Способ получения диалкилсульфоксидов

ОПИСАНИЕИЗОБР ЕТЕ Н ИяАЕНУ 1 ц 454738 Союз Советских Социалистических Республик(33) ФранцияОпубликовано 25.12.74. Бюллетень М 47 Государственнын комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(088.8) ата опубликования описания 27.02,75 Авторыизобретени остраццыранше и Робер(Франция)Иностранная фирмасьональ дэ Петроль д) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИАЛКИЛСУЛЬФОКСИДОВ Предлагается усовершенствованный способ получения диалкилсульфоксидов, которые находят широкое применение в качестве растворителей.Известен способ получения диалкилсульфоксидов окислением жидкого диалкисульфида двуокисью азота и кислородом, которые подаются отдельно с нижней части колонны, тогда как диалкилсульфид вводят сверху.Способ имеет ряд особенностей: взрывоопасность, трудность регулирования процесса и необходимость использования сложной аппаратуры для контроля температуры и концентрации двуокиси азота.С целью упрощения процесса и предотвращения вз;.ывоопасцости, предлагается способ получения диалкилсульфоксидов окислением соответствующего жидкого диалкилсульфцда газообразной двуокисью азота и кислородом, заключающийся в том, что диалкилсульфид предварительно разбавляют диалкилсульфидом, а двуокись азота - кислородом. Степень разбавления диалкилсульфида может изменяться в широких пределах, предпочтительно, чтобы жидкость, входящая в реактор, содержала 0,15 - 3 моль диалкилсульфоксцда на 1 моль диалкилсульфида, лучше 0,5 - 1,5 моль сульфоксида на 1 моль сульфида. В случае получения диметилсульфоксида, особенно важного с практической точки зрения, применяют 20 - 380 вес. ч., предпочтительно 60 - 190 вес. ч., сульфоксида на 100 вес. ч. сульфцда, Двуокись 5 азота разбавляют кислородом предпочтительно так, чтобы молярное отношение двуокись азота: кислород было 1: 4 - 10, лучше 1: 5 - 8, в используемой газовой смесц.Наиболее предпочтительно двуокись азота 10 и кислород вводить в соответствующих пропорциях в виде газовой смеси в нижнюю часть реакционноц колонны, причем жидкую смесь диалкилсульфцда ц дцалкплсульфоксцда также подают в нижнюю часть этой колонны.15 Жидкое содержимое реакццонной колонныподдерживают в таком тепловом состоянии, чтобы зона ввода реагентов была прц оптимальной температуре реакции окисления сульфида в сульфоксцд ц чтобы, начиная от этой 20 зоны к верхней части колонны, температурапостепенно понижалась до промежуточного значения между оптимальной и комнатной температурой.В случае окисления диметцлсульфцда в дц метилсульфоксцд предпочтительная температура на уровне ввода реагентов составляет 45 - 70 С, лучше 50 - 60 С. Охлаждение жидкости над этой зоной должно быть такое, что 454738141,5 бы температура достигала только приблизительно 20 - 40 С в верхней части колонны вместе, откуда жидкость выходит пз колонны.Наиболее предпочтительный метод осуществления способа состоит в очень тонком распыленип газов, подаваемых пз нижней частиреактора или колонны, и в обеспечении тесного конт к а м жл:. ними и жидкостью, Эгонаможно достичь прокладкой перфорированнойили пористой пластинки на впуске газов. 10Самый практичный способ разбавлениясульфида сульфоксидом заключается во вводевместе со свежим сульфидом из нижней частиколонны фракции реакционной жидкости, отобранной в верхней части колонны. 15Газы и пары, выходящие из верхней частиреакционной колонны, предпочтительно промывать противотоком полученным диалкилсульфоксидом, предварительно дегазированным и охлажденным. Обычно достаточно, чтобы сульфоксид, рециркулированный таким образом в верхней части колонны, был при температуре около 15 - 30 С, когда речь идет одиметилсульфоксиде, он может в частности находиться при комнатной температуре (15 - 2525 С), Вообще сульфоксид, применяемый дляэтой промывки, должен быть при температурениже температуры кипения диалкилсульфида,из которого его получают. Это позволяет частично регенерировать двуокись азота и диалкилсульфид, увлекаемые газовым потоком, одновременно уменьшается объем газовой фазыи возможность окисления диалкплсульфила вэтой фазе.В окислении диалкилсульфида в диалкилсульфоксид двуокись азота играет роль катализатора или промежуточного окислителя иуловителя кислорода согласно реакциям:К - Я - К+ ИО, К - ЯО - К+ КО40ИО+ 1/20, - МО,(или/и М,О,),где К - алкил.