CN1824649A

CN1824649A - 苯磺酰氯生产工艺方法

Info

Publication number: CN1824649A
Application number: CN 200610038437
Authority: CN
Inventors: 朱康洋
Original assignee: JIANGSU KANGXIANG GROUP Co
Current assignee: JIANGSU KANGXIANG GROUP Co
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: CN1331847C

Abstract

本发明提供了一种苯磺酰氯生产工艺方法，以苯和氯磺酸为原料，经磺化反应、水解稀释、静置分层、减压蒸馏制得苯磺酰氯成品，其中在磺化反应、水解稀释过程中产生的氯化氢气体通过降膜式吸收塔在微负压下吸收制成30％浓度的盐酸，在磺化反应后水解稀释时将30％浓度的盐酸滴入磺化液中；进行静置分层后增加漂料操作单元对物料进行漂洗。采用本发明工艺使氯化氢气体吸收系统由正压操作系统改为负压操作系统，避免了氯化氢气体向外泄漏；吸收效率接近100％，大大降低了环境污染；将30％浓度计算量的盐酸滴入磺化液中控制反应速度、温度和时间的工艺改进将硫酸浓度从20％左右提高到60－65％，解决了废硫酸由于酸浓度低很难处理被大量排放污染环境的问题。

Description

苯磺酰氯生产工艺方法

技术领域

本发明涉及有机化学的一般方法，特别是指一种苯磺酰氯生产工艺方法。

背景技术

现有的苯磺酰氯生产工艺采用苯与氯磺酸反应制得，由于反应产生的氯化氢气体以微正压输入平面吸收设备，吸收设备内的水吸收了氯化氢而放出热量使温度不断上升，吸收效果越来越差，由于受高温盐酸的作用使吸收系统的设备与接点很容易被腐蚀损坏，因而造成大量的氯化氢气体泄漏无法被吸收，尾气再经陶瓷吸收塔水喷淋吸收后排入下水道，严重污染周围环境。同时在磺化反应后磺化液被缓慢加入大量的冰水中进行水解稀释，因而产生浓度为20％左右的废硫酸，由于酸浓度较低很难处理，被大量排放，即严重污染了环境也增加了治理费用。因此现有的苯磺酰氯生产工艺有待进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就在于克服现有苯磺酰氯生产工艺的缺陷，提供一种采用负压降膜式吸收列管冷却塔进行氯化氢气体吸收、在磺化反应后进行水解稀释时通过将30％浓度的盐酸滴入磺化液中由反应与稀释过程放出的氯化氢带走能量，控制反应速度、温度和时间从而保证硫酸浓度为60-65％的苯磺酰氯生产改进型工艺方法。本发明的苯磺酰氯生产工艺方法以苯和氯磺酸为原料，经磺化反应、水解稀释、静置分层、减压蒸馏制得苯磺酰氯成品，其中在磺化反应、水解稀释过程中产生的氯化氢气体通过降膜式吸收塔在微负压下吸收制成30％浓度的盐酸，在磺化反应后水解稀释时将30％浓度的盐酸滴入磺化液中；进行静置分层后增加漂料操作单元对物料进行漂洗。生产工艺的控制条件如下：

(1)进料摩尔比配比苯∶氯磺酸＝1∶2.5-3

(2)磺化反应搅拌转速50-70转/分、反应温度25-55℃、

苯滴加反应时间3-5小时、

反应终点滴加反应结束继续搅拌0.5小时；

水解稀释搅拌转速30-45转/分、反应温度≤50℃、

控制盐酸滴加速度先慢后快50-200kg/小时、

滴加时间3-4.5小时，滴加完毕立即停止搅拌，静置分层；

静置分层静置时间1小时；

漂料洗去粗料中的极性物质使粗料呈半透明状；

蒸馏真空度≥0.096MPa、蒸馏物料温度160-180℃、

蒸馏速度130-160kg/小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.01-0.02MPa，水喷淋量4-8M³/小时。磺化反应原料氯磺酸要求含量≥96％，苯的规格为石油级或者焦化苯(硝化级)。磺化反应的反应过程如下：

