硫化氢合成2-巯基乙醇国产化:技术路线影响镜片光学性能

  2-巯基乙醇(又称为β-巯基乙醇,1-硫代乙二醇;2-羟基乙硫醇;β-硫醇代乙醇)简称为ME或βME。为无色挥发性液体,具有较强烈的刺激性气味。

  β-巯基乙醇是硫醇系列中重要品种之一,用作合成橡胶、塑料、树脂、纺织、油漆等行业中的各种助剂,目前聚合级高纯度的巯基乙醇已用于合成聚硫氨酯-聚硫醚类眼镜片材料,合成技术路线决定纯度,影响镜片光学性能。

  目前国内外均采环氧乙烷法生产2-巯基乙醇,工艺一般为硫化氢与环氧乙烷在溶剂、催化剂及一定压力温度下直接合成2-巯基乙醇;生产工艺按照反应压力分为常压法和加压法两种,国外多使用高压法,反应压力从1.0-3.5MPa,催化剂的选择包括碱性无机化合物和碱性有机化合物,生产工艺相对简单,但对设备耐压、耐腐蚀要求较高。国内生产厂家普遍采用低压反应工艺、对设备要求不高,设备投资较小。

  国内使用都为常压法,反应压力在0.1-0.5MPa,常压法对设备要求不高,但副产物较多,因而转化率和收率都相对高压法较低。

  固相低压合成工艺:收率相对低、质量好

  该工艺关键是采用了固相催化剂和,原料环氧乙烷经汽化后以气体状态通入反应器,溶剂为部分反应生成液,和液相催化合成工艺相比,减少了溶剂和催化剂的分离步骤,节省了投资并大大降低了能耗,该工艺的主要问题是:由于反应液通过液体分布器喷酒,始终存在局部反应过热,影响产品收率。

  固相催化工艺生产的2-巯基乙醇质量非常好,由于没有溶剂,催化剂也为固态,因此产品中仅有的杂质就是原料硫化氢带入的少量水和巯基乙醇受热聚合产生的极少量的杂质。

  液相低压合成工艺:收率高、提纯成本高

  采用液态有机碱性化合物作催化剂,原料硫化氢被吸收液吸收后以液态方式和环氧乙烷反应,环氧乙烷以气态或液态方式进料。反应产物经蒸馏分离出溶剂和催化循环使用。粗产品经减压精馏得到合格的巯基乙醇产品剩下的残液可进一步分离得到硫二甘醇产品。由于催化剂、原料、溶剂均为互溶的液体,整个反应体系为均相反应,反应条件温和,产品收率高。但和固相法相比,溶剂、催化剂需经过回收循环利用,增加了工艺步骤和设备投资以及运行费用。

  由于2-巯基乙醇具有热敏性,在较长时间的精馏过程中会有少量聚合和分解,此外,疏基乙醇产品中仍含有少量的溶剂、催化剂,因此产品含量和固相法生产的巯基乙醇相比稍稍偏低。但液相法在环氧乙烷收率上相比固相法有明显优势,因此,目前国内采用液相法为主。

  低压液相法副产物量较高,且为保障2-巯基乙醇含量高于99.5%,在脱除溶剂催化剂后,还需对2-巯基乙醇进行二次精馏,因此,需要对反应器进行改进,增加反应物和催化剂的接触概率和传质传,提高反应效率和反应速率,降低反应时间,降低副反应的同时,巯基乙醇收率提高,而且降低一次精馏频次,进而降低分离的能耗及成本,而且减少精馏、分离成本。

  巯基乙醇对反应器不锈钢材质均有轻微的腐蚀,但腐蚀造成微量的铁离子进入到产品中,巯基乙醇与三价铁离子形成的化合物会呈现明显的红色。向巯基乙醇产品加酸的方式进行脱色脱色后的产品外观色度会很好,色度指标为10,甚至5,肉眼为无色,但实际上铁离子还是在产品里,只是看不到了而已,没有起到从根本上解决产品中铁离子杂质的问题。

  为了使巯基乙醇不需要进行调酸,色度基本控制在10左右,反应器需要筛选耐蚀性、机械强度及成本都非常理想的材质。


首届聚硫氨酯-聚硫醚产业链大会

  目前国内市场上大部分眼镜的折射率在1.60以下,镜片厚度较厚,透光率相对低,高折射率1.67以上的光学树脂聚硫氨酯或聚硫醚全部靠进口,价格昂贵,而且合成原料也被垄断,聚硫氨酯-聚硫醚材料制成的镜片更轻更薄,带来舒适、安全、美观的视觉体验。

  我国近视患者人数多达7亿,青少年近视度数的不断加大,需要更高折射率的光学树脂材料,户外运动的兴起,运动眼镜呈现多元场景需求,从近视眼镜到太阳镜,从护眼产品到老花镜市场,不同人群对眼镜的需求也多样化,需要高透明性、成像更清晰、高强度等优势的聚硫氨酯或聚硫醚材料国产化,以高性价比满足需求。

  消费升级引领产业升级,7月16日召开的国务院常务会议强调,顺应消费需求,增加多元化供给,扩大新质生产力等领域投资,为推动聚硫氨酯-聚硫醚材料及合成原料国产化,《中国化工报》社有限公司定于2025年10月29~30日在山东青岛组织召开聚硫氨酯-聚硫醚产业链大会,大会拟邀请相关专家、企业代表围绕如何聚智聚势加快硫氨酯-聚硫醚产业链国产化与应用等展开交流讨论。

  一、组织机构

  主办单位:

  《中国化工报》社有限公司

  二、时间和地点

  时间:10月29-30日(29日报到)

  地点:山东青岛

  三、主要议题

  1.硫化氢合成2-巯基乙醇工艺

  2.电解还原法合成2-巯基乙醇

  3.2,3-二硫代(2-巯基)-1-丙烷硫醇等多硫醇合成工艺

  4.3-巯基丙酸合成方法

  5.四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯合成方法

  6.2-2-二巯甲基-1-3-丙二硫醇合成工艺

  7.双(2,3-环硫丙基)硫醚等环硫化合物制备方法

  8.聚硫氨酯光学树脂聚合工艺开发

  9.聚硫醚光学树脂聚合工艺开发

  10.光气反应器的优化设计

  11.光气法XDI、BIMC等特种异氰酸酯合成工艺

  12.非光气法XDI、BIMC等特种异氰酸酯绿色合成工艺技术

  13.聚硫氨酯-聚硫醚树脂镜片工艺与模具

  14.聚硫氨酯-聚硫醚新材料集群规划与布局

  主题报告和技术持续征集……

  四、高层座谈

  高层市场座谈

  五、会议费用

  1.每人收取会务费3600元(含餐饮费、资料费、场地费等);

  2.9月25日之前报名且汇款,优惠至3300元∕人;眼镜制造公司邀请参加;

  汇款信息:

  单位名称:《中国化工报》社有限公司

  开 户 行:工行北京分行六铺炕支行

  账 号:0200022309004600937

  六、联系方式

  手机:18612838579(微信)

  电话:010- 82032600

  邮箱:526441836@qq.com

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