由 于 环 氧 乙 烷 对 Ｎ ｚｚ 抑 制 作 用 （ 成 ａ Ｏ 的 Ｓ 生
Ｂ ｎｅ ） 使得 （ ） 反应 速率减 缓 ，Ａ 式 反应 得 ｕｔ 盐 ， Ｂ式 （）
维普资讯
第 １ １期
周 杰 ： 亚 硫 酸 钠 法保 险粉 合 成 机 理 研 究 焦
焦亚 硫酸钠法生产保 险粉的反应式为 ：
２ Ｏ Ｎ ＨＣ Ｏ ａ＋Ｎ ２２ ５ Ｓ ２ ＮａＳＯ ＋２ ０ ａＳＯ ＋２ Ｏ ＝２ ２２ ４ Ｃ ２ｔ
焦亚硫 酸钠 ４ ０ｋ ／ ， 均每批 ２２ ６ｋ ； ４ ｇ ｔ平 ０ ｇ 液体二 氧化 硫 ５ ３ｋ ／ ， ０ ｇ ｔ平均每批 ２５ ２ｋ 。 ２ ｇ 每 批保 险粉 折百 产 量 为 ５０ ４ｋ ×８ ． １ ｇ ６ ５％ ＝
百量 为 ２ ３ｋ ， ３ ｇ 该亚硫 酸钠 是 由亚 硫酸 氢钠 中和得 来， 反应式 如下 ：
Ｎ Ｈ Ｏ ＋ ａ Ｈ：Ｎ ２Ｏ ＋ ２ ａ Ｓ ３ ＮＯ ａ ３ Ｈ０ Ｓ （） Ｅ
（） Ｆ
原 料 甲酸 钠 中带入 的碱 在滴 加 Ｓ ， 如下 Ｏ时 有
反应 ： ＮＯ ａ Ｈ＋ Ｏ ＝Ｎ Ｈ Ｏ Ｓ ２ ａ Ｓ３
社 ．９ ５ １８
酸和亚硫 酸氢钠 的量分 别为 ７ ． 和 ３ ５ｋ 。 ８５ ５ ｇ
经对原料 甲酸钠 含碱进 行分析 。０ ３年 ６月份 ２０ 的平 均值结 果如下 ：
４３ ７ｋ 。 ３ ｇ
＋ ２ Ｈ０ 副反应 ２ ａ ２４ Ｈ Ｏ＝Ｎ ２２ ３ ２ ａ Ｓ ３ Ｎ２Ｏ ＋ ２ Ｓ ａ Ｏ ＋ Ｎ Ｈ Ｏ Ｓ
Ｈ № 川
（） Ａ （） Ｂ
按（ ） Ａ 式计算各原料 转化率分别 为 ：
甲酸 钠 ７ ． ％ ；焦 亚 硫 酸 钠 １７ ３ ； ３６ ０ ．％
以顺 利进行 ， 最终生成保 险粉 。
２ 问题的提 出
该公 司 ２ ０ 年 ６ ０３ 月对 ４ ６批产 品进行 了分析 ， ０
焦亚硫 酸钠法 （ 又称 甲酸 钠法 ） ， 徽氯碱 化工集 等 安 团有 限责 任公 司经过 多年 技术 改进 ， 已形 成年产 现
５万 ｔ 险粉 的生产 能 力 ， 产工 艺 为焦 亚硫 酸钠 保 生
１４ ６ ２ ０ ４ｋ ， １ ． ＝ ４ ． ｇ 同时生成 的甲酸的量为 １６ ３ｋ ， ０ ． ｇ 而 ２ ７ｋ 保 险粉 只需 ７ ． 。 ９ ｇ ８５ 也就是说 ， 确实 有部 分多 生成 的 甲酸 （７ ８ ） 离在 合成 液 中或 者通 ２ ． 游
过反应 （ 与合 成液 中的甲醇转化成 甲酸 甲酯 。 Ｈ）
Ｍ ｅ ｈ ｎ ｓ ｔ ｙ ｏ ｏ ｉ ｍ ｙ ｒ ｓ ｌ ｔ ｙ ｔ ｅ ｉ ｃ ａ ｉｍ ｓｕｄ ｆｓ ｄ ｕ ｈ ｄ ｏ ｕ ｆ ｅ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ｉ ｂ ｏ ｕ ｐ ｒ ｓ ｌ ｔ ｅ ｈ ｄ ｙ ｓ ｄｉ ｍ ｙ ｏ ｕ ｆ ｅ ｍ ｔ ｏ ｉ
Ｚ Ｕ Ｊｅ ＨＯ ｉ
合 肥 ２ ０ １ ） ３ ０ １
摘
要： 通过 对焦 亚硫 酸钠 法保 险粉 生产过 程的分析及 合成机 理方 面的论证 ， 为部分保 险粉 认
是 由甲酸钠与二氧化硫反 应 生成 的 甲酸和 亚硫 酸氢钠 （ 包括碱 以及含 钠 离子的盐与二 氧化硫 生成 的 亚硫酸 氢钠 ） 应 生成 的。 反 为保 险粉 生产过程 中投料 比的确定提供 了理论依 据 。 关键词 ： 焦亚硫酸钠 ； 险粉 ； 理 ； 保 机 投料 比
Ｓ ３ ３ 。 Ｏ２６ ． ％
