+Clx-, в котором карбонат металла в виде твердого вещества превращают в реакции с фосгеном, дифосгеном и/или трифосгеном в хлорид металла Mx+Clx-, причем металл М выбирают из группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, Al и Zn, предпочтительно Li и Mg, в особенности предпочтительно Li, и «х» соответствует валентности катиона металла.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реагента дополнительно добавляют М.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что металл М используется вместе с карбонатом металла, и/или фосген, дифосген и/или трифосген получают in-situ реакцией хлора с монооксидом углерода.
4. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что хлорид металла впоследствии превращают в металл М, предпочтительно электролизом.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что полученный металл М, по меньшей мере частично, превращают в реакции с диоксидом углерода в карбонат металла так, что возникает цикл превращения металла.
6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что реакцию выполняют в реакторе с колосниковой решеткой, или в механически приводимом в движение реакторе со стационарным слоем, или в циклонном реакторе.
7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фосген, дифосген и/или трифосген получают реакцией монооксида углерода и хлора.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что монооксид углерода получают по реакции карбоната металла с металлом М и/или из электролиза диоксида углерода.
9. Устройство для превращения карбоната металла в виде твердого вещества в реакции с фосгеном, дифосгеном и/или трифосгеном в хлорид металла Mx+Clx-, причем металл М выбирают из группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, Al и Zn, предпочтительно Li и Mg, в особенности предпочтительно Li, и «х» соответствует валентности катиона металла, при это устройство включает в себя
первый реактор для превращения карбоната металла и фосгена, дифосгена и/или трифосгена;
первое устройство подачи для карбоната металла, выполненное с возможностью введения карбоната металла в виде твердого вещества в первый реактор;
второе устройство подачи для фосгена, дифосгена и/или трифосгена, выполненное с возможностью введения фосгена, дифосгена и/или трифосгена в первый реактор;
первое устройство разгрузки для хлорида металла, выполненное с возможностью удаления хлорида металла из первого реактора; и
второе устройство разгрузки для газообразных продуктов взаимодействия карбоната металла и фосгена, дифосгена и/или трифосгена, выполненное с возможностью удаления из первого реактора газообразных продуктов реакции карбоната металла и фосгеном, дифосгеном и/или трифосгеном.
10. Устройство по п.9, дополнительно включающее в себя третье устройство подачи для металла М, выполненное с возможностью введения металла М в первый реактор.
11. Устройство для превращения карбоната металла в виде твердого вещества в реакции с фосгеном, дифосгеном и/или трифосгеном в хлорид металла Mx+Clx-, причем металл М выбирают из группы щелочных металлов, щелочноземельных металлов, Al и Zn, предпочтительно Li и Mg, в особенности предпочтительно Li, и «х» соответствует валентности катиона металла, причем в качестве реагента дополнительно добавляют металл М, при этом устройство включает в себя
первый реактор для превращения карбоната металла и фосгена, дифосгена и/или трифосгена;
первое устройство подачи для карбоната металла, выполненное с возможностью введения карбоната металла в виде твердого вещества в первый реактор;
седьмое устройство подачи для хлора, выполненное с возможностью введения хлора в первый реактор;
первое устройство разгрузки для хлорида металла, выполненное с возможностью удаления хлорида металла из первого реактора;
необязательно, по меньшей мере одно восьмое устройство подачи для монооксида углерода и/или фосгена, дифосгена и/или трифосгена, выполненное с возможностью введения в первый реактор монооксида углерода и/или фосгена, дифосгена и/или трифосгена; и
второе устройство разгрузки для газообразных продуктов взаимодействия хлорида металла и фосгена, дифосгена и/или трифосгена, выполненное с возможностью удаления из первого реактора газообразных продуктов реакции карбоната металла с фосгеном, дифосгеном и/или трифосгеном,
при этом устройство дополнительно включает третье устройство подачи для металла М, выполненное с возможностью введения металла М в первый реактор.
12. Устройство по одному из пп. 9-11, отличающееся тем, что первый реактор для превращения карбоната металла в реакции с хлорирующим агентом представляет собой реактор с колосниковой решеткой, или механически приводимый в движение реактор со стационарным слоем, или циклонный реактор.
