一種二氧化硫脲合成新工藝的製作方法

2023-06-04 23:42:11 1

專利名稱：一種二氧化硫脲合成新工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬精細化工技術領域，涉及一種二氧化硫脲工藝。
背景技術：
二氧化硫脲簡稱TD，是氨基亞氨基甲亞磺酸的俗稱，又名甲脒基亞磺酸，商品名Manefast。二氧化硫脲系無臭味的白色固體，熔點126℃，微溶於水，水溶液呈微酸性，不溶於醚和苯。在常溫條件下穩定，在鹼性溶液中或溫度高於115℃的條件下，分解生成還原性很強的亞硫酸。它是一種新型的還原劑，目前國內外已將其用作保險粉的代用品廣泛用於紡織工業。另外，二氧化硫脲在造紙工業、感光材料工業、化妝品工業、聚合物生產中都有廣泛的應用。
以硫脲和雙氧水合成二氧化硫脲的機理較為複雜硫脲在水溶液中存在如下平衡 加入雙氧水時首先發生如下反應，生成甲脒化二硫。
生成的甲脒化二硫在適宜條件下進一步與雙氧水反應生成二氧化硫脲。
總反應方程式為 總反應速度與原料配比、反應熱力學、反應體系、反應條件均有關。合成二氧化硫脲的工藝已有報導，例如CN89107414.7，CN03116612.1，US2783272，US3355486，等，他們都採用硫脲和雙氧水合成二氧化硫脲，但普遍存在收率低、產品純度差、反應時間長、能耗高等缺點。

