一种2,2-二甲硫基丙烷的连续化生产方法技术

本发明专利技术涉及一种2,2

【技术实现步骤摘要】
一种2,2
‑
二甲硫基丙烷的连续化生产方法


[0001]本专利技术属于甲硫醇下游衍生品生产
，具体涉及使用甲硫醇连续化生产2,2
‑
二甲硫基丙烷的方法，所述2,2
‑
二甲硫基丙烷作为生产双酚A的助催化剂使用。

技术介绍

[0002]双酚A(BPA)是重要的有机化工材料，主要用于生产工程塑料聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、聚砜等多种高分子材料，其中有一半用于生产聚碳酸酯和环氧树脂。2015～2021年，我国双酚A产量不断增长，发展比较稳定，截至2021年底，国内双酚A生产企业11家，生产能力202.5万吨。从2022年开始，随着双酚A装置的相继投产，预计年产量将进一步提高。2022年至2030年，我国双酚A计划、拟建项目总产能为552万吨。
[0003]离子交换树脂法工艺是国内双酚A装置采用的主要生产工艺，其中使用甲硫醇作为助催化剂的生产装置占了绝大部分。由于甲硫醇常压下沸点为7.6℃，常温下为气体，且其具有恶臭气味和较强的毒性，因此甲硫醇的储运过程均受到严格限制。现一般用2,2
‑
二甲硫基丙烷替代甲硫醇，2,2
‑
二甲硫基丙烷加入到双酚A生产系统中，在树脂催化剂的作用下会很快水解成甲硫醇和丙酮，反应方程式如下：
[0004]CH3S
‑
C(CH3)2‑
SCH3+H2O
→
2CH3SH+CH3‑
CO
‑
CH3[0005]预计到2023年底，将有约338.5万吨/年使用2,2
‑
二甲硫基丙烷作为助催化剂的双酚A装置投产。按生产每万吨双酚A消耗1吨助催化剂计算，则2,2
‑
二甲硫基丙烷的年消耗量将近338.5吨。
[0006]与水解过程相反，可以使用甲硫醇和丙酮作为原料制备2,2
‑
二甲硫基丙烷，虽然该制备过程的反应过程并不复杂，其在实验室规模下也比较容易合成少量的样品；但由于国外长期的技术封锁，和生产装置放大过程中所需面临的各种复杂影响因素，更重要的是，该物质的关键原料之一甲硫醇具有浓烈的恶臭气味和较大的生物毒性，使得少有生产企业愿意投资摸索生产放大所需的关键技术参数。这些因素最终导致到目前为止，我国仍没有可以规模化生产2,2
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二甲硫基丙烷的装置和工艺。目前国内所述使用的2,2
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二甲硫基丙烷全部依赖进口，采购成本较高，供应不及时，对双酚A生产企业的稳定生产造成了很大的困扰，因此迫切期望国内企业能够生产2,2
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二甲硫基丙烷，以摆脱进口依赖。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供一种2,2
‑
二甲硫基丙烷连续化生产方法。
[0008]本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种2,2
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二甲硫基丙烷的生产方法，利用丙酮和甲硫醇作为原料，所述生产方法主要包括缩合反应、原料回收和产品精制三个工段。
[0010]具体步骤如下：
[0011]缩合反应工段：
[0012](1)来自界外的新鲜甲硫醇和丙酮，与循环的未反应的甲硫醇和丙酮混合物一起
进入原料罐V
‑
101，通过进料泵P
‑
101A/B加压和进料预热器E
‑
101预热后送反应器R
‑
101进行反应；
[0013](2)在反应器R
‑
101中，部分甲硫醇和丙酮在酸性催化剂的作用下进行缩合反应生成2,2
‑
二甲硫基丙烷，反应在液相状态下进行；
[0014]原料回收工段：
[0015](3)将反应器R
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101的输出料流输送至闪蒸罐V
‑
102中进行闪蒸，闪蒸罐V
‑
102的底部设有闪蒸罐加热器E
‑
102，用于调节闪蒸温度，大部分未反应的原料和水在闪蒸罐V
‑
102中蒸发成气相并与液相的2,2
‑
二甲硫基丙烷粗品分离，该气相流被输送至沸石膜脱水系统X
‑
101；液相的2,2
‑
二甲硫基丙烷粗品则被输送至产品塔C
‑
101；
[0016](4)在沸石膜脱水系统X
‑
101中，将气相流中的水含量从2.5wt％左右脱至1wt％左右，被脱除的水分外排或收集利用，脱水后的甲硫醇和丙酮混合物经闪蒸汽冷凝器E
‑
103冷凝后循环回原料罐V
‑
101；该脱水步骤可以防止水在系统中累积；
[0017]产品精制工段：
[0018](5)在产品塔C
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101中，2,2
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二甲硫基丙烷粗品剩余的甲硫醇、丙酮和水作为轻组分在塔顶被分离，经产品塔冷凝器E
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104冷凝为液相后，部分作为塔回流液，部分作为原料循环回原料罐V
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101，脱除轻组分后的2,2
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二甲硫基丙烷作为产品在塔底采出，并经冷却后送界外。
[0019]所述沸石膜脱水系统内部含有泵、换热器、真空系统以及沸石膜组件等设备。
[0020]由于本专利技术的缩合反应过程为平衡反应，为推动反应进行需使用过量的甲硫醇和丙酮。因此反应器R
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101的输出料流的主要成分包括未反应的甲硫醇和丙酮原料、2,2
