专利名称：一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，具体的讲， 本发明是一种利用合成后的粗品氯化亚砜中的其它物质以及精馏塔中生成的一氯化 硫，然后配合氯气、二氧化硫以及来自氯化亚砜合成后的冷凝器以及粗品提纯过程 的气体产物合成氯化亚砜的全封闭循环过程。
背景技术：
氯化亚砜是农药、医药、感光材料和高聚物中间体合成的重要的中间原料，现 有技术公开了一些氯化亚砜的合成、提纯的技术方案，包括
ZL95110380公开了一种氯化亚砜的制造方法，该方法是利用二氧化硫同氯化硫 的一氯化物、二氯化物在以活性炭作为催化剂的存在下以气相反应制得氯化亚砜粗 品，再将粗品和硫磺粉一起蒸馏制得精品，具体反应步骤有二氯化二硫的合成、二 氯化硫的合成、氯化亚砜的合成及粗品的提纯，但是，该专利所述的间歇性生产方 式，由于其中的多步反应为可逆反应，因此，为了实现正向反应的完整，需要多量 的部分起始原料，导致了反应后回收的巨大困难，同时，该专利的所述工艺的原料 的利用率仅仅能够提高百分之五十以上，收率也比现有技术提高百分之五十。
US2431823公开了利用二氯化二硫(S2C12)与氯气反应，生成的二氯化硫(SC12) 及过量的氯气与二氧化硫及导入的氯气在活性炭催化下气相反应，经蒸馏得到氯化 亚砜；该文献还公开了将反应后经过硫化床并蒸馏后的主要为包括硫的一氯化硫混 合物经过氯化器氯化后加入预热器A，开始新的反应。
US2,779，663公开了获得S0C12的方法，包括脱气(二氧化硫和氯气)、冷凝， 背景技术中提到S2C12、 S02和Cl2反应生成SOCl2，以及将产物在硫化器中将其中的 二氯化硫反应为一氯化硫，返回到开始的反应器；回收的二氧化硫和氯气返回到开 始的反应器。
直接涉及二氧化硫气相法合成氯化亚砜的文献有US2431823， DE842041; 以硫为起始物产生一氯化硫来合成氯化亚砜的文献有US1861900、 US2420623; 现有技术中，合成氯化亚砜的方法有十几种，但是，大规模工业化生产基本上 是如下三种工艺路线
(l)五氯化磷与二氧化硫反应，工艺简单，但SOCl2与POCl3很难分离，不易得到高纯度S0C12;
(2) 以氯化锑等为催化剂，氯化硫与氯磺酸反应，目前国内广泛采用，工艺复杂， 投资较大；
(3) 气相催化法合成氯化亚砜，以活性炭为催化剂，氯化硫与二氧化硫、氯气反
应，国外普遍采用，工艺简单，投资少和产品纯度高，可采用封闭式内循环装置生
产，无环境污染，基本反应式如下
1、 SC12+S02+C12 -2S0C12
2、 S2C12+2S02+3C12 -4S0C12
本发明在以上文献的基础上，改进了进料方式，在粗品氯化亚砜中加入未过量 的硫进行硫化，以粗品氯化亚砜为起始点，利用粗品氯化亚砜中的其它物质，所述 的其它物质包括一氯化硫、二氯化硫、少量的氯气和二氧化硫，它们和硫反应，生 成主要为一氯化硫产物，然后配合氯气、二氧化硫以及来自氯化亚砜合成后的冷凝 器以及粗品提纯过程的气体产物，合成氯化亚砜，形成一个全封闭循环过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以粗品氯化亚砜为起始点合成氯化亚砜的方法。 本发明提供的一种以粗品氯化亚砜为起始点合成氯化亚砜的方法，包括一氯化 硫和氯气反应生成二氯化硫，生成的二氯化硫和氯气的混合物，与二氧化硫以及来 自粗品冷凝器和粗品脱气提纯的气相物料合成粗品氯化亚砜混合物。向所述粗品氯 化亚砜投入硫，所述的硫和粗品中S02Cl2和未反应的SCl2、 S2C12以及部分溶解在其
中的Cl2和S02，生成一氯化硫。
其中，上述的粗品氯化亚砜是指氯化亚砜含量在50-70%,加入的硫可以是液态，
可以是固态，或者粉状的；硫和粗品中S02Cl2和未反应的SCl2、 S2Cb以及部分溶解
在其中的Cl2和S02,生成一氯化硫这些反应，可以在独立的反应釜中进行；此时， 反应需要的温度，依靠独立的反应釜中粗品氯化亚砜的余热进行；此外，这些反应 还可以在独立的精馏塔的底部进行，此时，反应是依靠精馏过程中给予的热量进行。 上述反应后，生成的一氯化硫被输送到二氯化硫合成釜作为二氯化硫的反应原料。
本发明的目的可以通过以下方式得以实现 一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，
(1) 将粗品氯化亚砜进行硫化，得到硫化后的粗品氯化亚砜；
