CN1200372A - 闭路无污染硫化异丁烯的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种闭路无污染硫化异丁烯的生产工艺,属于C10M 125/06类,其工艺特点是在工艺过程中不排出有害气体和污水。关键是在加合物反应中,用路易斯酸作催化剂,消除HCl生成;再是根据无机盐“共离子效应”影响溶解度的原理,用CN溶剂溶解硫化钠或硫氢化钠、氢氧化钠和硫磺配制硫化剂。用该硫化剂,对硫氯化异丁烯加合物进行硫化脱氯,在严格控制反应温度的条件下,消除H2S的生成,实现闭路无染生产工艺。
Description
本发明属于C10M 125/06类，为润滑油组合物，特别涉及了含硫添加剂的闭路无污染生产工艺。
硫化异丁烯(简称硫烯)极压抗磨添加剂，由于它具有硫量高、极压抗磨性强、油溶性好、铜腐蚀小、毒性低、颜色浅、添加量少等一系列优越性，是高性能润滑油不可缺少的极压抗磨添加剂。
目前国内外制备硫化异丁烯的生产工艺，都存在环保问题，如美国专利US5403960工艺生产硫化异丁烯，在加合反应过程中放出HCl气体，在硫化过程中产生H2S气体和含NaCl、Na2S废水；中国专利CN1034714A改进了硫化异丁烯的生产工艺，将工艺过程中难以处理的含硫废碱液，回用于下一批加合物的第一次硫化脱氯反应，最后排放的是不含二价硫离子和溶解硫的酸性废水，从而降低废水的化学耗氧量，使废水较容易处理，但是HCl气和H2S气仍存在，严重污染环境。
本发明的目的，是为解决上述的不足，提供一种在制备硫化异丁烯的工艺中就可消除HCl和H2S的生成，彻底解决传统硫化异丁烯生产中的废气、废水等的污染问题。
本发明的技术方案如下：
本发明的“闭路无污染工艺”，是防止污水和有害气体的生成。关键是：一、在加合物反应中，用路易斯酸作催化剂，消除HCl生成；二、根据无机盐“共离子效应”影响溶解度的原理，用CN溶剂溶解硫化钠或硫氢化钠、氢氧化钠和硫磺配制硫化剂。用该硫化剂，对硫氯化异丁烯加合物进行硫化脱氯，在严格控制反应温度的条件下，消除H2S的生成，实现闭路无染生产工艺。
本发明的闭路无污染硫化异丁烯的生产工艺步骤如下：
A、加合反应：将单氯化硫与异丁烯在路易斯酸催化剂作用下，按重量比依次为(1.17～1.33)∶(1～1.08)∶(0.001～0.007)进行加合反应，生成硫氯化异丁烯加合物，反应温度为45～55℃，反应时间为15～24小时，所得硫氯化异丁烯加合物20℃时的比重为1.12～1.18，含氯量是26～29％，含硫量是26～30％；加合物反应方程式：
B、配制硫化剂：用CN溶剂溶解工业硫化钠或硫氢化钠、氢氧化钠和硫磺配制硫化剂，按重量比(2.25～3)∶(1～1.1)，溶解温度为60～80℃，溶解时间为1～2小时，硫化钠控制在16～18％，CN溶剂为NaCl和Na2S的混合物；
C、硫化脱氯反应：将制备的硫化剂、助溶剂及硫磺予热至50～75℃，然后以速度为150～200公斤/小时滴加硫氯化异丁烯加合物，按重量比依次为(1.4～1.8)∶(0.5～1)∶(1～1.5)∶(0～0.15)进行硫化脱氯，反应温度为78～82℃；反应时间为3～5小时，当硫氯化异丁烯氯的含量小于0.5％时，硫化反应结束，助溶剂为异丙醇、叔丁醇和正丁醇或其他低碳醇；硫化异丁烯反应方程式：
D、蒸馏回收助溶剂：上述硫化反应克后，将硫化混合物加热蒸馏回收助溶剂，蒸馏最高温度为90℃，回收的助溶剂，循环参与硫化反应；
E、静置分离：蒸馏回收助溶剂完了剩下的物料，保持在70～80℃静置0.5～2小时，使物料分层。下层是CN溶剂和固体物，经过滤除去固体物的CN溶剂，用于配制硫化剂，循环参与硫氯化异丁烯加合物的脱氯硫化反应，从而实现闭路无污水硫化工艺；上层是粗硫化异丁烯，经真空脱水，精制过滤得产品。
本发明与现有技术相比有益效果如下：
1、本发明根据无机盐类共离子效应影响溶解度的原理，选用CN溶剂溶解工业硫化钠或硫氢化钠、氢氧化钠和硫磺配制硫化剂，用于硫氯化异丁烯加合物的硫化脱氯反应，分离出固体物和硫化异丁烯。CN溶剂可在系统中循环使用，成功地实现了闭路无污水工艺生产硫化异丁烯，该工艺国内外无先例，具有重大的经济意义和实用价值。
2、本发明在加合反应中，改用路易斯酸作催化剂；在硫化反应中，采用过量硫化剂；在液下滴加硫氯化异丁烯加合物，这种工艺可消除HCl和H2S的生成，解决了硫化异丁烯生产中的废气污染问题。
3、本发明采用闭路工艺制备硫化异丁烯，省掉了二次脱氯和汽油萃取、水洗、白土精制等工序，简化了工艺流程，其产品性能达到国际名牌硫化异丁烯产品Lubrizol A33水平。利用生产的硫烯，调制的重负荷工业齿轮油和重负荷车辆齿轮油(GL-5)，都取得满意的成果。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图。
本发明的技术方案的具体实施例：
实施例1
