将二甲基硫醚转化为甲硫醇的方法技术

本文公开涉及将二甲基硫醚催化裂解反应为甲硫醇的系统和方法。所述催化裂解反应能够是独立系统或方法，或能够与甲硫醇生产设备集成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将二甲基硫醚转化为甲硫醇的方法
本公开涉及将二甲基硫醚转化为甲硫醇。
技术介绍
甲硫醇(MeSH)可在催化剂存在下经由以下反应以商业规模生产：甲醇(CH3OH)+硫化氢(H2S)→甲硫醇(CH3SH)+水(H2O)。用于通过硫化氢和甲醇反应生产MeSH的方法的实例描述于美国专利号2,822,400和3,792,094中。取决于原料的纯度和反应条件，反应流出物可包括期望的甲硫醇和可包括但不限于以下的其它化合物：甲醇(MeOH)、硫化氢(H2S)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、轻质烃、二甲基硫醚(DMS)、二甲基二硫醚(DMDS)、水(H2O)、碳数高于MeSH的硫醇或其组合。用于生产甲硫醇的方法可包括用于从反应流出物中的任何上述化合物中隔离甲硫醇的各种分离技术，以及用于将任何化合物彼此隔离的分离技术。通过分离技术可获得各种流，例如，可从所述方法中回收主要含有DMS的流、主要含有H2S的流和主要含有MeSH的流。特别地，DMS可作为反应的副产物存在于反应流出物中。举例来说，DMS可在相同催化剂存在下经由以下反应生产：甲醇(CH3OH)+甲硫醇(CH3SH)→二甲基硫醚(DMS)+水(H2O)或甲硫醇(2CH3SH)→二甲基硫醚(DMS)+硫化氢(H2S)。历史上，与MeSH的形成相比，较不期望DMS的形成。然而，取决于操作条件，生产的DMS的量仍可超过反应中生产的MeSH的10wt％。虽然DMS在某些市场条件下可在某些纯度下具有一定价值，因此证明在专用于DMS回收的流中隔离DMS是合理的，但是MeSH可具有更高的价值。此外，即使在期望隔离和回收DMS时，价格也可由于供过于求而下降。
技术实现思路
本文公开一种用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的方法，其包含在反应器中在过量硫化氢存在下使二甲基硫醚与催化剂接触，以产生包含甲硫醇、硫化氢和二硫化碳的反应器流出物，其中催化剂包含氧化铝、氧化铝载体上的NiMo、氧化铝载体上的CoMo或其组合。本文还公开一种系统，其包含：DMS流，其包含从甲硫醇生产设备接收的二甲基硫醚；H2S流，其包含从甲硫醇生产设备接收的硫化氢；合并的进料流，其包含从DMS流接收的二甲基硫醚和从H2S流接收的硫化氢；预热器，其接收合并的进料流并且在反应温度下产生包含二甲基硫醚和硫化氢的加热的进料流；反应器，其接收加热的进料流，其中反应器含有催化剂，所述催化剂包含氧化铝、氧化铝载体上的NiMo、氧化铝载体上的CoMo或其组合；反应器流出物流，其从反应器接收反应器流出物，其中基于反应器流出物流中的甲硫醇、二甲基硫醚、二硫化碳和二甲基二硫醚的总摩尔数，反应器流出物包含约14摩尔％至约76摩尔％的量的甲硫醇。本文另外公开一种方法，其包含利用甲硫醇生产设备回收二甲基硫醚，响应于第一市场条件，在反应器中在硫化氢存在下使回收的二甲基硫醚中的至少一部分与CoMo或NiMo催化剂接触，以产生包含甲硫醇、硫化氢和二硫化碳的反应器流出物，响应于第二市场条件，停止回收的二甲基硫醚在反应器中的接触，和出售回收的二甲基硫醚的全部或一部分。附图说明以下附图形成本说明书的一部分，并且包括在内以另外展示本专利技术的某些方面。通过参考这些附图中的一个或多个并且结合本文给出的具体实施例的详细描述，可更好地理解本专利技术。图1说明用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的系统，其中执行一种或多种所公开的方法。