(2) 将硫化后的粗品氯化亚砜进行精熘，得到氯化亚砜和混合高沸物；(3) 将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体；
(4) 将二氯化硫混合气体与二氧化硫气体反应，得到氯化亚砜混合气体；
(5) 将得到的氯化亚砜混合气体进行冷凝，将冷凝产物进行脱气提纯，得到所述的 粗品氯化亚砜；
所述的步骤(1)中，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其中的二氯化硫未过量 的硫，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一氯化硫。
本发明所述的加入相对于其中的二氯化硫未过量的硫，是指加入与其中的二氯 化硫完全反应所需硫的量的80-98%;优选加入的硫为完全反应所需硫的量的 90-97%。
本发明所述的未过量的硫在硫化釜中或者精馏塔底加入。
本发明中加入相对于其中的二氯化硫未过量的硫为固态硫磺，所述的硫化在硫 化釜中进行，优选所述的硫化在独立的硫化釜中进行，硫化釜中进行硫化反应所需 温度为粗品氯化亚砜的余温，优选所述的余温为《8(TC。
本发明所述的步骤(5)中所述的冷凝产物中氯化亚砜的含量为30 70%，所述 的脱气提纯后得到的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的含量为45 75%。
本发明中步骤(2)中所述的精馏在75 130。C的温度下进行，精馏后得到的产 物中氯化亚砜的含量在99.6%以上。
本发明所述的精馏包括
a、 一级精馏塔釜温在110-13(TC之间，塔顶得到80~95%的氯化亚砜，重要的 是，在所述的一级精馏中，采用的是间歇式进料，以便有足够的时间使得少量的随 氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精馏塔顶部硫化床中的过量的硫磺接触反应转化成 一氯化硫，然后回流至塔底；
b、 二级精馏塔釜温度控制在70 105'C，当塔釜温度达到一定液位和温度达到 89。C时，就将塔釜的高沸物排到一级精馏塔釜，从塔顶得到98%左右S0C12;
c、 三级精馏塔釜温度在78~80°C ，塔顶72~75°C ，回流比为1:1 ，在-0.02 -0.03MPa 的条件下进行，从塔顶可得到纯度99.6%以上SOCl2。
本发明所述的方法还包括将过量的硫被放置在精馏塔的上部的硫化床中，精馏 时随氯化亚砜气化的部分其他未反应物，和精馏塔上部的硫反应，反应物呈现液态， 回落到塔底。
本发明中步骤(3)中所述的混合高沸物通入二氯化硫合成釜，再通入氯气，混 合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在70~90°C、压力为0.02MPa 0.23MPa的条件
下进行反应，通入的Cl2与液态的S2Cl2的体积比为150 : 0.2; Cl2和S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成的SCb和过量的Cl2的混合气体从出气口排出，所述出气口 的压力P1为0.02 Mpa-0.23MPa。；然后将过量的氯气和生成的二氯化硫和氯气的混 合气体以Cl2: S02: S2C12 (液)的体积比为150 : 100 : (0.2~0.25)方式合成氯化 亚砜，优选所述的S02的略微过量。
本发明中步骤(4)中将从出气口排出的混合气体与二氧化硫气体混合，使得 Cl2: S02:液态S2Cl2的体积比为150 : 100: (0.2~0.25)，然后进行反应得到氯化亚
砜气体。
为了更清楚地说明本发明的技术方案，以下对现有技术中常见的合成氯化亚砜
的过程描述如下
1、 合成一氯化硫(S2C12)，反应原理粉状硫磺直接通氯气合成一氯化硫，反
应过程放出热量，反应温度70 8(TC。
2、 合成二氯化硫(SC12)，化学反应方程式S2C12+C12—2SC12;反应原理一 氯化硫过量通氯进一步氯化生成二氯化硫，反应温度65 85°C;
3、 合成氯化亚砜，合成反应在氯化亚砜反应器中进行，反应温度为200 250 °C。反应原理SC12、 Cl2和S02按一定比例组成混合气体。该混合气在活性炭催化 剂表面发生反应，生成粗品氯化亚砜。在本发明中，S0Cl2的合成反应采用无固定型 活性炭作催化剂。
