一种烷基苯磺酰氯的工业化生产方法技术

本发明专利技术是一种烷基苯磺酰氯的工业化生产工艺，用烷基苯与液体三氧化硫在液体二氧化硫、液体石蜡、石油醚、Ｃ↓［１］～Ｃ↓［４］的卤代烃、９０～１２０＃溶剂油、Ｃ↓［４］～Ｃ↓［８］烷烃等溶剂中利用管道反应器连续或釜式间歇磺化反应，反应生成的产物再直接与氯磺酸再次利用管道反应器连续或釜式间歇进行酰氯化反应生成烷基苯磺酰氯，水洗后后分酸再脱溶生成产品烷基苯磺酰氯。该工艺过程中没有氯化氢气体产生，为实现管道连续化生产创造了可能，生产系统危险化学物质的大大减少，同时减少装置的投资，提高经济效益；另外，用三氧化硫代替氯磺酸作磺化，不但实现了清洁生产，而且大大降低了原材料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种垸基苯磺酰氯的工业化生产方法，更具体地说涉及在溶剂中利用液体三氧化硫和氯磺酸连续化或间歇化生产垸基苯磺酰氯的新工艺
技术介绍
烷基苯(苯、甲苯、乙苯等)经氯磺化反应生成的垸基苯磺酰氯是重 要的精细化工产品，是医药、染料、颜料、塑料助剂工业的重要中间体， 用途非常广泛。目前工业上生产烷基苯磺酰氯的方法有几种，但大多是以烷基苯与过 量氯磺酸反应再水解过量氯磺酸生成，只是考虑到异构体的产生量而在磺 化反应时添加不同的助剂，如氧氯化磷、无机铵盐、碱金属或碱土金属等， 同时在反应温度和水解方式等方面有一些改变，相关技术参见德国专利DE1172258， DE1112978，美国专利US3686300,日本专利JP昭56-46860， 中国专利CN1824649、 CN1405151、 CN1049213C， CN1436773A等。传统工艺的工艺流程(图1)采用烷基苯直接与过量氯磺酸反应，会 产生大量的废硫酸和废盐酸，难以处理，三废污染大；而且后期物料与废 酸的分离不易；同时大量氯磺酸的使用，导致合成成本过高，生产缺乏竞 争力；在大规模生产过程中，由于间歇反应系统中大量氯磺酸的使用，生 产装置的安全性非常差。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种烷基苯磺酰氯的工业化生产工艺，以减少对 环境的污染，提高生产装置的安全性，降低生产成本。 本专利技术的技术方案如下 1)磺化反应烷基苯与液体三氧化硫在溶剂存在下，在-20 8(TC条 件下，利用管道反应器连续磺化反应或釜式间歇磺化反应；2)酰氯化反应上述磺化反应1)生成的产物再直接与氯磺酸，在-20 8(TC条件下，利用管道反应器连续或釜式间歇迸行酰氯化反应生成 烷基苯磺酰氯，稍微过量的氯磺酸再水解，然后分酸再脱溶生成垸 基苯磺酰氯。所述的垸基苯苯环上的取代基为含0 10个碳的烷基。上述制备方法磺化反应l)中所述的溶剂包括液体二氧化硫、液体石蜡、石油醚、Q C4的卤代烃、90 120射容剂油或者C4 Q烷烃；所述液体三氧化硫的重量百分比浓度为1 100%，烷基苯的重量百分比浓度为1 100%，烷基苯与液体三氧化硫的摩尔比为l: 0.5 2.5。上述酰氯化反应2)中氯磺酸的投料量为垸基苯与氯磺酸的摩尔比为l: 0.5 3.5。本专利技术的烷基苯磺酰氯生产工艺流程如图2所示，其反应式如下-20 80°C垸基苯+ scv溶剂^0 2小时-^垸基苯磺酸/溶剂烷基苯磺酸/溶剂+ C1S03H--^烷基苯磺酰氯+H2S040 10小时通过管道连续化生产，可以实现生产系统危险化学物质的大大减少，不但实现系统的本质安全性，同时减少装置的投资，提高经济效益。-通过液体三氧化硫替代部分氯磺酸，不但可以实现生产成本上的大幅 度降低，而且可以实现废酸和废气排放的大幅度降低，达到减排的目的。通过溶剂参与反应，使整个流程液体化，不但为管道连续流程提供了 可能，而且可以直接实现废酸的直接分离。同时上述制备方法可以实现烷基苯磺酸的副产，大大提高装置的运行 效率。本专利技术的有益效果本专利技术改用液相三氧化硫作磺化剂，这在有机合成中是最经济的合成 方式，不产生任何污染，仅为三氧化硫接入苯环上，是绿色清洁合成工艺， 比传统上用氯磺酸磺化有质的飞跃。产物烷基苯磺酸进一步与氯磺酸反应也没有氯化氢气体产生，完全没有废盐酸产生，副产硫酸也比传统工艺大 大减少，具有明显的清洁生产特点。同时由于采用管道化反应，能耗大大 减少。由于三氧化硫分子量相对较小，而且价格不足氯磺酸的一半，使用 三氧化硫代替氯磺酸磺化使生产成本大幅度降低。另外，新工艺中溶剂的 使用，大大降低了液体三氧化硫的活性，使直接磺化变为可能，提高了收 率。