Способ получения метансульфохлорида Советский патент 1985 года по МПК C07C143/70 

2. Способ ПОП.1, отличаюш, и и с я тем, что процесс проводят в присутствии -поверхностно-активного вещества, такого как тиоэфир третдодецилполиэтиленгликоля.

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

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 /,

Изобретение относится к усоверапенствованному 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 непрерьшно в эмульгатор, причем дисульфид по трубопроводу 3, солянокислый раствор или вода - по трубопроводу 4;они интенсивно перемешиваются с помощью мешалки 2, чтобы получшгась 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,

Покрайней мере большая часть реакции протекает в реакторе 9, содержимое его поддерживается на одном уррвне и непрерывно удаляется по трубопроводу 13 посредством насоса 14, а затем проходит по трубопровода 15 теплообменника 16, предусмотренного для быстрой циркуляции, препятствующей отделению полученного сульфонила и благоприятствующей теплообмену. Когда температура достигает нужного значения и реакция заканчивается в обменнике 16, жидкость движется по трубопроводу 17 в первый

декантатор 18, днище которого сооб щается по трубопроводу 19 с приемником 20 для полученного сульфонила..

Чтобы поддерживать реакционную среду в состоянии гомогенной эмуль-, сии, 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 трубопроводу 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 18верхняя жидкая фаза поднимается во второй декантатор 22, где завершаетг ся отделение сульфонила; из днища декантатора 22 продукт по трубопрово ду 23 поступает в приемник-сборник 20. Второй декантатор 22 находится под вакуумом с целью дегазации образовавшегося неб, содержащегося в водном растворе, и снижения его концентрации в виде кислоты; вакуум составляет 10-500 мбар, концентрация раствора после дегазации НСС 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 очистки, откуда очищенная НС 6 собирается в емкости 3. Водная фаза с пониженной концентрацией неб, выходящая из декантатора 22, выливается по трубопроводу 32 для рециркуляции частично в рециркул 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. Б случае, когда предполагается рекуперация метансульфокислоты, осуществляют отвод к трубопроводу 34 для переливания раствора, который затем вводится в устройство для гидролиза метан-сульфонштхлорида для получения . Позицией 36 обозначено в целом устройство для нейтрализации всех газообразных и жидких эффлюентов, исходящих из различных частей установки. П р и,м е р 1. Непрерывное получение метансульфонилхлорида. В эмульгатор 1 из нержавеющей стали емкостью 60 л по трубопроводу 3 вводят дисульфид СН 55СН с постоянным дебитом 2,5 кг/ч, или 26,5 моль/ч, и по трубопроводу 4 вод ный 25%-ный раствор НС6 с дебитом 5,7 кг/ч воды, т.е. 317 моль . 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 перемешивани жидкой смеси, причем содержимое эмульгатора рециркулируется 17 раз (1000:60 16,66. Таким образом получают, стабильную высокодисперсную эмульсию, 80% капелек которой имеют диаметры 1-20 мкм. Помимо НСб эмульсия содержит, вес.%: СН-%СН j 3 ,5%; НО 68,5. Реактор 9, выполненный из стали, покрытый внутри стеклом, имее емкость 100 л. Насос 7 подает в реак тор 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 стехиомет- рическому соотношению, второе - избы ку 3%. Мешалка 2 с тремя лопастями вращается со скоростью 150 об/мин. «Температура реакционной смеси в реакторе 9 поддерживается в пределах 7-10 С за счет циркуляции жидкости, которая . входит с температурой, в в двойную рубашку 11. В реакторе 9 поддерживается абсолютное 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 5-10с. Фракция 1-2 м , или 1/6-1/3 этого дебита, проходит в декантатор 18, остальное представляет собой рет 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 полученньм сульфонил по 5,655,80 кг/ч, что соответствует выходу 92,5-95%. Соляная кислота, рекуперированная из водной фазы декантатора 22 очищенная в испарителе 30 и собранная ц емкости 37,рециркулируе.тся частично в эмульгатор 1 по трубопроводу 35. Таким ббразом получают водный солянокислый раствор для приготовления описанной эмульсии. 2-3 кг/ч водной жидкости из декантатора 22 удаляют по трубопроводу 24-34-35, причем остальное рециркулируется в реакционный цикл. П ревращение исходного дисульфида практически полное. Полученный сырой продукт имеет следующий состав Метансульфонилхлорид98-98,5 НСВ1-1,5 Метансульфокислота 0,5 Диметилдисульфид Следы После перегонки получают 99,8%ный метансульфохлорид, содержащий не более 0,18% НС8 и 100 м.д. дисульфида./ Способ включает также рекупераЛИЮ метансульфокислоты, получшощейся в качестве побочного продукта, в водной солянокислой фазе.

Пример 2. Операции те же, что в примере I, но кислый раствор, поступающий по трубопроводу 4, содержит в качестве поверхностно-активно:го вещества 0,1%, тиюэфира трет додецилполиэтиленгликоля (известно-го под названием НОНИОПИК 218).

Раствор дисульфида CHjSQCHj с раствором соляной кислоты состоит из капелек, 80% которых имеют диаметр 0,2-5 мкм, что обеспечивает более быструю реакцию и более легкое

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить постоянство температурь и чистоты получаемого продукта.40 Действительно, тогда как в известном способе перепады температуры достигают 19°С и содержание примесей составохлаждение, позволяя обрабатьшать 2,75 кг дисульфида в час вместо 2,5 кг.

5 Пример. 3. Применяя те же исходные веществ а, что и в примере 1, повторяют операции с сильным турбулентным течением по известному способу. Процесс продолжается 72 ч параллельно с процессом по примеру 1. Периодически измеряют температуру на выходе реактора и анализируютпродукт на процентное содержание примесей. Полученные результаты представ15 лены в таблице.

ляет 0,6-1,4%, предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильную температуру с точностью 3 С и примеси 0,4-0,55%, общий выход метансульфохлорида после 72 ч работы составляет 96%, а по известному способу - 88%.