4、 氯化亚砜精馏，粗品S0C12中含有未反应的SC12、 S2C12以及部分溶解在其 中的Cb和S02，精馏过程是利用混合物中各组分相对挥发度不同的原理，达到分离
提纯氯化亚砜的目的。精馏结束后，将塔釜残液S2Cl2作合成SCl2的原料使用，从而
完成循环。
本发明关键在于，和现有技术不同，本发明中的一氯化硫(S2C12)，可以采用传 统的方法在生产初期制取一定量，也可以直接购置一氯化硫，或者用二氯化硫、氯 气、二氧化硫法合成的含氯化亚砜约50 70%的粗品即可，以后可在生产中达到一氯 化硫的需求与生产量的动态平衡，即所述的一氯化硫来自精馏塔釜。
具体的说，本发明所述的是一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，
包括
(1)将氯化亚砜含量为占粗品氯化亚砜总量的50~70%的粗品氯化亚砜在硫化釜中 进行硫化，所述粗品氯化亚砜中还包含二氯化硫15 25%。硫化釜中的温度为粗品氯 化亚砜的余温为《80。C，压力为常压，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其中的二 氯化硫未过量的硫，硫的加入量为与粗品氯化亚砜中的二氯化硫完全反应所需硫的 量的80-98%，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一氯化硫，得到硫化后的粗品氯化亚砜，其组分为氯化亚砜的含量为50-65%， 二氯化硫
含量为5-15%, —氯化硫含量位25-35%;
由于液态硫的熔点为112°C，超过了氯化亚砜的沸点，可能导致部分氯化亚砜分
解，因此，本发明的选择是在常常压加入片状固态硫进行反应，该反应为放热
反应且不用添加催化剂，硫化后的粗品氯化亚砜中SCl2含量下降，S2Cl2含量升高。
所述的硫化包括在硫化釜中进行，也包括精馏塔中进行的硫化过程。 特别要指出的是，在硫化釜或者精馏塔底部加硫必须是不够反应量的，因为， 过量的硫，会导致未反应完的硫堵塞管道、泵等。最终，过量的硫被放置在精馏 塔的上部，精馏时，随氯化亚砜气化的部分其他未反应物，和精馏塔上部的硫反应，
反应物呈现液态，回落到塔底，使得SCl2的气体基本完全反应生成一氯化硫。
所述的硫化釜可以是独立的，也可以直接将硫加入到脱气提纯釜中进行硫化。
需要向硫化釜或者精馏塔釜加多少硫以满足未完全硫化反应，即，在硫化釜或 者塔底加入的硫和实际反应量相比未过量，可以通过检测的方式得知，最好，在硫 化釜或者塔底，硫的加入量为完全反应需要量的80—98%，优选为卯-97%。
在精馏塔的上部设置硫化床并在其中加入一定的硫，它们与被蒸发的二氯化 硫和/或氯气进行化学反应生成一氯化硫回流至塔釜，使塔釜残留一氯化硫组分浓， 蒸馏操作完毕一氯化硫输送至高位，供合成使用，从而完成液相循环过程。
研究发现，本发明所述的粗品氯化亚砜的纯度是需要重点考虑的，控制达冷凝 器的粗品氯化亚砜和脱气后氯化亚砜的含量是非常重要的。
如果把合成粗品氯化亚砜纯度提高，势必造成粗品氯化亚砜中一氯化硫和二氯 化硫含量过低，其结果是最终能够提供给二氯化硫合成的一氯化硫的总量太少而使 产量降低。
反之，如果合成的粗品氯化亚砜的纯度太低，将导致粗品氯化亚砜中一氯化硫 和二氯化硫含量太高，其结果是能够提供给二氯化硫合成的一氯化硫的总量太多， 需要另外的容器存放一氯化硫。
(2)将硫化后的粗品氯化亚砜进行精馏，得到氯化亚砜和混合高沸物，所述的精馏 在精馏塔中进行，进行三级精熘，；
a、 一级精馏塔釜在110-130。C之间，塔顶得到80-95%的氯化亚砜，重要的 是，在所述的一级精馏中，采用的是间歇式进料，以便有足够的时间使得少量的随 氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精馏塔顶部硫化床中的过量的硫接触反应转化成 一氯化硫，然后回流至塔底；
b、 二级精馏塔釜度控制在70 105'C，当塔釜液位达3/4釜液位和度达到89'C时，就将塔釜的高沸物排到一级精馏塔，从塔顶得到98%左右S0C12;
c、三级精馏塔釜温度在78-8(TC，塔顶72-75°C，回流比为1:1 ，在-0.02 -0.03MPa 的条件下进行，从塔顶可得到纯度99.6%以上S0C12。
本发明所述的方法中，将精馏出来少量的低沸物(磺酰氯等)被采至粗品槽重 复使用。其余少量不凝性气体通过尾气吸收池吸收后作后续产品盐酸和亚硫酸钠。
