專利名稱：一種高純甲基磺酰氯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種高純甲基磺酰氯的制備方法。
背景技術(shù)：
甲基磺酰氯是一種重要的有機化合物。它是生產(chǎn)甲基磺酸和許多醫(yī)藥、農(nóng)藥中間 體。目前，生產(chǎn)甲基磺酰氯的常用方法是采用二甲基二硫的氯氣濕法氧化工藝。該工藝具 有生產(chǎn)條件溫和、投資小、工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點。其具體路線是將二甲基二硫與水 通過相轉(zhuǎn)移催化劑乳化混合，緩慢通入氯氣，不斷生成甲基磺酰氯。甲基磺酰氯與水相分層 后進行減壓蒸餾提純。收集甲基磺酰氯餾分，產(chǎn)品含量可達到99. 5% (GC)。但是，二甲基二硫中含有一定量的二甲基多硫，在與氯氣反應(yīng)的過程中，二甲基多 硫被氧化為硫酸。減壓蒸餾的過程中，由于蒸餾設(shè)備等的缺陷，使部分硫酸隨甲基磺酰氯一 起進入產(chǎn)品中，使甲基磺酰氯中硫酸的含量大于lOOppm。含有硫酸的甲基磺酰氯在有機合 成中有不利影響。利用含有硫酸的甲基磺酰氯水解合成的甲基磺酸中也含有硫酸，不能滿 足電鍍要求。一般的處理硫酸的方法是采用加入鋇鹽沉淀。但是，由于鋇是重金屬，過量的 重金屬鋇鹽會給產(chǎn)品質(zhì)量帶來致命的影響。同時，在氯氣與二甲基二硫的反應(yīng)過程中，會發(fā) 生甲基的氯取代副反應(yīng)，使產(chǎn)品中含有一定量的氯甲基磺酰氯等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)在電鍍中 具有極大的不利影響。因此，生產(chǎn)低硫酸鹽含量和低氯取代副產(chǎn)物的甲基磺酰氯具有十分 重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種減少成品中硫酸鹽含量和其他反應(yīng)副產(chǎn)物的高純甲基 磺酰氯的制備方法。本發(fā)明一種高純甲基磺酰氯的制備方法，其步驟如下(1)水與二甲基二硫按照水過量30 100 %的比例投入反應(yīng)釜中，加入少量相轉(zhuǎn) 移催化劑TX10，釜內(nèi)隔絕光線的條件下向反應(yīng)釜加套內(nèi)通入鹽水降溫，然后緩慢從釜底通 過氯氣鼓泡器向反應(yīng)釜內(nèi)鼓入氯氣，發(fā)生如下反應(yīng)CH3SSCH3+5C12+4H20-2CH3S02C1+8HC1(2)反應(yīng)完全后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入質(zhì)量百分濃度為30%的工業(yè)鹽酸，所述工業(yè)鹽 酸中的含水量與步驟(1)所加入的水量比例為1 1，攪拌，使硫酸進一步溶解在水相中，與 甲基磺酰氯分離；攪拌1到3小時后，靜置分層；(3)分層2小時左右后，甲基磺酰氯與鹽酸分離，甲基磺酰氯粗品沉入釜底；將釜 底甲基磺酰氯粗品泵入蒸餾釜中進行減壓蒸餾；在蒸餾釜塔頂回流下方設(shè)置有陶瓷溢流分 布器，以強化塔頂冷凝回流液體的分布，提高傳質(zhì)效率；在蒸餾釜塔頂氣體出口設(shè)置有四氟 絲網(wǎng)除沫器等氣液分離裝置，以分離甲基磺酰氯氣體中夾帶的硫酸等副產(chǎn)物液滴，根據(jù)分 離效果情況，可串聯(lián)設(shè)置多級絲網(wǎng)除沫器；(4)分離出了硫酸的甲基磺酰氯通過甲基磺酰氯成品過冷凝后成為液態(tài)甲基磺酰氯成品，其中硫酸的含量小于30ppm，完全滿足生產(chǎn)高純甲基磺酸的要求。