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气相连续合成氯化亚砜工艺设计 工艺设备_中国化工贸易 ChinaChemicalTrade 2抵 2012年2月 气相连续合成氯化亚砜工艺设计 袁磊 (江西省化学工业设计院宁波分院,浙江宁波315000) 氯化亚砜合成工艺线路概括起来有以下4种,即五氯化磷 法,氯磺酸法,三氧化硫法及二氧化硫法. 一 ,氯化亚砜合成工艺线路的概括 1.五氯化磷法(联产法) 此法主要反应式为:PC1s+SOf--~SOC12+POCI3 首先在搪瓷反应罐内加入定量的五氯化磷,然后通入经过 干燥的二氧化硫气体,反应温度控制在40—80℃(反应为放热 反应),当回流冷凝器出口有二氧化硫尾气时,反应结束.将 反应混合液进行精馏,在塔顶得氯化亚砜,塔底得三氯氧磷.该 方法也可用三氯化磷为原料替代五氯化磷,加上等摩尔的氯气. 五氯化磷法生产工艺较为简单,间歇操作,生产容易控 制,但联产三氯氧磷制约了该工艺的发展.因为三氯氧磷的生 产原料三氯化磷国内产量很大,生产方法较多,三氯氧磷生产 厂家比较多,已经出现市场供大于求的既定局面;另外该法所 得的氯化亚砜中磷含量很高,限制了氯化亚砜的使用用途.目 前国内采用此法生产的厂家占有比例较小. 2.氯磺酸法 此法主要反应式为:s2CI2+C12+2HSO3C1---~2SOCI2+2HCI 此法有两种工艺:催化工艺和非催化工艺.催化工艺采用 三氯化锑作催化剂,使一氯化硫,氯气与氯磺酸反应制得氯化 亚砜.非催化工艺首先由硫磺通氯气制备一氯化硫,将定量的 氯磺酸和一氯化硫投入到反应器内,在5O℃以下通氯气反应, 反应好的物料经粗馏,精馏得氯化亚砜.氯磺酸法反应中产生 较多的SO:和HC1,污染和腐蚀十分严重,产品质量难以保 证,而且生产成本较高,效益较差.目前国内采用此法生产的 厂家占有比例较大,但是基本趋于逐步淘汰的局面. 3.三氧化硫法 此法主要反应式为:SC12+SOf-~SOCI2+SO2 该法首先由硫磺通氯制备二氯化硫,将定量的二氯化硫投 入搪瓷反应釜内,然后通入等摩尔的三氧化硫,反应温度控制 在40～60℃,反应好的物料经精馏得氯化亚砜,尾气用碱液吸 收排放. 三氧化硫法生产工艺较为先进,但所采用的原料三氧化硫 贮运十分危险,当温度超过3O℃以上时有爆炸危险.该方法 适合于大型硫酸厂,三氧化硫纯净气体采用保温输送,国外大 多数厂家采用此法,其中以德国拜耳公司为此法生产的代表, 产品质量高且质量稳定,无生产三废排放,但是此法生产的一 次性投资非常大. 4.二氧化硫法 此法主要反应式为:,s2C12+3C12+2SO---~4SOC12 该法生产中将计量的氯气,二氧化硫,一氯化硫经预热器进入 装有催化剂的固定床合成反应器中,在180—200℃条件下合成 040l中国化工贸易I甜∽海0鳓诧氇强4e 氯化亚砜,合成气经冷凝精馏制得氯化亚砜. 二氧化硫法实现了气相连续合成的新工艺,该连续合成生 产工艺反应不完全的二氧化硫经分离后可循环使用,精馏釜底 物一氯化硫可返回维持系统平衡.该法具有技术先进,成品无 色透明,质量稳定可靠,基本无三废产生的特点.国外德国拜 耳,瑞士朗莎公司是此法生产的代表. 本文介绍二氧化硫法实现气相连续合成的新工艺. 二,工艺介绍 1.反应原理 固体硫磺与气态氯气反应生成一氯化硫,化学反应式为: 2S+CI2----~S2C12 一 氯化硫与氯气生成二氯化硫,化学反应式为: S2C12+C122SCl2 二氯化硫与氯气,二氧化硫在催化剂作用下生成氯化亚 砜,化学反应式为: C12+SO2+SC12---~2SOCI2 2.工艺流程 SO,漪滴 _—— 氯 化 蒜 焦2抵强| 2012年Z月J 中国化工贸易 ChinaChemicalTrade工艺设备 3.工艺流程简述 在一氯化硫反应釜中投入一定量的硫磺,然后通入氯气, 生成的一氯化硫通过计量槽通入到二氯化硫合成气化器生成二 氯化硫,气化后通入到混合器.将氯气,二氧化硫气化后通入 到混合器,混合后经过合成反应器催化反应,经脱气,精馏 后,进行成品检验,合格后入库. 三,工艺设计(以年产5000吨氯化亚砜产 品装置为例) 1.主要设备一览表 序设备名称规格型号材质数量 号 l二氧化硫干燥塔600×2700l6MnRl 2氯气干燥塔也600×2700l6MnR1 3分馏塔DN400.H=l0000SS304l 4精馏塔DN400.H:10000SS304l 5二氯化硫合成气化器D№00.H--322OSS316l 6氯化亚砜合成反应器DN2000.H-4975SS304l 7二氯化硫转化器DNM^xlo00.DN400.H=3735SS3o4l 8循环气罐V=2000L.士900×2800SS304l 9循环气缓冲罐V=1000L.由800×1800S