專利名稱：鏈烷磺酸酰氯和鏈烷磺酸的加壓生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備鏈烷磺酰氯(ASC)和/或鏈烷磺酸(ASA)及其聯(lián)產(chǎn)品的方法，這方法是在高壓下，在含水氯化氫介質(zhì)中使通式為RSX的化合物與氯反應(yīng)，式中X為氫或-SR1，且R和R1是烷基，更具體地，本發(fā)明涉及在約-10至約115℃的溫度和至少1.05絕對(duì)大氣壓至81.6絕對(duì)大氣壓(HCl的臨界壓力)的壓力下，在含水氯化氫介質(zhì)中使烷基硫醇或烷基二硫化物與氯反應(yīng)，而回收鏈烷磺酰氯和/或鏈烷磺酸，并選擇性地分離回收含很少量的鏈烷磺酰氯的鹽酸產(chǎn)物的方法。
在-10至約115℃的反應(yīng)溫度下，在含水氯化氫介質(zhì)中使烷基硫醇或烷基二硫化物與氯反應(yīng)而制備鏈烷磺酰氯(ASC)、鏈烷磺酸(ASA)和它們的混合物的方法是眾所周知的。在該已知方法中，產(chǎn)生不能冷凝的氯化氫氣體，且和水蒸汽與一些被帶走的ASA和/或ASC一起上升通入塔頂?shù)睦淠鳎谀抢飶乃斉懦?。帶走的ASA以氣溶膠形式存在，而帶走的ASC是ASC蒸汽(主要成份)和ASC氣溶膠(次要成份)的混合物。揭示這些方法的文獻(xiàn)包括如美國(guó)專利3，626，004(1971年12月7日授權(quán))。美國(guó)專利3，600，136(1971年8月17日授權(quán))和英國(guó)專利1，350，328(1974年4月18日)。
現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明為加速在塔頂除去反應(yīng)器中的氣體產(chǎn)物，需要在常壓或低于大氣壓下進(jìn)行所述的方法。并指出殘余的氯化氫和其他揮發(fā)性的雜質(zhì)可以用真空或水蒸汽汽提從ASC和/或ASA產(chǎn)物中除去。
由于從反應(yīng)器中排出的氯化氫蒸汽的汽提作用，按照現(xiàn)有技術(shù)方法在塔頂同時(shí)產(chǎn)生的氯化氫蒸汽含有顯著數(shù)量的ASC(幾千ppm)。在最終使用鹽酸聯(lián)產(chǎn)品時(shí)，如用以浸鋼，ASC在亞鐵離子存在下分解，產(chǎn)生討厭的氣味。結(jié)果，為降低或消除形成這種氣味的可能，必須進(jìn)一步處理鹽酸聯(lián)產(chǎn)品，以減少ASC含量。
本發(fā)明是一種連續(xù)制備鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸的方法，它包括在-10至115℃間的溫度下和在1.05(約1.04巴)至81.6(80.54巴)的絕對(duì)大氣壓下，在含水氯化氫介質(zhì)中使通式為RSX的化合物與氯反應(yīng)，其中X為氫或-SR1，且R和R1是含1-20個(gè)碳原子的烷基。
這里揭示的方法涉及通式為RSX的化合物的加壓反應(yīng)，其中X是氫或-SR1基，R和R1是含1至20個(gè)碳原子，優(yōu)選是1至8個(gè)碳原子的烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、已基和辛基。用RSX表示的化合物是烷基硫醇和烷基二硫化物。RSX化合物在含水氯化氫介質(zhì)中，較好是濃鹽酸中與氯氣反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)在純水或稀鹽酸中引發(fā)時(shí)，由于RSX化合物和氯反應(yīng)在水介質(zhì)中放出氣態(tài)氯化氫，水介質(zhì)很快變成濃鹽酸。
某些現(xiàn)有技術(shù)要求進(jìn)行制備時(shí)反應(yīng)物的通入速率足以產(chǎn)生激烈的湍流，而其他的現(xiàn)有技術(shù)則使用靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的混合裝置。雖然本發(fā)明方法并不依賴于這些限定來(lái)獲得改進(jìn)，但也可以采用這些現(xiàn)有技術(shù)方法。較好是將至少達(dá)到化學(xué)計(jì)量的反應(yīng)物加入反應(yīng)器中，然而，稍過(guò)量的氯，如5%，也許更合乎要求。
