夏峰峰 楊雪 劉博洋

【摘 要】氯化亞砜是一種重要的無機精細化工產品及重要的化工中間體，在工業(yè)生產中具有極其廣泛的應用。本研究針對現(xiàn)有氯化亞砜分離工藝的不足，提供一種成本低、能耗低、純度高、分離環(huán)境較為友好、后處理操作簡便并且安全的，單套生產能力較高的新型分離工藝，有效降低成本，提升氯化亞砜質量，促進產品的廣泛應用。

【關鍵詞】氯化亞砜；新型分離工藝；降本增效

一、研究背景

氯化亞砜又稱亞硫酰氯或氯氧化硫，分子式SOCl2，分子量118.97，常溫常壓下為無色或淡黃色液體，有刺激性臭味，相對密度1.676，熔點-104.5℃，沸點78.8℃，遇水易分解成二氧化硫和氯化氫，溶于苯、氯仿和四氯化碳，其氯原子取代羥基或硫基能力顯著。氯化亞砜能與帶羥基的酚或醇反應生成相應的氯化物；與格利雅試劑反應生成相應的亞砜化合物。

氯化亞砜是一種重要的無機精細化工產品及重要的化工中間體，被廣泛用于農藥、醫(yī)藥、染料、顏料、食品添加劑、感光材料、電鍍和電池等行業(yè)，用途十分廣泛。目前，我國的氯化亞砜主要用于醫(yī)藥、農藥及染料等行業(yè)。醫(yī)藥行業(yè)是我國氯化亞砜最大的消費領域，可用于生產腦復新、布洛芬和環(huán)丙沙星等；在農藥方面，氯化亞砜主要用于生產水胺硫磷、甲氰菊酯、硫丹、溴氨菊酯以及殺鼠劑等；在染料行業(yè)中，氯化亞砜主要用作氯化劑，用于生產活性染料中的活性翠蘭K-GL、活性翠蘭K-GP、活性翠蘭KM-GB，硫化染料中的硫化艷綠以及其它染料和染料助劑等。在食品行業(yè)中，氯化亞砜也是三氯蔗糖的主要原料。三氯蔗糖是以蔗糖為原料經氯代而制得的一種非營養(yǎng)型強力甜味劑，其化學名4，1，6—三氯—4，1，6—三脫氧半乳型蔗糖，是一種白色粉末狀產品，極易溶于水（溶解度28.2克，20℃），水溶液澄清透明，其甜度是蔗糖的600～800倍。三氯蔗糖可廣泛運用于保健方面，是目前食品和醫(yī)藥領域研究開發(fā)的熱點，前景看好。

氯化亞砜在高能電池制備方面也有所應用，用氯化亞砜與四氯化鋁鋰等配成電解液制得的電池，不僅具有很高的儲藏溫度而且還具有較長的放電時間。另外，以氯化亞砜與十氯十硼二鋰制得的電池，也具有很好的使用性能。

氯化亞砜還用于合成表面活性劑、纖維素、陽離子淀粉；用作脫水劑和溶劑，將大規(guī)模應用于與酸反應生成間苯二酰氯和對苯二酰氯，進而合成多芳基型熱塑性工程塑料等。在其他方面，氯化亞砜主要用作醇類、羧酸、?；然瘜W品的氯化劑。

二、研究內容

本研究所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有氯化亞砜分離工藝的不足，提供一種成本低、能耗低、純度高、分離環(huán)境較為友好、后處理操作簡便并且安全的，單套生產能力較高的新型分離工藝。本研究所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現(xiàn)的，其步驟如下：

粗氯化亞砜原料從隔板段進料側進入隔板精餾塔，首先在隔板進料側預分離，輕組分和部分氯化亞砜以氣相的形式，從隔板進料精餾段進入塔頂分離段，重組分和部分氯化亞砜以液相的形式，從隔板進料提餾段進入塔底分離段；

