硫氯化异丁烯的合成方法技术

公开了一种硫氯化异丁烯的合成方法，其包括：将异丁烯与单氯化硫分别通入反应器中，其中，所述异丁烯与单氯化硫均为流体。还公开了硫氯化异丁烯的合成方法在合成硫化异丁烯的工艺中的应用。

Synthesis of isobutylene sulphide

A synthesis method of sulfur chlorinated isobutene is disclosed, which comprises: the isobutene and sulfur monochloride are respectively fed into the reactor, wherein the isobutene and sulfur monochloride are fluids. The synthesis of isobutylene sulphide is also applied to the synthesis of isobutylene sulfide.

【技术实现步骤摘要】
硫氯化异丁烯的合成方法
本专利技术涉及一种硫烯类化合物的合成方法，具体的说，本专利技术涉及利用单氯化硫和异丁烯合成硫化异丁烯中间体硫氯化异丁烯的方法。技术背景有机硫极压剂是目前用量很大的一种添加剂，其包括硫脂、硫烷、硫芳、硫苄、硫萜、硫酮、硫烯等结构。具有不同硫含量的各种有机硫极压剂在工业生产中应用极为广泛。这其中，由于硫化异丁烯含硫量高，极压抗磨性强，油溶性好，铜腐蚀性小，毒性低，色泽浅，用量少，特别适合在生产上调整极压剂的硫指数，可以生产出不同含硫量和不同活性的硫化异丁烯产品，满足各种润滑油、脂和金属加工的特定要求，在含硫极压剂中占有重要地位。现在的技术中，硫化异丁烯的合成方法主要包括高压法和低压法。其中，低压法以异丁烯、单氯化硫为主要原料，反应包括加成和硫化脱氯两步。硫氯化异丁烯是第一步加合反应的产物(也称加合物)。例如，黄锦霞的“硫化异丁烯的合成”(《精细化工》1988年第5卷第5期)公开了以异丁烯、单氯化硫为主要原料的低压法制备硫化异丁烯，其合成路径为：硫化异丁烯的传统低压法合成工艺多为间歇釜式反应，即将单氯化硫投料进入反应釜中，加入催化剂，搅拌下通入异丁烯，控制反应温度。其中，单釜反应时间通常需要28～32小时，限制了产量的提高；由于釜式反应温度不易控制，导致产品颜色偏深；高放热反应对反应釜的换热要求又会导致巨大的能量消耗。此外，传统工艺中常采用气/汽-液接触式反应来合成硫氯化异丁烯。例如，CN102949976A公开了采用气液反应釜进行异丁烯与单氯化硫的反应，以生产硫氯化异丁烯。CN201258305Y公开了采用换热式加合塔生产硫氯化异丁烯的系统，其中，异丁烯经汽化器汽化后通入反应系统与液态单氯化硫接触。现有的气/汽液接触式反应会使得异丁烯无法与单氯化硫充分反应就被排放到了反应容器的空腔中，导致气体大量滞留，不但使反应容器内压强增大影响反应，而且会影响反应效率，浪费大量原料。并且，单氯化硫与异丁烯反应过程极为剧烈，反应过程放出大量热，若不能很好的控制进气量易导致反应容器内温度过高，反应温度难以得到有效控制；同时高温易导致单氯化硫分解，副产物量增多，降低了收率，提高了生产成本。此外，异丁烯的进气量难以得到有效控制，会导致反应溶液中局部温度过高，副产物增多。因此，本领域需要开发一种合成硫氯化异丁烯的方法，其能够弥补传统低压法生产的不足，且易于控制，生产效率高，三废处理量小。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种合成硫氯化异丁烯的方法，其易于控制，生产效率高，三废处理量小。本专利技术的一个方面涉及一种合成硫氯化异丁烯的方法，其包括：将异丁烯与单氯化硫分别通入反应器中；其中，所述异丁烯与单氯化硫均为流体。本专利技术的又一个方面涉及本专利技术的合成硫氯化异丁烯的方法用于进一步合成硫化异丁烯中的应用。具体实施方式本专利技术提供一种合成硫氯化异丁烯的方法，所述方法包括：将异丁烯与单氯化硫通入反应器中。在本专利技术方法中，将异丁烯与单氯化硫分别通入反应器中。用于分别通入异丁烯与单氯化硫的方式无特别限制；在一些示例性实例中，异丁烯与单氯化硫通过柱塞泵分别通入反应器中。适用的异丁烯与单氯化硫也无特别的限制，可以是市售的异丁烯和单氯化硫。在本专利技术方法中，通入反应器的异丁烯与单氯化硫均为流体。在本专利技术方法中，异丁烯与单氯化硫的进料摩尔比为1.5:1～2.5:1，例如1.8:1～2.2:1；优选1.9:1～2.1:1。本专利技术方法中，所用的反应器具体为管道式反应器。本专利技术中，“管道式反应器”意指在管道、通道或微通道中进行反应的反应器。在一些具体实例中，所述反应器选自：管式反应器、微通道反应器、微混合反应器，或其两种或更多中的组合。本专利技术中，“管式反应器”意在表示一种呈管状、具有较大长径比的连续操作反应器。管式反应器的结构可选自：单管结构或多管并联结构。