13. Устройство по одному из пп. 10-12, отличающееся тем, что подачу металла М и карбоната металла в первый реактор выполняют через общее отверстие в первом реакторе.
14. Устройство по одному из предшествующих относящихся к устройству пунктов, дополнительно включающее электролизное устройство для хлорида металла, выполненное с возможностью электролиза хлорида металла с образованием металла М и хлора;
четвертое устройство подачи для хлорида металла, которое соединено с первым устройством разгрузки для хлорида металла и выполнено с возможностью подачи хлорида металла в электролизное устройство;
третье устройство разгрузки для металла М, выполненное с возможностью удаления металла М из электролизного устройства;
и четвертое устройство разгрузки для хлора, выполненное с возможностью удаления хлора из электролизного устройства.
15. Устройство по одному из предшествующих относящихся к устройству пунктов, дополнительно включающее
второй реактор для превращения металла М в реакции с диоксидом углерода в карбонат металла, при этом реактор выполнен с возможностью превращения металла М в реакции с диоксидом углерода;
пятое устройство подачи для металла М, выполненное с возможностью подачи металла М во второй реактор;
шестое устройство подачи для диоксида углерода, выполненное с возможностью подачи диоксида углерода во второй реактор;
пятое устройство разгрузки для карбоната металла, которое соединено с первым устройством подачи и выполнено с возможностью удаления карбоната металла из второго реактора; и
по меньшей мере одно шестое устройство разгрузки для дополнительных продуктов превращения металла М в реакции с диоксидом углерода, при этом устройство разгрузки выполнено с возможностью разгрузки дополнительных продуктов превращения металла М и диоксида углерода из второго реактора.
16. Устройство по одному из пп. 9-13, дополнительно включающее электролизное устройство для хлорида металла, выполненное с возможностью электролиза хлорида металла с образованием металла М и хлора;
четвертое устройство подачи для хлорида металла, которое соединено с первым устройством разгрузки для хлорида металла и выполнено с возможностью подачи хлорида металла в электролизное устройство;
третье устройство разгрузки для металла М, выполненное с возможностью удаления металла М из электролизного устройства;
четвертое устройство разгрузки для хлора, выполненное с возможностью удаления хлора из электролизного устройства;
второй реактор для превращения металла М в реакции с диоксидом углерода в карбонат металла, при этом второй реактор выполнен с возможностью превращения металла М в реакции с диоксидом углерода;
пятое устройство подачи для металла М, выполненное с возможностью подачи металла М во второй реактор;
шестое устройство подачи для диоксида углерода, выполненное с возможностью подачи диоксида углерода во второй реактор;
пятое устройство разгрузки для карбоната металла, которое соединено с первым устройством подачи и выполнено с возможностью удаления карбоната металла из второго реактора; и
по меньшей мере одно шестое устройство разгрузки для дополнительных продуктов превращения металла М и диоксида углерода, выполненное с возможностью разгрузки дополнительных продуктов превращения металла М и диоксида углерода из второго реактора;
при этом третье устройство разгрузки соединено с пятым устройством подачи.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что третье устройство разгрузки дополнительно соединено с третьим устройством подачи.
18. Устройство по одному из предшествующих относящихся к устройству пунктов, дополнительно включающее второе электролизное устройство для электролиза диоксида углерода, при этом устройство выполнено с возможностью электролиза диоксида углерода;
девятое устройство разгрузки для монооксида углерода, выполненное с возможностью разгрузки монооксида углерода из второго электролизного устройства;
десятое устройство подачи для диоксида углерода, выполненное с возможностью подачи диоксида углерода во второе электролизное устройство;
десятое устройство разгрузки для кислорода, выполненное с возможностью разгрузки кислорода из второго электролизного устройства;
при необходимости один и третий реактор для превращения хлора и монооксида углерода, выполненный с возможностью превращения хлора в реакции с монооксидом углерода в фосген, дифосген и/или трифосген, и при этом реактор соединен со вторым устройством подачи для фосгена, дифосгена и/или трифосгена;
девятое устройство подачи для монооксида углерода, которое соединено с девятым устройством разгрузки для монооксида углерода и выполнено с возможностью подачи монооксида углерода в первый реактор для превращения карбоната металла и фосгена, дифосгена и/или трифосгена, или в третий реактор для превращения хлора и монооксида углерода.
