[發明專利]一種氣相催化合成二氯化硫的制備方法

有效

• 申請號: 201410333141.5
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104098072A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 陽永強;王宇;彭勇;曾雪云;趙東江;陳明;羅先福
• 申請（專利權）人: 湖南海利常德農藥化工有限公司
• 主分類號: C01B17/45
• 分類號: C01B17/45
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 楊慧

技術領域

本發明涉及一種二氯化硫的制備方法。

背景技術

二氯化硫是重要的無機化工產品，其分子結構式：

Cl-S-Cl

其廣泛應用于有機合成，制造酸酐或有機酸的氯化物，高壓潤滑劑和切削油的添加劑，處理植物油類(如玉米油、大豆油)的加工處理劑。還可用作消毒劑和殺菌劑。

CN95110380公開了一種二氯化硫的合成方法，其采用硫磺與氯氣在30～80℃下合成得到二氯化二硫，再控制反應溫度30～80℃將氯氣通入二氯化二硫液體中制得二氯化硫氣體。該方法反應速度慢，收率未報道。

CN91104832公開了一種二氯化硫的合成方法，其采用硫磺與氯氣在30～80℃下合成得到二氯化二硫，再控制反應溫度30～80℃，在催化劑FeCl₃(或Fe粉、FeCl₂、AlCl₃)存在條件下將氯氣通入二氯化二硫液體中，制得二氯化硫，收率未報道。

CN1473758A公開了一種二氯化硫的制備方法，其采用二氯化二硫在路易斯酸催化劑條件下-10～10℃通入氯氣制備二氯化硫，其反應式為：

以上方法中，加入的催化劑(Fe粉、Fe₂S、FeCl₃、AlCl₃等)部分溶解在二氯化硫中，部分以微小顆粒懸浮在二氯化硫中，剩余部分沉降在反應釜底。在使用二氯化硫為原料合成其他產品時對其中殘留催化劑的量有嚴格要求，以免影響下游產品的含量、收率及產品性能。現有工藝多為采用過濾的方式去除固態催化劑，再經蒸餾來去除二氯化硫里溶解的催化劑。

US3219413報道了一種連續生產二氯化硫的合成方法，其采用工業硫磺在80～125℃條件下通入氯氣，得到二氯化二硫和二氯化硫混合物，在液態混合物中加入一定量的Fe粉(或Fe₂S、FeCl₃)，80～125℃條件下邊通氯氣邊蒸餾，過量氯氣套用至二氯化二硫合成。此方法生產時，二氯化硫分解嚴重，所得產品純度低，裝置生產能力低。

US3071441公開了一種二氯化硫的蒸餾方法，其在二氯化二硫與氯氣合成得到的粗品二氯化硫中加入投料重量0.2～1.0％的PCl₅穩定劑進行蒸餾，蒸餾收率小于65％。

US3071442公開了一種二氯化硫的蒸餾方法，其在二氯化二硫與氯氣合成得到的粗品二氯化硫中加入亞磷酸酯或亞磷酸氫酯等穩定劑經行蒸餾，蒸餾收率小于70％，且在加入亞磷酸酯或亞磷酸氫酯類穩定劑時會發生放熱反應，可能導致穩定劑自然。

文獻(河北化工，2008,31[4]:43-44)中介紹了一種二氯化硫蒸餾方法，其在蒸餾二氯化硫時，于蒸餾液中加入一定量的三氯化磷穩定劑，蒸餾收率小于83％，產品含量低于85％。

由于二氯化硫在蒸餾過程中易受熱發生分解反應，蒸餾得到的產品中仍然含一定量的二氯化二硫，剩余釜液為大量二氯化二硫和少量二氯化硫的混合物。該混合物在含有三氯化磷穩定劑的情況下，不能再與氯氣發生反應用于合成二氯化硫。因此二氯化硫粗品在蒸餾過程中會產生大量的廢液以及廢氣，對環境造成污染。

上述工藝共同存在的缺點：

1、由于二氯化二硫反應得到二氯化硫為可逆反應，在氯氣不過量的情況下，反應易往逆反應方向進行，因此傳統工藝很難做到高轉化率及高含量的二氯化硫。上述工藝所制得的二氯化硫轉化率低于90％，含量低于87％。

2、傳統工藝利用過濾可去除大部分催化劑，但仍有部分催化劑溶解在二氯化硫產品中，影響產品的品質，需要進行蒸餾分離出催化劑。由于反應可逆，蒸餾時溫度升高，反應逆方向進行，使二氯化硫分解生成二氯化二硫和氯氣，產生大量含二氯化二硫的釜液以及氯氣尾氣，對環境造成危害。

3、在蒸餾二氯化硫時，往蒸餾液中加入一定量的三氯化磷(或五氯化磷等)穩定劑，能夠使蒸餾收率提高到83％。但是蒸餾后的釜液中將含有一定量的三氯化磷(或五氯化磷等)，在有穩定劑存在的條件下，蒸餾釜液不能再與氯氣反應，導致蒸餾釜液不能循環使用，只能作為廢液處理，三廢量大。

4、傳統工藝蒸餾出來的二氯化硫產品含量小于85％。

發明內容

本發明目的是提供一種固定床催化管式反應器連續氣相法制備二氯化硫的方法。