本發(fā)明涉及的是一種對(duì)甲砜基甲苯及制備方法,屬于醫(yī)藥、獸藥、農(nóng)藥、染料、原料中間體及制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
對(duì)甲砜基甲苯是國(guó)家重點(diǎn)推行的新型醫(yī)藥、獸藥、農(nóng)藥,染料的重要中間體。外觀白色結(jié)晶體,熔點(diǎn)86℃-88℃,不溶于水,溶于一般有機(jī)溶劑。定為新型廣譜抗生素甲砜霉素的中間體,也是氟洛芬,甲基磺草酮,磺草酮的中間體。在國(guó)外廣泛允許用于免疫抑制狀態(tài)抗生素,以及用作食品、飼料添加劑等,市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)甲砜基甲苯為原料的醫(yī)藥、獸藥、農(nóng)藥的產(chǎn)量越來(lái)越大,造成對(duì)甲砜基甲苯的生產(chǎn)量滿足不了市場(chǎng)的需求。
現(xiàn)有的對(duì)甲砜基甲苯生產(chǎn)工藝主要有三種,包括:①硫酸二甲脂工藝;②氯乙酸工藝;③一氯甲烷工藝。制備對(duì)甲砜基甲苯,因?qū)醉炕妆绞莿《酒?,?duì)身體和環(huán)境有極大的危害性,因此不宜人工操作;隨著對(duì)劇毒品的管制嚴(yán)格,同時(shí)價(jià)格也是逐漸攀升,因此原傳統(tǒng)三種工藝制備法現(xiàn)已逐步被新的生產(chǎn)工藝所取代;如申請(qǐng)?zhí)枮?008101626197、名稱為“對(duì)甲砜基甲苯的生產(chǎn)工藝”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng),其生產(chǎn)的對(duì)甲砜基甲苯產(chǎn)品收率為65%-70%,含量為99%.品質(zhì):淺棕色粉狀結(jié)晶;其缺點(diǎn)是:含量低,收率低,品質(zhì)差,雜質(zhì)含量高,原輔料消耗大,能耗(電、蒸汽)高,生產(chǎn)周期長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提供一種在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,安全可靠,操作方便,成品品質(zhì)好,能明顯降低原料成本,降低能耗成本<電、蒸汽>,以低毒性的氯甲烷替代中毒、劇毒的一氯甲烷、硫酸二甲脂、氯乙酸,不僅降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),更加符合環(huán)境要求,而且大大改善職工的作業(yè)條件,更加有利于安全生產(chǎn)規(guī)范化管理的對(duì)甲砜基甲苯及制備方法。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的,一種對(duì)甲砜基甲苯,該對(duì)甲砜基甲苯由如下原輔料組份和重量份配比組成:200—220份水、29—33份碳酸鈉、33—39份無(wú)水亞硫酸鈉、45—55份對(duì)甲苯磺酰氯、1—3份活性炭、3—5份氫氧化鈉以及16—20份氯甲烷。
作為優(yōu)選:該對(duì)甲砜基甲苯由如下原輔料組份和重量份配比組成:210份水、31份碳酸鈉、36份無(wú)水亞硫酸鈉、50份對(duì)甲苯磺酰氯、1.7份活性炭、4份氫氧化鈉以及18份氯甲烷。
一種如上所述的對(duì)甲砜基甲苯制備方法,所述的制備方法包括如下步驟:
a)按比例在成鹽釜中加水,啟動(dòng)攪拌升溫至32℃-35℃,按比例一次性投入碳酸鈉、無(wú)水亞硫酸鈉、對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間40-60分鐘;
b)成鹽反應(yīng)結(jié)束后,送入蒸汽升溫至78℃-82℃,關(guān)閉蒸汽保溫50—70分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
c)保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入150—250目活性炭,攪拌10—30分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾,打回流,待溶液全部澄清后,直接置換進(jìn)甲基化反應(yīng)釜;
d)過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至82℃-85℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);在反應(yīng)過(guò)程氯甲烷與物料反應(yīng)會(huì)大量散熱,溫度升至95℃-100℃之間;壓力控制在0.25-0.30Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8-8.5小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫20—40分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
e)甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入氫氧化鈉,中和反應(yīng)20—40分鐘后,降溫結(jié)晶1.5-2小時(shí),當(dāng)溫度降至55℃-58℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
f)轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫75℃-80℃;烘干3.5-4.5小時(shí),水分在0.25-0.28之間,制得成品對(duì)甲砜基甲苯,純度99.5%以上,收率77%-80%以上,外觀為白色結(jié)晶體,溶點(diǎn)86℃-88℃。
