1.反應(yīng)方程式
(1)氯化反應(yīng)
主反應(yīng)(內(nèi)脂轉(zhuǎn)化率90%,C6H7O3Cl(1#位)得率80%):
副反應(yīng):
除HCl:
HCl+NaHCO3→NaCl+H2O+CO2↑
(2)水解反應(yīng)
主反應(yīng)(C6H7O3Cl轉(zhuǎn)化率90%,C5H9O2Cl(3#位)得率90%):
副反應(yīng):
(3)銨鹽縮合反應(yīng)
主反應(yīng)(C5H9O2Cl轉(zhuǎn)化率80%,銨鹽轉(zhuǎn)化率90%;C6H9OS2N得率75%):
副反應(yīng):
(4)氧化反應(yīng)
主反應(yīng)(C6H9OS2N轉(zhuǎn)化率90%,C6H9OSN得率70%):
副反應(yīng):
除H2SO3:
H2SO3+2NaOH→Na2SO3+2H2O
工藝流程簡(jiǎn)述
(l)氯化
將定量的α-乙酰-γ-丁內(nèi)酯、水、碳酸氫鈉加入氯化釜中,攪拌,開(kāi)啟冷卻水,控制反應(yīng)溫度12℃左右,通入氯氣,反應(yīng)2h,待反應(yīng)結(jié)束后,轉(zhuǎn)料至水解釜中,氯化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的廢氣G3-1含有氯氣。此外,氯化工藝中會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫,本項(xiàng)目通過(guò)在原料中加入碳酸氫鈉來(lái)控制氯化氫的產(chǎn)生,碳酸鈉與氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生的CO2排空。
(2)水解
向水解釜中加入12%鹽酸(37%的鹽酸200t加入400t水配制而成)、水和EDTA催化劑,催化劑每批次使用量1kg,攪拌,常壓條件下控制反應(yīng)溫度98℃左右,水解反應(yīng)2h,待反應(yīng)結(jié)束后,將水解液轉(zhuǎn)入縮合釜中,水解過(guò)程中會(huì)有廢氣,主要含有未反應(yīng)掉的氯化氫和水解反應(yīng)生成的CO2。
(3)縮合
向縮合釜中加入定量的氨鹽水溶液、20%鹽酸(37%的鹽酸400t加300t水配制而成),常壓條件下控制反應(yīng)溫度60℃左右進(jìn)行縮合反應(yīng)3.4h,待反應(yīng)結(jié)束后,離心、洗滌得到縮合物固體,縮合過(guò)程中有廢氣排放,主要為前兩步工藝剩余的氯化氫氣體。
(4)分層、水相離心,洗滌
縮合后的物料靜置2h使水相和有機(jī)相分層,分層后水相離心分離出水和無(wú)機(jī)鹽,剩余有機(jī)相用清水沖洗,將殘余的少量無(wú)機(jī)鹽洗出,得到較為純凈的有機(jī)相進(jìn)行氧化。本過(guò)程會(huì)產(chǎn)生離心廢水和洗滌廢水。
(5)氧化
將上述縮合物加入氧化釜中再加入定量的水、少量0.8%硫酸(98%的硫酸5t加入600t水配制而成),加入二氯甲烷提取有機(jī)相,啟動(dòng)攪拌,控制反應(yīng)溫度20℃左右,緩慢添加雙氧水反應(yīng)2h。氧化過(guò)程中會(huì)有二氯甲烷揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣G3-4。
(6)提取
由于硫噻唑粗產(chǎn)品溶解于二氯甲烷和氯仿等物質(zhì),在其它有機(jī)物中溶解度較低,為保證產(chǎn)量和原料利用效率,本項(xiàng)目采用二氯甲烷作為硫噻唑的提取劑。常溫常壓條件下加入二氯甲烷提取有機(jī)相,該過(guò)程中會(huì)有二氯甲烷揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣G3-5。
(7)中和
提取后剩余的物料加入10%的氫氧化鈉中和除去亞硫酸。
(8)提取、分餾
中和后加入二氯甲烷提取有機(jī)相,使水相和有機(jī)相分離,產(chǎn)生提取廢水W3-3,提取過(guò)程中有少量二氯甲烷揮發(fā)產(chǎn)生的廢氣。有機(jī)相在微負(fù)壓(0.95Mpa)狀態(tài)下控制料溫45℃左右濃縮1h,蒸出二氯甲烷冷凝,得噻唑粗品去蒸餾。分餾出的二氯甲烷采用二級(jí)冷凝+一級(jí)冷凍技術(shù)進(jìn)行冷凝回收。二級(jí)冷凝+一級(jí)冷凍的回收效率可達(dá)到98%,冷凝產(chǎn)生的不凝氣主要為二氯甲烷。
(9)蒸餾
將噻唑粗品轉(zhuǎn)入蒸餾釜,微負(fù)壓(0.95Mpa)條件下利用電加熱將蒸餾釜溫度升高到144℃左右蒸餾2h,接收餾出液即為成品噻唑,剩余的有機(jī)殘?jiān)プ鳛楣虖U委托有資質(zhì)單位處置。