hso3clpcl5联合氯磺化合成p审审asc-synthesis of p trial asc by hso 3 cl pcl 5 combined with chlorosulfonation.docx

P-ASCThroughCombinedChlorosulfonationbyHSO3ClandPCl5AThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByYangYangSupervisedbyProf.TanShiYuMajor：ChemicalEngineeringCollegeofChemistryandChemicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,China.October,2010摘要传统磺胺生产中的对乙酰氨基苯磺酰氯工艺，由于采用氯磺酸同时进行磺化和氯化，乙酰苯胺∶氯磺酸的摩尔比高达4.96，而氯磺化效率却只有71%~74%，不仅氯磺酸利用率低，而且形成大量难以直接再利用的废酸，造成资源浪费和环境治理负担。本论文针对这一情况，对乙酰苯胺的氯磺化工艺改进进行了系统研究。根据对文献资料和乙酰苯胺氯磺化机理的分析，以及通过系统地实验对比研究，发现氯磺酸对乙酰苯胺的磺化效率高，但氯化效率低，导致氯化过程需要大量氯磺酸来维持，因而导致氯磺酸的严重过量。因此，本论文选择将磺化、氯化分布进行的改进原则，维持采用氯磺酸作为磺化剂，重点对氯化剂进行了筛选，并根据选择的氯化剂与氯磺酸的配伍性能确定合适的氯磺化新工艺。通过对氯磺酸、氯化亚砜、三氯化磷、五氯化磷等氯化剂的氯化效果和与氯磺酸磺化的配伍实验研究，以及综合考虑氯磺化废水的利用途径，最终确定采用五氯化磷作为氯化剂与氯磺酸配伍进行乙酰苯胺氯磺化反应的改进工艺。改进工艺确定后，对氯磺化整体工艺条件和影响因素进行了深入系统的实验研究，并利用正交实验对反应影响因素进行了分析。得到的最佳工艺条件为：物料摩尔比为乙酰苯胺∶氯磺酸∶五氯化磷∶氯化铵∶溶剂=1∶2.1∶1.10∶0.2∶5.0；磺化时间及温度为1.0h、60±1℃，助剂反应时间10min，氯化时间及温度为3.0h、72±1℃，加料和升温等辅助时间控制在40min内完成。在最佳工艺条件下，以乙酰苯胺为基准的对乙酰氨基苯磺酰氯收率可达85.4%。实验研究中发现，对乙酰氨基苯磺酰氯结晶后的母液静置一定时间后，会有晶体以有机盐的形式析出，析出程度主要受母液酸度、温度和时间的影响。通过对析出晶体的成分分析表明，该晶体为对乙酰氨基苯磺酸的硫酸盐和盐酸盐的混合体，具有回用价值和回用的可能。关键词：乙酰苯胺；对乙酰氨基苯磺酰氯；氯磺化；氯磺酸；五氯化磷ABSTRACTHSO3Clwasusedasthesulfonationandchlorinationinthestepofp-Acetaminobenzenesulfonechloride(P-ASC)inthetraditionalprocess.However,nowthesynthesistechnologywasdiedoutgraduallybythebusinessandgovernmentbecauseofthedisappointedchlorosulfonatedutilizationandthekindofrefractoryinorganicwastewater.Theoutdatedwayofthehighermolarrateofacetanilide:HSO3Cl=4.96andtheloweryieldof71%~74%mustbereplaced.Meanwhile,anewmethodofchlorosulfonatedprocesshasbeensystematicallystudied.Basedontheliterature,thechlorosulfonatedmechanismofacetanilidewasanalyzedandfactorialexperimentsweredone.Itisfoundthatthehigherefficiencyinthesulfonationcouldbereachedto100%nonethelessthechlorinationstepcan’tbesatisfied.So,alargeamountofHSO3Clwasusedtoimprovethechlorinationdepthinthefactory.Inthispaper,itwasmadeadistinctionbetweenthereagentsofsulfonationandchlorination,andthechlorinationreagentwasmainlystudiedintheexperience.Final