造成 焦亚硫 酸钠 的表观转化 率达 到 １７ ３ ０ ． ％的
原 因有 ２ 可能 ： 种
（ Ｃ）
Ｃ Ｃ ２ Ｈ ＋Ｎ ＯＨ Ｈ２Ｈ Ｏ ａ
（） １反应 中生成部 分焦亚硫 酸钠 ， 焦亚硫 酸钠参
与（ ） Ａ 式最终生成保 险粉。 （） ２ 多生产 出的保 险粉是通过另外 反应 生成的。
１ ９
３ 分析
在对合成 反应 条件 及过程 仔 细研究后 发现 ， 反
应 中没有 生成 焦亚硫酸钠 的条件 ， 因而可以排除 （ ） １
种可能性 。
氢钠 ， 同时消耗二 氧化硫 ７ ， ｇ １６ｋ 。
因此 ， （ ） 提 供 的 Ｎ Ｈ Ｏ 量 为 ：５ ． 由 Ｄ式 ａ Ｓ ３ ５ ０—
对 于多 生 成 的保 险粉 的来 源 进 行分 析 ，发现 过量 的 甲酸钠 和二氧 化硫 在 合成反 应 温度下 （０～ ８
８ ５℃ ） ，有 如下 反应 发生 ：
Ｈ Ｏ Ｎ ＋Ｓ ２ ２ Ｈ Ｏ Ｈ＋ ａ Ｓ ３ （ ） Ｃ Ｏ ａ Ｏ ＋Ｈ ０： Ｃ Ｏ ＮＨ Ｏ Ｄ
２０ ０ ３年 ６月共 副产 了 １５ｔ ０ 亚硫 酸 钠 ， 釜折 每
共 生 产保 险粉 ２０ ５ ８ｔ平均 质量 分数 为 ８ ．％ ， ３ ． ， ６５ 每批产量平 均为 ５ ０ ４ｔ原材料消耗量 如下 ： ． １ ｏ
干 品甲酸钠 ４ ９ｋ ／ ， 均每批 ２３ ２ｋ ； ５ ｇ ｔ平 ０ ｇ
法。 该法 与碱醇法相 比 ， ２个优点 ： １减少水分带 有 （） 入， 提高料 液浓度 ， 增加单 釜产量 ；２ 收率 提 高 ， （） 原 料消耗降低 。
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｄｕ ｐ ｒｓ ｌ ｔ； ｓ ｄ ｕ ｈ ｄ ｏ ｕ ｆ ｅ ｍｅ ｈ ｉｍ； ｍａｅ ａ ｎ ｕ ａｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｉｍ ｙｏ ｕ ｆ ｅ ｏ ｉｍ ｙ ｒ ｓ ｌ ｔ； ｉ ｉ ｃａ ｓ ｎ ｔｒ ｌｉ ｐ ｔｒ ｔ ｉ ｏ
１ 概述
国内生 产保 险粉 的方 法 有锌 粉 法 、碱 醇 法 和
８ ． ９ ， 氧化 硫 为 ７ ． ％ ， ２ ０ ０ ８％ 二 ２ ３ 比 ０ ３年 ６月 的转 化率上升 ， 这与调整工艺参 数 ， 尤其投 料 比有 直接关 ・
（ ） 过 （ 式完 成 的保 险粉 产量 为 ４ ３ ７— ２通 Ｇ） ３ 通过 （ 式 或 以焦 亚硫 酸钠计算 消耗 的 甲酸钠 Ａ） 和二氧化硫分别 为 １ ７ ｇ和 １ ８ ｇ ９ｋ ５ ６ｋ 。 ４ 从上 面 的计算 结果来 看 ， 合成 工序 配料 时 甲酸 钠及二氧化硫过 量 比例是相 当大的。 通过 （ ） 进行 衡 算 ，９ ｇ 险 粉需 要 的 甲 Ｇ式 ２ ７ｋ 保
４ ２ ４ｋ 消耗 甲酸钠 ２ ３ ｇ消耗二氧化硫 ２ ６ｋ 。 ３． ｇ ８ ， ｋ ６ ｇ
（ Ｇ）
（ 式 反应所产 生的 Ｎ ｚｚ 是 由 Ｎ Ｇ） ａ ０不 Ｓ ａ ０ 参 Ｓ 与反应 转化 而来 的 。 以仅 用投入 的焦 亚硫 酸钠计 所 算 产量则 造成转 化率超过 １０ 。 ０％