水解稀释的反应过程如下：

水解稀释操作单元的30％浓度盐酸滴加量按照投料比与化学方程式进行计算，利用30％盐酸里的70％的水进行水解稀释、30％氯化氢以及过量的氯磺酸水解反应放出的氯化氢气体带走热量。氯化氢气体回收降膜式吸收塔系统为微负压操作系统，由耐酸泵将稀盐酸贮槽中的稀盐酸泵至吸收塔顶端与反应放出的氯化氢气体混合，受重力和微负压作用沿冷凝器列管内壁成膜状流下回入稀盐酸贮槽，当盐酸浓度达到30％后输入30％盐酸贮槽。由于氯化氢与水混溶放出热量，因此降膜式吸收塔通过列管冷却系统冷却，冷却温度≤45℃，少量的氯化氢尾气再经水喷射器吸收后供降膜式吸收塔吸收用水。在磺化反应后水解稀释时将30％浓度的计算量盐酸滴入磺化液，控制滴加速度先慢后快，滴加量50-200kg/小时；通过盐酸滴入可减缓苯磺酰氯的分解，利用60-65％硫酸比重大于苯磺酰氯比重可以将底部的硫酸分净，同时停止添加液碱进行中和的操作，在静置分层后增加漂料操作单元对物料进行漂洗。通过磺化反应生成的苯磺酰氯磺化液经水解稀释、静置分层分去60-65％废硫酸后，再进行漂洗至粗料呈半透明状。然后进行减压蒸馏，蒸馏过程中将头尾料放入小受器中送回漂料釜中继续洗涤，将清彻透明的精料放入大受器然后进行包装。苯磺酰氯生产工艺主要生产设备包括磺化反应釜、水解稀释釜、漂料釜、蒸馏釜、降膜式吸收塔、水喷射器、真空泵等。当进行生产时，按照进料配比将氯磺酸(HSO₃Cl)放入磺化反应釜，开动搅拌控制搅拌转速为50-70转/分，向磺化反应釜滴入苯进行磺化反应，控制反应温度25-55℃；磺化反应生成的磺化液送入水解稀释釜，将30％浓度的计算量盐酸滴入磺化液，滴加速度先慢后快每小时滴加量50-200kg，水解稀释时间3-4.5小时，然后将物料静置分层；磺化反应和水解稀释产生的氯化氢气体经降膜式吸收塔吸收，通过水喷射器使磺化反应、水解稀释反应和氯化氢气体吸收系统始终处于微负压状态，少量的氯化氢尾气再经水喷射器吸收后供降膜式吸收塔吸收用水，整个吸收系统真空度0.01-0.02MPa；经过物料静置分层液相分去的60-65％硫酸送入硫酸贮槽，同时将粗苯磺酰氯送入漂料釜漂洗，漂洗完毕物料送入蒸馏釜；经蒸馏釜蒸馏，控制真空度≥0.096MPa，蒸馏温度160-180℃，蒸馏速度130-160kg/小时，蒸馏过程中将头尾料送回漂料釜中继续洗涤，清彻透明的精料即为苯磺酰氯成品。苯磺酰氯成品的质量指标如下：

苯磺酰氯成品的质量指标

序号	项目	指标
序号	项目	指标	1	含量	≥99.5％
2	游离酸(以HCL计)	≤0.1％	1	含量	≥99.5％
2	游离酸(以HCL计)	≤0.1％	3	二苯砜	≤0.1％
4	色度(黑曾)	≤25	3	二苯砜	≤0.1％

本发明的优点就在于采用本发明的苯磺酰氯生产工艺方法，通过微负压降膜式吸收塔进行氯化氢气体吸收、在磺化反应后水解稀释时通过将30％浓度的计算量盐酸滴入磺化液中，从而能够缓慢放出氯化氢气体、带走能量，有效地控制了温度和反应时间，与老工艺将磺化液滴入冰水中冷却相比不再需用冰水进行冷却控制温度，节约了用冰；同时也省略了老工艺的用碱中和工序，使每吨产品节约用碱0.5吨以上，并且保证了60-65％的硫酸浓度。本发明工艺使氯化氢气体吸收系统由正压操作系统改为负压操作系统，避免了氯化氢气体向外泄漏；吸收效率接近100％，大大降低了环境污染，减少了材料消耗，吸收氯化氢气体回收的30％浓度盐酸由正压操作系统的0.7吨/吨产品提高到1.4吨/吨产品；将30％浓度计算量的盐酸滴入磺化液中控制反应速度、温度和时间的工艺改进将硫酸浓度从20％左右提高到60-65％，解决了废硫酸由于酸浓度低很难处理被大量排放污染环境的问题，减少了废硫酸生成量，在生产中60-65％废硫酸生成量约每吨产品2吨，可以用作磷肥生产企业生产磷肥用，在避免环境污染的同时又增加了企业的效益和社会效益；由于不再使用冰块冷却，避免了投入冰块时对设备的敲砸损坏进而对设备产生腐蚀的问题。本发明的苯磺酰氯生产工艺方法使原材料消耗稳定在氯磺酸2.3-2.4吨/吨产品，纯苯0.62-0.64吨/吨产品，因此本发明的苯磺酰氯生产工艺方法具有很好的市场推广前景。

