Способ получения метансульфохлорида

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТА СУЛЬФОХЛОРИДА взаимодействием дим тйлдисульфида с хлором в присутст концентрированного раствора солян кислоты в гомогенной среде при ко натной температуре, отделением целевого продукта декантацией и рециркуляцией раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности процесса, взаимодействие ведут путем эмульгирования диметилдисульфида в концентрированном растворе соляной кислоты до образования эмульсии с капельками диаметром 1-20 мкм, через которую пропускают хлор., при этом реакционную смесь подвергают непрерывной рециркуляции от 2/3 до 5/6 ее объема между реакционной зоной и зоной декантации, пропуская смесь через систему охлаждения с такой скоростью, не происходило разделения фаз. 36 /,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 07 С 143/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ВЯ()1 р „

Биа7ЧС ц (21) 3290049/23-04 (22) 14.05.81 (31) 8010993 (32) 16. 05.80 (33) FR (46) 30.08.85. Бюл.Ф 32 (72) Анри Гонгора и Иак ТурньеЛассерв (FR) (71) Сосьете Насьональ ЕЛФ Акитэн Продюксьон ) (FR) (53) 547, 269. 351 . 07 (088. 8) (56) Патент Франции Р 1598279, кл. С 07 С, опублик.1970. (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНСУЛЪФОХЛОРИДА взаимодействием диметилдисульфида с хлором в присутствии концентрированного раствора соляной кислоты в гомогенной среде при комÄÄSUÄÄ11768З5 А натной температуре, отделением целевого продукта декантацией и рециркуляцией раствора соляной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повьппения производительности процесса, взаимодействие ведут путем эмульгирования диметилдисульфида в концентрированном растворе соляной кислоты до образования эмульсии с капельками диаметром 1-20 мкм, через которую пропускают хлор., при этом реакционную смесь подвергают непрерывной рециркуляции от 2/3 до

5/6 ее объема между реакционной зоной и зоной декантации, пропуская смесь Pg через систему охлаждения с такой скоростью, чтобы не происходило разделения фаз. С::

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что процесс проводят в присутствии -поверхностно-активного вещества, такого как тиоэфир трет— додецилполиэтиленгликоля.

7683)

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что декантацию проводят в двух сосудах, из которых второй находится под пониженным давлением.

Изобретение относится к усввершенствованному способу получения метансульфохлорида, который находит применение в качестве промежуточного продукта в различных органических синтезах.

Целью изобретения является повышение производительности процесса.

На чертеже представлена технологическая схема процесса.

Корпус 1 эмульгатора, снабженный мешалкой 2, может быть, например, турбосмесителем. Исходные вещества вводятся непрерывно в эмульгатор, причем дисульфид по трубопроводу 3, солянокислый раствор или вода — по

I трубопроводу 4;они интенсивно пере" мешиваются с помощью мешалки 2, чтобы получилась высокодисперсная эмульсия. Для завершения образования эмульсии насос 5 непрерывно откачивает жидкость со дна аппарата и возвращает ее по трубопроводу 6 в верхнюю часть эмульгатора.

Насос 7 подает эмульсию с определенным непрерывным дебитом по трубопро" воду 8 в верхнюю часть реактора 9, откуда также поступает хлор по трубопроводу 10. Реактор 9 снабжен двойной рубашкой охлаждения 11 и мешалкой 12.

По крайней мере большая часть реакции протекает в реакторе 9, содержимое его поддерживается на одном уровне и непрерывно удаляется по 3$ трубопроводу 13 посредством насоса

14, а затем проходит по трубопроводам

15 теплообменника 16, предусмотренного для быстрой циркуляции, препятствующей отделению полученного суль- 40 фонила и благоприятствующей теплообмену. Когда температура достигает нужного значения и реакция заканчивается в обменнике 16, жидкость движется по трубопроводу 17 в первый 45 декантатор 18, днище которого сооб.— щается по трубопроводу 19 с приемником

20 для полученного сульфонила.

Чтобы поддерживать реакционную среду в состоянии гомогенной эмульсии, которая не имеет тенденции к своему разделению на два слоя в обменнике 16, предусмотрена избыточная рециркуляция по отводу 21 перед вводом в первый декантатор 18. Таким образом, относительно незначительная часть жидкости, поступающая по трубо проводу 17, вводится в декантатор

18; большая часть, или от 5/6 до 2/3 объема направляется по отводу 21 к линии 13 или вводу в реактор 9 для повторногО прохождения под действием насоса 14 теплообменника 16.

Из верхней-части декантатора 18. верхняя жидкая фаза поднимается во второй декантатор 22, где завершается отделение сульфонила; из днища декантатора 22 продукт по трубопроводу 23 поступает в приемник-сборник

20. Второй декантатор 22 находится под вакуумом с целью дегазации образовавшегося НС8, содержащегося в водном растворе, и снижения его концентрации в виде кислоты; вакуум сос— тавляет 10-500 мбар, концентрация раствора после дегазации НС9 около

25-35%.

Газы и пары, выделяющиеся таким образом из декантатора 22, направляются по трубопроводу 24 в верхнюю часть эжектора-промывателя (скруббера} 25, в который насосом по трубопроводу 26 подается абсорбционная вода, играющая роль рабочего тела.

Техническая кислота НСР полученная таким образом в эжекторе 25,проходит по трубопроводу 28 и собирается в приемном баке 27, тогда как часть может быть направлена по трубопроводу 29 к испарителю 30 для ее очист1176835 ки, откуда очищенная HCg собирается в емкости 31.

Водная фаза с пониженной концентрацией НС6 выходящая из декантатора

22, выливается по трубопроводу 32 для рециркуляции частично в рециркуля ционное кольцо 21-13-14-15-16-17 по трубопроводу 33 с отсасыванием насосом 14 и/или с введением в реактор 9; остальная жидкость проходит по трубопроводу 34 к устройству 36 для очистки и нейтрализации.

