用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法
2023-05-28 17:50:21
專利名稱：用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法
技術領域：
本發明涉及一種氯化亞碸的生產方法，特別是一種用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法。
氯化亞碸又叫亞硫醯二氯、氯化亞硫醯、二氯亞碸、二氯氧硫，其化學分子式為SOCl2、結構式為
，是一種用途廣泛的化工原料，用於有機合成，作氯化劑生產丁醯氯
，己二醯氯、十六醯氯等，還可用作催化劑製備氯硫醯化合物等，是生產廣譜性殺蟲劑水胺硫磷的原料，純的氯化亞碸為無色液體，含有雜質的氯化亞碸為淡黃色、甚者為紅色的液體，20℃時密度為1638kg·m-3，沸點為77℃。目前氯化亞碸的工業製備方法有兩種一種是上海彭浦化工廠的以硫磺和氯氣作用生成二氯乙硫烷(s2cl2)，再加入氯磺酸(Hoso2cl)，繼續通氯氣，生成物經蒸餾得到沸程為75-80℃的氯化亞碸產品，氯化亞碸的餾出量為80%(體積)，20℃時密度為1630-1650kg·m-3，產品質量差、不夠穩定，而且所用原料-氯磺酸是由氯化氫與三氧化硫合成的，生產工藝複雜，價格昂貴;另一種是以五氯化磷和二氧化硫為原料反應製備氯化亞碸，這種方法，在反應生成氯化亞碸的同時有氧氯化磷(POCl3)副產品液體生成，需要通過蒸餾將氯化亞碸與氧氯化磷分離，而氧氯化磷的沸點107.5℃與氯化亞碸的沸點77℃接近，難於較好的分離，產品質量差且收率低，僅50%。
本發明的目的在於克服現有技術的不足，而提供一種用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法，這種生產氯化亞碸的方法，生產工藝流程簡單，原料易得、價格便宜，產品收率高，質量穩定、純度高、成本低。
本發明的目的是這樣實現的一種用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法，它是以硫磺和氯氣為原料反應生成二氯乙硫烷(s2cl2)，二氯乙硫烷為金黃色液體，再以二氯乙硫烷和氯氣為原料在催化劑的作用下反應生成二氯甲硫烷(scl2)，二氯甲硫烷為紅棕色液體，將生產出的二氯甲硫烷放置0.5-2小時後加入適量的穩定劑-三氯化磷(Pcl3)，然後再以二氯甲硫烷和三氧化硫為原料反應，即可生成氯化亞碸(socl2)，反應生成的廢氣so2，易與液態的氯化亞碸分離。
上述的催化劑可以是鐵粉(Fe)。
上述的催化劑也可以是二氯化鐵(Fecl2)。
上述的催化劑還可以是三氯化鐵(Fecl3)。
上述的催化劑還可以是三氯化鋁(Alcl3)。
上述的三氧化硫可以是氣體三氧化硫;也可以是加有以硫酸二甲酯與三氧化二硼的加成物為穩定劑的液態三氧化硫。
本發明所提供的氯化亞碸的製備方法，生產工藝流程簡單，原料易得、價格便宜，產品收率高，質量穩定、純度高、成本低。
下面將結合實施例對本發明作進一步的詳述
圖1為本發明實施例的生產工藝流程圖。
參照附圖，首先稱取200公斤的純度為99.5%的硫磺粉，加入裝有冷凝器的耐腐蝕的第一反應釜內，將經過乾燥脫水的氯氣通入反應釜內，在反應釜內，硫磺和氯氣發生化學反應生成二氯乙硫烷，反應方程式為
未反應的氯氣經過冷凝器後進入第二反應釜內，同時向第二反應釜內加入適量硫磺粉，使在第一反應釜內未反應的氯氣在第二反應釜內與硫磺反應而被吸收，未反應的少量氯氣經尾氣吸收塔吸收，達到排放標準後排入大氣。
第一反應釜內的硫磺粉完全變為金黃色液體後，向釜內加入0.1公斤的無水三氯化鐵(Fecl3)催化劑，而後繼續向反應釜內通氯氣1小時，這時在第一反應釜內，二氯乙硫烷和氯氣在催化劑-無水三氯化鐵(Fecl3)的作用下發生化學反應生成二氯甲硫烷，反應方程式為
由於二氯乙硫烷與氯氣發生的化學反應放熱，反應釜內溫度可達100℃以上，反應釜夾套內和反應釜上部冷凝器要通冷卻水，使反應釜內溫度降低，使反應釜內揮發的二氯甲硫烷冷凝下來、回流入反應釜內，反應釜內反應生成物二氯甲硫烷為紅棕色液體，待冷卻至20℃後，放置1小時，然後向其中加入2升經乾燥脫水的三氯化磷(Pcl3)液體，再用耐腐蝕泵將釜內液體打入第一蒸餾釜內進行蒸餾，二氯甲硫烷的沸點為59.6℃，回收59-60℃的餾分作為與三氧化硫反應生產氯化亞碸的原料-二氯甲硫烷，可將第二反應釜內已初步吸收一定量氯氣的含硫磺粉的二氯乙硫烷液體導入第一反應釜內供下一次反應用，將第一蒸餾釜內的殘液導入第二反應釜內。