Его количество по отношению к сульфидуне определяющее, но нужно, чтобы общее количество имеющихся МО и О было достаточным для окисления диалкилсульфида. Теоретически требуется 100 атомов кислорода, иначе говоря 50 моль кислорода для окисления100 моль сульфида. На практике предпочтительно употреблять на 100 моль сульфида некоторый избыток окислителей, в частности110 - 150 атомов свободного кислорода, лучше120 - 130, из которых 1/15 - 1/3 находятся в виде двуокиси или/и четырехокиси азота, Предпочтительное молярное отношение КО/О. в 55применяемой газовой смеси приблизительно1: 4 - 10, особенно 1: 5 - 8, как указано выше,Другими словами, пропорция двуокиси азота,выраженная в ХО, обычно 5 - 20 моль, особенно 7 - 12 моль, на 100 моль диалкплсульфида.По предлагаемому способу полученный ли.алкилсульфоксид обычно подвергают дегазации. Для этого его нагревают, чаше всего гритемпературе порядка 60 - 80 С, и пропускают 65 в противотоке с воздухом. Дегазированный таким образом продукт разделяют на две фракции: одну из нпх охлаждают и рециркулируют. как указано выше, другую нейтрализуют и очищают.Описываемый способ наиболее применимдля непрерывного производства.На чертеже изображена схема установкилля осуществления способа.Схема содержит источник 1 жидкого диметплсульфпда, резервуар 2 кислорода, резерву ап 3 жилкОЙ дВуОкиси азота, распылитель 4 для ХО. По трубопроводу 5 диметилсульфпд поступает в жидком состоянии в нижнюю часть 6 реактора, По трубопроводу 7 подают также в нпянюю часть 6 реактора кислород и двуокись азота в виде газовой смеси. Коническая часть 6 заканчивается маленькой обечайкой 8, которая соединена с трубопроводом 7 для подачи газа. Внутренняя часть обечайки 8 отделяется от внутренней части 6 реактора:ористой пластинкой 9, которая служит для тонкого распределения газов в жидкости, находящейся над этой пластиной. В корпусе 10 реактора установлены один или несколько охладителей 11, предназначенных для постепенного понижения температуры реакционной среды до значения, относительно близкого к комнатной температуре, под зоной 12 в верхней части реактора.К верхней части реактора присоединен выпускной трубопровод 13, рециркуляционный насос 14 служит лля отвода части жидкости в трубопровод 5, по которому поступает свежий диметилсульфид в нижнюю часть 6 реактора.К зоне 12, наполненной кольцами Рашига,присоединен выпускной трубопровод 15 полученного сырого сульфоксида, Этот сульфоксид насосом 16 перекачивают в нагреватель 17 и отсюда в верхнюю часть 18 реактора дегазирования, через которую пропускают воздушный поток, входящий через нижнюю часть в трубопровод 19. Сульфоксид, захваченный насосом 20, разделяется на две фракции: одну направляют через трубопровод 21 к приборам нейтрализации и очистки, другую - по трубопроводу 22 через охладитель 23 рециркулируют по трубопроводу 24 в верхнюю часть промывочного приспособления 25, находящегося дад зоной 12 реактора. Промывочное приспособлен е 25 содержит наполнители, в частности кольца Рашига или/и тарелки. Газовый эфлюсдт выходит через трубопровод 26.П р и м е р. Условия получения дпметилсульфоксила в количестве 3 т в день в описанной мстановкеГ а.ходДиметплсульфид, кг/час 125 Кислород, нм/час 23,5Жидкая ХО кг/час 8,0Полученный сыройсу льфоксид, кг/часРсцпркулированныйсульфоксид, кг/час 140,04 о 4738 5,0 52 42 38 20 0,6о/о 90 1. Способ получения диалкилсульфоксидов окислением соответствующего жидкого диалоставитель Т. ТитоваТехред Г. Дворина Корректор А. Степан едактор О. Кузнецо Тираж 506комитета Совета Мигиретений и открытийРаушская нао., д. 4/5 Изд. Ме 239 Государственног по делам из Москва, ЖЗаказ 250/17ЦНИИП сное ов СС ипографи. Сапунова,5Газовый эфлюент, нмз/час Температура, СДно реактора (часть бреактора)Середина реактораВерхняя часть реактораГазовый эфлюент(трубопровод 26) Давление (выше атмосферного), кг/смВыход чистого сульфоксида,Предмет изобретения килсульф ила газообразной двуокисью азота и кпслороло.л, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и предотвращения взрывоопасности, диалкилсульфид предва рительно разбавляют диалкилсульфоксидом,а двуокись азота - кислородом.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что диалкилсульфид разбавляют диалкилсульфокспдом в моля рном соотношении 10 1: 0,15 - 3.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что ды окись азота разбавляют кислородом в молярном соотношении 1: 4 - 10.Приоритет по пунктам:15 03.12,69 по п. 1;30.10.70 по п. 2.