[发明专利]一种以液氯为氧化剂连续生产硫化促进剂TBBS的方法

说明书

本发明提供了一种以液氯为氧化剂连续生产硫化促进剂TBBS的方法，所述方法包括以下步骤：将促进剂MBT的盐溶液、叔丁胺、有机溶剂、液氯通入反应器中进行氧化反应，反应产物经后处理后得到TBBS产品；所述反应器包括管式反应器和/或微通道反应器。本发明可以以粗MBT为原料直接合成促进剂TBBS，且以液氯为氧化剂进行原位氧化，既能够避免次氯酸钠生产过程中引起的原料碱液和氯气的消耗量大的问题，又能够有效控制TBBS生产过程中的废水产量，可以大幅度提高所述方法的整体效益，且TBBS的收率高达99.7％，使得所述方法具有产业化推广优势。

技术领域

本发明属于橡胶技术领域，涉及一种生产硫化促进剂TBBS的方法，尤其涉及一种以液氯为氧化剂连续生产硫化促进剂TBBS的方法。

背景技术

在用橡胶生产轮胎、胶管和胶鞋等各种橡胶制品的过程中，必须用到五大类助剂，它们是橡胶硫化促进剂、橡胶防老剂、橡胶硫化及硫化活化剂、加工型橡胶助剂和特种功能性助剂。其中，橡胶硫化促进剂简称促进剂，是促进硫化作用的物质，可缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量并能够提高橡胶的物理机械性能等。

橡胶硫化促进剂N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺(TBBS)为次磺酰胺类促进剂的重要品种之一，促进剂TBBS安全低毒，不产生致癌物质亚硝胺，而且TBBS还具有防焦、无毒、硫化快等功能，广泛应用于天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶与异戊橡胶中。

目前，橡胶硫化促进剂TBBS的产业化方法为以次氯酸钠或氧气为氧化剂，促进剂2-硫醇基苯并噻唑(MBT)或其钠盐与叔丁胺发生氧化反应生成促进剂TBBS。

其中，次氯酸钠氧化法具有工艺成熟、反应条件温和、产品质量较好以及收率较高的优点(一般在90-92％)，但应用次氯酸钠氧化法生产TBBS时会产生大量的废水，且废水中含盐量和COD较高，难以进行生化处理，不利于环境保护。

氧气催化氧化法可以大幅度降低废水产量，有利于环境保护，但氧气催化氧化法存在转化率低、反应速度慢、工艺危险性高、设备投资大等问题。

而且，主流的TBBS产业化生产工艺以釜式间歇反应为主，批次与批次之间无论从投料量、反应过程的温度和投料速度等工艺参数方面的控制均存在一定的波动，进而对批次间产品的收率、质量均存在较为明显的影响，进而降低产业化生产的稳定性。而且，由于目前MBT中的杂质含量并不稳定，不同批次的MBT中的组成不一致，进一步增加了生产促进剂TBBS的工艺难度。

此外，叔丁胺沸点低，批次投料之间会有大量叔丁胺挥发，除造成原料浪费外，还会存在严重的环境污染问题，且挥发的叔丁胺难以处理。主流的TBBS产业化生产工艺采用商品MBT作为主要原料，其纯度多在98％以上，为得到如此纯度的MBT，工业上多采用“酸碱法”或“溶剂法”对粗MBT(即MBT高压合成后，未经纯化的产物)进行精制。由于“酸碱法”精制工艺产生大量难处理的废水，目前以逐步被“溶剂法”精制工艺取代。但“溶剂法”精制过程中不仅需要涉及多个高危工艺环节，极易发生爆炸风险，同时由于MBT在溶剂甲苯中存在一定的溶解度，精制过程中还会损失至少8％以上的MBT，造成原料浪费和成本的大幅增加。

再者，以次氯酸钠为氧化剂的主流生产工艺在实际生产过程中，均会涉及次氯酸钠的生产、储存和运输的问题，由于次氯酸钠稳定性较差，在还原性气氛(存储介质为不耐腐蚀金属时易属于还原性气氛)或受热情况下容易分解产生氧气同时释放大量的热，在密闭环境中极易发生爆炸事故，在工业生产过程中多受到重点监控。

微通道反应器因具有比表面积大，混合速度快，传质传热效率高，反应条件均一的优点而备受化工合成领域人员的关注，微通道反应器具有极高的传质与传热效率，使很多反映可以实现精确控制，进而接近理论的瞬间反应，对于提高合成过程中的产物收率、工艺安全以及产品质量都具有极大地帮助。