【技术实现步骤摘要】
本申请涉及化工，具体为一种高纯度四氢噻吩的合成工艺方法。
技术介绍
1、四氢噻吩(英文名：tetrahydnothiopen，简称tht)是一种重要的含硫饱和杂环化合物，分子式为c4h8s，相对分子质量88.17l，为无色或微黄色透明液体。主要用作城市煤气、天然气等气体燃料的赋臭剂(即警告剂)。目前，按国际标准要求，城市煤气、天然气等气体的赋臭剂必须使用四氢噻吩，取缔了原来使用的乙硫醇等赋臭剂。同时，四氢噻吩也可用作新型医药、农药及高分子合成材料助剂的中间体，还可用于制备牙科和医药引物的配方中。随着科技发展及进步，四氢噻吩的许多应用领域及功能正在不断的被开发出来，国内的应用需求量也在逐渐增加。
2、目前，四氢噻吩的工业化生产工艺按原料及路线分主要有两条，分别为：
3、1、噻吩催化加氢法
4、噻吩催化加氢法是四氢噻吩的传统合成工艺，以噻吩为原料，在固定床反应器中采用二硫化钼或钯载于活性炭上做催化剂，通入循环氢气，噻吩加氢还原几乎全部转化为四氢噻吩。该法工艺技术成熟，步骤紧凑，但是原料噻吩的来源比较困难，而且售价较高。噻吩存在于炼焦生成的粗苯馏份中，为焦油杂质，噻吩与苯的沸点相差仅4℃，分离极其困难，不易工业化生产。尽管目前开发出多种化学合成方法，但是工艺繁杂，技术难度大，加上近年来医药和农药对噻吩的需求量增加较快，因此国际市场上噻吩价昂货紧，不应采用该技术建设较大规模的生产四氢噻吩的装置。
5、2、四氢呋喃合成法
6、四氢呋喃合成法是近年发展起来的四氢噻吩生产工艺，以四氢
7、其中，以四氢呋喃和硫化氢为原料，虽然价格相对噻吩便宜，但该工艺仍然存在以下缺陷：(1)催化剂选择性差，杂质多，从而导致原料的转化率降低，变相增加了原料的成本；(2)反应温度高，要求反应温度在350℃-450℃，增加了能耗；(3)现有的固定床反应器的加热方式是通过向固定床反应器内部通入热媒(如热油或加热气体)，热媒通过列管的外壁将热量传导至列管的内部，从而为经过列管内部的反应原料进行加热；但是，由于固定床反应器的内部设有很多的列管，因此，上述这种加热方式难以均匀且精确地控制每个列管内的实际反应温度。
技术实现思路
1、本申请的一个目的在于提供一种反应温度低，能耗低，催化剂选择性高，催化剂杂质少，且原料成本低的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法。
2、本申请的另一个目的在于提供一种便于精确控制反应温度的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法。
3、为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，包括以下步骤：
4、s1：将原料四氢呋喃和硫化氢经换热器进行能量交换，使所述四氢呋喃被气化并与所述硫化氢自然混合，从而得到混合气体反应物；
5、s2：将所述混合气体反应物经加热器加热到温度为200℃-300℃，再进入加热的固定床反应器，并与固定床反应器中已制备好的催化剂接触5s-10s，即可转化生成四氢噻吩和水；
6、s3：生成物四氢噻吩和水先与所述换热器内的原料进行能量交换，再依次经过蒸馏塔和冷凝器后进入油水分离罐，水相排放，产品相进入成品储罐。
7、优选的，所述催化剂的制备方法是：先将活性氧化铝置于过渡金属的硝酸盐溶液中充分溶解，蒸干溶液后在饱和碳酸铵溶液中浸泡，干燥后置于杂多酸溶液中，接着依次蒸干溶液、干燥、水洗涤、再进一步干燥后，在氮气的保护下，经450-500℃活化，制得活化催化剂。
8、优选的，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为(4-2)：1。
9、优选的，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为45：17。
10、优选的，所述四氢噻吩被气化的温度是100℃-300℃。
11、优选的，所述固定床反应器内的温度通过热媒加热到150℃-300℃。
12、优选的，所述硝酸盐溶液中的硝酸盐为硝酸铋、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、硝酸镥中的任一种或多种。
13、优选的，所述硝酸盐溶液中硝酸盐的含量为1％-15％。
14、优选的，所述氧化铝与所述硝酸盐对应的氧化物的质量比为(97-5)：1。
15、优选的，所述活性氧化铝置于过渡金属的硝酸溶液中于50℃-700℃温度下蒸干。
16、优选的，在饱和碳酸铵溶液中的浸泡时间为10-30min。
17、优选的，在杂多酸溶液中于50℃-700℃温度下蒸干。
18、优选的，所述杂多酸溶液包括磷钨酸和磷钨钼酸，且所述磷钨酸和所述磷钨钼酸的质量比为(97-3.75)：1。
19、优选的，置于杂多酸溶液后的干燥温度为110℃-130℃。