精馏结束后，将塔釜残液排入沉降槽，然后泵入S2Cl2贮槽，通过输送泵将S2Cl2
输送至S2C12高位槽，S2C12高位槽中的S2C12混合液经转子流量计计量后，定量向SC12 合成釜进料，作合成SCl2使用，从而完成液相循环。
(3) 将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体； 将精馏塔中的混合高沸物从塔中排出，至塔釜中，然后通过泵将所述混合高沸
物送至二氯化硫合成釜，再通入氯气，混合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在 70-90°C、压力为0.02MPa-0.23MPa的条件下进行反应，通入的Cl2与二氯化硫合成 釜中液态的S2Cl2的体积比为150 : 0.2; Cb和S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成 的SCl2和过量的Cl2的混合气体从出气口排出，所述出气口的压力Pl为0.02 Mpa-0.23MPa。所述的二氯化硫混合气体中二氯化硫含量40 55。/。，氯气含量30 40。/。。
(4) 将二氯化硫与过量的Cl2混合气体和二氧化硫气体送至氯化亚砜合成釜，合成
釜中气体ci2: so2: s2ci2 (液)的体积比为150: ioo: (0.2-0.25)送至氯化亚砜
合成釜合成氯化亚砜，氯化亚砜合成釜中的温度为150~300'C，压力为 0.02MPa-0.23MPa,合成完毕后得到氯化亚砜混合气体，所述混合气体中含氯化亚砜 35~55%， 二氯化硫15-25%，氯气15~30%， 二氧化硫15 25%。
本发明的流程简述如下，由精馏塔釜排出的高沸物一氯化硫，用泵打到高位槽， 并按计量加到二氯化硫反应釜，同时通入氯气，生成气态二氯化硫，并使氯气过量。 使氯气过量的目的有两个， 一是将S2Cl2全部转化成SCl2，并通过控温汽化。二是在 合成粗品氯化亚砜时要补充氯气参与反应。
所述的一氯化硫通入二氯化硫合成釜与过量的氯气进行反应，反应温度约70-90 °C，压力为0.02MPa-0.23MPa; Cl2、 S2C12 (液)比例为150 : 0.2 (体积比)。(212禾口 S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，通入过量的氯气，完全生成SCl2和过量的Cb混合 气体，出气口压力Pl〉0.02Mpa。
然后进行粗品氯化亚砜的合成，先将过量的氯气和一氯化硫反应生成二氯化硫 和氯气的混合气体，然后和二氧化硫合并进入氯化亚砜合成釜，其反应式如下。
3C12+2S02+S2C12 = 4S0C12
从理论计算可以得出，这三者之间的反应的摩尔比为3:2:i;但是，本发明的研究人员发现，采用如下比例能够带来更加适宜的反应结果，
通常情况下Cl2、 S02、 S2C12 (液)的体积比为150: 100: (0.2-0.25);作为优选方
式，可以使S02的略微过量。
来自于二氯化硫合成釜的混合气体、来自冷凝器的气体、来自粗品脱气装置的
气体混合预热至20(TC进入氯化亚砜合成釜，氯化亚砜的合成反应的温度220'C,合 成釜中压力P2为0.02MPa至0.23MPa。
从二氯化硫合成釜里出来的Cl2和SCl2温度为70 90°C， S02常温，循环气体 为常温，混合后进预热器间接利用导热油的温度加热到20(TC，导热油通过泵加压先 进入粗品反应器管间，反应器管内装满触媒，再进入预热器列管间。
合成粗品氯化亚砜过程是放热反应，在反应时将热量传递给导热油。导热油又 去预热反应气体。
第一次开车和停车后开车均需电辅助加热导热油，并把粗品反应器加热到180 'C以上。
具体的，本发明所述的氯化亚砜合成可以是如下方式
① 、原料工序
液氯、液体二氧化硫经汽化器汽化至0.2 0.3MPa后，分别送至除雾器脱水。然 后，二氧化硫经转子流量计计量后进入混合器供合成使用，氯气经转子流量计计量 后进入二氯化硫合成釜，在70 9(TC下同一氯化硫混合液接触反应生成二氯化硫，供 合成使用。
② 、合成工序
二氧化硫、二氯化硫同循环气在混合器混合，经预热器预热至180 20(TC后，进 入反应器在200 25(TC下进行合成反应生成氯化亚砜粗品合成气。
