Способ получения метансульфохлорида

(51)4 С 07 С 143/70 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН ПАТЕНТУ ЬИ,Дч 0 Гкц(71) Сосьете Насьональ ЕЛФ АкитэнПродюксьон ) ( ГК)(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНСУЛЪФОХЛОРИДА взаимодействием диметилдисульфида с хлором в присутствииконцентрированного раствора солянойкислоты в гомогенной среде при комЯО 1176835 А натной температуре, отделением целевого продукта декантацией и рециркуляцией раствора соляной кислоты,о т л и ч а ю щ и й с я 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 через систему охлаждения с такой скоростью, чтобы не происходило разделения фаз. С:2, Способ по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что процесс проводят в присутствии поверхностно-активного вещества, такого как тиоэфир тет - додецилполиэтиленгликоля. 7683)3. Способ по пп.1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что декантациюпроводят в двух сосудах, из которыхвторой находится под пониженным давлением, Изобретение относится к усввершен.ствованному 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, снабженныймешалкой 2, может быть, например,турбосмесителем. Исходные веществавводятся непрерывно в эмульгатор,причем дисульфид по трубопроводу 3,солянокислый раствор или вода - потрубопроводу 4;они интенсивно пере"мешиваются с помощью мешалки 2,чтобы получилась высокодисперснаяэмульсия. Для завершения образованияэмульсии насос 5 непрерывно откачивает жидкость со дна аппарата ивозвращает ее по трубопроводу 6 вверхнюю 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 1 О. Реактор 9 снабжен двойной рубашкой охлаждения 11 и мешал- ЗОкой 12.По крайней мере большая часть реакции протекает в реакторе 9, содержимое его поддерживается на одномуровне и непрерывно удаляется по 35трубопроводу 13 посредством насоса14, а затем проходит по трубопроводам15 теплообменника 16, предусмотренного для быстрой циркуляции, препятствующей отделению полученного сульфонила и благоприятствующей теплообмену. Когда температура достигаетнужного значения и реакция заканчивается в обменнике 16, жидкостьдвижется по трубопроводу 17 в первый 45 декантатор 18, днище которого сооб- щается по трубопроводу 19 с приемником20 для полученного сульфонила.Чтобы поддерживать реакционнуюсреду в состоянии гомогенной эмульсии, которая не имеет тенденции ксвоему разделению на два слоя в обменнике 16, предусмотрена избыточнаярециркуляция по отводу 21 перед вводом в первый декантатор 18. Таким об.разом, относительно незначительнаячастьжидкости, поступающая по трубопроводу 17, вводится в декантатор18; большая часть, или от 5/6 до 2/3объема направляется по отводу 21к линии 13 или вводу в реактор 9 дляповторногО прохождения под действиемнасоса 14 теплообменника 16,Из верхней части декантатора 18верхняя жидкая фаза поднимается вовторой декантатор 22, где завершаетгся отделение сульфонила; из днищадекантатора 22 продукт по трубопроводу 23 поступает в приемник-сборник20. Второй декантатор 22 находитсяпод вакуумом с целью дегазации образовавшегося НС 3, содержащегося вводном растворе, и снижения его концентрации в виде кислоты; вакуум сос -тавляет 10-500 мбар, концентрацияраствора после дегазации НСВ около25-35%.Газы и пары, выделяющиеся такимобразом из декантатора 22, направляются по трубопроводу 24 в верхнюючасть эжектора-промывателя (скруббера 25, в который насосом по трубопро.воду 26 подается абсорбционная вода,играющая роль рабочего тела,Техническая кислота НС 1 полученнаятаким образом в эжекторе 25,проходит по трубопроводу 28 и собираетсяв приемном баке 27, тогда как частьможет быть направлена по трубопроводу 29 к испарителю 30 для ее очистки, откуда очищенная НС 3 собирается в емкости 31.Водная фаза с пониженной концентрацией НС 5, 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 50 Н.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 нержавеющейстали емкостью 60 л по трубопроводу3 вводят дисульфид СН %СНс постоянным дебитом 2,5 кг/ч, или26,5 моль/ч, и по трубопроводу 4 водный 25 -ный раствор НС 0 с дебитом5,7 кг/ч воды, т.е. 317 моль Н О/ч.