作為優(yōu)選:所述的步驟a)中,按比例在成鹽釜中加2100kg水,啟動(dòng)攪拌升溫至34℃,一次性投入310kg碳酸鈉、360kg無(wú)水亞硫酸鈉、500kg對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間50分鐘;
步驟b)中,成鹽反應(yīng)結(jié)束后,釜內(nèi)溫度上升至65℃-75℃之間,通入蒸汽升溫至80℃,關(guān)閉蒸汽保溫60分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
步驟c)中,保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入200目活性炭,攪拌20分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾;
步驟d)中,過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至84℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);壓力控制在0.28Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8.3小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫30分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
步驟e)中,甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入40kg氫氧化鈉,中和反應(yīng)30分鐘后,降溫結(jié)晶1.8小時(shí),當(dāng)溫度降至57℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
步驟f)中,轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫78℃;烘干4.0小時(shí),水分在0.26,制得成品對(duì)甲砜基甲苯。
本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝(如硫酸二甲脂工藝,氯乙酸工藝,一氯甲烷工藝)相比較具有如下明顯的技術(shù)特點(diǎn):
一是以兩步反應(yīng)替代傳統(tǒng)的三步反應(yīng);
二是以碳酸鈉替代碳酸氫鈉;
三是氯甲烷替代一氯甲烷;
四是加活性炭脫色提純;
五是運(yùn)行周期短;
六是可以進(jìn)行自動(dòng)化控制;
七是氯甲烷全管道輔送反應(yīng);
八是增加氯甲烷預(yù)處理<氣化>設(shè)施;
九是由原來(lái)的固體和液體變成全過(guò)程氣體反應(yīng)。
本發(fā)明具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,安全可靠,操作方便,成品品質(zhì)好,能明顯降低原料成本,降低能耗成本<電、蒸汽>,以低毒性的氯甲烷替代中毒、劇毒的一氯甲烷、硫酸二甲脂、氯乙酸,不僅降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),更加符合環(huán)境要求,而且大大改善職工的作業(yè)條件,更加有利于安全生產(chǎn)規(guī)范化管理等特點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的制備工藝流程框圖。
圖2是本發(fā)明所述對(duì)甲砜基甲苯鹽回收工業(yè)流程框圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:本發(fā)明所述的一種對(duì)甲砜基甲苯,該對(duì)甲砜基甲苯由如下原輔料組份和重量份配比組成:200—220份水、29—33份碳酸鈉、33—39份無(wú)水亞硫酸鈉、45—55份對(duì)甲苯磺酰氯、1—3份活性炭、3—5份氫氧化鈉以及16—20份氯甲烷。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例是:該對(duì)甲砜基甲苯由如下原輔料組份和重量份配比組成:210份水、31份碳酸鈉、36份無(wú)水亞硫酸鈉、50份對(duì)甲苯磺酰氯、1.7份活性炭、4份氫氧化鈉以及18份氯甲烷。
圖1所示,本發(fā)明所述的一種對(duì)甲砜基甲苯制備方法,所述的制備方法包括如下步驟:
a)按比例在成鹽釜中加水,啟動(dòng)攪拌升溫至32℃-35℃,按比例一次性投入碳酸鈉、無(wú)水亞硫酸鈉、對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間40-60分鐘;
b)成鹽反應(yīng)結(jié)束后,送入蒸汽升溫至78℃-82℃,關(guān)閉蒸汽保溫50—70分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
c)保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入150—250目活性炭,攪拌10—30分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾,打回流,待溶液全部澄清后,直接置換進(jìn)甲基化反應(yīng)釜;