参见附图1，在反应釜中投入单氯化硫800Kg，加路易斯酸0.8Kg，通异丁烯627Kg，异丁烯通入速度为40公斤/小时，控制反应最高温度为54℃，得硫氯化异丁烯，温度为20℃时硫氯化异丁烯的比重为1.168，含氯量28.2％，含硫量29.27％，收率为97％(硫氯化异丁烯对单氯化硫和异丁烯合计的收率)。在硫化脱氯反应中加入Na2S的CN溶剂500Kg和工业硫化钠218Kg配制的硫化剂718Kg，再加入异丙醇助溶剂250Kg，加温到65℃，开始滴加按上述工艺生产的硫氯化异丁烯500Kg，控制滴加速度为170公斤/小时，滴加完后，在反应釜温度为78℃下，反应4小时，当反应釜中硫烯含氯量为0.5％时，硫化反应结束，然后蒸馏出助溶剂后，进行沉淀分离。上层粗硫化异丁烯抽出进行脱水、精制得成品硫化异丁烯320Kg，下层液体进行过滤得CN溶液和固体物，成品硫化异丁烯为含硫量47.01％，含氯量0.28％，100℃时运动粘度为8.36mm2/S，腐蚀试验(120℃3h)I级。
实施例2
在反应釜中投入单氯化硫800Kg，加路易斯酸0.8Kg，通异丁烯648Kg，异丁烯通入速度为40公斤/小时，反应最高温度为50℃，得硫氯化异丁烯，当温度为20℃时比重为1.13，含氯量27.4％，含硫量28.55％，收率为100％，没有HCl气产生。脱氯硫化工艺同实施例一，在硫化脱氯反应中加入NaCl的CN溶剂500Kg和工业硫化钠215Kg配制的硫化剂715Kg，再加入叔丁醇助溶剂300Kg，加温到65℃，滴加硫氯化异丁烯500Kg，控制滴加速度为160公斤/小时，滴加完后，在釜温度为78℃的条件下反应5小时，得硫化异丁烯成品350Kg，硫化异丁烯成品含硫量为45.64％，含氯量0.42％，100℃时运动粘度7.79mm2/S，腐蚀试验(120℃ 3h)为2b级，无H2S产生。
Claims (1)
1、闭路无污染硫化异丁烯的生产工艺，其特征在于：不排出有害气体和污水，它包括的生产工艺步骤如下：
A、加合反应：将单氯化硫与异丁烯在路易斯酸催化剂作用下，按重量比依次为(1.17～1.33)∶(1～1.08)∶(0.001～0.007)进行加合反应，生成硫氯化异丁烯加合物，反应温度为45～55℃，反应时间为15～24小时，所得硫氯化异丁烯加合物20℃时的比重为1.12～1.18，含氯量是26～29％，含硫量是26～30％；
B、配制硫化剂：用CN溶剂溶解工业硫化钠或硫氢化钠、氢氧化钠和硫磺配制硫化剂，按重量比为(2.25～3)∶(1～1.1)，溶解温度为60～80℃，溶解时间为1～2小时，硫化钠含量控制在16～18％，CN溶剂为NaCl和Na2S混合物；
C、硫化脱氯反应：将配制的硫化剂，再加上助溶剂及硫磺予热至50～75℃，然后以速度为150～200公斤/小时，滴加硫氯化异丁烯加合物，按重量比依次为(1.4～1.8)∶(0.5～1)∶(1～1.5)∶(0～0.15)进行硫化脱氯，反应温度为78～82℃；反应时间为3～4小时，当硫氯化异丁烯的氯含量小于0.5％时，硫化反应结束，助溶剂为异丙醇、叔丁醇和正丁醇或其他低碳醇；
D、蒸馏回收助溶剂：上述硫化反应完后，将硫化混合物加热蒸馏回收助溶剂，蒸馏最高温度为90℃，回收的助溶剂，循环参与硫化反应；
E、静置分离：蒸馏回收助溶剂完了剩下的物料，保持在70～80℃静置0.5～2小时，使物料分层，下层是CN溶剂和固体物，经过滤、分离除去固体物的CN溶剂，用于配制硫化剂，循环参与硫氯化异丁烯加合物的脱氯硫化反应，从而实现闭路无污水硫化工艺；上层是粗硫化异丁烯，经真空脱水，精制过滤得产品。
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| CN102516223A (zh) * | 2011-12-14 | 2012-06-27 | 浙江大学 | 气相法硫化异丁烯的合成工艺及装置 |
| CN102952115A (zh) * | 2012-11-09 | 2013-03-06 | 沈阳广达化工有限公司 | 一种硫化异丁烯闭路制备产业化方法 |
| CN101633632B (zh) * | 2008-07-25 | 2013-08-14 | 山东联合化工股份有限公司 | 脱氯连续化生产工艺 |
| CN105541791A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-04 | 沈阳广达化工有限公司 | 硫化异丁烯合成中提高产率的系统 |
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1997
- 1997-05-28 CN CN 97109899 patent/CN1200372A/zh active Pending
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