在優(yōu)選實(shí)施例中，RSX化合物通入加壓反應(yīng)的速率在每平方英尺反應(yīng)器活性區(qū)域的橫截面0.005至12磅-摩爾/小時(shí)(lbmole/hr.ft2)，優(yōu)選在0.5至約8.0lbmole/hr.-ft2之間。
當(dāng)這個(gè)反應(yīng)在10至50℃，較好在10-35℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行時(shí)，主要產(chǎn)生ASC產(chǎn)物和塔頂回收的氯化氫。在85-115℃，較好在95-110℃溫度范圍內(nèi)時(shí)，這個(gè)反應(yīng)主要產(chǎn)生ASA聯(lián)產(chǎn)品和少量的ASC。當(dāng)反應(yīng)溫度在50-85℃之間時(shí)得到特定的ASC和ASA混合物。
如前所述，生產(chǎn)ASC，ASA或它們的混合物的已知方法同時(shí)也產(chǎn)生氯化氫(HCl)氣體，它被水或水蒸汽吸收產(chǎn)生鹽酸。該聯(lián)產(chǎn)品作為塔頂蒸汽被回收，且含有很多由逸出的HCl氣體從反應(yīng)器中汽提的ASC。
上述的方法在加壓下操作時(shí)得到了令人意外的改進(jìn)，其中設(shè)備改造成可讓反應(yīng)在加壓條件下進(jìn)行。方法進(jìn)行的壓力在1.05絕對(duì)大氣壓(約1.06巴)至81.6絕對(duì)大氣壓(約82.7巴，HCl的臨界壓力)之間，反應(yīng)壓力較好在約1.6絕對(duì)大氣壓至約10絕對(duì)大氣壓之間，更好在1.1至5絕對(duì)大氣壓之間。
本發(fā)明方法在氣一液接觸和反應(yīng)氣體的增溶方面產(chǎn)生了令人意外的改進(jìn)，提高了反應(yīng)器中原材料的利用率。對(duì)減少反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體中可冷凝液體的量本發(fā)明同樣取得了令人意外的效果(一般認(rèn)為隨著壓力的增加，可冷凝物的量也會(huì)增加)。這樣就使反應(yīng)器可使用更小更低廉的輔助設(shè)備，如冷凝器和泵。
在高于大氣壓(甚至僅僅適度增加壓力)下工作，本發(fā)明方法明顯減少了ASC對(duì)HCl聯(lián)產(chǎn)品的污染，即加壓操作降低了從反應(yīng)器排出的HCl氣體的汽提作用。
加壓操作通過(guò)增加沸騰區(qū)(反應(yīng)器中RSX與氯反應(yīng)產(chǎn)生湍流的區(qū)域)內(nèi)的液體部分，增加有效停留時(shí)間，或反之，增加給定停留時(shí)間內(nèi)可允許的物料通過(guò)量，也提高了反應(yīng)器的容積效率。加壓操作也通過(guò)促進(jìn)蒸汽與液體的分相，減少了液體被氣體聯(lián)產(chǎn)品帶走的可能性。這樣又在流體動(dòng)力效應(yīng)(如起泡.夾帶)限制反應(yīng)器容積之前，增加了反應(yīng)器物料通過(guò)量的實(shí)際上限。
一旦形成液體粗產(chǎn)物(ASC.ASA或它們的混合物)最好在反應(yīng)溫度或高于該溫度的條件下將其減壓至常壓或低于大氣壓力，以脫去由于加壓操作而進(jìn)入溶液的多余的氯化氫。按現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步處理減壓后的粗液體反應(yīng)產(chǎn)物，以除去殘余雜質(zhì)。由減壓步驟而釋放的HCl氣體在塔頂被除去，并可以用常規(guī)裝置進(jìn)一步加以處理，以回收或/和進(jìn)一步提純HCl。
反應(yīng)器頂部放出的蒸汽和氣體通至冷凝器。離開(kāi)冷凝器的冷凝液體返回到反應(yīng)器中。HCl和其他不能冷凝的氣體(如惰性氣體、過(guò)量的氯、或其他氣體反應(yīng)產(chǎn)物)，如有，通過(guò)位于冷凝器后的排氣管的用于維持體系操作壓力的壓力調(diào)節(jié)裝置排出體系。不能冷凝的氣體可用常規(guī)方法進(jìn)一步加以處理，以回收，分離和/或進(jìn)一步提純。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，分餾柱以下方式裝在反應(yīng)器與冷凝器之間。
