对甲苯磺酸合成工艺的研究进展.pdf

《对甲苯磺酸合成工艺的研究进展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015年3月第24卷第3期中国胶粘剂Vo1．24No．3．Mar．2015CHINAADHESIVES对甲苯磺酸合成工艺的研究进展康小锋，袁志国，金国良，宋卫，晁晋予(1．中北大学超重力化工过程山西省重点实验室，山西太原030051；2．甘肃银光化学工业集团有限公司，甘肃白银730900)摘要：从液一液和气一液反应两方面综述了甲苯磺化合成对甲苯磺酸的磺化工艺，介绍了过量硫酸、氯磺酸、液相三氧化硫(so)、气相甲苯和气相s0等磺化工艺，并探讨了气相s0磺化工艺中釜式反应器、降膜反应器和喷射环流反应器的优缺点。最后就甲苯磺化合成对甲苯磺酸的

2、磺化工艺进行了展望。关键词：甲苯；对甲苯磺酸；磺化工艺；三氧化硫中图分类号：TQ247．5文献标志码：A文章编号：1004—2849(2015)03—0053—04O前言应过程中的硫酸可溶解产物，增强了产物的流动对甲苯磺酸是农药、医药、染料及有机合成等性，从而能保持反应液的浓度和温度的均一性，提工业生产中的中间体原料，已广泛应用于制备树高了反应的选择性。然而，该反应是可逆反应，每脂的固化剂和有机合成反应的催化剂”。目前，国内消耗1mol硫酸就会产生1tool水，水的生成导致硫的对甲苯磺酸之生产工艺普遍存在产品纯度低、产酸浓度下降；当硫酸浓

3、度降至74％值(废酸的浓率低和污染严重等缺点，故对甲苯磺酸的合成工艺度)=60％1H~，反应基本达到平衡。应向高纯度、高产率、低成本和低污染等方向发展。采用低浓度硫酸磺化甲苯，水解异构化严重；利用甲苯磺化合成对甲苯磺酸时，会同时伴随着当硫酸浓度过低时，磺化速率极小，甲苯转化率较间、邻位异构体等副产物的生成，而该类异构体很低，并有大量甲苯未转化，故该法无实用价值。因难被分离和精制。。在磺化过程中，不同的磺化剂此，只有提高硫酸浓度和用量，才能使体系充分反和磺化工艺均会直接影响异构体的比例分布及其应完全。生成量，故只有选择适当的甲苯磺化工艺才能

4、使反采用98％～100％的浓硫酸在釜式反应器中进行应向有利于生成对位产品的方向进行，从而达到了磺化：先将过量硫酸滴加到105～110℃的甲苯(保持提高反应收率和降低成本的目的。本研究综述了冷却回流)中，反应完毕时，反应液经结晶、过滤、洗对甲苯磺酸的合成工艺，并按磺化剂和甲苯的形态涤和干燥等处理后得到成品。该过程具有产品纯分别介绍了液一液磺化和气一液磺化两种工艺类型。度低(<95％)、收率低(40％左右)”o]、磺化速率慢且反应时间长等缺点，并且过量硫酸的使用会产生大1液一液磺化工艺量废酸，从而严重污染了环境和腐蚀了设备。随着磺化甲苯所使用

5、的磺化剂主要有硫酸、氯磺酸我国对节能环保要求的不断提高，此项工艺也将逐和三氧化硫(SO)”t，三者的性质、反应活性、磺化反渐被市场所淘汰。应速率和反应热等都存在明显的差异，故对应的工艺、设备、工艺条件和产品质量等各有不同。1．2氯磺酸磺化氯磺酸的反应活性比硫酸和发烟硫酸高，其磺1．1过量硫酸磺化化甲苯时是以四氯化碳、氯仿、硝基苯或液体二氧硫酸磺化甲苯的特点：活性较低，反应温和；反化硫(SO：)等溶剂作为介质的”，常温反应，并需严收稿日期：2014—10—17；修回日期：2015—02—01。基金项目：山西省青年科技研究基金项目(20110

6、21012)；国家自然科学基金项目(21376229)。作者简介：康小锋(1987一)，山西忻州人，硕士，主要从事超重力磺化等方面的研究。E—mail：1170404130@qq．eom通讯作者：袁志国。E-mail：57559139@qq．eom中国胶粘剂第24卷第3期格控制n(氯磺酸)：n(甲苯)=1：1(超过此比例时差，产品质量难以保证；需用大量溶剂进行稀释以会生成对甲苯磺酰氯)。其反应机制如式(1)、式(2)降低活性，溶剂的大量使用会增加后续处理成本；所示。微反应器处理量小，难以满足工业化生产和应用要ArH+C1SOH——ArSO

7、H+HCl(1)求。本研究认为提升该工艺的关键在于开发高效ArSOH+C1SOHArS02CI+H2SO4(2)非均相液一液接触反应器，并选择价格低廉、污染少氯磺酸磺化甲苯是在釜式反应器中进行的。其且回收方便的溶剂。刘有智[151采用撞击流旋转床反理想的磺化工艺为：在2～3h内(控温35～45℃)，将应器，用液相SO磺化甲苯，其混合效果是普通釜式氯磺酸按等物质的量缓慢加入到甲苯中；反应完全反应器的40倍。后，将磺化产物加热到60clC，排出HC1气体(用吸收2气一液磺化工艺塔处理)。此方法的产物中W(对甲苯磺酸)=84％～86％、W(邻甲

8、苯磺酸)=14％～16％(均相对于甲苯磺为解决硫酸磺化产生大量废酸和SO磺化反应化产物总质量而言)且无间甲苯磺酸。该法磺化能难以控制等问题，气一液接触反应的磺化工艺应运力强，排出生成的HC1气