20、优选的，所述固定床反应器包括外壳体、两个隔板、多个套管以及多个芯管；所述外壳体内部通过两个所述隔板分割成进料仓、出料仓以及加热仓，所述加热仓位于所述进料仓和所述出料仓之间；所述进料仓的外壁贯穿设有用于连通所述加热器的进料口，所述出料仓的外壁贯穿设有用于连通所述换热器的出料口；所述加热仓的外壁贯穿设有第一热媒进口以及第一热媒出口；各个所述套管等间隔布置于所述加热仓内，所述套管的两端分别贯穿并固定于两个所述隔板，从而使所述套管的两端分别与所述进料仓以及所述出料仓连通；各个所述芯管一一对应地内置于各个所述套管的内部，所述芯管的两端均贯穿至所述外壳体的外部，所述芯管上靠近所述进料口的一端为第二热媒进口，所述芯管上靠近所述出料口的一端为第二热媒出口；所述催化剂填充于所述芯管外壁与所述套管内壁之间，所述芯管外壁上同轴设有螺旋状的匀料板，且所述匀料板不与所述套管的内壁接触；所述芯管的两端均可转动连接于所述外壳体，当转动所述芯管时，所述匀料板将所述套管内靠近所述出料口一端的所述催化剂推送至所述套管内靠近所述进料口的一端。
21、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：(1)该方法通过改变反应的主要原料的添加形式，以四氢呋喃和硫化氢反应脱水闭环制备目标产物，产品成本大幅度降低。
22、(2)催化剂经过改性后，杂质更少，且选择性大大提高，经试验证明其选择性可达99％，从而有利于提供原料的转化率，降低了原料的成本。
23、(3)所述固定床反应器的反应温度只需要控制在200℃-300℃，反应温度大大降低，减少了能耗。
24、(4)由于气态的生成物(即四氢噻吩和水)先与所述换热器内的原料进行能量交换，即利用生成物的热量为进入所述热换器内的原料(即所述四氢呋喃和所述硫化氢)进行加热，从而进一步减少了能耗；同时，生成物的热量因为热交换而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为(4-2)：1。
3.如权利要求2所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为45：17。
4.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢噻吩被气化的温度是100℃-300℃。
5.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述固定床反应器内的温度通过热媒加热到150℃-300℃。
6.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述硝酸盐溶液中的硝酸盐为硝酸铋、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、硝酸镥中的任一种或多种；
7.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述活性氧化铝置于过渡金属的硝酸溶液中于50℃-700℃温度下蒸干；
8.如权利要求1所
9.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，置于杂多酸溶液后的干燥温度为110℃-130℃。
10.如权利要求1-9任一项所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述固定床反应器(1)包括外壳体(11)、两个隔板(12)、多个套管(13)以及多个芯管(14)；所述外壳体(11)内部通过两个所述隔板(12)分割成进料仓(111)、出料仓(112)以及加热仓(113)，所述加热仓(113)位于所述进料仓(111)和所述出料仓(112)之间；所述进料仓(111)的外壁贯穿设有用于连通所述加热器(3)的进料口(114)，所述出料仓(112)的外壁贯穿设有用于连通所述换热器(2)的出料口(115)；所述加热仓(113)的外壁贯穿设有第一热媒进口(116)以及第一热媒出口(117)；
...【技术特征摘要】
1.一种高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为(4-2)：1。
3.如权利要求2所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢呋喃和硫化氢的质量比为45：17。
4.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述四氢噻吩被气化的温度是100℃-300℃。
5.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述固定床反应器内的温度通过热媒加热到150℃-300℃。
6.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述硝酸盐溶液中的硝酸盐为硝酸铋、硝酸铈、硝酸镧、硝酸镨、硝酸钕、硝酸钷、硝酸钐、硝酸铕、硝酸钆、硝酸铽、硝酸镝、硝酸钬、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、硝酸镥中的任一种或多种；
7.如权利要求1所述的高纯度四氢噻吩的合成工艺方法，其特征在于，所述活性氧化铝置于过渡金属的硝酸溶液中于5...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶喜来，王贝，段汉钱，
申请(专利权)人：安徽泰亨特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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