反應(yīng)器頂部的蒸汽和氣體被送到(加壓)精餾柱(如填充分餾柱或板式的分餾柱)的底部蒸汽入口。在精餾柱中，蒸汽與從冷凝器中返回的冷卻的冷凝液體接觸，進(jìn)行了分離(經(jīng)蒸餾作用)減少了蒸汽流中揮發(fā)性差的物質(zhì)(如ASC)的殘余濃度。
純化的蒸汽流從精餾柱的頂部排出并通至冷凝器。離開(kāi)冷凝器的冷凝液體以回流形式回到精餾柱的頂部入口。離開(kāi)精餾柱底部的冷凝液體再循環(huán)至反應(yīng)器。HCl和其他不能冷凝的氣體(如惰性氣體、過(guò)量的氯、或其他氣體反應(yīng)產(chǎn)物)，如有，通過(guò)位于冷凝器后排氣管上的用于維持體系操作壓力的壓力調(diào)節(jié)裝置排出體系。不能冷凝的氣體可用常規(guī)方法進(jìn)一步加以處理，以回收，分離和/或進(jìn)一步提純。
如下所述的裝置用于下列實(shí)施例1-4該裝置包括4”內(nèi)徑的垂直管式反應(yīng)器，反應(yīng)器由多段用玻璃、襯玻璃的鋼、襯氟聚合物的鋼制成的凸緣管組件(雙端凸緣管、T形管和四通管)構(gòu)成，總長(zhǎng)14英尺。反應(yīng)器通過(guò)距反應(yīng)器底部約12英尺高的溢流管和在反應(yīng)器底部上方約2英尺的循環(huán)管與相鄰的垂直(側(cè)臂)熱交換器連接。反應(yīng)器裝配成適合連續(xù)操作。
制備甲磺酸時(shí)(甲磺酰氯也可用相似方式制備)，體系中裝入含約70%(體積)甲磺酸(MSA)，26%水和4%氯化氫(HCl)的混合物。反應(yīng)器裝至溢流導(dǎo)管下約1英尺處。氯氣(純度99.5%)在自動(dòng)流量控制下從離反應(yīng)器底部約31/2英尺高的供料口噴入反應(yīng)器(以橫貫反應(yīng)器橫截面鉆孔氟聚合物供料管作為噴射器)。氣化的甲硫醇(99%)在自動(dòng)流量控制下從離反應(yīng)器底部約5英尺高的供料口噴入反應(yīng)器(以橫貫反應(yīng)器截面的鉆孔氟聚合物供料管作為噴射器)。
氯與甲硫醇的反應(yīng)非常激烈，產(chǎn)生氣態(tài)HCl，它(與未反應(yīng)的氯和甲硫醇一起)從反應(yīng)器的頂部排到冷凝器中，同時(shí)冷凝物返回反應(yīng)器，不能冷凝的物料通過(guò)壓力控制閥被送到堿洗氣器。自動(dòng)壓力控制器將反應(yīng)器頂部維持在所需壓力。
氣體的產(chǎn)生生成氣泡，氣泡使反應(yīng)液體膨脹至超過(guò)溢流管的高度，這樣就引起通過(guò)側(cè)臂交換器的循環(huán)，這種循環(huán)用來(lái)除去反應(yīng)放出的熱量。為把循環(huán)到反應(yīng)器的(冷卻后)液體溫度維持在所需溫度，通過(guò)自動(dòng)溫度控制器調(diào)節(jié)流向側(cè)臂交換器的冷卻劑流量。反應(yīng)器在80℃以上操作，結(jié)果主要反應(yīng)產(chǎn)物是甲磺酸(MSA)和少量的未水解的甲磺酰氯(MSC)，MSC通過(guò)在水的存在下加熱，例如在用水蒸汽汽提MSA的操作中，可水解為MSA。
在自動(dòng)流量控制下一部分循環(huán)反應(yīng)液體作為MSA粗產(chǎn)物經(jīng)反應(yīng)器底部取走。調(diào)節(jié)取走的速率以維持所需的比重。在自動(dòng)液面控制下通過(guò)向反應(yīng)器自動(dòng)補(bǔ)償給水將反應(yīng)器中液面高度維持在溢流管上方約2英寸。補(bǔ)償給水和循環(huán)冷凝液混合并經(jīng)離反應(yīng)器底部21/2英尺高的供液口引入反應(yīng)器。
反應(yīng)器的“活性”區(qū)域是在硫醇供料口和與熱交換器連接的溢流管之間7英尺長(zhǎng)的一段反應(yīng)器，“活性”區(qū)域的下部5英尺是由玻璃管構(gòu)成，以便觀察活性區(qū)域的氣泡動(dòng)態(tài)。
實(shí)施例1a在本實(shí)施例中，反應(yīng)溫度是113℃，反應(yīng)器頂部壓力為1.10絕對(duì)大氣壓(1.5psig)，硫醇通入速率為5.6lb/hr，氯氣的通入速率為24.8lb/hr，相當(dāng)于過(guò)量0.44%氯氣。調(diào)節(jié)粗產(chǎn)物的取出速率以維持反應(yīng)液體的比重為1.38，相當(dāng)于粗產(chǎn)物中含約76重量%的MSA。