附图说明

以下结合附图对本发明做进一步的说明；

图1是本发明的苯磺酰氯生产工艺流程示意图。

参照图1，本发明的苯磺酰氯生产工艺由磺化反应、水解稀释、静置分层、漂料、蒸馏等操作单元组成，其中在磺化反应和水解稀释过程中产生的氯化氢气体通过降膜式吸收塔吸收制成30％浓度的盐酸送入30％盐酸贮槽，30％浓度的盐酸一部分用作水解稀释过程使用，其余对外出售；在磺化反应后水解稀释时将30％浓度的计算量盐酸滴入磺化液至水解稀释结束进行静置分层，静置分层后60-65％硫酸送入60-65％硫酸贮槽对外出售，物料进一步通过漂料操作单元漂洗后送入蒸馏操作单元进行蒸馏，漂洗废水去废水治理站，经过蒸馏制得符合质量指标的苯磺酰氯成品。

具体实施方式

以下是本发明的一个实施例，本发明的实际使用并不局限于实施例。

实施例1 苯磺酰氯生产工艺

(一)原材料

氯磺酸含量≥96％，苏州精细化工有限公司生产，

苯石油级，扬子石化公司生产

(二)生产设备

序号设备名称规格型号材质数量

(1) 磺化反应釜容积 1500L 搪瓷 1台

(2) 水解稀释釜容积 2000L 搪瓷 1台

(3) 漂料釜容积 2000L 搪瓷 1台

(4) 蒸馏釜容积 1500L 搪瓷 1台

(5) 列管冷凝器换热面积10M²搪瓷 1台

(6) 水环真空泵型号2SK-6 1台

(7) 水喷射器自制聚丙烯 1台

(8)石墨聚丙烯降膜式吸收塔换热面积10M²石墨聚丙烯 1台

(三)生产控制条件

(1)进料摩尔比配比苯∶氯磺酸＝1∶2.5，

其中苯300kg、氯磺酸1120kg；

(2)磺化反应搅拌转速50转/分、反应温度25℃、

苯滴加反应时间3.5小时、

反应终点滴加反应结束继续搅拌0.5小时；

水解稀释搅拌转速30转/分、反应温度≤50℃、

盐酸总滴入量 588kg、

控制盐酸滴加速度先慢后快50-200kg/小时、

滴加时间3.5小时，滴加完毕立即停止搅拌，静置分层；

静置分层静置时间1小时；

漂料洗去粗料中的极性物质使粗料呈半透明状；

蒸馏真空度≥0.096MPa、蒸馏物料温度160-180℃、

蒸馏速度130-160kg/小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.01MPa，水喷淋量5m³/小时。

当进行生产时，按照进料配比将1120kg氯磺酸(HSO₃Cl)放入磺化反应釜，开动搅拌控制搅拌转速为50转/分，向磺化反应釜滴入300kg苯进行磺化反应，苯滴加反应时间3.5小时，控制反应温度25℃；磺化反应生成的磺化液送入水解稀释釜，将30％浓度的588kg的计算量盐酸滴入磺化液，滴加速度先慢后快每小时滴加量50-200kg，控制反应温度小于50℃，水解稀释时间3.5小时，然后将物料静置分层；磺化反应和水解稀释产生的氯化氢气体经降膜式吸收塔吸收，水喷淋量5m³/小时，通过水喷射器使磺化反应、水解稀释反应和氯化氢气体吸收系统始终处于微负压状态，少量的氯化氢尾气再经水喷射器吸收后供降膜式吸收塔吸收用水，整个吸收系统真空度0.01MPa；经过物料静置分层液相分去的60％硫酸送入硫酸贮槽，同时将粗苯磺酰氯送入漂料釜漂洗，漂洗完毕物料送入减压蒸馏釜；经蒸馏釜蒸馏，控制真空度≥0.096MPa，蒸馏温度160-180℃，蒸馏速度130-160kg/小时，蒸馏过程中将头尾料送回漂料釜中继续洗涤，清彻透明的精料即为苯磺酰氯成品。苯磺酰氯成品的质量指标如下：1、含量99.52％，2、游离酸(以HCL计)≤0.1％，3、二苯砜≤0.09％，4、色度(黑曾)≤25。

实施例2 苯磺酰氯生产工艺

(一)原材料同实施例1。

(二)生产设备同实施例1。

(三)生产控制条件

(1)进料摩尔比配比苯∶氯磺酸＝1∶3，

其中苯300kg、氯磺酸1343kg；

(2)磺化反应搅拌转速70转/分、反应温度≤55℃、

苯滴加反应时间5小时、

反应终点滴加反应结束继续搅拌0.5小时；

水解稀释搅拌转速45转/分、反应温度≤50℃、

盐酸总滴入量678kg、

控制盐酸滴加速度先慢后快50-200kg/小时、

滴加时间4.5小时，滴加完毕立即停止搅拌，静置分层；

静置分层静置时间1小时；

漂料洗去粗料中的极性物质使粗料呈半透明状；

蒸馏真空度≥0.096MPa、蒸馏物料温度160-180℃、

蒸馏速度130-160kg/小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.02MPa，水喷淋量6m³/小时。

