[实用新型]碘催化法生产二烷基二硫的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于有机化工技术领域，具体涉及一种采用烷基硫醇、氧为原料，以碘为催化剂生产二烷基二硫的工艺。

背景技术

二烷基二硫是一类含硫有机化工产品，以二甲基二硫和二乙基二硫最为常见。其中，二甲基二硫可用于农药、染料、石油、化工、橡胶、食品添加剂等行业；二乙基二硫常作为农药杀菌剂的中间体或作为有机合成的原料。

当前，国内的二甲基二硫大都采用硫酸二甲酯法生产，由于硫酸二甲酯为剧毒化学品，该工艺面临着严重的环保、安全风险，同时该方法副产大量硫酸钠溶液难以处理。

国外有采用甲硫醇直接氧化法生产二甲基二硫的报道，但由于甲硫醇与氧直接气相混合易形成爆炸混合物，导致该方法存在严重的安全风险，反应条件难以控制，当前该方法仅有少量实验报导，未实现工业化生产。

二乙基二硫常采用氯乙烷与过硫化钠反应得到，该生产工艺过程简单，但副产多硫化物和氯化钠废盐较难处理，工业上此法常与氯碱工业配套运行。

发明内容

本实用新型提供了一种碘催化法生产二烷基二硫的装置，氧化塔顶部经管线与分液罐连接，分液罐底部与再生塔连接，再生塔与母液储罐连接，母液储罐底部经管线分两路，一路与氧化塔底部连接，一路与脱水系统连接。

分液罐顶部经管线与水萃塔连接，水萃塔顶部经管线与脱水系统连接，脱水系统底部经管线与母液储罐。再生塔顶部设置有碘脱除器。脱水系统经管线与水萃塔连接。

在上述装置下进行的碘催化法生产二烷基二硫的工艺，可用于生产二甲基二硫、二乙基二硫或其它烷基二硫类产品。

本实用新型所所述工艺包含如下步骤：

a）硫醇氧化：向碘的水溶液中通入烷基硫醇，在温度0℃～60℃，0-0.1MPa条件下，反应生成二烷基二硫和碘化物：

2RSH + I₂ → RSSR + 2HI （酸性条件）

或 2RSH + I₂ + 2NaOH → RSSR + 2NaI +2H₂O （碱性条件）

反应得到的二烷基二硫与碘化物分别在油相和水相中，通过静置分层，分离出二烷基二硫产品和碘化物水溶液；

b）碘再生：在30℃～80℃条件下，向碘化物水溶液中通入氧气或富氧空气，单质碘得以再生：

4HI + O₂ → 2I₂ + 2H₂O （酸性条件）

或 4NaI + O₂ + 2H₂O → 4NaOH + 2I₂ （碱性条件）

步骤b再生得到的碘的水相溶液，返回步骤a重复用于硫醇氧化；步骤a分离出的二烷基二硫粗产品中溶解有少量碘，通过水萃取分离；含碘的萃取水返回系统重复使用，含碘溶液定期除去部分多余的水即可。

以上反应中，R可以是甲基、乙基或其它烷基基团，对应可得到不同的二烷基二硫产品；反应在酸性条件或碱性条件下均可进行，其中碱性条件下硫醇吸收更彻底，酸性条件下碘再生速率更快，生产方可根据实际情况选择。

采用该工艺生产二烷基二硫时，开车前需要向系统中加入一定量的碘或碘化物（可采用含碘化钠的碘溶液以增加碘在水相中的溶解量），生产过程中总碘量无消耗，实际生产原料为烷基硫醇和氧，碘可视为催化剂，产物为二烷基二硫和水，无其它副产物生成。整个工艺过程的反应条件温和，氧化最佳操作温度10℃左右，不存在直接氧化法涉及的高温高压及形成爆炸混合物的风险；不涉及硫酸二甲酯等剧毒化学品；与硫酸二甲酯法工艺相比，本工艺不副产硫酸钠、硫醚等，且将原料转化率从87%左右提高到约95%；与氯烷-过硫化钠法相比，本工艺不副产氯化钠废盐，粗产品中多硫化物含量也从3%～10%左右降至0.2%以下，更具经济和环保价值。

附图说明

图1为一种碘催化法生产二烷基二硫的装置，其中，1.氧化塔，2.分液罐，3.母液缓冲罐，4.水萃塔，5.脱水系统，6.再生塔，7.碘脱除器，8.母液储槽。

具体实施方式

一种碘催化法生产二烷基二硫的装置，氧化塔1顶部经管线与分液罐2连接，分液罐2底部与再生塔6连接，再生塔6与母液储罐8连接，母液储罐8底部经管线分两路，一路与氧化塔1底部连接，一路与脱水系统5连接。

分液罐2顶部经管线与水萃塔4连接，水萃塔4顶部经管线与脱水系统5连接，脱水系统5底部经管线与母液储罐8连接。