硫酸二甲酯的几种制备方法和应用

背景及概述^[1]

硫酸二甲酯是有机合成中良好的甲基化剂，广泛用于化工、医药、农药、橡胶和皮革等 工业中，是一种重要的化工原料。

制备^[1][3]

报道一、

醚化反应工序中，向硫酸氢甲酯中通甲醇1390kg，控制反应温度140？50℃，产生的二甲 醚气体，先经过液碱吸收罐除去酸，再经过分馏得合格甲醇216kg，再将二甲醚气体通入酯 化罐。

酯化罐内备有吸收的三氧化硫，控制90？00℃条件下，与通入的二甲醚气体反应，约3小 时后，得硫酸二甲酯粗品2200kg，再在真空度0.09Mpa条件下减压蒸馏，得成品硫酸二甲酯 2090kg，收率90.37％，含量98.60％，酸度0.45％。

报道二、

用泵将硫酸与磷酸压到高位槽，按一定比 例配制成合格的复合酸，放入醚化反应釜中，再将计量好的甲醇 汽化后通入醚化反应釜中，在一定条件下进行脱水反应生成二甲 醚气体，经过三级净化后送至酯化塔中，在一定温度下，与吸收 了三氧化硫的硫酸二甲酯富液反应生成硫酸二甲酯粗品，合格的 硫酸二甲酯粗品送至精制岗位进行减压蒸馏得到合格的硫酸二甲酯成品。

(1)甲醇催化脱水

甲醇气由醚化反应釜底进入釜内与催化剂充分鼓泡接触，经 反应后生成二甲醚。

(2)醚化气净化

二甲醚气自醚化反应釜出来后，混有硫酸氢甲酯、甲醇等杂 质，经过分离器(130℃)、第二分离器(35℃)和液氨冷却 分离器(-5℃-10℃)后得到净化。

(3)SO₃的吸收

从硫酸车间进入的SO₃气体(气浓约7％)经过二级吸收塔吸 收。吸收循环槽内粗品硫酸二甲酯经过换热器后从塔顶喷淋吸收 SO3气体。一吸塔吸收液上塔温度70-80℃，二吸塔上塔温度40-60 ℃。当吸收循环槽内吸收液酸度达到7-13％时，吸收液进入酯化 循环槽内。

(4)酯化(硫酸二甲酯的合成)

净化后的二甲醚气体进入酯化循环槽内与循环液互溶。循环 液经过换热器后进入酯化塔(酯化上塔温度95-105℃)，三氧化硫 与二甲醚在塔内反应生成硫酸二甲酯。

(5)精馏

酯化循环槽内循环液酸度＜0.7％时，表明已充分反应，循环 液(粗品硫酸二甲酯)输送至粗品储罐。粗品硫酸二甲酯进入蒸 馏釜内减压蒸发(蒸馏釜温度130-140℃，真空度-0.1MPa)，硫酸二甲酯气经水冷器冷却为精品硫酸二甲酯。

残渣处理^[2]

将1000kg硫酸二甲酯残渣经水解、醚化、酯化反应后得到210kg硫酸二甲酯粗品， 硫酸二甲酯粗品经减压蒸馏后分离出200kg硫酸二甲酯，得到浓度为60wt％的硫酸母液，将 硫酸母液进行真空蒸馏以提高浓度至80wt％，然后将其与20kg二氧化锰、80kg双氧水混合， 在150℃下反应1h，最后经阳离子交换树脂系统脱色后得到250kg无色透明的硫酸，反应过 程中产生的废气进入尾气处理系统，通过采用碱液喷射吸收的方法进行达标排放。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN200410155333.8 硫酸二甲酯的制备工艺

[2] [中国发明,中国发明授权] CN201610038001.4 硫酸二甲酯残渣的处理方法

[3] [中国发明] CN200810048926.2 复合酸催化脱水制备硫酸二甲酯的生产工艺