[发明专利]连续制备硫酸乙烯酯的方法

说明书

本发明提供一种连续制备硫酸乙烯酯的方法，包括如下步骤：(1)原料液的配制步骤，将亚硫酸乙烯酯用碳酸酯类溶剂稀释溶解，配置成A液，将次氯酸钠与催化剂混合配置成B液；(2)连续反应步骤，将所述A液和所述B液同时且连续地导入管式反应器，在反应温度为5～15℃、亚硫酸乙烯酯与次氯酸钠的摩尔比为1:1.2～1:2.5的条件下进行连续反应，同时收集反应后溶液；(3)反应后溶液的处理步骤，反应后溶液自然分层，回收有机相，进行中和后减压蒸干，获得硫酸乙烯酯。通过本发明，可通过简单的方法即可得到高纯度的硫酸乙烯酯，并有效地提高反应的传质传热效果，降低废水排放量，另外，反应中所使用的有机溶剂可以回收利用，有利于节约成本。

技术领域

本发明涉及一种连续制备硫酸乙烯酯的方法。

背景技术

硫酸乙烯酯是二次锂离子电池非水电解液中的非常重要的添加剂，能够在二次锂离子电池的负极形成SEI膜，尤其是能够提高并改善二次锂离子电池的性能，可抑制碳酸丙烯酯溶剂与天然石墨的相互作用，提高电芯的循环性能，同时可以提高锂电池电芯在高温时的容量恢复，扩大了锂电池的使用温度。

目前，作为硫酸乙烯酯的合成方法，主要采用使亚硫酸乙烯酯、次氯酸钠和三氯化钌在低温下进行反应的方法。在该方法中，次氯酸钠通常以10～13％的水溶液的形式进行使用，在反应过程中放出大量的热，可导致反应所生成的硫酸乙烯酯快速水解，因此，在反应过程中必须将反应温度控制在低温。为了控制温度，在采用普通釜式反应方法时通常用搅拌器不断地进行搅拌，但是依然不足以保证上述原料即硫酸亚乙烯脂、次氯酸钠、三氯化钌在容器内均匀地混合，存在反应釜内的实际温度分布不完全均匀的情况，从而导致产物硫酸乙烯酯在局部因过热而发生水解。每生产1kg硫酸乙烯酯大约产生20kg含有大量氯和COD(有机物)的废水，导致环境负担加重，同时大大增加了废水处理成本。

另外，硫酸乙烯酯常温下为固体，且不溶于水，所以连续制备硫酸乙烯酯时，作为终产物的硫酸乙烯酯在反应流路中非常容易析出从而堵塞流路，因此，目前尚无连续制备硫酸乙烯酯的工艺。

发明内容

发明所要解决的课题

针对上述现有技术中存在的课题，本发明的目的在于提供一种可连续制备硫酸乙烯酯的方法。

用于解决课题的技术手段

本发明提供一种连续制备硫酸乙烯酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)原料液的配制步骤，将亚硫酸乙烯酯用碳酸酯类溶剂稀释溶解，配置成A液，将次氯酸钠与催化剂混合配置成B液；

(2)连续反应步骤，将所述A液和所述B液同时且连续地导入管式反应器，在反应温度为5～15℃、亚硫酸乙烯酯与次氯酸钠的摩尔比为1:1.2～1:2.5的条件下进行连续反应，同时收集反应后溶液；

(3)反应后溶液的处理步骤，反应后溶液自然分层，回收有机相，进行中和后减压蒸干，获得硫酸乙烯酯。

作为优选方案，上述管式反应器为微通道连续流反应装置。

作为优选方案，上述碳酸酯类溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或者碳酸二乙酯。

作为优选方案，上述催化剂为钌系化合物，例如，可以为氯化钌或氧化钌。

作为优选方案，在上述连续反应步骤中，连续反应时间为100～300秒。

作为优选方案，上述碳酸酯类有机溶剂为碳酸二甲酯，且上述亚硫酸乙烯酯与次氯酸钠的摩尔比为1/2。

发明效果

本发明通过简单的制备方法即可得到高纯度的硫酸乙烯酯，本发明的方法有效地提高反应的传质传热效果，降低废水排放量，大幅降低在现有工业合成中产量大量废水的弊端。另外，反应中所使用的有机溶剂可以回收利用，有利于节约成本。

具体实施方式