当进行生产时，按照进料配比将1343kg氯磺酸(HSO₃Cl)放入磺化反应釜，开动搅拌控制搅拌转速为70转/分，向磺化反应釜滴入300kg苯进行磺化反应，苯滴加反应时间5小时，控制反应温度小于55℃；磺化反应生成的磺化液送入水解稀释釜，将30％浓度的678kg计算量盐酸滴入磺化液，滴加速度先慢后快每小时滴加量50-200kg，控制反应温度小于50℃，水解稀释时间4.5小时，然后将物料静置分层；磺化反应和水解稀释产生的氯化氢气体经降膜式吸收塔吸收，水喷淋量6m³/小时，通过水喷射器使磺化反应、水解稀释反应和氯化氢气体吸收系统始终处于微负压状态，少量的氯化氢尾气再经水喷射器吸收后供降膜式吸收塔吸收用水，整个吸收系统真空度0.02MPa；经过物料静置分层液相分去的65％硫酸送入硫酸贮槽，同时将粗苯磺酰氯送入漂料釜漂洗，漂洗完毕物料送入蒸馏釜；经蒸馏釜蒸馏，控制真空度≥0.096MPa，蒸馏温度160-180℃，蒸馏速度130-160kg/小时，蒸馏过程中将头尾料送回漂料釜中继续洗涤，清彻透明的精料即为苯磺酰氯成品。苯磺酰氯成品的质量指标如下：1、含量99.6％，2、游离酸(以HCL计)≤0.08％，3、二苯砜≤0.08％，4、色度(黑曾)≤25。

Claims

1、一种苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于以苯和氯磺酸为原料，经磺化反应、水解稀释、静置分层、减压蒸馏制得苯磺酰氯成品，其中在磺化反应、水解稀释过程中产生的氯化氢气体通过降膜式吸收塔在微负压下吸收制成30％浓度的盐酸，在磺化反应后水解稀释时将30％浓度的盐酸滴入磺化液中；进行静置分层后增加漂料操作单元对物料进行漂洗。

2、根据权利要求1所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于生产工艺的控制条件如下：

(1)进料摩尔比配比苯∶氯磺酸＝1∶2.5-3

(2)磺化反应搅拌转速50-70转/分、反应温度25-55℃、

苯滴加反应时间3-5小时、

反应终点滴加反应结束继续搅拌0.5小时；

水解稀释搅拌转速30-45转/分、反应温度≤50℃、

控制盐酸滴加速度先慢后快50-200kg/小时、

滴加时间3-4.5小时，滴加完毕立即停止搅拌，静置分层；

静置分层静置时间1小时；

漂料洗去粗料中的极性物质使粗料呈半透明状；

蒸馏真空度≥0.096MPa、蒸馏物料温度160-180℃、

蒸馏速度130-160kg/小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.01-0.02MPa，水喷淋量4-8M³/小时。

3、根据权利要求1所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于磺化反应原料氯磺酸要求含量≥96％，苯的规格为石油级。

4、根据权利要求1所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于磺化反应原料氯磺酸要求含量≥96％，苯的规格为焦化苯。

5、根据权利要求1所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于苯磺酰氯成品的质量为含量≥99.5％，以HCL计游离酸≤0.1％，二苯砜≤0.1％，色度(黑曾)≤25。

6、根据权利要求1或2所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于生产的工艺控制条件为：

(1)进料摩尔比配比为苯∶氯磺酸＝1∶2.5，其中苯300kg、氯磺酸1120kg；

(2)磺化反应搅拌转速50转/分、反应温度25℃、苯滴加反应时间3.5小时；

水解稀释搅拌转速30转/分、盐酸总滴入量588kg、盐酸滴加时间3.5小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.02MPa，水喷淋量5m³/小时。

7、根据权利要求1或2所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于生产的工艺控制条件为：

(1)进料摩尔比配比为苯∶氯磺酸＝1∶3，其中苯300kg、氯磺酸1243kg；

(2)磺化反应搅拌转速70转/分、反应温度55℃、苯滴加反应时间5小时；

水解稀释搅拌转速45转/分、盐酸总滴入量678kg、盐酸滴加时间4.5小时；

降膜式吸收氯化氢真空度0.02MPa，水喷淋量6m³/小时。

8、根据权利要求1或4所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于苯磺酰氯成品的质量为含量99.52％，二苯砜≤0.09％。

9、根据权利要求1或4所述的苯磺酰氯生产工艺方法，其特征在于苯磺酰氯成品的质量为含量99.6％，以HCL计游离酸≤0.08％，二苯砜≤0.08％。