將蒸餾所得100公斤二氯甲硫烷裝入裝有冷凝器的耐腐蝕的第三反應釜內，然後向反應釜內緩慢加入85公斤加有以硫酸二甲酯與三氧化二硼的加成物為穩定劑的液態三氧化硫，在第三反應釜內，二氯甲硫烷和三氧化硫發生化學反應生成氯化亞碸和二氧化硫，反應方程式為
由於二氯甲硫烷與三氧化硫發生的化學反應放熱，反應釜夾套內和反應釜上部冷凝器要通冷卻水，使反應釜內溫度降低，防止反應釜內二氯甲硫烷和生成物氯化亞碸揮發，反應放出的二氧化硫經尾氣吸收塔吸收，達到排放標準後排入大氣。
將反應生成物全部用耐腐蝕泵打入第二蒸餾釜內，並向釜內加入適量硫磺粉，使未反應完全的二氯甲硫烷和硫磺反應轉化為高沸點的二氯乙硫烷，然後進行蒸餾，回收76-78℃的餾分，即可得到無色或淡黃色的氯化亞碸產品，收率可達80%。將第二蒸餾釜內的殘液導入第二反應釜內。
權利要求
1.一種用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法，其特徵在於它是以硫磺和氯氣為原料反應生成二氯乙硫烷，再以二氯乙硫烷和氯氣為原料在催化劑的作用下反應生成二氯甲硫烷，放置0.5-2小時後加入適量的穩定劑-三氯化磷，然後再以二氯甲硫烷和三氧化硫為原料反應生成氯化亞碸的。
2.根據權利要求1所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯乙硫烷和氯氣反應生成二氯甲硫烷的催化劑是鐵粉。
3.根據權利要求1所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯乙硫烷和氯氣反應生成二氯甲硫烷的催化劑是二氯化鐵。
4.根據權利要求1所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯乙硫烷和氯氣反應生成二氯甲硫烷的催化劑是三氯化鐵。
5.根據權利要求1所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯乙硫烷和氯氣反應生成二氯甲硫烷的催化劑是三氯化鋁。
6.根據權利要求2、3、4或5所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯乙硫烷和氯氣的反應生成物待冷卻至15-25℃後，放置0.5-2小時，然後加入適量的穩定劑-三氯化磷，再經蒸餾，回收59-60℃的餾分，作為與三氧化硫反應生產氯化亞碸的原料-二氯甲硫烷。
7.根據權利要求6所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於二氯甲硫烷和三氧化硫的反應生成物再經過蒸餾，回收76-78℃的餾分為最終產品-氯化亞碸。
8.根據權利要求7所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於以二氯乙硫烷和氯氣為原料生成二氯甲硫烷的反應、以二氯甲硫烷和三氧化硫為原料生成氯化亞碸的反應在設有冷卻水夾套的反應釜中進行。
9.根據權利要求8所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於採用的原料為硫磺粉，乾燥脫水的氯氣、氣態三氧化硫，二氯甲硫烷的穩定劑為無水氯化磷。
10.根據權利要求8所述的生產氯化亞碸的方法，其特徵在於採用的原料為硫磺粉、乾燥脫水的氯氣、加有以硫酸二甲酯與三氧化二硼的加成物為穩定劑的液態三氧化硫，二氯甲硫烷的穩定劑為無水氯化磷。
全文摘要
本發明公開了一種用硫磺、氯氣、三氧化硫生產氯化亞碸的方法，是以硫磺和氯氣為原料反應生成二氯乙硫烷，再以二氯乙硫烷和氯氣為原料在催化劑的作用下反應生成二氯甲硫烷，放置一段時間後加入適量的穩定劑，然後再以二氯甲硫烷和三氧化硫為原料反應生成氯化亞碸的，生產工藝流程簡單，與現有技術相比，原料易得、價格便宜，產品收率高，質量穩定、純度高、成本低。
文檔編號C07C317/02GK1057454SQ9110483
公開日1992年1月1日 申請日期1991年7月16日 優先權日1991年7月16日
發明者謝錕, 楊增芳, 康文彬, 劉華亭 申請人:河北省井陘縣磷肥廠, 河北師範大學