分析堿洗滌液中MSA鈉鹽(MSC與氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物)的量揭示，發(fā)生了占硫醇供給量中3.0%的硫值的產(chǎn)量損失，(以MSC形式)被HCl氣體從反應(yīng)器中帶走。
實(shí)施例1b除了在1.75絕對(duì)大氣壓(11psig)下進(jìn)行反應(yīng)以外，本實(shí)施例的操作條件與實(shí)施例1a相同。
對(duì)堿洗滌液的分析表明，輸入的硫醇中有0.7%硫值的“產(chǎn)量損失“，是以MSC形式被從反應(yīng)頂部排出的HCl蒸汽帶走。
反應(yīng)器壓力增加至11psig，結(jié)果使HCl中的MSC污染減少了3/4(與實(shí)施例1a相比)。
實(shí)施例2a在本實(shí)施例中，反應(yīng)溫度是113℃，反應(yīng)器頂部壓力為1.10絕對(duì)大氣壓(1.5psig)，硫醇通入速率為5.6lb/hr，氯氣的通入速率為25.5lb/hr，相當(dāng)于過(guò)量3.28%氯氣。調(diào)節(jié)粗產(chǎn)物的取出速率以維持反應(yīng)液體的比重為1.38，相當(dāng)于粗產(chǎn)物中含約76重量%的MSA。
分析堿洗滌液揭示，發(fā)生了占硫醇供給量中4.2%的硫值的產(chǎn)量損失(以MSC形式)被HCl氣體從反應(yīng)器中帶走。
實(shí)施例2b在本實(shí)施例中，除在1.75絕對(duì)大氣壓(11psig)下進(jìn)行反應(yīng)以外，操作條件與實(shí)施例2a相同。
分析堿吸收液揭示占硫醇供給量中2.8%的硫值的產(chǎn)量損失(以MSC形式)被HCl氣體從反應(yīng)器中帶走。
將反應(yīng)器壓力增加至11psig導(dǎo)致HCl中的MSC污染減少1/3(與實(shí)施例2a相比)。
實(shí)施例3a在本實(shí)施例中，反應(yīng)溫度是113℃，反應(yīng)器頂部壓力為2.40絕對(duì)大氣壓(20.5psig)，硫醇通入速率為5.6lb/hr，氯氣的通入速率為25.5lb/hr，相當(dāng)于過(guò)量3.28%氯氣。調(diào)節(jié)粗產(chǎn)物的取出速率以維持反應(yīng)液體的比重為1.30，相當(dāng)于粗產(chǎn)物中含約58重量%的MSA。
分析堿洗滌液中MSA鈉鹽(MSC與氫氧化鈉的反應(yīng)產(chǎn)物)的量揭示，硫醇供給量中有0.8%硫值的產(chǎn)量損失(以MSC形式)被HCl氣體從反應(yīng)器中帶走。
在這個(gè)于2.40絕對(duì)大氣壓(20.5psig)下進(jìn)行加壓操作的實(shí)施例中被HCl帶走的MSC量很低，可以與如實(shí)施例1b中所述的在11psig加壓操作下的量相比。
實(shí)施例3b在這個(gè)實(shí)施例中除反應(yīng)在1.00絕對(duì)大氣壓(0.1psig)下進(jìn)行以外，試圖重復(fù)實(shí)施例3a的操作條件。
因?yàn)榉磻?yīng)液體在約105℃就開(kāi)始沸騰，所以溫度不可能達(dá)到的所需的113℃。沸騰中斷了正常的反應(yīng)器循環(huán)，使操作變得不可控制。
這些結(jié)果表明加壓操作擴(kuò)大了ASC/ASA反應(yīng)操作條件的可行范圍。
實(shí)施例4用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量上述各實(shí)施例中返回反應(yīng)器的冷凝氣體的流速。在實(shí)施例1a(1.5psig)的操作條件下冷凝物的平均流速為約20lb/hr。在實(shí)施例1b(11psig)的操作條件下冷凝物的平均流速為約10-15lb/hr。
這個(gè)實(shí)施例表明冷凝器中生成冷凝物的量隨著操作壓力的增加而減少(而不是如預(yù)料的增加)。
在用上述的現(xiàn)有技術(shù)方法生產(chǎn)甲磺酰氯和甲磺酸的工廠中的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明在近大氣壓力下操作時(shí)，產(chǎn)生的冷凝物的體積限制了體系的生產(chǎn)能力(冷凝物流量大于冷凝器和管道可以處理的流量)。因此使反應(yīng)器和冷凝器之間在高壓下工作減少冷凝物的體積，從而增加生產(chǎn)能力具有重要的實(shí)際意義。
