[发明专利]一种制作医药级氯化亚砜的连续变压精馏方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体是涉及一种制作医药级氯化亚砜的连续变压精馏方法及装置。

背景技术

氯化亚砜在常温常压下为无色或者淡黄色有刺激性气味的液体，在沸点（78.8℃）以上就会有少量分解，140℃时分解速率较快，500℃时完全分解，分解产物有二氧化硫、氯气、二氯化硫和一氯化硫，由于其具有较强的氯化和酰氯化能力，是一种重要的化工中间体，广泛的应用于农业、医药、染料等传统行业。此外，氯化亚砜的应用范围也在不断扩大，下游领域逐渐增多，已被应用于三氯蔗糖的制备等食品添加剂行业和锂电池的生产等新能源行业。由于我国是一个农业大国，又是一个人口大国，农药和医药方面对氯化亚砜的需求量很大，而且氯化亚砜的应用领域逐渐增多，因此其在中国的市场前景十分广阔。

随着氯化亚砜应用领域的增多和对其需求量的加大，对其纯度的要求必然越来越高。氯化亚砜的提纯方法主要分为两类：液相溶剂法和精馏提纯法。液相溶剂法是通过添加有机溶剂和氯化亚砜中的杂质进行反应的方法除去多余杂质，但是此法形成了难以回收利用的副产物，并且会有氯化亚砜溶解在溶剂中难以回收，导致产品收率较低；目前国内外多采用精馏提纯法，此法的难点在于氯化亚砜在沸点以上就会有少量分解，分解的产物二氯化硫会严重影响产品的颜色，即使产品中含有0.1%（质量分数）的二氯化硫也会使产品呈现明显的黄色，所以很难得到无色高纯的氯化亚砜产品。针对此难题国内外都提出了一些发明专利，比如美国专利US3155457、US3592593、US4337235和US4388290，中国专利CN101284650A、CN101920938，以上专利都是一级或者间歇常压精馏方法，并没有有效解决氯化亚砜在沸点以上就会分解为难以除去的杂质二氯化硫的问题，而且能耗和物耗都比较大，因此不能得到高纯医药级的氯化亚砜。本发明采用多级变压的方法，将60-70%的氯化亚砜粗品精制为99.8%的医药级的高纯氯化亚砜。

发明内容

本发明的目地是提供一种医药级氯化亚砜的精制方法。

气相二氧化硫法生产的粗品氯化亚砜主要组成物质和其沸点如下表所示：

由上表可以看出，氯气和二氧化硫很容易除去，因此进入精馏工段处理的物料主要由二氯化硫、氯化砜、氯化亚砜和一氯化硫四种物质组成。一氯化硫沸点较高，用常规精馏方法也很容易除去，氯化砜和二氯化硫与氯化亚砜的沸点比较接近，常规精馏需要较多的理论板和较大的回流比，而且在精馏过程中氯化亚砜有可能会发生少量的分解又会再生出二氯化硫，而二氯化硫的存在会严重影响产品的颜色，因此二氯化硫是一种难以除去的杂质。

本发明采用双塔先脱重后脱轻的间接序列。两塔的分离方案有两种：间接序列和直接序列，间接序列是先脱重后脱轻，直接序列是先脱轻后脱重，虽然直接序列操作费用和设备费用都比间接序列较低，但是直接序列会使氯化亚砜在塔底有较多的分解，导致产品产量和质量下降，我们经过不断的研究和实验，最终选择先脱重后脱轻的间接序列。

本发明在脱重塔之前对原料进行添加硫磺，以及在脱重塔顶部气相添加硫磺和催化剂三氧化二铁，通过反应，将难以除去的低沸物二氯化硫转化为易于除去的高沸物一氯化硫，这个反应的方程式为：这是一个气固反应，反应时间较短，必须在较短的时间内使尽可能多的二氯化硫与硫磺反应，因此可以通过添加催化剂来加快反应速度，三氧化二铁的作用可以加快硫磺的溶解速度和提高二氯化硫的转化率，这种方式只能减少二氯化硫的含量并不能完全将二氯化硫反应掉，剩余少量的低沸物还要进一步脱轻处理。

本发明脱重塔常压操作，因为一氯化硫沸点较高，如果减压操作反而会影响分离效果，虽然氯化亚砜会有少量分解，但是对过程影响不大；脱轻塔采用减压操作，此塔要得到氯化亚砜产品，因此必须减少低沸物二氯化硫的含量，否则会影响产品的色泽，一方面低沸物可通过脱轻处理来除去，另一方面减压操作氯化亚砜不会分解为二氯化硫，保证了产品纯度。

本发明的技术方案如下：

一种制作医药级氯化亚砜的连续变压精馏方法，采用变压精馏方法，精馏序列采用先脱重后脱轻的间接序列，并对原料配硫磺，并且对脱重塔塔顶气相配硫磺，脱重塔常压操作，脱轻塔减压操作。