利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法技术

本发明专利技术提供一种利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法，包括：将二硫化碳、水配料形成混合液，再将上述混合液和氯气分别连续性送入上述反应塔中进行反应，合成上述全氯甲硫醇；上述反应塔为三层进料塔式反应器；上述反应塔内反应温度不高于35℃。本发明专利技术的方法能解决单釜全混反应的返混和副产物多、原料利用率和生产效率低、安全性低的问题；连续化生产能精减生产设备，提高反应转化率和选择性，提升原料利用率，进而提高生产效率和产量，降低生产成本，也提高了生产安全性，反应副产物经过吸收回收，能作为工业品出售，提高了原料的综合利用价值。用价值。用价值。

【技术实现步骤摘要】
利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法


[0001]本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法。

技术介绍

[0002]全氯甲硫醇，外文名Perchloromethyl Mercaptan，CAS号594
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42
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3，分子式为CCl3SCl，分子量185。该品是合成染料、农药等有机合成的重要中间体。例如：过氯甲硫醇分别与1,2,3,6
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四氢苯二甲酰亚胺和邻苯二甲酰亚胺合成，即可制农药杀菌剂克菌丹和灭菌丹，同时也是氯唑灵合成的重要中间体。该类农药品种虽老，但在国际市场上年销量上万吨，是现代新品种农用杀菌剂难以替代的。为此开发该类杀菌剂的中间体，是当务之急。
[0003]目前全氯甲硫醇的合成方法多采用间歇式合成，即将2只反应釜串联，在各自反应釜中按比例投入二硫化碳和水，搅拌并控制温度，再从第一只反应釜通入氯气，没反应完全的Cl2和副产HCl夹带汽化的CS2经过冷凝器分离，CS2回流到第一只反应釜，Cl2和副产HCl进入到第二只反应釜，Cl2继续和CS2反应，副产HCl和微量Cl2进入到盐酸合成及尾气中和处理。该类合成方法主要存在以下几种缺点：(1)反应时间较长，Cl2和产品长时间接触导致副产增加，降低产品品质；(2)频繁投料耽误时间，生产效率低，同时也降低了单位时间的产量；(3)间歇釜通常反应物料量大，二硫化碳极度易燃，氯气毒性高，合成到后期，随着反应釜内的CS2不断降低，釜压会不断升高，有气体泄漏风险，反应危险性高，易出现物料的跑、冒、滴、漏，对工人的身体健康造成极大危害，同时也容易造成环境污染。
[0004]近年来，专利技术人为了提高生产效率，氯化釜不断增大，目前已经增大到5m3反应釜，但由于监管力度和氯化自身安全隐患，继续采用增大反应釜容积的方式扩大生产规模，已经很难在实际生产中实现了。另外单釜多套生产的人工投入较大，这与监管要求(危化工艺必须严控操作人员数量)大相径庭。因此，研究和开发新的连续化合成方法有利于实现安全生产、节约生产成本的目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法，用以解决单釜全混反应的返混和副产物多、原料利用率和生产效率低、安全性低的问题；连续化生产能精减生产设备，提高反应转化率和选择性，提升原料利用率，进而提高生产效率和产量，降低生产成本，也提高了生产安全性。
[0006]具体地，本专利技术提供一种利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法，包括：
[0007]将二硫化碳、水配料形成混合液，再将上述混合液和氯气分别连续性送入上述反应塔中进行反应，合成上述全氯甲硫醇；
[0008]上述反应塔为三层进料塔式反应器；
[0009]上述反应塔内反应温度不高于35℃。
[0010]在具体实施方案中，二硫化碳和氯气的投料量为1kg:5
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5.5L。将反应体系控制在
该比例下，有利于提高反应效果，尤其是提高二硫化碳转化率，降低副反应发生率，从而提高产品纯度和收率。
[0011]在具体实施方案中，混合液中二硫化碳和水的质量比为1:1
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1.1，上述混合液的温度不高于10℃。
[0012]在具体实施方案中，上述反应塔的第一层进料如下：混合液进料量为二硫化碳和水的总量的15
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20wt％，进料流量为0.8
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1.2L/min；氯气的流量为5
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7.5L/min。
[0013]进一步设置为，第一层进料反应后的反应液送入反应塔底混合釜内，再由混合釜泵入反应塔内进行回流。
[0014]在具体实施方案中，上述反应塔的第二层进料如下：上述反应塔底混合釜内的物料反应到全氯甲硫醇含量大于70％后，将剩余混合液由调配釜泵入反应塔第二层进料口，并调整氯气进料流量，混合液经过分布器后与氯气发生反应。
[0015]进一步设置为，混合液进料量为二硫化碳和水的总量的80
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85wt％，进料流量为1.8
