一种环丁烯砜的连续合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种化工中间体的合成方法，特别涉及到环丁砜合成中间体环丁烯砜(CAS:77-79-2)的合成方法。
【背景技术】
[0002]环丁烯砜是工业上合成绿色溶剂环丁砜的必备中间体。环丁砜是一种优良的耐高温、非质子极性溶剂，可与水、丙酮、甲苯等互溶，是芳烃抽提工艺中的理想溶剂。环丁砜还可用于酸性气体净化与回收、萃取精馏溶剂、聚合物溶剂及各类反应溶剂，另外在造纸工业、油脂工业、电子工业和纺织工业等领域均匀应用，是一种用途十分广泛的精细化学品。
[0003]环丁烯砜的合成路线有多种，比较成熟且唯一实现工业化的路线是丁二烯与二氧化硫发生Diels - Aider反应一步制取环丁烯砜。在生产装置和操作方法上，GBl 123533和US3622598分别公开了以搅拌釜为反应器的间歇工艺，CN102020632A公开了一种带外循环的塔式反应器，也是采用间歇操作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种环丁烯砜的连续合成方法，该方法采用比传热面积大，温度分布均匀，浓度分布均匀，停留时间高度可控的环管反应器，由丁二烯、二氧化硫为原料合成环丁烯砜，实现连续化生产，生产效率高，操作弹性大。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种环丁烯砜的连续合成方法，包括以下生产装置及操作方法:
A.生产装置包括:阻聚剂分散器、原料预混合器、环管合成反应器、背压阀、闪蒸罐(塔)、冷凝器、缓冲罐、设备间连接管线、控制仪表及附件；
B.操作方法包括:
a.原料液态丁二烯(CAS:106-9-0)和阻聚剂溶液按比例进入阻聚剂分散器形成液相混合溶液；
b.出阻聚剂分散器的混合溶液和原料液态二氧化硫(CAS:7446-09-5)及出缓冲罐液态未转化原料按比例汇合后进入原料预混合器，经原料预混合器混合后进入环管合成反应器进行合成反应；
c.环管合成反应器的操作温度由夹套换热控制调节，操作压力由背压阀控制调节；
d.出背压阀的反应物料经闪蒸罐(塔)闪蒸出气相未转化原料二氧化硫经冷凝器冷凝进入缓冲罐，与补加的阻聚剂溶液混合后以液相形式返回至原料预混合器；
e.闪蒸罐(塔)底部为含阻聚剂和微量二氧化硫粗产品环丁烯砜，分离精制后可获得环丁烯砜；
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，环管合成反应器带或不带夹套，管内为空管或
设置动、静态混合元件；
所述环管合成反应器可用搅拌釜等其它连续操作的反应器代替。
[0006]所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，缓冲罐和原料预混合器之间设置或不设置喷射器将未转化原料吸入原料预混合器；
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，阻聚剂分散器、原料预混合器为搅拌釜或其它混合装置；
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，阻聚剂分散器、原料预混合器或省略；
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，反应物料所需的停留时间由环管合成反应器的环管长度、循环比及循环流速控制调节，停留时间优选为5~30min ;
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，环管合成反应器反应温度优选为90~140°C ;反应压力优选为2~6Mpa ；
所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，闪蒸罐(塔)的操作压力为0~0.1Mpa (绝压);操作温度为70~120°C，优选80~100°C。
[0007]本发明的优点是:
1.可使由丁二烯、二氧化硫为原料合成环丁烯砜方法实现连续化生产，生产效率高，操作弹性大。
[0008]2.采用环管反应器，比传热面积大，温度分布均匀，浓度分布均匀，停留时间高度可控，操作弹性大。
[0009]3.采用真空闪蒸，使未转化原料最大化回收，原料利用率高，产品精制的负荷小。
【附图说明】
[0010]图1是环丁烯砜连续合成方法实施例1的生产装置及流程示意图；
图2是环丁烯砜连续合成方法实施例4的生产装置及流程示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图实施例对本发明进行详细说明。
[0012]实施例1
环丁烯砜连续合成方法生产装置包括:阻聚剂分散器1、原料预混合器2、环管合成反应器3、背压阀4、闪蒸罐(塔)5、冷凝器6、缓冲罐7、设备间连接管线、控制仪表及附件；阻聚剂分散器I为连续搅拌釜，原料预混合器2为喷射器，环管合成反应器3为夹套内带强化传热的扰流元件，管内安装静态混合元件的环管反应器，闪蒸罐(塔)5为闪蒸罐；操作方法包括:原料液态丁二烯(CAS:106-9-0)和阻聚剂溶液按比例进入阻聚剂分散器I形成液相均相溶液；出阻聚剂分散器I的均相溶液和原料液态二氧化硫(CAS:7446-09-5)及从缓冲罐7流出液态未转化原料按比例汇合后进入原料预混合器2，经原料预混合器2充分混合后进入环管合成反应器3进行合成反应；环管合成反应器3通过夹套内的换热介质控制反应所需温度，；背压阀4为环管合成反应器3建立反应压力；出背压阀4的反应物料经闪蒸罐(塔)5闪蒸出气相未转化原料经冷凝器6冷凝进入缓冲罐7，与补加的阻聚剂溶液混合后以液相形式返回至原料预混合器2 ;闪蒸罐(塔)5底部为含阻聚剂和微量二氧化硫粗产品环丁烯砜，分离精制后可获得环丁烯砜；环管合成反应器3反应温度为90°C，反应压力为3Mpa，停留时间为15min ;闪蒸罐(塔)5的操作压力为0.02Mpa (绝压)，的操作温度为80°C;实施例1如图1所示。