(5)将得到的氯化亚砜混合气体在冷凝器中进行冷凝，冷凝的具体条件为《40 。C，得到的冷凝产物中氯化亚砜的含量在35 65%， 二氯化硫含量15~25%，氯气含 量少量，将上述冷凝产物在脱气提纯釜中进行脱气提纯，在温度为70-9(TC、压力为 0.02 0.2Mpa条件下进行，经脱气出来的未凝性气体(主要成份为S02和Cl2、 SC12) 经脱气分离器由隔膜泵输送到气体混合器供合成反应使用，从而完成气相循环。脱 气提纯后得到所述的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的含量为50~70%， 二氯化硫含量为 15 25%， 一氯化硫含量为15-25%。
为了得到彻底的分离，必须将粗品氯化亚砜中的低沸物SCl2 (沸点59'C)转化 成高沸物S2Cl2 (沸点137°C)，可通过在精馏塔上部加入S,然后回流数小时，来实 现上述效果，也可以在硫化釜中加硫进行硫化。组分SCl2和Cl2同S进行化学反应，生成S2C12回流至液相塔釜，使塔釜残留S2Cl2增浓。 方程式如下
2S+C12—S2C12; (S+SC12—S2C12
在循环过程中生产出来以及精馏过程中产生的少量的S02C12，可以与一氯化硫
一起被送至二氯化硫合成釜，进而同SCl2作用生成SOCl2，具体见下式
S02C12+SC12—2S0C12
本发明所述的合成方法，过程中通过脱气来提高粗品氯化亚砜纯度达63-68%左 右，这样很多低沸物如二氧化硫、二氯化硫及少量的磺酰氯都会通过气相返回到氯 化亚砜反应器重新参与反应生成氯化亚砜。
本发明的有益效果如下
(1) 生产规模扩大容易进行；
(2) 所有的原材料都得到充分应用，使得氯化亚砜的生产成本降低，而且减少 了环境污染；
(3) 在工艺上可大型化、连续化，设备运行稳定可靠，能耗低。
图1是本发明所述的氯化亚砜的制备工艺的基本流程为了清楚说明本发明，特将附图中部件名称和对应的编号列出，二氯化硫合成 釜l，氯化亚砜合成釜2，粗品冷凝器3，脱气提纯釜4，粗品硫化釜5，精馏冷凝器 6,精馏塔7，塔釜8， 一氯化硫输送泵9，粗品出料口 10。
具体实施例方式
实施例一
一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，包括
(1) 将氯化亚砜含量为占粗品氯化亚砜总量的60%的粗品氯化亚砜在硫化釜中进行 硫化，所述粗品氯化亚砜中还包含二氯化硫18%， 一氯化硫20%。硫化釜中的温度 为粗品氯化亚砜的余温为65'C，压力为常压，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其 中的二氯化硫未过量的硫，硫的加入量为与粗品氯化亚砜中的二氯化硫完全反应所 需硫的量的80%，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一 氯化硫，得到硫化后的粗品氯化亚砜；粗品氯化亚砜中各种成分的含量为氯化亚 砜的含量为65%， 二氯化硫含量为5%， 一氯化硫30%。
(2) 将硫化后的粗品氯化亚砜进行精馏，得到氯化亚砜和混合高沸物，所述的精馏在精馏塔中进行，进行三级精馏；
a、 一级精馏塔釜温在110-130'C之间，塔顶得到80 95%的氯化亚砜，在所述 的一级精馏中，采用间歇式进料，使得少量的随氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精 馏塔顶部硫化床中的过量的硫磺接触反应转化成一氯化硫，然后回流至塔底；
b、 二级精馏塔釜温度控制在70 105'C，当塔釜温度达到一定液位和温度达到 89。C时，就将塔釜的高沸物排到一级精馏塔，从塔顶得到98%左右SOCl2;
c、 三级精馏塔釜温度在78-80°C ，塔顶72-75°C,回流比为1:1 ，在-0.02 -0.03MPa 的条件下进行，从塔顶可得到纯度99.6%以上SOCl2。
(3) 将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体； 将精馏塔中的混合高沸物从塔中排出，至塔釜中，然后通过泵将所述混合高沸
物送至二氯化硫合成釜，再通入氯气，混合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在70 T、压力为0.23MPa的条件下进行反应，通入的Cb与二氯化硫合成釜中液态的S2C12
的体积比为150 : 0.2; Cl2和S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成的SCl2和过量的