d)過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至82℃-85℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);在反應(yīng)過(guò)程氯甲烷與物料反應(yīng)會(huì)大量散熱,溫度升至95℃-100℃之間;壓力控制在0.25-0.30Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8-8.5小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫20—40分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
e)甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入氫氧化鈉,中和反應(yīng)20—40分鐘后,降溫結(jié)晶1.5-2小時(shí),當(dāng)溫度降至55℃-58℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
f)轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫75℃-80℃;烘干3.5-4.5小時(shí),水分在0.25-0.28之間,制得成品對(duì)甲砜基甲苯,純度99.5%以上,收率77%-80%以上,外觀為白色結(jié)晶體,溶點(diǎn)86℃-88℃。
本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例1是:所述的步驟a)中,按比例在成鹽釜中加2100kg水,啟動(dòng)攪拌升溫至34℃,一次性投入310kg碳酸鈉、360kg無(wú)水亞硫酸鈉、500kg對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間50分鐘;
步驟b)中,成鹽反應(yīng)結(jié)束后,釜內(nèi)溫度上升至65℃-75℃之間,通入蒸汽升溫至80℃,關(guān)閉蒸汽保溫60分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
步驟c)中,保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入200目活性炭,攪拌20分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾;
步驟d)中,過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至84℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);壓力控制在0.28Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8.3小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫30分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
步驟e)中,甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入40kg氫氧化鈉,中和反應(yīng)30分鐘后,降溫結(jié)晶1.8小時(shí),當(dāng)溫度降至57℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
步驟f)中,轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫78℃;烘干4.0小時(shí),水分在0.26,制得成品對(duì)甲砜基甲苯。
實(shí)施例2
所述的步驟a)中,按比例在成鹽釜中加2000kg水,啟動(dòng)攪拌升溫至32℃,一次性投入290kg碳酸鈉、330kg無(wú)水亞硫酸鈉、450kg對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間40分鐘;
步驟b)中,成鹽反應(yīng)結(jié)束后,釜內(nèi)溫度上升至65℃-75℃之間,通入蒸汽升溫至78℃,關(guān)閉蒸汽保溫50分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
步驟c)中,保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入150目活性炭,攪拌10分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾;
步驟d)中,過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至82℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);壓力控制在0.25Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫20分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
步驟e)中,甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入30kg氫氧化鈉,中和反應(yīng)20分鐘后,降溫結(jié)晶1.5小時(shí),當(dāng)溫度降至55℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
步驟f)中,轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫75℃;烘干3.5小時(shí),水分在0.25(含水率),制得成品對(duì)甲砜基甲苯。
實(shí)施例3:所述的步驟a)中,按比例在成鹽釜中加2200kg水,啟動(dòng)攪拌升溫至35℃,一次性投入330kg碳酸鈉、390kg無(wú)水亞硫酸鈉、550kg對(duì)甲苯磺酰氯,緊閉人孔后讓物料自然反應(yīng),時(shí)間60分鐘;