以下的實(shí)施例說(shuō)明在生產(chǎn)ASC和ASA中分餾柱或精餾柱的使用。在反應(yīng)器和冷凝器之間插入分餾器令人意外地減少了在氯化氫付產(chǎn)物氣體中帶走的ASC量。這個(gè)分餾體系可有效地用于本發(fā)明的高壓反應(yīng)，同樣也可用于現(xiàn)有技術(shù)的真空和常壓反應(yīng)，用以這里所述的溫度條件下通過(guò)烷基硫醇或烷基二硫化物與氯反應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸。常壓下在反應(yīng)器中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施例5以下實(shí)驗(yàn)的目的在于測(cè)定幾種減少和回收被帶走的MSC的體系的效率。
反應(yīng)器是一個(gè)500ml三頸燒瓶，其中加入200ml36%鹽酸水溶液(HCl)和200ml甲磺酰氯(MSC)。以后所述的三種類型管式柱之一垂直安裝在反應(yīng)器燒瓶上方并與三頸之一連接。第二頸與粗孔燒結(jié)玻璃連接，它經(jīng)安裝在HCl供料柱頂上的轉(zhuǎn)子流量計(jì)把無(wú)水HCl通入反應(yīng)器，這樣是為了模仿在濃鹽酸中甲硫醇與氯氣反應(yīng)時(shí)HCl的生成。氯化氫通入反應(yīng)器的速率為1.57l/min.(0.07moles/min.或2.5g/min.)。燒瓶的第三個(gè)頸用于把鹽酸水溶液和MSC加入反應(yīng)區(qū)域。
在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)(A)中，與反應(yīng)器頂部垂直連接的管式柱是一根長(zhǎng)60cm，直徑為2.5cm的空心柱。在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)(B)中管式柱和實(shí)驗(yàn)(A)中大小相同，但裝入0.5cm陶瓷鞍形填料(起粗分餾器的作用)。在第三個(gè)實(shí)驗(yàn)(C)中柱是有30塊塔板的Oldershaw板式柱。
在實(shí)驗(yàn)A、B、C中每根柱的頂端用氣體輸送管子與相鄰的“HCl”吸收器相接，吸收器是填充有6mm玻璃圈填料，直徑為2.54cm和長(zhǎng)度為52.5cm的垂直玻璃管。為使水在吸收器中形成循環(huán)將管的連接口放在HCl吸收器的頂部和底部。與從中間柱的頂部放出的氣體一樣，蒸餾水也從吸收器的頂部注入。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中使水循環(huán)通過(guò)HCl吸收器，直至比重表明水中HCl的濃度為32%。使水循環(huán)56分鐘吸收141g的HCl。最終的HCl溶液重441g。(141gHCl和300g水)，最終的體積為380ml。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的MSC/含水HCl混合物的溫度為25℃。
當(dāng)無(wú)水HCl通過(guò)MSC/含水HCl混合物時(shí)，HCl氣體汽化/帶走M(jìn)SC以及HCl/水混合物，其速率取決于溫度。
在實(shí)驗(yàn)A中，所有被帶走的物料從空心柱進(jìn)入HCl吸收器的頂端，有2.09g的MSC溶解在441g的32%HCl中。在32%的濃鹽酸中MSC的濃度為4751ppm。2.09g的MSC被141gHCl氣體帶走，這就表明MSC的濃度為每克HCl氣體中含0.0148克的MSC。
在實(shí)驗(yàn)B中，除空心柱用0.5cm的瓷鞍填充外，以實(shí)驗(yàn)A中相同的條件進(jìn)行操作，并進(jìn)行回流?；亓魇俏⑷醯?，約為0.5ml/min.?；亓魇怯蒆Cl/水在瓷鞍上汽化和隨后的冷凝造成的。在這些條件下，1.307g的MSC溶解在441g的32%HCl中。在32%的濃鹽酸中MSC的濃度為2971ppm。1.307g的MSC被141gHCl氣體帶走，這就表明MSC的濃度為每克HCl氣體中含0.00927克的MSC。這就表明當(dāng)與實(shí)驗(yàn)A的結(jié)果相比，被HCl帶走的MSC的量減少了37.5%。