В случае, когда предполагается рекуперация метансульфокислоты, осуществляют отвод к трубопроводу 34 для переливания раствора, который затем вводится.в устройство для гидролиза метан-сульфонилхлорида для получения СН О Н.

Позицией 36 обозначено в целом устройство для нейтрализации всех газообразных и жидких эффлюентов, исходящих из различных частей установки.

П р и и е р 1. Непрерывное получение метансульфонилхлорида.

В эмульгатор 1 из нержавеющей стали емкостью 60 л по трубопроводу

3 вводят дисульфид СН 5СН с постоянным дебитом 2,5 кг/ч, или

26,5 моль/ч, и по трубопроводу 4 вод. ный 25Х-ный раствор НСР с дебитом

5,7 Kr/÷ воды, т.е. 317 моль HzO/÷.

Доля воды по отношению к дисульфиду, следовательно, в 3 раза больше, чем по стехиометрии. Процесс осуществляют при комнатной температуре. Насос

5 подает 1000 л/ч, в результате осуществляется интенсивное перемешивание жидкой смеси, причем содержимое эмульгатора рециркулируется 17 раз (1000:60=16,66). Таким образом получают стабильную высокодисперсную эмульсию, 80Х капелек которой имеют диаметры 1-20 мкм. Помимо НС8 эмульсия содержит, вес. : СН %СН > 31,5 ;

HzO 68,5. Реактор 9, выйолненный из стали, покрытый внутри стеклом, имеет емкость 100 л. Насос 7 подает в реактор 9. 8,25 кг эмульсии в час; в то же время непосредственно в жидкость подают с дебитом 9,4-9,7 кг/ч газообразного хлора по трубопроводу 10, снабженному диффузором; первое из этих чисел соответствует стехиометрическому соотношению, второе — избыт ку З .

Мешалка 2 с тремя лопастями вращается со скоростью 150 об/мин. Температура реакционной смеси в реакторе о

9 поддерживается в пределах 7-10 С за

5 счет циркуляции жидкости, которая . входит с температурой . -8 C в в двойную рубашку 11 .

В реакторе 9 поддерживается абсо. лютное давление 1,5 бар. Трубчатый обменник 16 из облицованной стеклом стали имеет полезную емкость 60 л; он получает с помощью насоса 14 из реактора 9 с дебитом 6-8 м /ч реакци онную смесь, температура которой

15 5-10 С. Фракция 1-2 м, или 1/6-1/3 этого дебита, проходит в декантатор

18, остальное представляет собой ре-, циркуляционную массу перемешивания по контуру 21-13-14-15-16-17, причем эта масса частично достигает нижней части и частично верхней части реактора 9.

Смесь затем подвергают разделению в двух последовательно расположенных декантаторах 18 и 22; из которых в приемник 20 переливается полученный сульфонил по 5,655,80 кг/ч, что соответствует выходу

92,5-95Х.

30 Соляная кислота, рекуперированная из водной фазы декантатора 22 очищенная в испарителе 30 и собранная в емкости 37, рециркулируется частично в эмульгатор 1 по трубопроводу

35. Таким ббразом получают водный солянокислый раствор для приготовле ния описанной эмульсии. 2-3 кг/ч водной жидкости из декантатора 22 удаляют по трубопроводу 24-34-35, 4р причем остальное рециркулируется в реакционный цикл. фуевращение исходного дисульфида практически полное. Полученный сырой продукт имеет следующий состав

Х:

Метансульфонилхлорид 98-98,5

НС8 1-1,5 0 Метансульфокислота =0,5

Диметилдисульфид Следы

После перегонки получают 99,8Хный метансульфохлорид, содержащий не более 0,18Х НС8 и 100 м.д. дисульфида.

Способ включает также рекупералтию метансульфокислоты, получающей1176835 охлаждение, позволяя обрабатывать

2,.75 кг дисульфида в час вместо

2,5 кг.

Пример . 3. Применяя те же исходные вещества,что и в примере 1, повторяют операции с сильным турбулентным течением по известному способу. Процесс продолжается 72 ч парал10 лельно с процессом по примеру 1.

Периодически измеряют температуру на выходе реактора и анализируют продукт на процентное содержание примесей. Полученные результаты представ15 лены в таблице.

I о

Температура,, С, на выходе реактора по способу

Время, ч

Примеси, Х, по способу извест- предлаганому емому извест- предланому гаемому

0,6

0,5

21

0,9

0,4

20

0,7

0,55

44

20

0,6

0,5

1,4

0,4

19

0,8

0 5

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить постоянство температурь1 и чистоты получаемого продукта,40

Действительно, тогда .как в известном способе перепады температуры достигают 19 С и содержание примесей составСоставитель f.Âëàñîâà

Редактор М.Циткина Техред Т.Фанта Корректор Л.Пилипенко

Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5380/56

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ся в качестве побочного продукта, в водной солянокислой фазе.

Пример 2. Операции те же, что в примере 1, но кислый раствор, поступающий по трубопроводу 4, содержит в качестве поверхностно-активно-, го вещества О,IX, тиоэфира трет додецилполиэтиленгликоля (известного под названием НОНИОПИК 218) .

Раствор дисульфида СН 366СНЭ раствором соляной кислоты состоит из капелек, 80Х которых имеют диаметр 0,2-5 мкм, что обеспечивает более быструю реакцию и более легкое ляет 0,6-1,4Х, предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильную температуру с точностью 3 С и примеси о

0,4-0,55Х, общий выход метансульфохлорида после 72 ч работы составляет

96%, а по известному способу — 88X.