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二甲硫基丙烷和副产物水；为获得高纯度的产品，该部分未反应的原料和副产物水均应当被分离，且由于原料具有恶臭气味和一定的毒性，因此，从经济和环保角度考虑需要对原料进行回收利用；但若直接将闪蒸后的气相流冷凝后循环利用，会导致反应生成的水在系统中持续积累，这会导致反应原料和反应产物浓度的持续变化，进而导致系统失稳(指反应过程参数和分离过程参数与被处理料流的浓度不再匹配)。引出，为维持系统的稳定，必须要及时脱除系统中的水分，且水分的脱除速率应当与反应生成水的速率相匹配，应当注意的是该处所述的速率上的匹配并不是指脱水缩率与反应生成水的速率应当始终相同，脱水速率在实际生产中可以是一个实时变化的参数，其可以在某一时段内小于反应生成水的速率，也可以在某一时段大于反应生成水的速率，但需要保持循环料流中水分含量的稳定(如步骤4中的1wt％)；这可以借助于与水含量分析仪以及关联的流量或脱水压力调节系统进行实现。
[0021]本专利技术中所述的反应器R
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101可以是固定床反应器或搅拌釜反应器，优选为固定床反应器，更优选为列管式等温反应器。
[0022]由于甲硫醇与丙酮的缩合反应为放热反应，反应体系的温度控制对反应速率存在较大影响，而由于反应器R
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101的产物出口与后续的闪蒸罐V
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102和产品塔C
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101直接相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,2
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二甲硫基丙烷的连续化生产方法，利用丙酮和甲硫醇作为原料，所述生产方法包括缩合反应、原料回收和产品精制三个工段；其特征在于：在所述缩合反应工段所述丙酮和甲硫醇在反应器R
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101中与催化剂接触并发生缩合反应，反应后料流输送至原料回收工段；在所述原料回收工段，通过闪蒸将大部分未反应的原料及副产物水汽化从而与2,2
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二甲硫基丙烷分离，闪蒸得到的气相进入沸石膜脱水系统X
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101脱除大部分水后循环利用；闪蒸得到的液相进入产品塔C
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101进行精馏，从塔顶进一步脱除夹杂的未反应原料和水，2,2
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二甲硫基丙烷产品从塔釜采出。2.如权利要求1所述的2,2
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二甲硫基丙烷的连续化生产方法，其特征在于：包括如下步骤：缩合反应工段：(1)来自界外的新鲜甲硫醇和丙酮，与循环的未反应的甲硫醇和丙酮混合物一起进入原料罐V
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101，通过进料泵P
‑
101A/B加压和进料预热器E
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101预热后送反应器R
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101进行反应；(2)在反应器R
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101中，部分甲硫醇和丙酮在酸性催化剂的作用下进行缩合反应生成2,2
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二甲硫基丙烷，反应在液相状态下进行；原料回收工段：(3)将反应器R
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101的输出料流输送至闪蒸罐V
‑
102中进行闪蒸，闪蒸罐V
‑
102的底部设有闪蒸罐加热器E
‑
102，用于调节闪蒸温度，大部分未反应的原料和水在闪蒸罐V
‑
102中蒸发成气相并与液相的2,2
‑
二甲硫基丙烷粗品分离，该气相流被输送至沸石膜脱水系统X
‑
101；液相的2,2
‑
二甲硫基丙烷粗品则被输送至产品塔C
‑
101；(4)在沸石膜脱水系统X
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101中，将气相流中的水含量从2.5wt％左右脱至约1wt％，被脱除的水分外排或收集利用，脱水后的甲硫醇和丙酮混合物经闪蒸汽冷凝器E
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103冷凝后循环回原料罐V
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101；产品精制工段：(5)在产品塔C
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【专利技术属性】
技术研发人员：王建平，文婷，
申请(专利权)人：合肥江新化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：