在實(shí)驗(yàn)C中，除用有30塊塔板.直徑為2.54cm的Oldershaw塔代替空心柱以外，以實(shí)驗(yàn)A中相同條件進(jìn)行操作，這種塔增加了氣一液接觸。塔盤的設(shè)計(jì)使氣體必須通過(guò)的塔盤上保留少量的液體。回流是微弱的，約為0.5ml/min.?；亓魇怯蒆Cl/水在塔盤上汽化和隨后的冷凝造成的。在這些條件下，0.373g的MSC溶解在440g的32%HCl中。在32%的濃鹽酸中MSC的濃度為874ppm。0.373g的MSC被141gHCl氣體帶走，這就表明MSC的濃度為每克HCl氣體中含0.0026克的MSC。這就表明當(dāng)與實(shí)驗(yàn)A的結(jié)果相比，被HCl帶走的MSC的量減少了82.4%。
這些實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)在水介質(zhì)中由烷基硫醇或烷基二硫化物和氯氣反應(yīng)生產(chǎn)鏈烷磺酰氯(或鏈烷磺酸)的過(guò)程中在反應(yīng)器和冷凝器之間插入精餾(分餾)柱時(shí)產(chǎn)生意外的改進(jìn)，使在HCl副產(chǎn)物中夾帶的MSC的減少。
雖然上述實(shí)施例描述的本發(fā)明方法是在前述的設(shè)備中進(jìn)行的，用裝在反應(yīng)柱的活性反應(yīng)區(qū)域內(nèi)的固定(剛性.靜止)的混合裝置可以取得附加的改進(jìn)。這種混合裝置公布在Bulletin KSM-6，Copyright 1991，Koch Engineering Company，Inc.中，并顯示了對(duì)這里公開(kāi)的連續(xù)反應(yīng)方法中活塞式流動(dòng)的促進(jìn)作用。利用固定混合裝置連續(xù)生產(chǎn)鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸的方法在同期遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)08/221，224中公開(kāi)并要求保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)制備鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸的方法，其特征在于它包括在-10至115℃之間的溫度和1.05至81.6的絕對(duì)大氣壓下，在含水氯化氫介質(zhì)中使通式為RSX的化合物與氯氣反應(yīng)，式中X為氫或-SR1，且R和R1是含1-20個(gè)碳原子的烷基，以及回收鏈烷磺酰氯，鏈烷磺酸或它們的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在塔頂回收氯化氫蒸汽。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于冷凝的反應(yīng)氣體回流入反應(yīng)器。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于塔頂回收不能冷凝的其他氣體以及上述的氯化氫氣體。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于回流蒸汽的冷凝液返回反應(yīng)器之前，從塔頂排出的反應(yīng)氣體通過(guò)與該液體的接觸而被精餾。
6.一種連續(xù)制備鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸的方法，其特征在于它包括在-10至115℃之間的溫度和1.05至81.6的絕對(duì)大氣壓下，在含水氯化氫介質(zhì)中使通式為RSX的化合物與氯氣反應(yīng)，式中X為氫或-SR1，且R和R1是含1-8個(gè)碳原子的烷基，反應(yīng)物的摩爾比率為氯最高過(guò)量5%，RSX化合物的通入速率為每平方英尺反應(yīng)器截面積0.005至12lbmole/小時(shí)，以及回收鏈烷磺酰氯，鏈烷磺酸或它們的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于RSX化合物是甲硫醇。