[發(fā)明專利]一種連續(xù)法制備甲基磺酰氯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410020731.2
• 申請日: 2014-01-17
• 公開（公告）號: CN103787930A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉曉民;梁建國
• 申請（專利權(quán)）人: 河北亞諾化工有限公司
• 主分類號: C07C309/80
• 分類號: C07C309/80;C07C303/16;C01B7/01
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及一種制備甲基磺酰氯的方法，具體就是一種連續(xù)法制備甲基

磺酰氯的方法，屬于精細化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

甲基磺酰氯是重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥、精細化工中間體，其下游產(chǎn)品甲基磺酸是電鍍行業(yè)新興的重要電鍍液。本申請人在專利CN02123805(申請?zhí)?中公開了一種間歇法生產(chǎn)高純度甲基磺酰氯的方法，其優(yōu)點是設(shè)備通用性強，不需要專用設(shè)備，簡單、易用，便于根據(jù)訂單靈活調(diào)整產(chǎn)能，缺點是產(chǎn)能相對較小，占用設(shè)備多，環(huán)境污染相對嚴重。隨著市場對甲基磺酰氯需求量的不斷增長，生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，社會對環(huán)境保護的日益重視，清潔的連續(xù)法成為甲基磺酰氯生產(chǎn)工藝的首選。

前人已經(jīng)對連續(xù)法進行了較多的研究，發(fā)明了多種裝置，例如，JP?2003342252中采用的釜式噴射吸收循環(huán)連續(xù)反應(yīng)裝置，缺點是混合物停留時間太短，反應(yīng)不夠充分。主流是?1969年授權(quán)的DE1811768采用的反應(yīng)區(qū)和溢流循環(huán)區(qū)雙立柱配合裝置系統(tǒng)，其缺點是反應(yīng)區(qū)內(nèi)物料不能有效混合，原料的轉(zhuǎn)化率和氯氣的利用率較低，粗品磺酰氯內(nèi)殘存的可氧化物較多，產(chǎn)能小。1971年授權(quán)的US3600136，1976年授權(quán)的US3993692對其進行了改進，提出了一種在充滿鹽酸水溶液的擋板式反應(yīng)塔內(nèi)進行連續(xù)反應(yīng)的全混合式反應(yīng)器，該專利的缺點是需要機械攪拌裝置，而且反應(yīng)裝置的容積效率低下，產(chǎn)能小。以上專利都涉及在高度全混合的反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)的方式，該方式的弊病是不存在沿反應(yīng)區(qū)軸向的“反應(yīng)程度”的梯度，流出物料中總是殘存一部分未反應(yīng)的物料。1995年授權(quán)專利EP675106,EP675107去掉了機械攪拌裝置，拋棄了全混合的方式，提出了活塞式流動的概念，采用活塞式流動的方式，在反應(yīng)區(qū)添加“有利于活塞式流動的固定混合裝置（規(guī)整波紋填料）”，使反應(yīng)體系在軸向上存在連續(xù)的“反應(yīng)程度”的梯度；但由于多通道活塞式流動的軸向“獨立分離”性，造成了原料和氯氣分布的不均勻，同樣達不到使原料充分反應(yīng)的效果，采出的粗品磺酰氯中仍含有較多的可氧化硫化物。由于反應(yīng)器頂部的冷凝器不足以將大量副產(chǎn)氯化氫中夾帶的未反應(yīng)的硫醇、氯氣和磺酰氯產(chǎn)品冷凝下來，造成了硫值的較大損失。

此外，以前所有本領(lǐng)域的專利，反應(yīng)區(qū)采用外加套冷卻，或在沉降分層器中加換熱器，這種做法對于硫醇和氯氣反應(yīng)的劇烈放熱體系是遠遠不夠的，反應(yīng)產(chǎn)生的熱量來不及被及時移走，造成多方面的問題：例如反應(yīng)區(qū)危險性的增加；反應(yīng)區(qū)溫度的不可控，從而引起的副反應(yīng)以及產(chǎn)品磺酰氯的水解，造成產(chǎn)率的損失；由于溫度高，還容易造成原料的揮發(fā)損失;為了降低反應(yīng)區(qū)的溫度，只能進一步降低進料速率，嚴重影響產(chǎn)能，甚至由于氣體產(chǎn)生量較小，不足以達到“活塞式流動”的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)法制備甲基磺酰氯的方法，解決了現(xiàn)有生產(chǎn)方法中單獨全混流或活塞流帶來的原料反應(yīng)不充分、產(chǎn)品磺酰氯中可氧化物殘存高以及副產(chǎn)氯化氫中硫值損失嚴重等問題；還解決了由于反應(yīng)器外部冷卻所帶來的反應(yīng)熱量不易移走，反應(yīng)溫度高，副反應(yīng)多的問題。

本發(fā)明的構(gòu)思是這樣的。結(jié)合全混合式流動和活塞式流動反應(yīng)各自的優(yōu)點，將活塞流和全混流有機結(jié)合起來，即實現(xiàn)了軸向“反應(yīng)程度”或“反應(yīng)物濃度”的梯度，又實現(xiàn)了物料的充分混合，使反應(yīng)能夠充分的進行；在反應(yīng)區(qū)同時引入冷卻裝置，能夠及時的將反應(yīng)熱量移走，保證了反應(yīng)區(qū)較低的反應(yīng)溫度，避免了副反應(yīng)的發(fā)生和產(chǎn)率的損失。用充分冷卻的低溫粗品磺酰氯在吸收塔內(nèi)噴淋或降膜吸收洗滌反應(yīng)區(qū)排放的副產(chǎn)氯化氫氣體，將氯化氫氣體中夾帶的微量未反應(yīng)硫醇、氯氣，產(chǎn)物磺酰氯捕集下來，溶解到粗品磺酰氯中，回流入沉降分層器中，在沉降分層器中進一步“發(fā)氯”，充分的將可氧化物反應(yīng)掉，避免了粗品磺酰氯中可氧化物的殘留和氯化氫氣體中硫值的損失，實現(xiàn)了整個體系的高產(chǎn)率，高清潔化生產(chǎn)。

具體的，本發(fā)明的一種連續(xù)法制備甲基磺酰氯的方法，以甲硫醇為原料，甲硫醇與至少化學(xué)當(dāng)量的氯在含有鹽酸水溶液的反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氯化氫氣體使物料產(chǎn)生湍流，使反應(yīng)物在由升膜反應(yīng)器和全混反應(yīng)器組成的混合反應(yīng)器內(nèi)以活塞流和全混流結(jié)合的方式流動，充分接觸和反應(yīng)，反應(yīng)物料經(jīng)沉降分層，在吸收塔內(nèi)噴淋洗滌、吸收，分離，分別取出產(chǎn)品甲基磺酰氯和副產(chǎn)物氯化氫氣體。

本發(fā)明的方法，反應(yīng)溫度在-30~+100℃的范圍內(nèi)，較優(yōu)選的溫度范圍是在-10～+50℃，更優(yōu)選的溫度范圍是-10~+25℃。吸收塔內(nèi)粗品磺酰氯循環(huán)液的溫度在-30～+100℃的范圍內(nèi)，較優(yōu)選的是在-20～+50℃的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在-10～+10℃的范圍內(nèi)。