[发明专利]一种电子级硫酸乙烯酯的生产工艺

说明书

本发明公开了一种电子级硫酸乙烯酯的生产工艺，使用溶液A溶解三氧化硫制备三氧化硫溶液，使用溶液B和环氧乙烷混合制备环氧乙烷溶液，将三氧化硫溶液和环氧乙烷溶液预冷后通入一组微通道反应器进行实时反应，得到含有硫酸乙烯酯粗品的混合液，然后再经过后处理工艺，得到硫酸乙烯酯粗品。使用本工艺，反应选择性好，并且微通道反应由于其快速混合，及时移热，能精确控制反应能级，极大减低安全风险，有效避免副反应发生。实现一步法合成，原子经济效益提升显著，是典型的低碳绿色化学反应。显著降低反应时间，生产效率大幅提升。

技术领域

本发明涉及化合物合成的技术领域，尤其涉及一种电子级硫酸乙烯酯的生产工艺。

背景技术

目前硫酸乙烯酯(DTD)有多种合成方法，包括酰化法、取代法、加成法、二氧六环合成法、氧化法等。各种反应方法都有优缺点，如酰化法的优点是原料廉价易得，缺点是反应收得率低，原料硫酰氯或硫酰氟是危化品，腐蚀性强。

氧化法是目前电解液添加剂企业主要的合成方法，起始原料为乙二醇，与二氯亚砜反应生成中间体亚硫酸乙烯酯，再经过氧化形成DTD。氧化法主要有五条反应路线，其中以次氯酸钠为氧化剂，在三氯化钌水溶液催化下得到硫酸乙烯酯(线路1)为目前较常用的方法。

路线一：

由于DTD发展时间较短，工艺还未成熟。从成本方面看，线路1使用的贵金属催化剂三氯化钌价格昂贵，难以回收利用；从产品指标看，产品种钠、氯离子指标易超出标准，影响产品应用效果；从废料情况看，使用过量次氯酸钠强氧化剂三废量大，产生大量含盐废水，对环境产生较大影响。

在1962年DOW(陶氏)发表专利：US3045027A提出采用三氧化硫与环氧乙烷反应合成DTD。但由于反应原料性质极其活泼，此工艺在釜式反应存在较大安全风险。因此，急需开发一种安全可靠、转化率高、纯度高、适合大规模工业化生产的制备工艺。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种处理效果好的电子级硫酸乙烯酯的生产工艺，该电子级硫酸乙烯酯的生产工艺能高效连续合成DTD，。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电子级硫酸乙烯酯的生产工艺，包含如下步骤：使用溶液A溶解三氧化硫制备三氧化硫溶液，使用溶液B和环氧乙烷混合制备环氧乙烷溶液，将三氧化硫溶液和环氧乙烷溶液预冷后通入一组微通道反应器进行实时反应，将反应液喷雾干燥得到硫酸乙烯酯粗品，将硫酸乙烯酯粗品经过溶解过滤、脱色、过滤、重结晶后，得到硫酸乙烯酯成品，纯度99.9％以上。

本发明工艺所述的反应方程式如下：

作为上述技术方案的优选，本发明提供的电子级硫酸乙烯酯的生产工艺进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，所述三氧化硫和环氧乙烷的质量比1：0.5-1.5；所述溶液A为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳中的至少一种或多种混合，三氧化硫溶液中溶剂为溶液质量分数的10～60％；所述溶液B为三氯甲烷、四氯化碳中的至少一种或2种混合；环氧乙烷溶液中溶剂为溶液质量分数的0～80％。

作为上述技术方案的改进，所述一组微通道反应器由至少n个微通道反应器串联而成，其中n＝3-15。

所述连续化合成硫酸乙烯酯粗品的设备包括三氧化硫进料系统和环氧乙烷进料系统。其中三氧化硫进料系统采用不锈钢恒温中间罐，温度30-40℃，密封材料选用内衬四氟或哈氏合金。环氧乙烷进料系统采用高压低温冷却中间罐，其中压力范围在0.1Mpa-2.0Mpa，温度0-30℃。