塔頂分離段中輕組分和部分氯化亞砜從塔頂蒸出，塔頂分離段底部回流的液相經流量控制，部分流到隔板進料側，另一部分流到隔板采出側；

隔板采出側精餾段中，純度高于99.5%精氯化亞砜液體部分從隔板采出精餾段底部側線采出，另一部分作為隔板提餾段回流液；

氯化亞砜氣相和輕組分去塔頂分離段，精氯化亞砜氣相去隔板采出精餾段，重組分和氯化亞砜混合液相進入塔底分離段；

塔底分離段中，重組分和部分氯化亞砜的混合液相從塔釜排出；塔底分離段頂部氣相經流量控制，部分去隔板進料側，另一部分去隔板采出側；

從隔板精餾塔的隔板采出側采出的精氯化亞砜液相進入脫重塔進一步脫除重組分；重組分和氯化亞砜的混合物從塔釜排出，塔頂?shù)玫郊兌冗_99.92%的優(yōu)質氯化亞砜。

本研究設計的具體工藝參數(shù)如下：所述的一種氯化亞砜新型分離工藝，其特征在于：所述塔頂分離段底部回流的液相經流量控制按照重力計液相分配比0.02-0.95；所述塔底分離段底部回流的液相經流量控制按照重力計液相分配比0.02-0.95；所述原料液粗氯化亞砜中輕組分的質量百分數(shù)為0-50%，重組分的質量分數(shù)為0-50%，氯化亞砜的質量百分數(shù)10-99%；所述隔板精餾塔的操作壓力為50-150Kpa；所述隔板精餾塔以重力計回流比0.2-50；所述隔板精餾塔總塔板共有30-400塊塔板，隔板段有8-150塊塔板，塔頂分離段有8-240塊塔板，塔底分離段有1-250塊塔板；所述脫重塔的操作壓力為5-120Kpa，以重力計回流比0.2-10，總塔板數(shù)共有20-40塊塔板。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明分離工藝具有如下優(yōu)點：

三、技術優(yōu)勢

（1）本發(fā)明采用隔板精餾工藝。該工藝是在精餾塔中加一垂直擋板，將精餾塔分為塔頂分離段、塔底分離段以及由隔板分開的進料側與采出側。隔板精餾塔一般應用于三組分分離，輕組分從塔頂采出，中間組分由隔板采出側采出，重組分由塔釜采出。在熱力學上隔板塔等同于一個完全熱耦合塔，只需要一套塔系統(tǒng)就能實現(xiàn)三組分的分離。與文獻報道的分離方法相比較，本發(fā)明的設備投入成本較低，分離效率高。

（2）該工藝中隔板的結構特殊，脫輕和脫重可以在一個塔內完成。與完全熱耦合塔相比，立式隔板塔投資費用和占地更少，可操作性更強。與普通精餾工藝相比，該工藝安全性更高。本發(fā)明與傳統(tǒng)的氯化亞砜分離工藝相比將原來的三塔操作簡化到兩塔操作，減少了一臺塔，一臺再沸器、一臺冷凝器，設備投資降低大約20%，節(jié)省占地面積30%左右。

（3）為了滿足當?shù)仄髽I(yè)對高純度氯化亞砜的需要，本發(fā)明在隔板塔分離出的精氯化亞砜后續(xù)步驟中，需要再進入一脫重塔，進一步脫除重組分中的硫酰氯達到高純度醫(yī)藥級要求。

（4）本發(fā)明采用了較為先進的流程模擬技術PRO/Ⅱ，將隔板精餾塔應用到氯化亞砜的精餾提純中，在已有兩塔精餾工藝計算與工業(yè)生產數(shù)據(jù)對比的基礎上，進行隔板精餾塔的模擬與設計，并比較隔板精餾塔與常規(guī)精餾工藝的能耗。在最適宜操作條件下與常規(guī)精餾塔間接、直接精餾序列相比，分別可節(jié)能26%和18%。

（5）本發(fā)明與傳統(tǒng)的氯化亞砜分離工藝相比流程得以簡化，使裝置的運行和操作簡化，裝置的操作性更強。

四、結論

本研究提供一種成本低、能耗低、純度高、分離環(huán)境較為友好、后處理操作簡便并且安全的，單套生產能力較高的新型分離工藝，有利于明顯提高氯化亞砜的產品純度的，縮小與國外同類產品的技術差距，實現(xiàn)降本增效的目的。

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