一种气相SO3膜式磺化制备对甲苯磺酸的工艺制造技术

技术编号:11983016 阅读:121 留言:0更新日期:2015-09-02 13:07
一种气相SO3膜式磺化制备对甲苯磺酸的工艺是将气体SO3经露点≤-50℃的干燥空气稀释为空气/SO3混合气体,先将原料甲苯切入磺化器,待甲苯在磺化器中稳定的流动开,将空气/SO3混合气体切入磺化器,形成湍流的空气/SO3混合气体与在列管内壁成膜的甲苯并流而下完成反应,再按空气/SO3混合气体与甲苯摩尔比1:1.05-3.0调节气液比使反应趋于稳定,此后将磺化器下的产物经气液分离器打入老化罐进行老化,老化完成后将产物减压蒸馏除去多余甲苯,既得产物对甲苯磺酸。本发明专利技术具有可实现大规模工业化,成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种气相SOJ莫式磺化制备对甲苯磺酸的工艺。 技术背景 对甲苯磺酸是一种非常重要的有机化工中间体,广泛用于医药、农药、聚合反应的 稳定剂及有机合成(酯类等)的催化剂,涂料中间体和树脂固化剂等,也用作电镀中间体。 比如,世界上CLT酸年消耗量过万吨,对甲苯磺酸是CLT酸生产的重要中间体。 对甲苯磺酸通常甲苯做原料,经磺化工艺路线制得。目前工业上主要是采用浓硫 酸磺化法,其优点在于工艺路线纯熟,可获得稳定的对甲苯磺酸,过量的浓硫酸又可作为产 物的溶剂,使产物易于输送;缺点在于浓硫酸磺化活性较低,需要过量的浓硫酸和较高的温 度和较长的时间来完成反应。产物又需要与过量的浓硫酸分离,分离后产生大量的废酸, 能耗高、耗时长且污染大。中国专利CN101845004A公布一种浓硫酸磺化工艺,将甲苯加 热至沸腾,反应中逐滴滴加浓硫酸,反应完成后降温至50-70°C加人水和乙醇组成的复配 剂结晶过滤干燥,再持续加热回流,用甲苯蒸气带出反应液中的水分,最后还需要30-70min 完成反应,整个过程较为繁琐,时间较长,能耗高;中国专利CN103936636A公布一种液体 303磺化工艺,使用的反应器特殊,且液体SO3采购、运输和使用过程中危险系数高;中国专 利CN101302176A公布了一种气相SO3磺化工艺制取对甲苯磺酸的方法,对甲苯磺酸含量 达到95%。反应在反应Il中进行,反应时间较长,通气完成后继续反应5-10min,然后升温 20-30°C进行反应30-40min。反应结束后加水分离定位剂4-甲基二苯砜或4, 4-二甲基二 苯砜,分离后还需要干燥,脱除多余的水分。反应工序较多,难以实现连续化生产,且反应时 间较长,SCV消耗大,尾气处理工作量较大,整个生产成本较高,不适合规模化连续生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可实现大规模工业化,成本低的一种气相SOJ莫式磺 化制备对甲苯磺酸的工艺。 磺化器工作原理如下: 多管降膜式磺化反应器是由不同数量的单元管并列组合而成,单元管数量因设计 产量不同而相应增减。多管膜式磺化器的特点是有机物在呈列管排列的反应管中均匀分 配,沿管内壁成膜状下落,与并流而下的空气/SCV混合气体接触,迅速发生磺化反应,同时 放出大量的热,该反应热经壳程循环冷却水除去,保持恒定的反应温度,反应和换热同时完 成。反应器的压降较小,结构比较简单。反应器由不锈钢制成,换热和耐腐蚀能力强。 本专利技术的反应原理如下:【主权项】1. 一种气相SO J莫式磺化制备对甲苯磺酸的工艺,其特征在于包括如下制备步骤: 气体SO3S露点彡-50°C的干燥空气稀释为体积浓度3-10%的空气/SO 3混合气体,冷 却至10-60°C冼将预热至10-60°C的原料甲苯过量切入磺化器,待甲苯在磺化器中稳定的 流动开了,将设定好的SO 3气浓的空气/SO 3混合气体切入磺化器,形成湍流的空气/SO 3混 合气体与在列管内壁成膜的甲苯并流而下完成反应,再按空气/SCV混合气体与甲苯摩尔比 1:1. 05-3. 0调节气液比,气液比调整30min-lh之后反应趋于稳定,此后将磺化器下的产物 经气液分离器打入老化罐,在30-60°C下老化保温20-30min ; 老化完成后将产物减压蒸馏除去多余甲苯,既得产物对甲苯磺酸。【专利摘要】一种气相SO3膜式磺化制备对甲苯磺酸的工艺是将气体SO3经露点≤-50℃的干燥空气稀释为空气/SO3混合气体,先将原料甲苯切入磺化器,待甲苯在磺化器中稳定的流动开,将空气/SO3混合气体切入磺化器,形成湍流的空气/SO3混合气体与在列管内壁成膜的甲苯并流而下完成反应,再按空气/SO3混合气体与甲苯摩尔比1:1.05-3.0调节气液比使反应趋于稳定,此后将磺化器下的产物经气液分离器打入老化罐进行老化,老化完成后将产物减压蒸馏除去多余甲苯,既得产物对甲苯磺酸。本专利技术具有可实现大规模工业化,成本低的优点。【IPC分类】C07C309-30, C07C303-06【公开号】CN104876839【申请号】CN201510198025【专利技术人】杨效益, 郭朝华, 李萍, 李全红, 黄鹏飞, 董辉, 卢建强 【申请人】中国日用化学工业研究院【公开日】2015年9月2日【申请日】2015年4月23日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种气相SO3膜式磺化制备对甲苯磺酸的工艺,其特征在于包括如下制备步骤:气体SO3经露点≤‑50℃的干燥空气稀释为体积浓度3‑10%的空气/SO3混合气体,冷却至10‑60℃;先将预热至10‑60℃的原料甲苯过量切入磺化器,待甲苯在磺化器中稳定的流动开了,将设定好的SO3气浓的空气/SO3混合气体切入磺化器,形成湍流的空气/SO3混合气体与在列管内壁成膜的甲苯并流而下完成反应,再按空气/SO3混合气体与甲苯摩尔比1:1.05‑3.0调节气液比,气液比调整30min‑1h之后反应趋于稳定,此后将磺化器下的产物经气液分离器打入老化罐,在30‑60℃下老化保温20‑30min;老化完成后将产物减压蒸馏除去多余甲苯,既得产物对甲苯磺酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨效益郭朝华李萍李全红黄鹏飞董辉卢建强
申请(专利权)人:中国日用化学工业研究院
类型:发明
国别省市:山西;14

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