图2说明独立系统，其利用图1的系统和数字命名法，并且结合裂解反应器流出物的另外处理。图3说明集成系统，其利用与甲硫醇生产设备组合的图1的系统和数字命名法，其中将裂解反应器流出物再循环到甲硫醇生产设备中。图4说明集成系统，其利用与甲硫醇生产设备组合的图1和3的系统和数字命名法，其中在将甲硫醇再循环到甲硫醇生产设备中之前分离裂解反应器流出物。图5说明DMS裂解反应器的横截面视图。尽管本文公开的专利技术易于进行各种修改和替代形式，但是在附图中仅通过实例的方式示出几个具体实施例，并且在下面详细描述。这些具体实施例的附图和详细描述并非旨在以任何方式限制本专利技术构思或所附权利要求的宽度或范围。相反，提供附图和详细的书面描述是为了向本领域的普通技术人员说明本专利技术构思并且使这些人能够制造和使用本专利技术构思。具体实施方式上面描述的附图和下面的具体结构和功能的书面描述并不是为了限制申请人专利技术的范围或所附权利要求的范围。相反，提供附图和书面描述是为了教导本领域的任何技术人员制造和使用寻求专利保护的专利技术。本领域技术人员将理解，为了清楚和理解，并未描述或示出本专利技术的商业实施例的所有特征。本领域技术人员还将理解，结合本专利技术的各方面的实际商业实施例的开发将需要许多特定于实现的决策以实现开发者对商业实施例的最终目标。这类特定于实现的决策可包括并且可能不限于遵守与系统相关的、与业务相关的、与政府相关的和其它约束，这些约束可根据具体实现、位置和时间变化而变化。虽然开发者的努力在绝对意义上可为复杂和耗时的，然而，这些努力对于受益于本公开的本领域技术人员来说是常规任务。必须理解的是，本文公开和教导的专利技术易于进行多种和各种修改和替代形式。最后，使用单数术语，如但不限于“一(a)”，并不旨在限制项目的数量。同样，使用关系术语，如但不限于“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“上”、“下”、“向下”、“向上”、“侧”等为了清楚起见，在具体参考附图时在书面描述中使用，并且不旨在限制本专利技术或所附权利要求的范围。在本文公开的系统和方法的范围内，预期与分离系统相关联的各种设备(例如，阀、泵、储液器、管道、再沸器、冷凝器、加热器、压缩机、控制系统、安全设备等)，虽然为了清楚起见可不示出，但是根据本领域已知的技术借助于本公开可将其包括在各个方面中。公开用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的系统和方法。二甲基硫醚(DMS)在与催化剂接触时可经由以下反应转化为甲硫醇(MeSH)：DMS(g)+H2S(g)→2MeSH(g)，此反应在本文中可称为“DMS裂解反应”。DMS裂解反应略微吸热，其中ΔH为5200BTU/lbmolDMS，因此通常需要加热反应器以维持反应温度。因为反应物为DMS和硫化氢(H2S)，所以获得DMS和H2S流作为反应器(也称为“DMS裂解反应器”)的进料。用于所公开的系统和方法的DMS原料可经由隔离和回收DMS的分离技术从甲硫醇生产过程中获得。用于所公开的系统和方法的H2S原料可从甲硫醇生产设备中的再循环的H2S或另一炼油过程中获得。根据本公开的方面，可另外处理从DMS裂解反应中获得的MeSH产物(例如，在反应器流出物中)以回收MeSH或可将其再循环到甲硫醇生产设备。预期可另外处理来自DMS裂解反应的反应器流出物以除去反应器流出物中的大部分H2S，并且剩余组分可再循环到甲硫醇生产设备中。与附图的描述同时描述本公开的方法。现在转向附图，图1说明用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的系统100。图1中的系统100在本文中可称为“DMS裂解系统”，并且使用系统100执行的任何过程在本文中可称为“DMS裂解过程”。