步驟b)中,成鹽反應(yīng)結(jié)束后,釜內(nèi)溫度上升至65℃-75℃之間,通入蒸汽升溫至82℃,關(guān)閉蒸汽保溫70分鐘,制得對(duì)甲苯亞磺酸鈉溶液;
步驟c)中,保溫結(jié)束后,打開人孔,攪拌下按比例加入250目活性炭,攪拌30分鐘進(jìn)行熱過(guò)濾;
步驟d)中,過(guò)濾結(jié)束后,通入蒸汽升溫,至85℃關(guān)閉蒸汽,打開氯甲烷管道閥進(jìn)行甲基化反應(yīng);壓力控制在0.3Mpa,反應(yīng)時(shí)間為8.5小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),保溫40分鐘,進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
步驟e)中,甲基化還原反應(yīng)結(jié)束,甲基化釜用負(fù)壓一次吸入50kg氫氧化鈉,中和反應(yīng)40分鐘后,降溫結(jié)晶2小時(shí),當(dāng)溫度降至58℃時(shí),放料至水洗槽中,用清水洗滌、濾干,PH值為7.5-8之間;
步驟f)中,轉(zhuǎn)入離心機(jī)甩干,轉(zhuǎn)至烘箱內(nèi)烘干,水溫80℃;烘干4.5小時(shí),水分在0.28(含水率),制得成品對(duì)甲砜基甲苯。
實(shí)施例4,圖1所示,本發(fā)明所述的制備方法更細(xì)化為如下十個(gè)工序,包括成鹽反應(yīng)、加活性炭熱過(guò)濾、甲基化還原反應(yīng)、吸堿中和反應(yīng)、降溫析料、物料精制、放料離心、進(jìn)行烘干、成品包裝、進(jìn)三放回收工藝;
(1)成鹽反應(yīng):成鹽反應(yīng)釜內(nèi)注水2100kg,升溫至32℃-35℃,在交攪拌狀態(tài)下投入碳酸鈉310kg、無(wú)水亞硫酸鈉362.5kg、對(duì)甲苯磺酰氯500kg,攪拌自然反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,溫度自然上升至65℃-70℃之間;攪拌15分鐘,升溫至82℃-85℃,保溫1小時(shí),反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫氣體由尾氣吸收塔經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后,高空排放;
(2)過(guò)濾:停止攪拌,打開人孔,人工加8.5kg活性炭脫色、提純;攪拌15分鐘后,進(jìn)行熱過(guò)濾,由壓濾機(jī)將活性炭和水不溶物、雜質(zhì)析出;母液進(jìn)入甲基化反應(yīng)釜,壓濾結(jié)束后,取出活性炭濾餅集中存放至廢炭倉(cāng)庫(kù),作為固廢處理;
(3)甲基化還原反應(yīng):將對(duì)甲苯亞磺酸鈉母液進(jìn)入反應(yīng)釜后,啟動(dòng)攪拌升溫至82℃-85℃之間,關(guān)閉蒸汽后,緩慢打開氯甲烷通氣管道閥,進(jìn)行甲基化管道反應(yīng);在反應(yīng)過(guò)程中氯甲烷氣體和物料會(huì)急劇散熱,溫度上升至95℃-100℃之間。反應(yīng)時(shí)間為8-8.5小時(shí),到達(dá)終點(diǎn),此時(shí)進(jìn)行甲基化還原反應(yīng);
(4)吸堿中和反應(yīng):甲基化還原反應(yīng)結(jié)束后,用負(fù)壓吸入32%的液堿40kg,中和反應(yīng)半小時(shí),通過(guò)循環(huán)的冷卻至50℃左右,析出物料;
(5)放料過(guò)濾,降溫結(jié)晶后,溫度在50℃左右,將事先準(zhǔn)備好的濾桶放上200目的濾布后,放料析母液,母液進(jìn)入回收池,含水的對(duì)甲砜基甲苯濕料進(jìn)入精制工序;
(6)精制:將精制釜注入用活性炭過(guò)濾的自來(lái)水,55℃,3000kg后,將物料加入釜內(nèi),攪拌20分鐘后,放料至濾箱濾干水;
(7)離心:將含水的物料加入離心機(jī)內(nèi)脫水甩干,進(jìn)行烘干程序。
(8)烘干:烘干工藝采用≥80℃的熱水,用管道泵循環(huán),在負(fù)壓0.09Mpa以上的水真空旋轉(zhuǎn)烘干,干燥過(guò)程中揮發(fā)的熱氣被吸收溶解于真空系統(tǒng)循環(huán)水中,真空水箱接通循環(huán)降溫,熱水經(jīng)過(guò)回水系統(tǒng)進(jìn)入冷卻塔冷卻,水循環(huán)使用。
(9)包裝工序:當(dāng)烘箱物料≤0.25%后,將雙罐烘箱的物料放至包裝車內(nèi),進(jìn)行包裝,沒包裝25kg,打包入庫(kù)。
(10)鹽回收工藝流程:對(duì)甲砜基甲苯生產(chǎn)的母液中含有大量的工業(yè)用鹽,如碳酸鈉、亞硫酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉等。
本發(fā)明的反應(yīng)式是:
圖2所示,本發(fā)明采用三放強(qiáng)制蒸發(fā)器裝置對(duì)母液進(jìn)行蒸發(fā)處理,處理后的廢水經(jīng)管道輸送至園區(qū)內(nèi)污水處理廠,進(jìn)行深化處理通過(guò)三效處理的氯化鈉、硫酸鈉外售;碳酸鈉,亞硫酸鈉回用。
實(shí)施例5:本發(fā)明的一種工藝原料配比:
本實(shí)施例制備的對(duì)甲砜基甲苯產(chǎn)品,收率78%-80%,檢測(cè)純度<液相色譜儀>達(dá)到99.6%-99.8%,水份≤0.25%,外觀白色結(jié)晶體,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)屬特等品。