（ ｎ ｕ Ｃ ｌ — ｌａ ｈ ｍ ｃｌ ｒｕ ｏ， ｔ． Ｈ ｆｉ ３ ０ ｈ ａ Ａ ｈ ｉ ｈｏ ａ ｌＣ ｅ ｉ ｏｐＣ ． Ｌｄ， ｅ ０ ，Ｃ ｉ ） ｒ ｋｉ ａＧ ｅ２ １ １ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｃ ｏ ｄｎ ｔ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｒ ｃ ｓ ａ ａｙ ｉ ｏ ｏ ｉ ｍ ｈ ｄ ｏ ｕｆ ｅ ｙ ｓ ｄ ｕ ｐ ｒ ｓ ｌ ｔ ｓｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｏ ｒ ｄ ｃｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｌｓｓ ｆ ｓ ｄｕ ｏ ｙ ｒ ｓ ｌｔ ｂ ｏ ｉｍ ｙ ｏ ｕｆ ｅ ｉ ｉ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｄ ｍｏ ｓ ａｉｎ ｔ ｙ ｔｅ ｉ ｔ ｅ ｒ， ｉ ｗａ ｏｎ ｅ ｈ ｔｓ ｄｕ ｆｒ ｔ ｅ ｃｅ ｔ ｕｆ ｒｄｏ － ｔｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏｓ ｎ ｈ ｓｓ ｈ ｏｙ ｔ ｓｐ ｉｔｄ ｔ ａ ｏ ｉ ｍ ｏ ｍａｅｒ ａ ｔｄ ｗｉ ｓ ｌ ｉｘ ｒ ｏ ｈ ｕ
系。 在保险粉合成 釜 回流液 中甲酸 的比例是很 低的 ，
基本 以 甲酸 甲酯形 式存 在 ， 际生产 中必须 考虑 在实
如何 防 止 甲酸 甲酯 随尾气 外 逸 。 另外 在 （ 中有 水 Ａ） 产生 出来 ， 所以在配 甲酸钠溶 液时 ， 水 比例是很重 加
要 的问题 ， 也必须合 理确定 。
维普资讯
第 １ １期 １ ２ ０ ８ ０ ４年 １ １月
中 国氯碱
Ｃｈｎ ｌｒ—Ａｌ ａｉ ｉ ａＣｈｏ ｋｌ
Ｎｏ １ ． １
Ｎｏ ．， ０ ４ ｖ ２ ０
焦亚硫 酸钠 法保险粉合 成机 理研 究
周 杰
（ 安徽 氯碱化 工集 团有限责任公 司 ， 安徽
另一 部分 亚硫 酸氢钠 ） 反应最终生成保 险粉 。
４ 计算
（ ） 过 （ 式计 算 焦 亚硫 酸 钠完 全 转化 成保 １通 Ａ） 险粉 的产量 为 ４０ ０ｋ 。 ４ ｇ
４ ０ ０ ＝２ ７ ｋ 。 ４ ９ ｇ
该 公 司 现 行 生 产 中 的 甲 酸 钠 转 化 率 为
其 中 ， Ｇ 式 中 甲酸 由二 氧化 硫 和 甲酸钠 的水 （） 溶解 反应 所得 ， 亚硫 酸 氢钠 由两 部分 反应提供 ：１ （） 二氧化硫 与 甲酸钠水溶液反应所 得 ；２ 原料 甲酸钠 （）
中夹带 的碱与二氧化硫反 应所 得。
甲酸钠与二氧化硫反应 生成 的甲酸 和亚硫 酸氢 钠 （ 括碱 以及 含钠 离子 的盐 类与二 氧化硫 生成 的 包
ｉ ｉｃ ｄｎ ｄｕ ｉ ｌｔ ｂ ｌａ ，ｓ ｔ ｏ ｔ ｎｄｓｄｕ ｎａ ｄｓｌ ｒ ｉ ｉ ）ｔ ｐｏｕｅｆ ｉ ｄ ｎ ｌ ｉ ｓ ｉ ｂｓ ｆｅ ｙａｋｌ ａ ｎａ ｅ ｏ ｉ ｉ ｎ ｕｆ ｏ ｄ ｏ ｒｄ ｃ ｒ ｃ ｅ（ ｕ ｇ ｏ ｍ ｕｉ ｉ ｌｃ ｉ ｍ ｏ ｕｄｘ ｅ ｏ ｍ
ＨＣＯ０Ｈ ＋２ ＨＳ ＝ ＮａＳ ０４ Ｃ Ｎａ Ｏ３ ２ ２ ＋ Ｏ２＋２ Ｏ Ｈ２
可 见 ， 过 （ 反应 式生 成 的亚硫 酸 氢钠一 部 通 Ｄ） 分用 于生成 保险粉 ， 部分进 入 中和反应最 终生成 一 亚硫 酸钠 。 如果此 部分 Ｎ Ｈ Ｏ 按照 （ ） ａ Ｓ Ｇ 式与生成 甲 酸 甲酯 的那 部分 甲酸反应 生成保 险粉 ， 每批 保险粉 产量还 会 提 高 。 过 （ ） 通 Ｄ 式共 生 成 的亚硫 酸氢 钠 为