[發明專利]一種利用微通道反應器制備全氯甲硫醇的方法

有效

• 申請號: 202010744107.2
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111909064B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 王文博;杜孟成;馬德龍;呂尋偉;王燕婷;崔亭亭;王慶振
• 申請（專利權）人: 山東陽谷華泰化工股份有限公司
• 主分類號: C07C313/08
• 分類號: C07C313/08;C07C381/00;B01J19/00;C01B17/45
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 賈波

本發明公開了一種利用微通道反應器制備全氯甲硫醇的方法，二硫化碳與氯氣在第一微通道反應器中光照下進行反應，得到一氯化硫與全氯甲硫醇的混合液，將該混合液在第二微通道反應器中與氯氣繼續在光照下進行反應，得到全氯甲硫醇和二氯化硫的反應液。本發明利用微通道反應，順利完成了常規路徑下無法完成的工作，大大縮短了反應時間，全部過程在無水條件下進行，三廢排放幾乎為零，環保性好，安全性更高，目標產物的選擇性更高，反應的轉化率更高，產品的質量穩定，有利于放大生產。

技術領域

本發明涉及一種全氯甲硫醇的制備方法，具體涉及一種環保、高效、利用微通道反應器制備全氯甲硫醇的方法，屬于全氯甲硫醇合成技術領域。

背景技術

全氯甲硫醇是合成橡膠防焦劑V.E（即防焦劑E）的重要有機化工原料，其不僅廣泛應用在橡膠助劑合成領域，亦廣泛應用在農化領域作為滅菌劑克菌丹或滅菌丹的原料。

橡膠在貯存和加工過程中會發生焦燒現象。膠料的焦燒是橡膠加工過程種最常見的問題之一。防焦劑E具有很強的防焦能力。特別是現代特征的高溫、快速、高效加工工藝中和配用引起焦燒的配合劑（如補強樹脂、間甲白體系粘合劑、細粒子炭黑等），使焦燒問題更容易發生。因此橡膠防焦劑成為橡膠加工安全的一個重要的助劑。

目前合成全氯甲硫醇的成熟工藝不多，常見的就是通過氯氣與二硫化碳在常規反應釜內反應，通過在鹽酸的水洗環境下不斷的向二硫化碳內通入氯氣，當下層有機相內密度達到1.7以上時反應結束。這種常規的合成工藝需要通入大量的氯氣，因為在反應過程中存在大量的副反應，使消耗氯氣的質量大大增加。反應過程中有一氯化硫副產物的生成，一氯化硫在水環境中會生成更多的副產物，產生難以處理的含酸廢水，后處理繁瑣、難度大。反應多余的氯氣需要進行尾氣吸收，尾氣吸收需要消耗大量的液堿，增加了廢水的產生。所得產品中雜質較多，產品的純度和外觀都受到影響。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種利用微通道反應器制備全氯甲硫醇的方法，該方法僅需二硫化碳和氯氣兩種原料，無須溶劑和酸，避免了廢水的產生，三廢排放幾乎為零，反應在微通道反應器中進行，反應轉化率高、效率高，所得產品質量高，克服了現有合成方法中全氯甲硫醇產品質量差、生產耗能高、三廢難以治理、安全性差等方面的問題。

本發明具體技術方案如下：

一種利用微通道反應器制備全氯甲硫醇的方法，將二硫化碳與氯氣在第一微通道反應器中、光照下進行反應，得到一氯化硫與全氯甲硫醇的混合液，將該混合液在第二微通道反應器中與氯氣繼續在光照下進行反應，得到全氯甲硫醇和二氯化硫的反應液。本發明的反應原理如下：

第一微通道反應器內反應為：

第二微通道反應器內反應為：

本發明通過微通道反應技術完全在無溶劑下通過兩級微通道反應得到目標產物，無溶劑指的是反應的過程中除了反應原料不加入水等溶劑，這樣很大程度上縮短了反應時間，目標產物的選擇性更高，提高了反應的轉化率，產品的質量穩定，三廢排放幾乎為零，安全性更高。同時產生具有較高利用價值的副產物二氯化硫，大大提高了原料的綜合利用率。

進一步的，第一微通道反應器和第二微通道反應器為現有技術中有報道的微通道反應器，也稱微反應器，物料在微通道反應器中連續流動。在本發明中，所用的微通道反應器中設置有紫外燈，反應在紫外光下進行，能起到活化氯氣的作用，為反應的進行提供條件。紫外燈發射的紫外波長優選為350~365nm。

進一步的，為了提高產品的純度，避免雜質的帶入，二硫化碳和氯氣在進入微通道反應器前優選先進行過濾和干燥，以除去原料中的固體雜質和水。過濾可以通過過濾裝置實現，干燥可以通過吸水劑，例如無水氯化鈣等實現。

進一步的，二硫化碳在通入微通道反應器前，先降溫至-18℃以下，優選降至-18～-20℃。