Доля воды по отношению к дисульфиду,следовательно, в 3 раза больше, чемпо стехиометрии. Процесс осуществляют при комнатной температуре. Насос5 подает 1000 л/ч, в результате осуществляется интенсивное перемешиваниежидкой смеси, причем содержимоеэмульгатора рециркулируется 17 раз(1000:60=16,66). Таким образом получают стабильную высокодисперснуюэмульсию, 80% капелек которой имеютдиаметры 1-20 мкм. Помимо НС 8 эмульсия содержит, вес. : СН 65 СН31,5 .;Н О 68,5. Реактор 9, выйолненный изстали, покрытый внутри стеклом, имеет.емкость 100 л. Насос 7 подает в реактор 9, 8,25 кг эмульсии в час; в тоже время непосредственно в жидкостьподают с дебитом 9,4-9,7 кг/ч газообразного хлора по трубопроводу 10,снабженному диффузором; первое изэтих чисел соответствует стехиометрическому соотношению, второе - избытку З . Мешалка 2 с тремя лопастями вращается со скоростью 150 об/мин. 1 Температура реакционной смеси в реакторео9 поддерживается в пределах 7-10 С за 5 счет циркуляции жидкости, которая .входит с температурой, -8 оС в вдвойную рубашку 11 .В реакторе 9 поддерживается абсо.лютное давление 1,5 бар. Трубчатыйобменник 16 из облицованной стекломстали имеет полезную емкость 60 л;он получает с помощью насоса 14 изреактора 9 с дебитом 6-8 м/ч реакционную смесь, температура которой 15 5-10 С. Фракция 1-2 м, или 1/6-1/3этого дебита, проходит в декантатор18, остальное представляет собой ре-,циркуляционную массу перемешиванияпо контуру 21-13-14-15-16-17, причемэта масса частично достигает нижнейчасти и частично верхней части реактора 9.Смесь затем подвергают разделениюв двух последовательно расположенных декантаторах 18 и 22; изкоторых в приемник 20 переливаетсяполученный сульфонил по 5,655,80 кг/ч, что соответствует выходу92,5-95 .30 Соляная кислота, рекуперированная из водной фазы декантатора 22очищенная в испарителе 30 и собраннаяв емкости 37, рециркулируется частично в эмульгатор 1 по трубопроводу З 5 35. Таким Образом получают водныйсолянокислый раствор для приготовления описанной эмульсии. 2-3 кг/чводной жидкости из декантатора 22удаляют по трубопроводу 24-34-35, 40 причем остальное рециркулируется вреакционный цикл. РЬуевращение исходного дисульфида практически полное. Полученный 45 сырой продукт имеет следующий состав%:Метансульфонилхлорид 98-98,5НС 8 1-.1, 5Метансульфокислота =0,5Диметилдисульфид СледыПосле перегонки получают 99,83 ный метансульфохлорид, содержащий не 55 более 0,18 Х НС 0 и 100 м.д. дисульфида, : /Способ включает также рекупераджю метансульфокислоты, получающей1176835 охлаждение, позволяя обрабатывать 2,75 кг дисульфида в час вместо 2,5 кг.П р и м е р . 3. Применяя те жеисходные вещества,что и в примере 1, повторяют операции с сильным турбулентным течением по известному способу. Процесс продолжается 72 ч парал О лельно с процессом по примеру 1.Периодически измеряют температуру на выходе реактора и анализируютпродукт на процентное содержание примесей, Полученные результаты представ.15 лены в таблице.1 оТемпература С,на выходе реакторапо способу Время,ч Примеси, /, по способу извест- предлаганому емому извест- предланому гаемому 22 0,6 19 0,5 10 21 0,9 31 0,4 20 20 21 0,7 0,55 32 44 22 20 0,6 0,5 22 1,4 0,4 60 19 0,8 0,5 Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить постоянство температурь 1 и чистоты получаемого продукта.40 Действительно, тогда .как в известном способе перепады температуры достигают 19 С и содержание примесей состав. Составитель Т.Власова Редактор М.Циткина Техред Т.Фанта Корректор Л.ПилипенкоТираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ 5380/56 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 ся в качестве побочного продукта, в водной солянокислой фазе.П р и м е р 2. Операции те же, что в примере 1, но кислый раствор, поступающий по трубопроводу 4, содержит в качестве поверхностно"активно-, го вещества 0,1 Х, тиоэфира трет додецилполиэтиленгликоля (известного под названием НОНИОПИК 218),Раствор дисульфида СН бВСН с раствором соляной кислоты состоит из капелек, 807 которых имеют диаметр 0,2-5 мкм, что обеспечивает более быструю реакцию и более легкое ляет 0,6-1,47, предлагаемый способ позволяет поддерживать стабильную температуру с точностью 3 С и примесио 0,4-0,553, общий выход метансульфохлорида после 72 ч работы составляет 963, а по известному способу - 883.