硫酸二甲酯硫化钠法制备二甲基亚砜的方法
以硫化钠和硫酸二甲酯为原料,在95℃条件下反应生成甲硫醚,再经氧化生成二甲基亚砜,经精制即得纯二甲基亚砜。其反应式如下:
(CH3)2SO4 + Na2S ======== (CH3)2S + Na2SO4 (条件95℃)
(CH3)2S + O2+NO ——→ (CH3)2SO +NO2(条件DMSO溶液)
固体硫化钠预先由蒸汽加热熔化,然后泵入搪瓷制的反应器中,硫酸二甲酯由高位槽慢慢滴入进行反应。合成反应放热,用水冷却,反应温度控制在95℃左右,最后2小时反应控制在110℃左右,反应生成甲硫醚,经冷却和静止分离出水和硫醚。
甲硫醚由中部加入反应器,氧与氧化氮由塔底加入,此时,一方面甲硫醚氧化生成二甲基亚砜;另一方面氧和氧化氮反应生成二氧化氮,由氧化器顶部排出。氧化器内部有蛇管冷却,外部用夹套冷却,底部温度控制在30~35℃,中部温度35~45℃,顶部温度不大于35℃。在吹出釜内,将氧化生成的粗二甲基亚砜加热,赶走多余的二氧化氮,然后去粗二甲基亚砜中和釜,用30%苛性钠中和至pH=8,再将粗二甲基亚砜送蒸发器进行蒸发除盐,然后送精馏塔进行精馏,得到纯度为99%以上的精二甲基亚砜,每t二甲基亚砜消耗硫酸二甲酯(98%)1800kg,硫化钠(工业品)2300kg,亚硝酸钠(工业品)500kg。
一、工艺过程 :
1、硫酸二甲酯、 硫氢化钠 、气体净化、 一级吸收、 二级吸收、 三级吸收 甲硫醇发生器内加入定量的70℃左右的硫氢化钠,系统抽真空到微负压后,滴加硫酸二甲酯,在PH7~8的中性条件下即反应产生甲硫醇气体和硫酸钠水溶液。
2、甲硫醇气体经真空抽吸到负压吸收器用碱液吸收,在负压吸收后再进一步用液碱三级正压吸收器吸收残余的甲硫醇气体,过程中液碱由最后一级吸收器加入,多级逆流吸收甲硫醇气体,以确保产品收率和甲硫醇气体的吸收充分,为确保甲硫醇的吸收完全,尾气再进一步经IVP活性炭为吸附剂的吸附装置吸收完全,尾气达标后高空排放。
3、甲硫醇发生器中副产的硫酸钠水溶液经降温后,硫酸钠结晶析出,经离心甩干,固体十水硫酸钠
4、离心后的滤液为含有少量硫酸钠和微量甲硫醇的废水,送废水处理工序。
二、生产甲硫醇的条件为:以活性氧化铝为主催化剂,反应温度280-450℃,反应压力0.74-0.25MPa。
三、生产方法
1、工业生产:采用卤代烃与硫氢代碱(或硫脲);烯烃与硫化氢生产硫醇的方法。
2、实验室生产:将水加入反应锅,在搅拌下加入硫脲,滴加硫酸二甲酯。当温度自然长到80-90℃时,再加热至120℃,反应至物料呈粘稠状为止。经放料;冷却;得到甲基硫脲酸盐滤饼,然后控制温度50-60℃,向甲基异硫脲硫酸盐滴加氢氧化钠溶液,即生成甲硫醇。
甲硫醇钠是一种外观为无色透明的液体,有臭味,为强碱性液体,可作为农药、医药、染料中间体的原料,硫化氢中毒的解毒剂。
对羟基苯甲醚(p-Hydroxyanisole)是医药、农药、香料等精细化工产品的重要有机合成原料,也可用于乙烯类高聚物单体的阻聚、紫外线的抑制剂等,用途十分广泛[1]。对羟基苯甲醚的合成研究已有文献报道,目前国内多采用以下两种工艺进行生产:(1)硫酸二甲酯法[2-3],以硫酸二甲酯为甲基化试剂,在碱性条件下与对苯二酚反应制得,其反应式(2如)下甲醇:法[3-4]:在催化剂的作用下,由对苯二酚与上甲述醇两作种用工而艺得存,在其以反下应不式足如:下主:要原材料对苯二酚价格高,导致制造成本高产物单、双甲醚混合物不易分离,产品质量较差需用毒性较大的…
