[发明专利]用硫磺酸化法生产苯酚的工艺及设备

说明书

本发明涉及一种改进的苯酚生产工艺及设备，特别是以磺化碱熔法进行工业生产的工艺及设备，属有机化工制备技术领域。

苯酚是化学工业重要的基本有机合成原料，它广泛用于塑料、医药、农药、合成化纤及石油化工业等。二十世纪由于酚醛树脂的日益发展对苯酚的需求猛增，刺激产生了许多合成苯酚的方法，如苯氧氯化法、环己烷法、苯直接氧化法、甲苯氧化法、异丙苯法、磺化碱熔法等等。其中，磺化碱熔法以其原料消耗定额低，产品质量好及技术可靠等优点而仍为许多厂家所采纳。但是，在采用传统的磺化碱熔法生产苯酚的工艺中，当碱熔工序完成后，需进入酸化工序进行酸化，传统的酸化是以苯磺酸中和后的付产品二氧化硫为酸化原料，由于自身中和工序中的二氧化硫产量不足，仍有15%左右的苯酚钠需要用稀硫酸酸化来平衡生产，其反应式如下：

其中，生成物硫酸钠在苯酚生产工艺中是无用的废料。且每生产一吨苯酚约排放1%的含酚废水3-5吨，污水处理量大，厂家需另投资百万元予以处理，即便如此，其效果仍不甚理想。

本发明的目的是提供一种改进的磺化碱熔法制取苯酚的新工艺，这种工艺，应具有不排或基本不排工艺污水，参与反应的原料来源易得，反应稳定安全，成本适宜的优点。

本发明的目的是通过用硫磺燃烧生产二氧化硫气体，代替稀硫酸酸化苯酚钠而实现的。

以下将结合传统的磺化碱熔法对本发明作进一步详述。

图1是本发明的硫磺酸化设备结构示意图。

图2是二氧化硫发生炉的剖面图。

传统磺化碱熔法生产苯酚的工艺流程为：磺化→中和→碱熔→酸化→粗苯酚中和→蒸馏→成品。

其中，每个工序的作用及反应式为：磺化，它的作用是将原料苯与硫酸进行气相磺化而得到苯磺酸，主要反应式：

中和：它的作用是将苯磺酸与亚硫酸钠水溶液中和生成苯磺酸钠和二氧化硫气体，主要反应式为：

碱熔：它的作用是将苯磺酸钠溶液与熔融状态的氢氧化钠在300-350℃温度下作用生成苯酚钠、亚硫酸钠与水。

酸化：它的作用是将苯酚钠酸化成粗苯酚和亚硫酸钠。

因二氧化硫气体量少，需另加稀硫酸来平衡生产：

粗苯酚中和：它的作用是将粗苯酚中的有害物质亚硫酸氢钠用碳酸钠中和。其反应式为：

蒸镏：中和后的粗苯酚经澄清处理，进行减压蒸镏，即得到成品苯酚。

改进后的磺化碱熔法，全部采用二氧化硫气体来酸化苯酚钠，而不再使用稀硫酸酸化来平衡生产。

反应中需用的二氧化硫气体，可以直接购买商品液态二氧化硫，但这样作，将使苯酚吨成本增加。

本发明采用硫磺燃烧生成二氧化硫气体，再用二氧化硫去酸化苯酚钠。其反应式为：

酸化是在酸化槽中进行的，二氧化硫气体除由中和工序引来外，其余由硫磺酸化设备予以补足。当反应物料呈中性或微酸时，即为酸化终点。

采用二氧化硫酸化，其生成物亚硫酸钠正好可用作苯磺酸中和工序中的反应物料。反应终了后的废水量很少，每生产一吨苯酚仅有0.5吨的废水。这些废水中除含有粗苯酚外，还有剩余的亚硫酸钠仍然可以回收作为苯酚生产的原料，从而可以达到闭路循环，不再排放废水。