基本信息
- 项目名称：
- 甲磺酸绿色合成工艺研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 由于传统合成甲磺酸工艺在原料和生产过程中的污染和价格问题突出，本项目从绿色、经济的角度出发开发了新的合成路线，避开了原工艺原料价格高、腐蚀性强、设备损耗快、污染严重的缺点，真正实现了低成本、零排放、高品质的绿色化工生产。同时系统探讨了反应配比、反应时间、反应温度等因素对产品收率的影响，得出最佳合成工艺。
- 详细介绍：
- 本项目结合国外相关文献报道，利用回收盐酸或氯化氢与甲醇反应制备氯甲烷，氯甲烷与亚硫酸盐热溶液反应生成甲磺酸盐后，再经过回收盐酸酸化酸化、除盐后，减压蒸馏得到高产率的99%甲基磺酸。 与传统合成技术相比较，本作品具有：生产工艺先进，原料成本低，原材料市场易掌控。基本实现零排放，对生产设备的腐蚀性要小，利于减低设备维护成本，有利于企业可持续性发展。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 甲磺酸是一种重要的化工原料。因其在电镀、清洗领域的独特优势及在相关制药和精细化工制品中的核心原料地位而具有巨大的市场需求。传统合成已有成熟工艺，但在低成本、低污染、高品质之间无法兼顾。 为积极响应国家可持续性发展战略的号召和满足降低生产成本提高产品市场竞争力的迫切需要。本研究另辟蹊径，采用国内首创的全新合成工艺，通过改变合成路径，避开了原工艺原料价格高、腐蚀性强、设备损耗快、污染严重的缺点，真正实现了低成本、零排放、高品质的绿色化工生产。同时系统探讨了反应配比、反应时间、反应温度等因素对产品收率的影响，得出最佳合成工艺。 本项目的技术关键和创新在于：开发了甲磺酸的绿色合成工艺，是以氯甲烷或甲醇为主要原料，利用回收废弃盐酸或氯化氢制备氯甲烷，氯甲烷再与亚硫酸盐反应生成甲基磺酸盐，并利用回收废弃盐酸发生酸化，再经除盐，蒸馏得到产率为90%的甲基磺酸。从根本上消去了原工艺中硫醚、硫醇和氯气对环境的污染，生产工艺先进，操作简单，成本较低，生产周期短，符合我国绿色化学和节能降耗发展战略，适合规模化工业生产。
科学性、先进性
- 目前国内甲基磺酸工业生产主要是以二甲二硫醚或甲硫醇为主要原材料通过氯气或过氧化氢氧化制得二甲二硫醚和甲硫醇。沸点低，气味刺激，存在严重的空气污染，原材料价格较高且易腐蚀设备。 本项目结合国外相关文献报道，利用回收盐酸或氯化氢与甲醇反应制备氯甲烷，氯甲烷与亚硫酸盐热溶液反应生成甲磺酸盐后，再经过回收盐酸酸化、除盐后，减压蒸馏得到高产率的99%甲基磺酸。 与传统合成技术相比较，本作品具有如下科学性和先进性： （1）、生产工艺先进，国内首创，原料成本降低38%以上，原材料市场易掌控。 （2）、基本实现零排放，从根本上消去了硫醚、硫醇和氯气、氯化氢对环境的污染，符合我国绿色化学发展战略。 （3）、相对于二甲基二硫醚氧化法而言，该方法对生产设备的腐蚀性要小很多，利于减低设备维护成本，有利于企业可持续性发展。 （4）、生产工艺简单，操作方便，便于控制产品质量。 （5）、生产周期短，为传统工艺周期一半，效率高。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 生产阶段
技术转让方式
- 与江西德兴中科精细化工有限公司合作研究开发甲磺酸绿色生产工艺技术，该公司投入技术开发费用40万元。
作品可展示的形式
- 实物、产品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本甲磺酸绿色生产工艺技术拟以氯甲烷或甲醇为主要原料，利用废弃盐酸或氯化氢与甲醇反应制备氯甲烷，氯甲烷与亚硫酸盐反应生成甲基磺酸盐，之后利用回收盐酸酸化，再经过除盐，减压蒸馏得到产率为90%的甲基磺酸。具有利于环境保护、生产成本比较低、生产周期短、生产质量稳定、可控的优点。 甲磺酸及其甲磺酸盐系列产品作为电子化学制剂，在电子产品的电路板制备中显示出了独特的用途。而且还是医药、农药、清洗剂和精细化工产品的重要原材料，其用途非常广泛。近年来随着在电镀和清洗剂工业中的应用越来越广，甲基磺酸在国际国内市场前景很好，市场潜力很大。但现有甲磺酸的生产工艺污染较大，限制了其产量，其市场量尚不满足。 本工艺很好的解决了污染问题，实现零排放，同时具有生产周期短，成本低的优势，已达到国内先进水平，具有国际竞争力。
同类课题研究水平概述
- 目前国内甲基磺酸工业生产主要是以二甲二硫醚为主要原材料，经过氯气氧化、水解得到甲磺酸；也有用过氧化氢氧化甲硫醇或二甲二硫，得到甲磺酸。虽然这些工艺成熟，但硫酸二甲酯是剧毒品，二甲二硫醚价格高，刺激性气味大，过氧化氢和氯气是强氧化剂，它们的储存和运输不方便，并存在严重的空气污染，原材料价格较高，不适于当今社会的环境要求。不利于中小企业大规模安全生产。 本项目采用氯甲烷与亚硫酸盐反应后用回收盐酸酸化得到甲磺酸，其工艺技术已基本成熟，工艺操作可靠性强；不仅生产成本较低，原材料市场易掌控，而且从根本上消除了硫醚对环境的污染，几乎是零排放，符合我国绿色化学发展战略。其投资符合国家产业政策、技术政策。而且甲磺酸是电子化工产品，这也是“十二五”技术开发和产业化中精细化工重点发展的项目，符合国家电子信息产业调整振兴规划和电子精细化工产品类。 本项目工艺水平已达到国内外先进水平，申报国家发明专利。该产品质量已达到国外同类产品的质量水平，生产成本较低。项目产品瞄准国际市场，在充分利用现有厂区、资产和生产设施的改造，新上设备的选型以及工艺技术、产品质量、安全环保以及社会责任等方面均可达到国内先进水平，且具有国际竞争力。本项目的投产成功，将增加我国甲磺酸的生产能力和市场的竞争能力，将产生良好的经济和社会效益，有利于我国绿色化学产业可持续发展。
