喷射环流反应器中甲苯气相三氧化硫磺化

SULFONATION OF TOLUENE BY GASEOUS SULPHUR TRIOXIDE IN A JET LOOP REACTOR

对甲苯磺酸是制备对甲酚的重要中间体。目前,工业上主要采用甲苯浓硫酸磺化的方法生产,该方法硫酸利用率低,生产过程产生大量废酸,造成环境污染严重;同时,由于磺化产物中,间甲苯磺酸含量高达4%以上,以此为原料生产高纯对甲酚的收率低、成本高、工艺复杂,以SO_3为磺化剂能克服以上不足。对于大相对分子质量的烷基苯（如十二烷基苯）的SO_3磺化早已工业化,关于小相对分子质量烷基苯（如甲苯）的磺化,1983年,Sohrabi建立了气液传质模型,Davidsohn提出了多釜串联生产对甲苯磺酸的专利技术,但至今未见有工业化报道,针对SO_3磺化甲苯具有反应速度快,放热量大等特点,本文首次将用于生化反应过程的喷射环流反应器用于气相SO_3磺化甲苯的反应过程,克服了釜式磺化反应器传质比表面积小、体积大及降膜磺化反应器内易出现局部过热、结构复杂等不足。通过实验,对反应产物的物性变化情况、反应器内的气含率特性及工艺条件进行了初步研究,为工程放大提供了合理的依据。

Continuous sulphonation of toluene by gaseous sulphur trioxide has been studied in a pilot - scale jet loop reactor with a external heat exchanger. The experimental results indicate that the isomer distribution of toluene sulphonic acids is unaffected by other operating conditions under a given temperature. The content of meta isomer in the mixture of isomers is Jess than 1.2% .whereas that of para isomer is around 85% under the reaction temperature of 10 ℃ and conversion of toluene in the range of 30% - 40%.