步驟(1)所述的氯氣鼓泡器，是從釜口插入釜底的盡可能分布反應(yīng)釜截面的特殊 管道組合，在水平方向浸入液體中的管道上開小孔，使氯氣沿著這些小孔進行鼓泡反應(yīng)；所 開小孔的所有孔面積之和大于或等于鼓泡器主管道截面積；優(yōu)選的鼓泡器其沿反應(yīng)釜水平 截面方向為“s”形兩個半圓環(huán)的結(jié)合，半圓環(huán)直徑為反應(yīng)釜直徑的0. 7 0. 9倍。步驟(1)所述的與二甲基二硫反應(yīng)的水可以純水的形式加入釜內(nèi)，也可以含相同 量水的鹽酸的形式加入釜內(nèi)。所述蒸餾塔、塔頂冷凝器和甲基磺酰氯成品冷凝器可以是目前已知的任何一種形 式的設(shè)備。本發(fā)明高純甲基磺酰氯的制備方法的優(yōu)點是加入過量30 100%的水的主要作 用，一是作為反應(yīng)物與氯氣和二甲基二硫反應(yīng)；二是作為溶劑，溶解副產(chǎn)物硫酸；三是由于 水的過量，降低了氯氣與二甲基二硫發(fā)生氯代反應(yīng)的幾率，使氯取代副產(chǎn)物減少，生產(chǎn)出低 氯代副產(chǎn)物的甲基磺酰氯粗品；大量的水還可以減小釜內(nèi)溫度上升的速度，使氯氣的鼓泡 速度增加，減少副反應(yīng)的發(fā)生；氯氣與二甲基二硫在隔絕光線的條件下，發(fā)生氯取代反應(yīng)的 幾率減少，使產(chǎn)品中氯取代副產(chǎn)物隨之減少。由于硫酸沸點比甲基磺酰氯高出很多，在甲基 磺酰氯的蒸餾溫度下，硫酸是不會汽化為氣態(tài)的，它只能以細(xì)小液滴的形式被甲基磺酰氯 氣體夾帶出來；因此，在塔頂氣體出口設(shè)置氣液分離裝置——四氟絲網(wǎng)除沫器，使硫酸小液 滴被截留下來，甲基磺酰氯與硫酸得以分離，從而減少成品中硫酸鹽含量。
具體實施例方式實施例一一種高純甲基磺酰氯的制備方法，其步驟如下(1)向容量為3000L的搪瓷氯化反應(yīng)釜中加入800kg 二甲基二硫、1200kg水和少 量相轉(zhuǎn)移催化劑TX10 ；攪拌后開啟冷凍鹽水，使釜內(nèi)物料冷卻到10°C，15小時內(nèi)緩慢通入3 噸氯氣；(2)向釜內(nèi)加入1700kg濃度為30%的工業(yè)鹽酸，攪拌1小時，靜置分層2小時；(3)將沉入釜底的甲基磺酰氯粗品泵入容量為3000L的搪瓷蒸餾釜中，在蒸餾釜 塔頂回流下方設(shè)置陶瓷溢流分布器，在塔頂氣體出口設(shè)置一級15mm厚的四氟絲網(wǎng)除沫器， 進行減壓蒸餾；氯化反應(yīng)釜內(nèi)加入800kg 二甲基二硫進行下一批反應(yīng)；(4)減壓蒸餾后，收集成品甲基磺酰氯1700kg，其中甲基磺酰氯含量達99. 84%， 硫酸含量小于20ppm，氯甲基磺酰氯未檢出。