氯化亚砜的合成和提纯新工艺的研究 开题人：靳权

一 氯化亚砜的性质和用途 二 氯化亚砜的合成方法 三 提纯工艺研究 四 课题难点、预期研究进度和参考文献

一 氯化亚砜的性质和用途 二 三 四

1.1 氯化亚砜（Thionyl chloride)的性质 结构图

物理性质 化学性质 氯化亚砜是一种极其重要的化工中间体，有很强的氯化和酰氯化能力，可提高一些昂贵原料的利用率。 外观与性状：无色或者淡黄色透明液体 分子式： SOCl2 分子量：118.97 熔点：-105 ℃ 沸点： 78.8℃ 饱和蒸气压：13.3 kPa(21.4℃) 溶解性：可混溶于苯、氯仿、四氯化碳等 物理性质 化学性质 遇水易分解生成亚硫酸和氯化氢，加热至140℃分解生成氯气、二氧化硫和一氯化硫。氯化亚砜的氯原子取代羟基和巯基的能力很强，与磺酸反应生成磺酰氯 ，与格利雅试剂反应生成相应的亚砜化合物等。 氯化亚砜是一种极其重要的化工中间体，有很强的氯化和酰氯化能力，可提高一些昂贵原料的利用率。

1.2 应用领域 农药工业 氯化亚砜作为氯化剂可合成水胺硫磷、氰戊菊酯、溴氰菊酯、二氯炔戊菊酯、生物苄呋菊酯、右旋胺菊酯、环戊烯丙菊酯、胡椒硷、吡螨胺、克螨特、苯噻草胺、好安威等。 医药工业 氯化亚砜作为氯化剂可合成抗肿瘤药物泼尼、齐萘氧啶，抗寄生虫药四咪唑盐酸盐，降血压血脂药物降压嗪、巯甲丙脯酸，抗抑郁药物三甲氧啉，抗精神病药物氟奋乃静庚酸酯、氟痛新，镇痛药强痛定、平痛新，消炎药物环丙沙星, 扑炎痛, 无味氯霉素, 驱虫灵等药物的合成。 染料工业 氯化亚砜作为氯化剂可合成活性翠兰型染料：活性翠兰X-7G、K-GL、KN-G、M-G、KM-GB、KP-4G、581等。 其他行业 氯化亚砜可以作为测定芳香族胺和脂肪族胺的试剂；在锂电池中, 氯化亚砜与四氯化铝锂等配成电解液, 制得高能电池；超高纯的氯化亚砜在通信行业中，作为光导纤维的脱水剂。

1.2 应用领域

从以上介绍可以看出，氯化亚砜的应用十分广泛。中国是一个农业大国，又是一个人口大国，用作庄家作物上的农药，以及人们日常生活用于保护健康的医药都具有巨大的市场，而氯化亚砜作为农药和医药的氯化剂，同样具有很大的市场。 但是 国内生产规模普遍较小，工艺技术落后，产品质量达不到要求，且生产成本高，无法和国外进口产品相抗衡。因此国内氯化亚砜生产亟需对生产装置进行改进，采用先进技术，加强质量管理，降低消耗成本，缩小与进口产品之间的差距

一 二 氯化亚砜的合成方法 三 四

生产工艺 气相二氧化硫法 氯磺酸法 五氯化磷法

2.1 氯磺酸法 反应方程式： S2Cl2 + Cl2 + 2HO3Cl 2SOCl2 + 2HCl 反应温度： 50 ℃以下

2.2 五氯化磷法（联产法） 反应方程式： PCl5 + SO2 SOCl2 + POCl3 反应温度： 40—80 ℃ 磷

2.3 气相SO2法 反应方程式： SCl2 + Cl2 +SO2 2SOCl2 反应温度： 180 —400 ℃ 100℃以下

2.4 三种工艺方法的比较 项目 氯磺酸法 五氯化磷法 气相二氧化硫法 含量/% ≥80 ≥95 ≥90 精品含量/% ≥98 工艺收率/% 2.4 三种工艺方法的比较 项目 氯磺酸法 五氯化磷法 气相二氧化硫法 含量/% ≥80 ≥95 ≥90 精品含量/% ≥98 工艺收率/% 41 85 液氯单耗/t 0.91 0.66 0.83 硫磺单耗/t 0.42 无 0.18 氯磺酸单耗/t 1.10 二氧化硫单耗/t 0.64 H2O/t 80 1.2 35 蒸汽/t 0.5 8.0 电/kw/h 110 三废情况 废气 废气和废渣