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于RSX化合物是二甲基二硫化物。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于塔頂回收氯化氫氣體。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于RSX化合物的通入速率為0.5至約8.0lbmole/小時(shí)-平方英尺，反應(yīng)物的摩爾比率為氯在化學(xué)計(jì)量值至過(guò)量5%范圍內(nèi)，溫度從10至115℃，壓力從1.6至10絕對(duì)大氣壓。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于塔頂回收氯化氫氣體。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于其中RSX是甲硫醇。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于其中RSX是二甲基二硫化物。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于將可冷凝的反應(yīng)氣體回流入反應(yīng)器中。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在塔頂與氯化氫氣體一起回收其他不能冷凝的反應(yīng)氣體。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于在回流蒸汽的冷凝液返回反應(yīng)器之前，從塔頂排出的反應(yīng)氣體通過(guò)與該液體接觸而被精餾。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于其中RSX是甲硫醇。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度在10℃至35℃。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度在85℃至115℃。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于RSX是二甲基二硫化物。
21.一種連續(xù)制備鏈烷磺酰氯和鏈烷磺酸的方法，其特征在于它包括在-10至115℃間的溫度，在含水氯化氫介質(zhì)中使通式為RSX的化合物與氯反應(yīng)，式中X為氫或-SR1，且R和R1是含1-20個(gè)碳原子的烷基，精餾從反應(yīng)器塔頂排出的反應(yīng)氣體，精餾后冷凝反應(yīng)氣體，以及回收鏈烷磺酰氯，鏈烷磺酸或它們的混合物。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于上述的烷基含1至8個(gè)碳原子。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度在10至35℃之間。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于反應(yīng)溫度在85至115℃之間。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于反應(yīng)壓力在1.05至81.6絕對(duì)大氣壓之間。
26.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于反應(yīng)壓力約為大氣壓。
全文摘要
一種同時(shí)生產(chǎn)鏈烷磺酰氯(ASC)或鏈烷磺酸(ASA)以及ASC污染較少的氯化氫的方法，其中在高壓和含水氯化氫的存在下通式為RSX的化合物與氯反應(yīng)，式中X為氫或-SR
文檔編號(hào)C07C309/80GK1112110SQ9510397
公開(kāi)日1995年11月22日 申請(qǐng)日期1995年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月31日
發(fā)明者S·G·舍恩, G·A·惠頓, T·H·奧弗高 申請(qǐng)人:北美埃爾夫愛(ài)托化學(xué)股份有限公司