硫磺法制备氢溴酸

背景技术

氢溴酸在医药、石油、化工行业具有重要的应用。目前工业上常用的生产方法包括二氧化硫法和赤磷法(天津化工研究院著，无机盐工业手册，277～281，化学工业出版社，1988)。赤磷法制造氢溴酸工序短，设备简单，生产质量稳定，但是赤磷价格昂贵并且赤磷属一级危险品，存储需特殊要求。采用二氧化硫法制造氢溴酸操作条件苛刻，需要在较低温度下反应，反应速度慢，二氧化硫存储和运输困难，并且易造成污染。上述文献虽提及用硫磺法生产氢溴酸，但国内尚无厂家生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的硫磺法制备氢溴酸的新工艺，该工艺产品质量稳定，成本低，操作简便。

本发明是以溴、硫磺和水为原料，反应生产氢溴酸和硫酸，过滤除去过量的硫磺残渣，经一步蒸馏得氢溴酸粗品，再加入氢氧化钡除去硫酸根，然后经过二次蒸馏得到合格的氢溴酸产品。上述的反应方程式如下：

本发明的具体实施工艺方案参照附图说明如下：附图为硫磺法制备氢溴酸的工艺流程图。

如附图所示：(一)将溴素、硫磺粉和水加入合成反应容器，搅拌，在20～50℃温度下反应1.5～20小时，其中，溴∶硫磺∶水＝4～6∶1∶10～15(重量)，合成液为淡黄色。

(二)过滤上述合成液，除去过量的硫磺，得到含水和硫酸的粗氢溴酸溶液。

(三)于蒸馏釜中蒸馏粗氢溴酸溶液，在0.05～0.07MPa和80～110℃温度下蒸馏收集氢溴酸，头馏液返回合成反应器。

(四)在氢溴酸溶液中，加入比例为0.01～0.1％的氢氧化钡(重量)，除去硫酸根，过滤并且分离出硫酸钡沉淀。

(五)将氢溴酸滤液在压力为0.05～0.07MPa和95～110℃温度下进行二次蒸馏，收集馏出物即为氢溴酸产品。上述工艺中，除硫酸根和二次蒸馏步骤可以省去，即当一次蒸馏获得的氢溴酸产品中的硫酸根能达到标准要求和氢溴酸含量达到标准要求时，则可以不加氢氧化钡除硫和进行二次蒸馏。这就大大缩短了工艺流程。

氢溴酸是一种强酸，对大部分金属都有腐蚀性，因此解决好氢溴酸对生产设备的腐蚀问题也是本发明的技术难题，通过反复试验包括钛系列合全、聚苯硫醚喷聚四氟乙烯、浸渍石墨等材料的挂片试验，选定钢材玻璃制成的蒸馏釜，即在钢体内表面衬上一层厚1～6mm的玻璃层，即可解决了物料的腐蚀，能够进行工业化生产。

本发明得到的氢溴酸产品质量指标如下：

本发明显著的特点是生产工艺连续稳定、操作简单、安全，生产出的产品质量高，能满足石化行业需要。在其生产工艺过程中，合成工序溴的取得率为93.1％，蒸馏工序中溴的取得率为92.88％，因此与赤磷法、二氧化硫法制备氢溴酸相比，本发明成本明显降低，因此适宜于大工业化生产。

制备方法

本发明的突出的实质性特点可从下述实施例中得以体现，但所述实施例不是对本发明作任何限制。

将1000ml水放入2000ml的三口瓶中，加硫磺80克，用磁力搅拌器搅拌均匀，使硫磺分散，再缓慢滴加溴素500克。在30～35℃下进行反应30分钟，然后，将反应物料在搅拌下继续反应1小时，冷却至常温。将生成的合成液过滤，除去过量的硫磺，得1500克含HBr31.2％的合成液，用电炉加热进行负压蒸馏。真空度为0.06MPa，蒸馏温度为96～98℃，制得含氢溴酸41.57％，含硫酸0.03％的中间产品980克。将此中间产品加氢氧化钡0.5克，搅拌均匀后，过滤，再进行负压蒸馏，得产品845克，经常规分析测定含氢溴酸43.5％，含硫酸0.007％。