DMS裂解系统100可包括DMS流102、H2S流104、混合器件140、合并的进料流106、预热器130、加热的进料流108、反应器120、反应器流出物流110和冷却的流出物流112中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的方法，其包含：在反应器中在过量硫化氢存在下使二甲基硫醚与催化剂接触，以产生包含甲硫醇、硫化氢和二硫化碳的反应器流出物，其中所述催化剂包含氧化铝、氧化铝载体上的NiMo、氧化铝载体上的CoMo或其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.19 US 15/241,5621.一种用于将二甲基硫醚转化为甲硫醇的方法，其包含：在反应器中在过量硫化氢存在下使二甲基硫醚与催化剂接触，以产生包含甲硫醇、硫化氢和二硫化碳的反应器流出物，其中所述催化剂包含氧化铝、氧化铝载体上的NiMo、氧化铝载体上的CoMo或其组合。2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述反应器流出物中甲硫醇、硫化氢、二甲基二硫醚和二硫化碳的总摩尔数，二硫化碳以小于约2摩尔％的量存在于所述反应器流出物中。3.根据权利要求1所述的方法，其中接触步骤具有大于50％的二甲基硫醚的转化率和大于95％的甲硫醇的选择性。4.根据权利要求1所述的方法，其另外包含：将所述反应器流出物分离成再循环H2S流和甲硫醇流；和将所述再循环H2S流再循环用于所述接触步骤。5.根据权利要求1所述的方法，其中以至少3:1并且小于100:1的硫化氢与二甲基硫醚摩尔比执行所述接触步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其中以在约265℃至约305℃范围内的重均温度执行所述接触步骤。7.根据权利要求1所述的方法，其中以约0.2至约15克二甲基硫醚/克催化剂/小时的重时空速执行所述接触步骤。8.根据权利要求1所述的方法，其中以约10:1的硫化氢与二甲基硫醚摩尔比、约1.5克二甲基硫醚/克催化剂/小时的重时空速和约285℃的重均温度执行所述接触步骤。9.根据权利要求1所述的方法，其另外包含：将从甲硫醇生产设备接收的硫化氢和二甲基硫醚合并，以产生包含硫化氢和二甲基硫醚的合并的进料流；和经由所述合并的进料流将所述硫化氢和二甲基硫醚进料到所述反应器中。10.根据权利要求9所述的方法，其中基于进料到所述反应器中的二甲基硫醚的重量，所述甲硫醇生产设备的一种或多种吹扫流包含小于约5wt％的量的二甲基硫醚。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述进料步骤包含：使用所述反应器流出物作为传热介质在横向流动热交换器中预热所述合并的进料流，以产生加热的进料流；和使所述加热的进料流流向所述反应器。12.根据权利要求1所述的方法，其另外包含：使包含硫化氢的H2S流流向所述反应器，其中所述H2S流中的所述硫化氢从甲硫醇生产设备接收；和使包含二甲基硫醚的DMS流流向DMS裂解反应器，其中所述DMS流中的所述二甲基硫醚从所述甲硫醇生产设备接收。13.根据权利要求1所述的方法，其另外包含：冷却所述反应器流出物，以产生冷却的反应器流出物；和将所述冷却的反应器流出物再循环到甲硫醇生产设备中。14.根据权利要求13所述的方法，其另外包含：从所述甲硫醇生产设备中回收包含甲硫醇的MeSH产物流，其中基于所述MeSH产物流的总重量，所述MeSH产物流另外包含小于约5ppmw的二硫化碳。15.根据权利要求14所述的方法，其另外包含：从所述甲硫醇生产设备中回收一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·坎恩卡，H·胡，D·M·海森伯格，C·M·巴里，M·D·雷夫维克，M·S·汉克森，
申请(专利权)人：切弗朗菲利浦化学公司，
类型：发明
国别省市：美国,US