Cl2的混合气体从出气口排出，所述出气口的压力Pl为0.02 MPa。所述的二氯化硫 混合气体中二氯化硫含量40%，氯气含量40%。
(4) 将二氯化硫与过量的Cl2混合气体送至氯化亚砜合成釜，往所述的合成釜中通
入二氧化硫气体，合成釜中气体ci2: so2: s2ci2 (液)的体积比为150 : ioo : 0.25
送至氯化亚砜合成釜合成氯化亚砜，氯化亚砜合成釜中的温度为250°C，压力为 0.23MPa，合成完毕后得到氯化亚砜混合气体，所述混合气体中含氯化亚砜55%， 二 氯化硫15%，氯气15%， 二氧化硫15%。
(5)将得到的氯化亚砜混合气体在冷凝器中进行冷凝，冷凝的具体条件为40 °C,得到的冷凝产物中氯化亚砜的含量在50%， 二氯化硫含量15%，氯气含量少量， 将上述冷凝产物在脱气提纯釜中进行脱气提纯，在温度为90'C、压力为0.02Mpa条 件下，提纯后得到所述的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的含量为70%， 二氯化硫含量为 15%, —氯化硫含量为15%。
实施例二
一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，包括 (1)将氯化亚砜含量为占粗品氯化亚砜总量的65%的粗品氯化亚砜在硫化釜中进行 硫化，所述粗品氯化亚砜中还包含二氯化硫20%，硫化釜中的温度为粗品氯化亚砜 的余温为《80'C，压力为0.12MPa，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其中的二氯 化硫未过量的硫，硫的加入量为与粗品氯化亚砜中的二氯化硫完全反应所需硫的量的88%，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一氯化硫， 得到硫化后的粗品氯化亚砜，粗品氯化亚砜中各种成分的含量为氯化亚砜的含量 为50%， 二氯化硫含量为15%, —氯化硫35%。
(2) 将硫化后的粗品氯化亚砜进行精馏，得到氯化亚砜和混合高沸物，所述的精馏 在精馏塔中进行，进行三级精馏，；
a、 一级精馏塔釜温在110-13(TC之间，塔顶得到80 95%的氯化亚砜，在所述 的一级精馏中，采用间歇式进料，使得少量的随氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精 馏塔顶部硫化床中的过量的硫磺接触反应转化成一氯化硫，然后回流至塔底；
b、 二级精馏塔釜温度控制在70 105'C，当塔釜温度达到一定液位和温度达到 89'C时，就将塔釜的高沸物排到一级精馏塔，从塔顶得到98%左右S0C12;
c、 三级精馏塔釜温度在78-80。C，塔顶72-75°C，回流比为1:1 ，在-0.02—0.03MPa 的条件下进行，从塔顶可得到纯度99.6%以上S0C12。
(3) 将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体； 将精馏塔中的混合高沸物从塔中排出，至塔釜中，然后通过泵将所述混合高沸
物送至二氯化硫合成釜，再通入氯气，混合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在90 °C 、压力为0.23MPa的条件下进行反应，通入的Cl2与二氯化硫合成釜中液态的S2C12
的体积比为150 : 0.2; Cl2和S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成的SCb和过量的 Cl2的混合气体从出气口排出，所述出气口的压力Pl为0.16MPa。所述的二氯化硫 混合气体中二氯化硫含量55%，氯气含量35%。
(4) 将二氯化硫与过量的Cl2混合气体送至氯化亚砜合成釜，往所述的合成釜中通
入二氧化硫气体，合成釜中气体ci2: so2: s2ci2 (液)的体积比为150: 100:0.2
送至氯化亚砜合成釜合成氯化亚砜，氯化亚砜合成釜中的温度为300°C，压力为 0.18MPa，合成完毕后得到氯化亚砜混合气体，所述混合气体中含氯化亚砜35%， 二 氯化硫35%，氯气15%， 二氧化硫15%。