同时随着溶剂比例的变化，可以直接起到部分定位作用。本专利技术的生产工艺整个反应过程中均没有氯化氢气体产生，可以实现 管道连续化反应，生产稳定易于控制，而且同等生产规模系统中存放的危 险化学品量少、本质安全度好。这避免了传统工艺中采用间歇反应，生产 难以控制，无组织氯化氢排放较多，而且同等生产规模系统中存放的危险 化学品量大造成本质安全度差，能耗高的缺点。附图说明图l:烷基苯磺酰氯的传统生产工艺流程图。图2:本专利技术烷基苯磺酰氯的生产工艺流程图。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但实施例不限制本专利技术 的保护范围。实施例1通过计量泵将流量39kg/h、浓度20%的苯(液体石蜡)溶液经冷却后 与经过予冷的流量16kg/h、浓度50%的液体三氧化硫(液体石蜡)溶液在 同时注入带有搅拌器、温度计和加料口的500ml四口烧瓶连续磺化管道反 应器中，控制在温度50 6(TC下反应。反应完的料液与流量11.6kg/h的氯 磺酸一起进入连续氯化管道反应器中，控制反应温度60 70°C，反应完进 入连续脱溶系统，脱完溶剂后进入结晶系统分离出苯磺酰氯产品16.4kg/h， 产品纯度97%,收率90.1 %。氯仿500kg，开动搅拌，控制温度60 7(TC下滴加液体三氧化硫/氯仿溶液 1600kg (其中三氧化硫浓度50%)，滴完保温l小时，然后在60 7(TC加 1160kg氯磺酸，滴完升温至70 8(TC下保温1小时。冷却到2(TC加少量水 洗涤，分层，溶剂层脱溶，得甲基苯磺酰氯产品1860kg，纯度95%，收率 92.8%。实施例3在带有搅拌器、温度计和加料口的500ml四口烧瓶中加入液体石蜡10 克，开动搅拌，然后同时滴加苯0.1mol和液体三氧化硫0.05mo1 (其中含 液体石蜡10克)，控制在温度-20 0。C下反应，滴完保温2小时，然后在 -2(TC加0.35mol氯磺酸，滴完升温至60 7(TC下保温2小时。冷却到20 。C加少量水洗涤，分层，溶剂层脱溶，得苯磺酰氯产品16.4克，纯度97%， 收率90.1%。实施例4在带有搅拌器、温度计和加料口的500ml四口烧瓶中加入甲苯O.lmol (其中含氯仿5克)，开动搅拌，控制温度60 80。C下滴加液体三氧化硫 0.25mol(其中含氯仿100克)，滴完保温1小时，然后在60 70。C力口 0.05mol 氯磺酸，滴完升温至-20 (TC下保温1小时。冷却到2(TC加少量水洗涤， 分层，溶剂层脱溶，得甲基苯磺酰氯产品18.6克，纯度95%，收率92.8%。权利要求1.，包括如下步骤1)磺化反应烷基苯与液体三氧化硫在溶剂存在下，在-20～80℃条件下，利用管道反应器连续磺化反应或釜式间歇磺化反应；2)酰氯化反应上述磺化反应1)生成的产物再直接与氯磺酸，在-20～80℃条件下，利用管道反应器连续或釜式间歇进行酰氯化反应生成烷基苯磺酰氯，稍微过量的氯磺酸再水解，然后分酸再脱溶生成烷基苯磺酰氯。2. 根据权利要求l所述的烷基苯磺酰氯的工业化生产方法，其特征在于， 所述的烷基苯苯环上的取代基为含0 10个碳的烷基。3. 根据权利要求l所述的烷基苯磺酰氯的工业化生产方法，其特征在于， 磺化反应l)中所述的溶剂包括液体二氧化硫、液体石蜡、石油醚、C, C4的卤代烃、90 12(^溶剂油或者C4 Q垸烃。4. 根据权利要求l所述的烷基苯磺酰氯的工业化生产方法，其特征在于， 磺化反应l)中液体三氧化硫的重量百分比浓度为1 100%，烷基苯的 重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烷基苯磺酰氯的工业化生产方法，包括如下步骤：１）磺化反应：烷基苯与液体三氧化硫在溶剂存在下，在－２０～８０℃条件下，利用管道反应器连续磺化反应或釜式间歇磺化反应；２）酰氯化反应：上述磺化反应１）生成的产物再直接与氯磺酸，在－２０～８０℃条件下，利用管道反应器连续或釜式间歇进行酰氯化反应生成烷基苯磺酰氯，稍微过量的氯磺酸再水解，然后分酸再脱溶生成烷基苯磺酰氯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宏亮，邓建军，屠力冬，陈奇文，余锡恒，胡文俊，顾群峰，
申请(专利权)人：浙江嘉化集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]