管式反应器可选自：无内件(即空管)管式反应器，即，管内没有例如用于搅拌、混合等的结构或器件；有内件管式反应器，即，管内配有例如用于搅拌、混合等的结构(例如内螺旋管)或器件；填充型管式反应器，即，管内填充有颗粒状物质(例如催化剂)，或其两种或更多中的组合。在本专利技术的一些实例中，采用无内件管式反应器。在此类实例中，所述无内件管式反应器通常具有毫米级的内径尺寸，例如，0.1mm～10mm。在示例性实例中，无内件管式反应器一般具有1mm～10mm的内径，例如，1mm～9mm，如1mm～8mm。在本专利技术的另一些实例中，采用有内件管式反应器。所述有内件管式反应器的内部可具有能够进行螺旋搅拌的结构。在此类实例中，所述有内件管式反应器的长度一般为0.3～5m，例如，0.4～4m，如0.5～3m。在示例性的实例中，所述有内件管式反应器的内径一般为15～550mm，例如，20～520mm，如25～500mm。在本专利技术的一些实例中，所用管式反应器还设置有控温装置，以控制管式反应器内反应体系的温度。在本专利技术的一些实例中，所用管式反应器还可后接延时管。本专利技术中，“微反应器”是指用微加工技术制造的用于进行反应的三维结构元件或包括换热、混合、分离、控制等各种功能的高度集成的微反应系统，通常含有当量直径为微米级(例如，特征尺寸在10～1000μm之间)的流体流动通道。因为化学反应就发生在这些通道中，所以微反应器又称作“微通道反应器”。在采用微通道反应器的示例性实例中，微通道反应器一般具有0.2mm～2.5mm的内径，例如，0.25mm～2.2mm，如0.2mm～2mm。在一些实例中，所述微通道反应器具有1～500mL的持液量，例如，5～200mL，如10～88mL。本专利技术中，“微混合反应器”意指其中能够使反应物料在毫秒级的时程内迅速均匀混合的反应器。在采用微混合反应器的示例性实例中，微混合反应器优选后接延时管。在一些实例中，所述延时管的长度为10～30m。在一些实例中，所述延时管内径为1～3mm。在本专利技术方法中，设置所述反应器具有出口背压，即，背压大于反应温度下异丁烯与硫化氢的饱和蒸气压，以保证反应形式为液-液反应。在一些实例中，所述出口背压设置为≥0.2MPa，例如，≥0.3MPa。在一些示例性的实例中，出口背压可通过在出口处设置背压阀来实现。本专利技术方法中，反应器内的压力可通过背压阀调节与控制。在一些实例中，反应压力控制在大于反应温度下的异丁烯与硫化氢的饱和蒸汽压。在一些实例中，所述反应压力设置为≥0.2MPa，例如，≥0.3MPa。本专利技术方法中，合成反应无需催化剂即可进行。在本专利技术方法中，所述反应器中的反应温度控制在10～40℃，优选控制在15～35℃，例如，15～30℃、20～35℃、25～35℃等，或以上述任意两个数值为端点形成的范围。在一个较好实例中，分段控制所述反应器中的反应温度。在一些实例中，将所述反应器总体积的前10％～30％分为前段，以进行预混和初步反应；将所述反应器总体积的后70％～90％分为后段，以进行进一步反应。在一些实例中，将反应器前段的温度控制在15～25℃，反应器后段的温度控制在25～35℃以进行合成。专利技术人经长期研究发现，分段控温能够更好地控制反应，使反应更温和地进行，同时减少副反应的发生。反应温度的控制手段无特别的限制，采用本领域常规手段即可，例如，可采用冷热一体机进行温度控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫氯化异丁烯的合成方法，其包括：将异丁烯与单氯化硫分别通入反应器中，其中，所述异丁烯与单氯化硫均为流体。

【技术特征摘要】
1.一种硫氯化异丁烯的合成方法，其包括：将异丁烯与单氯化硫分别通入反应器中，其中，所述异丁烯与单氯化硫均为流体。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应器为管道式反应器；在一些实例中，所述反应器选自：管式反应器、微通道反应器、微混合反应器，或其两种或更多种的组合；在一些实例中，所述反应器还后接延时管。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应器设置出口背压。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述出口背压设置≥0.2MPa，例如，≥0.3MPa。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，异丁烯与单氯化硫的进料摩尔比为1.5:1～2.5:1，例如1.8:1～2.2:1；优选1.9:1～2.1:1。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应器中的反应温度控制在10～40℃，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁全有，李日翔，李宁，杨安明，张海波，肖淑焕，
申请(专利权)人：山东豪迈化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37