(5)将得到的氯化亚砜混合气体在冷凝器中进行冷凝，冷凝的具体条件为38 °C，得到的冷凝产物中氯化亚砜的含量在65%， 二氯化硫含量15%，氯气含量少量， 将上述冷凝产物在脱气提纯釜中进行脱气提纯，在温度为卯'C、压力为0.23MPa条 件下，提纯后得到所述的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的含量为50%， 二氯化硫含量为 25%， 一氯化硫含量为25%。
实施例三
一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，包括 (1)将氯化亚砜含量为占粗品氯化亚砜总量的68%的粗品氯化亚砜在硫化釜中进行硫化，所述粗品氯化亚砜中还包含二氯化硫15%,硫化釜中的温度为粗品氯化亚砜 的余温为《80'C，压力为常压，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其中的二氯化硫 未过量的硫，硫的加入量为与粗品氯化亚砜中的二氯化硫完全反应所需硫的量的 80-98%，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一氯化硫，
得到硫化后的粗品氯化亚砜，粗品氯化亚砜中各种成分的含量为氯化亚砜的含量
为60%， 二氯化硫含量为15%， 一氯化硫25%。
(2) 将硫化后的粗品氯化亚砜进行精馏，得到氯化亚砜和混合高沸物，所述的精馏 在精馏塔中进行，进行三级精馏，；
a、 一级精馏塔釜温在110-13(TC之间，塔顶得到80-95%的氯化亚砜，在所述 的一级精馏中，采用间歇式进料，使得少量的随氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精 馏塔顶部硫化床中的过量的硫磺接触反应转化成一氯化硫，然后回流至塔底；
b、 二级精馏塔釜温度控制在70 105'C，当塔釜温度达到一定液位和温度达到 89。C时，就将塔釜的高沸物排到一级精馏塔，从塔顶得到98%左右S0C12;
c、 三级精馏塔釜温度在78-80°C ，塔顶72-75 °C ，回流比为1:1 ，在-0.02 -0.03MPa 的条件下进行，从塔顶可得到纯度99.6%以上S0C12。
(3) 将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体； 将精馏塔中的混合高沸物从塔中排出，至塔釜中，然后通过泵将所述混合高沸
物送至二氯化硫合成釜，再通入氯气，混合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在80 'C、压力为0.21MPa的条件下进行反应，通入的Cl2与二氯化硫合成釜中液态的S2C12
的体积比为150 : 0.2; Cl2禾B S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成的SCl2和过量的
Cl2的混合气体从出气口排出，所述出气口的压力Pl为0.23MPa。所述的二氯化硫 混合气体中二氯化硫含量50%，氯气含量35%。
(4) 将二氯化硫与过量的Cl2混合气体送至氯化亚砜合成釜，往所述的合成釜中通
入二氧化硫气体，合成釜中气体cb: so2: s2ci2 (液)的体积比为150 : ioo : 0.25
送至氯化亚砜合成釜合成氯化亚砜，氯化亚砜合成釜中的温度为150°C，压力为 0.23MPa，合成完毕后得到氯化亚砜混合气体，所述混合气体中含氯化亚砜45%， 二 氯化硫20%，氯气15%， 二氧化硫20%。
(5) 将得到的氯化亚砜混合气体在冷凝器中进行冷凝，冷凝的具体条件为《40'C， 得到的冷凝产物中氯化亚砜的含量在60%， 二氯化硫含量25%，氯气含量少量，将 上述冷凝产物在脱气提纯釜中进行脱气提纯，在温度为70 9(TC，压力为0.2MPa条 件下，提纯后得到所述的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的含量为60%， 二氯化硫含量为 20%， 一氯化硫含量为20%。
权利要求