發明內容
本發明目的是提供一種合成二氧化硫脲新工藝，進一步降低生產成本。
具體步驟是第一步首先於反應器中加入水和穩定劑、促進劑，並調節溫度在0～10℃。
第二步加入硫脲，待硫脲溶解後開始滴加一定比例的雙氧水進行反應，控制溫度和pH，待反應充分後，再加硫脲，溶解後，滴加雙氧水，如此反覆數次，控制溫度在0～15℃，pH控制在3-7。
第三步待反應結束後陳化一定時間，控制陳化溫度0～15℃。
第四步出料，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下真空乾燥即得成品。
所述穩定劑可以是脂肪族酮、二元醇或三元醇的一種或兩種以上的混合物，如丙酮或丁酮，穩定劑的加入量為硫脲總量的1.0％～5.0％；所述促進劑可以是醋酸鹽的一種或醋酸鹽的混合物，如醋酸鈉或醋酸鉀，促進劑的加入量為硫脲總量的0.1％～0.5％；本發明合成二氧化硫脲的新工藝，由於優化了各種操作條件，有效的提高二氧化硫脲的收率和產品質量，縮短了反應時間，降低了能耗。
具體實施例方式下面結合實例進一步說明本發明。
實施一首先在1000L反應釜中加入500kg水和穩定劑丙酮3kg、促進劑醋酸鈉0.4kg，並調節溫度在0～10℃，然後加入硫脲30kg，待硫脲溶解後開始滴加雙氧水90kg進行反應，控制溫度為8℃和pH5～6，待反應充分後，再加硫脲30kg，溶解後，滴加雙氧水90kg，待反應充分後，加硫脲40kg，充分溶解後滴加雙氧水120kg，控制反應時間為3小時，待反應結束後陳化0.5小時，陳化溫度為10℃，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下真空乾燥4小時，即得成品87.8kg，二氧化硫脲收率為87.8％。
實施二首先於1000L反應釜中加入500kg水和穩定劑丙酮5kg、促進劑醋酸鉀0.5kg，並調節溫度在0～5℃，然後加入硫脲30kg，待硫脲溶解後開始滴加雙氧水90kg進行反應，控制溫度為3℃和pH4～6，待反應充分後，再加硫脲30kg，溶解後，滴加雙氧水90kg，待反應充分後，加入硫脲40kg，溶解後，滴加雙氧水120kg，控制反應時間為3.5小時，待反應結束後陳化0.5時間，陳化溫度為8℃，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下真空乾燥4小時即得成品89.5kg，二氧化硫脲收率為89.5％。
實施三首先於1000L反應釜中加入500kg水和穩定劑乙二醇4.5kg、促進劑醋酸鉀、醋酸鈉各0.25kg，並調節溫度在0～8℃，然後加入硫脲30kg，待硫脲溶解後開始滴加雙氧水90kg進行反應，控制溫度為10℃和pH4～6，待反應充分後，再加硫脲30kg，溶解後，滴加雙氧水90kg，待反應充分後，加入硫脲40kg，溶解後，滴加雙氧水120kg，控制反應時間為3.5小時，待反應結束後陳化0.5時間，陳化溫度為10℃，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下真空乾燥4小時即得成品121.4kg，二氧化硫脲收率為85.5％，純度≥99％。
實施四首先於1000L反應釜中加入500kg水和穩定劑乙二醇1kg、丙三醇4kg、促進劑醋酸鉀、醋酸鈉各0.25kg，並調節溫度在0～10℃，然後加入硫脲30kg，待硫脲溶解後開始滴加雙氧水90kg進行反應，控制溫度為6℃和pH5～6，待反應充分後，再加硫脲30kg，溶解後，滴加雙氧水90kg，待反應充分後，加入硫脲40kg，溶解後，滴加雙氧水120kg，控制反應時間為3.0小時，待反應結束後陳化0.5時間，陳化溫度為15℃，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下真空乾燥4小時即得成品122.8kg，二氧化硫脲收率為86.5％，純度≥99％。
權利要求
1.一種二氧化硫脲合成新工藝，其特徵是以硫脲和雙氧水為原料，在反應體系中加入穩定劑和促進劑，合成二氧化硫脲，待反應結束後陳化，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下乾燥即得成品。
2.一種如權利要求1所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是在反應器中先加入水和穩定劑、促進劑；後加入硫脲，待硫脲溶解後開始滴加一定比例的雙氧水進行反應，控制溫度和pH，待反應充分後，再加硫脲，溶解後，滴加雙氧水，如此反覆數次。
3.一種如權利要求2所述合成二氧化硫脲的工藝，在反應器中加入水和穩定劑、促進劑，調節溫度在0～10℃。
4.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是合成溫度控制在0～15℃，pH控制在3-7。
5.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是控制陳化溫度0～15℃。
6.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，穩定劑是脂肪族酮、二元醇或三元醇的一種或兩種以上的混合物。
7.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是穩定劑的加入量為硫脲總量的1.0％～5.0％。
8.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是促進劑為醋酸鹽的一種或醋酸鹽的混合物。
9.一種如權利要求1或2所述合成二氧化硫脲的工藝，其特徵是促進劑的加入量為硫脲總量的0.1％～0.5％。
全文摘要
本發明是一種二氧化硫脲的合成工藝，該工藝在反應體系中加入一定量的穩定劑和促進劑，在0℃～15℃的溫度下，由硫脲和雙氧水合成二氧化硫脲，待反應結束後陳化一定時間，快速低溫抽濾，淋洗，60℃以下乾燥即得成品。穩定劑為脂肪族酮、二元醇或三元醇，加入量為硫脲總量的1.0％～5.0％，促進劑為醋酸鹽，加入量為硫脲總量的0.1％～0.5％。由於穩定劑和促進劑加入，有效地改善了二氧化硫脲的結晶狀態，縮短了反應時間，提高了產品純度。採用本工藝二氧化硫脲收率達89.5％，產品純度98％以上，反應時間3小時，工藝簡單，適合大規模工業化生產。
文檔編號C07C335/04GK1554645SQ20031011278
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月26日 優先權日2003年12月26日
發明者趙思遠, 金漢強, 陳永平, 李興田 申請人:南化集團研究院