一 二 三 提纯工艺研究 四

3.1 反应产物组成 轻 组 分 产品 重组分 -34.05 -10 59 69 78.8 138 Cl2 SO2 SCl2 SO2Cl2 3.1 反应产物组成 组成物质 常压泡点/℃ Cl2 -34.05 SO2 -10 SCl2 59 SO2Cl2 69 SOCl2（产品） 78.8 S2Cl2 138 轻 组 分 产品 重组分

直接序列 间接序列

直接序列脱轻塔 间接序列脱重塔

3.2 SCl2的分离 SCl2 + S（固体） S2Cl2

3.3 SO2Cl2分离 催化分解法 有机溶剂法 AlCl3 SO2Cl2 + S S2Cl2 + SO2 SO2Cl2 SO2 + Cl2 活性炭 SO2Cl2 SO2 + Cl2 有机溶剂和磺酰氯反应生成易于除去 的高沸物和低沸物

C10H8（萘） + 4SO2Cl2 C10H4Cl4+4SO2+4HCl C14H10 （蒽） + 2SO2Cl2 C14H8Cl2+2HCl+2SO2 C6H4(CH3)2+ 2SO2Cl2 C8H8Cl2+2HCl+2SO2

一 二 三 四 课题难点、预期研究进度和参考文献

4.1 课题整体思路

4.2 课题难点 反应工序 反应器中的合成反应是一个剧烈的放热反应，而反应温度在200℃左右氯化亚砜的转化率最高，因此如何控制反应器温度是一个难点。 脱气工序 从反应器流出的粗品要冷凝，冷凝深度对产品纯度有很大影响。 分离工序 在产品中即使有0.1%的二氯化硫存在也会对产物成色产生影响，而二氯化硫的沸点与产品氯化亚砜又十分接近，常规精馏分离较为困难。

4.3 研究进度 2012年11月—2013年5月，进行文献查阅，学习模拟软件的使用，建立全流程进行模拟。 2013年6月到2014年6月，完成论文。

4.4 参考文献 [1]黄国强，王国峰.隔板精馏塔分离氯化亚砜的模拟研究[J].化学工业与工程，2012,29(3):41-45 4.4 参考文献 [1]黄国强，王国峰.隔板精馏塔分离氯化亚砜的模拟研究[J].化学工业与工程，2012,29(3):41-45 [2]李晓平.氯化亚砜的生产和应用[J].化工中间体,2006(2):10-12 [3]袁磊.气相连续合成氯化亚砜工艺设计[J].中国化工贸易,2012(2):40-41 [4]唐杜陵,张曼征等.气相催化法合成氯化亚砜[J].湖北化工,1995(1):19-20 [5]DEJANOVIC I,MATIJASEVIC L .Dividing wall column: A break through towards sustainable distilling[J].Chemical Engineering and Processing,2010,49:559-580 [6]ERRICO M,TOLA G,RONG B G. Energy saving and capital cost evaluation in distillation column sequences with a divided wall column[J].Chemical Engineering Research and Design,2009,87:1649-1657 [7]WISNOUSKAS S,MORITZ J. Purification of thionylchloride:US,4337235[P].1982-01-29 [8]Gary M. Sellers ,Buffalo ,N.Y.PROCESS FOR PURIFYING THIONYL CHLORIDE:US,4759826[P].1988-7-26 [9]Karl E .Kunkel ,Grand Island ,N.Y.PURIFICATION OF THIONYL CHLORIDE:US,3155457[P].1964-11-3 [10]Alphonse Pechukas ,Akron ,Ohio. Manufacturing Thionyl Chloride:US,2431823[P].1946-02-16

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