1、中文名称:硫酸二甲酯,硫酸甲酯;二甲基单硫酸酯
2、性状:常温下无色或浅黄色油状液体,略有葱头气味。
溶解度:几乎不溶于水,溶于乙醇和乙醚。
3、危险性:
遇高热、明火或与氧化剂接触有引起燃烧的危险,与氢氧化铵或叠氮化钠等反应剧烈。若遇高热可发生剧烈分解,引起容器破裂或爆炸事故。
4、毒性原理
属高毒类,其作用与芥子气相似,毒性比氯气大15倍,第一次世界大战中曾用作军用毒剂。吸入高浓度硫酸二甲酯蒸气可发生急性中毒。液态硫酸二甲酯沾染大面积皮肤时,不但对皮肤引起化学灼伤,且通过皮肤吸收可致急性中毒。偶见口服中毒。
4.1急性毒性:它主要通过呼吸道和皮肤进入。对眼、上呼吸道有强烈刺激作用,可引起结膜充血、角膜水肿,并出现点状上皮脱落,支气管上皮细胞部分坏死。肺泡充满炎性渗出液,最后导致中毒性肺水肿。
皮肤接触液态硫酸二甲酯后,能引起深度坏死和愈合缓慢的溃疡,其特征为数小时疼痛最剧,12小时后水泡明显增多。
人吸入10min本品蒸气浓度500mg/m3时即可致死;成人的口服致死量约为1~5g。
4.2慢性毒性:长期低浓度接触本品可引起眼和呼吸道刺激症状。
4.3诱变性:本品对烟草病毒及其RNA有诱变倾向。并可使DNA单链断裂,染色体畸变。
4.4致癌性:据报导本品有致癌作用,可致上支气管雀麦细胞癌。
4.5致畸性:未见报导。
4.6体内转归:有关本品的体内转归报导甚少。有用豚鼠实验资料表明:当其吸入浓度为390mg/m3硫酸二甲酯的空气18分钟,发现豚鼠尿中甲醇最高浓度达1.87mg%,而体内的碱储备量约下降22%;此外,在死亡病例的血液及内脏均测得有甲醇。
4.7中毒机制:硫酸二甲酯遇水可缓慢水解成甲醇、硫酸及硫酸氢甲酯。硫酸对局部粘膜产生强烈的刺激和腐蚀作用,可引起呼吸道炎症、肺水肿;对皮肤和眼可致化学性灼伤或角膜溃疡、混浊等;高浓度可致反射性窒息,甚至死亡。本品吸收进入体内可影响氧化还原酶系统中甲基化反应,引起中枢神经系统及肝、肾、心肌损害等全身中毒表现。本品具有变态反应性损害作用,故可导致对机体的迟发性作用,包括眼、口腔、呼吸道炎症及全身性迟发性病变等。
5、中毒临床特点
5.1 急性中毒
接触硫酸二甲酯引起急性中毒常经过6~8h的潜伏期后迅速发病,潜伏期越短症状越重。极高浓度可在几分钟内引起窒息,其主要症状表现在对眼、呼吸道、皮肤损害为主,常伴有头晕、头痛、烦躁、体温稍有升高等。
5.1.1临床表现
⑴眼部症状:轻症者仅有眼结膜刺激症状。重者经潜伏期后出现眼病、羞明、流泪、眼内异物感,并有眼睑水肿和痉挛,视物不清,结膜充血。经萤光染色可见角膜上皮有弥散性点状浸润,甚至角膜大片脱落,引起视觉减退或色觉障碍等。
⑵呼吸系统:轻症者以上呼吸道粘膜刺激症状为主。有流涕、咽部烧灼感及声音嘶哑等,检查可见咽喉、会厌溃裂及声带充血肿胀等。重症者经潜伏后出现呼吸困难、脑部紧束感,喉头水肿和中毒性肺水肿,气管可有大片粘膜坏死、脱落,引起窒息,可继发支气管炎、支气管肺炎、肺气肿或偶见因支气管瘘而引起皮下气肿。极重者可发生休克,并发肝、肾及心肌损害等。
⑶皮肤损害:皮肤接触硫酸二甲酯引起化学性灼伤,红肿、点状出血。12h后可发生大水疱,24h内仍有进展,严重时发生坏死。结缔组织松软部位如阴囊处可因接触能造成损害,痊愈较慢。。
⑷口服中毒:吞服硫酸二甲酯后,咽喉立即引起烧灼性疼痛和胃肠道症状,随后出现呼吸困难,喉水肿、肺水肿及肝、肾损害。
⑸致癌性:国外资料曾有怀疑与本品有关的肺癌死亡病例及发生气管癌的报导。