[0013]实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于将环管合成反应器3的循环比提高一倍，使环管合成反应器3停留时间为30min。
[0014]实施例3
实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于环管合成反应器3为管式反应器。
[0015]实施例4
实施例4与实施例3基本相同，不同之处在于无阻聚剂分散器1、原料预混合器2，丁二烯、阻聚剂溶液、二氧化硫及未反应原料直接汇合进入环管合成反应器3。实施例4如图2所示。
[0016]实施例5
实施例5与实施例1基本相同，不同之处在于闪蒸罐(塔)5为闪蒸塔。
【主权项】
1.一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述的方法包括以下生产装置及操作方法: A.生产装置包括:阻聚剂分散器(1)、原料预混合器(2)、环管合成反应器(3)、背压阀(4)、闪蒸罐(塔)(5)、冷凝器(6)、缓冲罐(7)、设备间连接管线、控制仪表及附件； B.操作方法包括: a.原料液态丁二烯(CAS:106-9-0)和阻聚剂溶液按比例进入阻聚剂分散器(I)形成液相混合溶液； b.出阻聚剂分散器(I)的混合溶液和原料液态二氧化硫(CAS:7446-09-5)及出缓冲罐(7)液态未转化原料按比例汇合后进入原料预混合器(2)，经原料预混合器(2)混合后进入环管合成反应器(3)进行合成反应； c.环管合成反应器(3)的操作温度由夹套换热控制调节，操作压力由背压阀(4)控制调节； d.出背压阀(4)的反应物料经闪蒸罐(塔)(5)闪蒸出气相未转化原料二氧化硫经冷凝器(6)冷凝进入缓冲罐(7)，与补加的阻聚剂溶液混合后以液相形式返回至原料预混合器(2)； e.闪蒸罐(塔)(5)底部为含阻聚剂和微量二氧化硫粗产品环丁烯砜，分离精制后可获得环丁烯砜。
2.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述环管合成反应器(3 )带或不带夹套，管内为空管或设置动、静态混合元件。
3.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述环管合成反应器(3)可用搅拌釜等其它连续操作的反应器代替。
4.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述缓冲罐(7)和原料预混合器(2 )之间设置或不设置喷射器将未转化原料吸入原料预混合器(2 )。
5.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述阻聚剂分散器(1)、原料预混合器(2)为搅拌釜或其它混合装置。
6.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述阻聚剂分散器(I)、原料预混合器(2 )或省略。
7.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述反应物料所需的停留时间由环管合成反应器(3)的环管长度、循环比及循环流速控制调节，停留时间优选为5~30min。
8.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述环管合成反应器(3)反应温度优选为90~140°C ;反应压力优选为2~6Mpa。
9.根据权利要求1所述的一种环丁烯砜的连续合成方法，其特征在于，所述闪蒸罐(塔)(5)的操作压力为0~0.IMpa (绝压)；操作温度为70~120°C，优选80~100°C。
【专利摘要】本发明公开了一种环丁烯砜的连续合成方法。该方法为原料液态丁二烯和阻聚剂溶液按比例进入阻聚剂分散器（1）形成液相混合溶液，与原料液态二氧化硫及从缓冲罐（7）流出液态未转化原料按比例汇合后进入原料预混合器（2）预混；采用环管合成反应器（3）进行合成反应；背压阀（4）为反应器建立压力；采用闪蒸罐（塔）（5）真空闪蒸出未转化原料，未转化原料经冷凝器（6）冷凝、缓冲罐（7）补充阻聚剂溶液后以液相形式返回至原料预混合器（2），闪蒸罐（塔）（5）底部为含阻聚剂和微量二氧化硫的粗产品环丁烯砜，分离精制后可获得环丁烯砜；本发明提出的连续环丁烯砜合成方法生产过程稳定，生产能力及操作弹性大，原料利用率高，产品质量好。
【IPC分类】C07D333-48
【公开号】CN104761534
【申请号】CN201510113579
【发明人】王修纲, 吴剑华
【申请人】沈阳化工大学, 吴剑华
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月16日