實施例二一種高純甲基磺酰氯的制備方法，其步驟如下(1)向容量為3000L的搪瓷反應(yīng)釜中加入800kg 二甲基二硫，2000kg質(zhì)量百分濃 度為31%的濃鹽酸和少量相轉(zhuǎn)移催化劑TX10 ；攪拌后開啟冷凍鹽水，使釜內(nèi)物料冷卻到 10°C，20小時內(nèi)緩慢通入3噸氯氣；(2)向釜內(nèi)加入2000kg質(zhì)量百分濃度為31%的濃鹽酸，攪拌1小時，靜置分層2 小時；(3)將釜底甲基磺酰氯粗品泵入容量為3000L的搪瓷蒸餾釜中，在蒸餾釜塔頂回流下方設(shè)置陶瓷溢流分布器，在塔頂氣體出口設(shè)置兩級15mm厚的四氟絲網(wǎng)除沫器，兩級絲 網(wǎng)除沫器按照串聯(lián)的方式連接；進行減壓蒸餾；(4)減壓蒸餾后，收集成品甲基磺酰氯1710kg，其中甲基磺酰氯含量達99.86%， 硫酸含量小于15ppm，氯甲基磺酰氯未檢出。本發(fā)明不限于以上實施例，可以根據(jù)需要實現(xiàn)多個不同實施例。
權(quán)利要求
一種高純甲基磺酰氯的制備方法，其特征在于其步驟如下(1)水與二甲基二硫以水過量30～100％的比例投入反應(yīng)釜中，加入少量相轉(zhuǎn)移催化劑TX10，反應(yīng)釜內(nèi)隔絕光線的條件下向反應(yīng)釜夾套內(nèi)通入鹽水降溫，然后緩慢從釜底通過氯氣鼓泡器鼓入氯氣；(2)反應(yīng)完全后，向反應(yīng)釜內(nèi)加入質(zhì)量百分濃度為31％的工業(yè)鹽酸，所述工業(yè)鹽酸中的含水量與步驟(1)所加入的水量比例為1∶1，攪拌，使硫酸進一步溶解在水相中，與甲基磺酰氯分離；攪拌1小時后，靜置分層；(3)將釜底甲基磺酰氯粗品泵入蒸餾釜中進行減壓蒸餾；在蒸餾釜塔頂回流下方設(shè)置有陶瓷溢流分布器，強化塔頂冷凝回流液體的分布；在蒸餾釜塔頂氣體出口設(shè)置有四氟絲網(wǎng)除沫器氣液分離裝置，分離甲基磺酰氯氣體中夾帶的硫酸等副產(chǎn)物液滴；(4)分離出了硫酸的甲基磺酰氯通甲基磺酰氯成品過冷凝后成為液態(tài)甲基磺酰氯成品。
全文摘要
一種高純甲基磺酰氯的制備方法，其步驟包括制備甲基磺酰氯、去除雜質(zhì)、減壓蒸餾、過冷凝制成品。其優(yōu)點是加入水過量30～100％的主要作用，一是作為反應(yīng)物與氯氣和二甲基二硫反應(yīng)；二是作為溶劑，溶解副產(chǎn)物硫酸；三是由于水的過量和反應(yīng)釜內(nèi)隔絕了光線，降低了氯氣與二甲基二硫發(fā)生氯代反應(yīng)的幾率，使副產(chǎn)物減少，生產(chǎn)出低氯代副產(chǎn)物的甲基磺酰氯粗品；由于硫酸沸點比甲基磺酰氯高出很多，在甲基磺酰氯的蒸餾溫度下，硫酸是不會汽化為氣態(tài)的，它只能以細(xì)小液滴的形式被甲基磺酰氯氣體夾帶出來；因此，在塔頂氣體出口設(shè)置氣液分離裝置——四氟絲網(wǎng)除沫器，使硫酸細(xì)小液滴被截留下來，甲基磺酰氯與硫酸得以分離，從而減少成品中硫酸鹽含量。
文檔編號C07C303/16GK101863804SQ201010196278
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者曾丹田, 汪志君 申請人:湖北星火化工有限公司