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2.5L/min；氯气的流量为10
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15L/min。
[0016]进一步设置为，第二层进料反应后的反应液引流到初品罐，取样检测全氯甲硫醇含量大于90％后开始二级采出。
[0017]进一步设置为，二级采出物料的采料量为4
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7L/min，二级采出物料从初品罐继续泵入反应塔第三层进料口进行回流。
[0018]在具体实施方案中，上述反应塔的第三层进料如下：二级采出物料开始回流后，调整氯气进料量为130
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150L/min。
[0019]进一步设置为，反应塔的第三层设置采出口进行取样检测，测得采出液中全氯甲硫醇含量≥95wt％、CS2含量≤2wt％、CCl4含量≤2wt％，即为反应完成，然后将反应塔内成品采出至成品罐。采用连续进料的方式，能提高反应选择性，还能降低反应系统中的物料量，提高了反应安全性和可控性。
[0020]在具体实施方案中，副产HCl从塔的顶部排出到盐酸合成设备，利用密度差自流分层到蒸馏釜，使用阶梯升温的方式将氯化氢和水分离回收。
[0021]在具体实施方案中，反应塔混合釜内物料利用密度差，将上层的盐酸和硫酸的混合液自流到一级反应釜，将上述混合液中的微量CS2经冷凝器回流进反应塔底混合釜，气相HCl进入盐酸合成设备；剩余物料溢流到二级反应釜，气相HCl经过冷凝器后去盐酸合成设备；液相继续溢流至三级反应釜，气相经冷凝器冷凝后回收；液相继续溢流到四级反应釜，气相经冷凝器冷凝后回收，釜内液体达到硫酸含量≥75wt％后采出。
[0022]进一步设置为，一级反应釜的釜温控制为45
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50℃，二级反应釜的釜温控制为75
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85℃，三级反应釜的釜温控制为95
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105℃，四级反应釜的釜温控制为135
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145℃。
[0023]在具体实施方案中，反应最终采出的产品和副产品中全氯甲硫醇纯度≥95wt％，副产盐酸含量≥31wt％，副产硫酸含量≥70wt％。连续化合成方法使得物料反应所需时间短，获得高转化率、高收率和高选择性，相比于现有技术大大提高了反应效率。
[0024]本专利技术提供的连续化合成方法，通过利用三层进料塔式反应器进行连续化进料的手段，实现以下有益效果：
[0025]1)采用塔式反应器进行连续化反应，生产过程能全部采用DCS和SIS控制，生产设备精减而成本降低，整个环节不产生废水，相比于现有技术的单釜全混反应，能够有效避免
返混，降低串联副反应，提高了选择性；
[0026]2)本专利技术合成方法改变了原来的单批次多级串联方式，采用混合液在塔内分散后与氯气混合反应，从而大大的增加了物料接触面积，提高了产品转化率和产品质量，也提高了生产效率，缩短了反应时间，进而提高了产量；
[0027]3)使用连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用反应塔连续化合成全氯甲硫醇的方法，其特征在于，包括：将二硫化碳、水配料形成混合液，再将所述混合液和氯气分别连续性送入所述反应塔中进行反应，合成所述全氯甲硫醇；所述反应塔为三层进料塔式反应器；所述反应塔内反应温度不高于35℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二硫化碳和氯气的投料量为1kg:5
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5.5L。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合液中二硫化碳和水的质量比为1:1
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1.1，所述混合液的温度不高于10℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应塔的第一层进料如下：混合液进料量为二硫化碳和水的总量的15
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20wt％，进料流量为0.8
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1.2L/min，氯气的流量为5
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7.5L/min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应塔的第二层进料如下：所述反应塔底混合釜内的物料反应到全氯甲硫醇含量大于70％后，将剩余混合液由调配釜泵入反应塔第二层进料口，并调整氯气进料流量，混合液经过分布器后与氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛志建，何小虎，郭时贵，曾关景，
申请(专利权)人：内蒙古同创高科化学有限公司，
类型：发明
国别省市：