1、一种以粗品氯化亚砜为原料合成氯化亚砜的方法，包括(1)将粗品氯化亚砜进行硫化，得到硫化后的粗品氯化亚砜；(2)将硫化后的粗品氯化亚砜进行精馏，得到氯化亚砜和混合高沸物；(3)将所述的混合高沸物与过量氯气反应，得到二氯化硫混合气体；(4)将二氯化硫混合气体与二氧化硫气体反应，得到氯化亚砜混合气体；(5)将得到的氯化亚砜混合气体进行冷凝，将冷凝产物进行脱气提纯，得到所述的粗品氯化亚砜；其特征在于，所述的步骤(1)中，向所述粗品氯化亚砜中加入相对于其中的二氯化硫未过量的硫，使得所述粗品氯化亚砜中的除氯化亚砜以外的其它物质转化成一氯化硫。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加入相对于其中的二氯化硫未 过量的硫，是指加入与粗品氯化亚砜中所含的二氯化硫和氯气完全反应所需硫的量 的80-98%;优选加入的硫为完全反应所需硫的量的90-97%。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的未过量的硫在硫化釜中或者精 馏塔釜加入。
4、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，加入相对于其中的二氯化硫未过 量的硫为固态硫磺，所述的硫化在硫化釜中进行，优选所述的硫化在独立的硫化釜 中进行，硫化釜中进行硫化反应所需温度为粗品氯化亚砜的余温，优选所述的余温 为《80。C。
5、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中所述的冷凝产物 中氯化亚砜的含量为35 65%，所述的脱气提纯后得到的粗品氯化亚砜中氯化亚砜的 含量为50 70%。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的精馏在75 130。C 的温度下进行，精馏后得到的产物中氯化亚砜的含量在99.6%以上。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的精馏包括a、 一级精馏塔釜温度在110-13(TC之间，塔顶得到80 95%的氯化亚砜，在所 述的一级精馏中，采用间歇式进料，使得随氯化亚砜气体挥发的二氯化硫与精馏塔 顶部硫化床中的过量的硫接触反应转化成一氯化硫，然后回流至塔底；b、 二级精馏塔釜温度控制在70~105°C，当塔釜温度达到89'C时，就将塔釜 的混合高沸物排到一级精馏塔，从塔顶得到98%以上SOCb;c、 三级精馏塔釜温度在78-8(TC，塔顶72-75°C，回流比为1:1,在-0.02—0.03MPa的条件下进行，从塔顶得到纯度99.6%以上S0C12。
8、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述的方法还包括将过量的硫被放置在 精馏塔的上部的硫化床中，精馏时随氯化亚砜气化的部分其他未反应物，和精馏塔 上部的硫反应，所得产物呈现液态，回落到塔底。
9、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的混合高沸物通入 二氯化硫合成釜，再通入氯气，混合高沸物中的一氯化硫与过量的氯气在70-90'C、 压力为0.02MPa-0.23MPa的条件下进行及应，通入的Cl2与液态的S2C12的体积比为 150 : (0.2-0.25); Cl2禾卩S2Cl2在二氯化硫合成釜里反应，生成的SCl2和过量的Cl2 的混合气体从出气口排出，所述出气口的压力P1为0.02MPa-0.23MPa;然后将过量 的氯气和生成的二氯化硫和二氧化硫的混合气体以Cl2: S02: S2C12 (液)的体积比 为150 : 100 : (0.2-0.25)方式合成氯化亚砜。
10、 根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，步骤(4)中将从出气口排出的混合气体与二氧化硫气体混合，使得ci2: so2:液态S2Cb的体积比为150 : ioo :(0.2-0.25)，然后进行反应得到氯化亚砜气体。
全文摘要
本发明涉及的是一种以粗品氯化亚砜为起始点合成氯化亚砜的方法，具体的讲，本发明是一种利用合成后的粗品氯化亚砜中的其它物质，所述的其它物质包括一氯化硫、二氯化硫、氯化亚砜、少量的氯气和二氧化硫，和硫反应，生成主要为一氯化硫产物，然后配合氯气、二氧化硫以及来自氯化亚砜合成后的冷凝器以及粗品提纯过程的气体产物合成氯化亚砜的全封闭循环过程。
文档编号C01B17/45GK101412503SQ200810004779
公开日2009年4月22日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者朔 刘, 戴恒文, 李世群, 汪国清, 汪新泉, 潘英曙, 郑小辉 申请人:江西世龙实业股份有限公司