乙醇催化合成乙硫醇的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:41391635 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-20 19:14
本发明专利技术公开了一种乙醇催化合成乙硫醇的方法及装置,属于化工等领域。该方法包括以下步骤:将含水乙醇汽化、再与含硫化氢气体混合得到混合原料气;将混合原料气通入合成反应器,在温度320~350℃、压力0.3~0.6mPa下,经催化剂催化反应,得到合成产物混合气;合成产物混合气经冷凝冷却、分液,得到有机相、合成废水、合成尾气;有机相经初馏去除比乙硫醇沸点高的组分,得到粗硫醇,粗硫醇经过精馏去除比乙硫醇沸点低的组分得到产品乙硫醇。本申请采用乙醇和硫化氢作为原料,可以实现乙硫醇的连续、稳定生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乙醇催化合成乙硫醇的方法及装置,属于化工等领域。


技术介绍

1、乙硫醇(ch3ch2sh)是一种重要的有机硫化物,为无色透明易挥发的有毒油状液体。乙硫醇具有广泛用途:是农药合成的重要中间体,用于生产有机磷农药异丙磷、甲拌磷、乙拌磷、内吸磷、甲基内吸磷等;用于生产抗菌剂401;空气中基含乙硫醇仅五百亿分之一浓度时,其臭味就能觉察,因此用作天然气及石油气的警告剂、试剂的加臭味剂(其臭味在浓度为0.00019mg/l时即可嗅到);乙硫醇也用于医药等有机合成。

2、目前,乙硫醇的合成方法主要有四种:

3、(1)用乙基硫酸钠和硫氢化钠为原料合成。该法首先用无水乙醇和发烟硫酸反应生成乙基硫酸,并与碳酸钠反应制备出乙基硫酸钠,之后用乙基硫酸钠与硫氢化钠反应生成乙硫醇和硫酸钠,最后经分离得乙硫醇,产品总收率为60%-65%(以无水乙醇计)。该法因工艺路线长、收率低、对原料要求高和环境污染等,已经淘汰;

4、(2)用氯乙烷与硫氢化钠为原料生产。该法为釜式间歇投料、反应、产物分离进行生产,乙硫醇的收率可达80%以上(以氯乙烷计),因副产的氯化钠废盐处理困难、环保污染未得到彻底解决等问题,在国内已经停止生产;

5、(3)用硫脲和溴乙烷反应合成乙硫醇,该法因原料昂贵、生产成本高、环境污染等一直没有实现工业化生产,该法主要用于实验室制备乙硫醇。

6、(4)用乙烯与硫化氢为原料,在高温、加压和催化条件反应,合成乙硫醇,乙硫醇收率达到80%,是国外公司采用的主要合成方法;

<p>7、(5)用乙醇与硫化氢为原料,在360-380℃高温、常压下经气相催化反应合成,催化剂为浸渍钨酸或钨酸钠的活性氧化铝。该法乙硫醇收率(以乙醇计)约70%~79%。该法曾经建设过一套产能规模在500吨/年的生产装置,但因反应产物中副产物成分复杂、分离困难导致产品纯度低,环保污染严重等问题未能解决,被迫停产。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种乙醇催化合成乙硫醇的方法及装置,实现了乙硫醇的连续、稳定生产。

2、本专利技术公开的乙醇催化合成乙硫醇的方法,包括以下步骤:

3、将含水乙醇汽化、再与含硫化氢气体混合得到混合原料气;

4、将混合原料气通入合成反应器,在温度320~350℃、压力0.3~0.6mpa下,经催化剂催化反应,得到合成产物混合气;

5、合成产物混合气经冷凝冷却、分液,得到有机相、合成废水、合成尾气;

6、有机相经初馏去除比乙硫醇沸点高的组分,得到粗硫醇,粗硫醇经过精馏去除比乙硫醇沸点低的组分得到产品乙硫醇。

7、优选的,在混合原料气中,乙醇与水的质量比为7~13:1,乙醇与硫化氢的摩尔比为1:1.1~1.5。

8、优选的,在将混合原料气通入合成反应器进行合成反应前,先对混合原料气进行预热;

9、在合成反应时,利用传热介质带走反应热,并将经反应热加热后的传热介质用于对混合原料气的预热。

10、优选的,在所述有机相经初馏时,利用粗硫醇进行回流,在粗硫醇精馏时,冷却蒸发的乙硫醇进行回流。

11、优选的,所述合成废水通过蒸馏后提取出回收乙醇,作为合成反应原料。

12、优选的,所述合成尾气经低温乙醇喷淋洗涤,回收合成尾气中的有机组分;再经水喷淋洗涤,回收合成尾气中的乙醇后,产生吸收尾气,吸收尾气经焚烧、脱硫处理后达标排放。

13、乙醇催化合成乙硫醇的装置,用于乙醇催化合成乙硫醇的方法,包括合成单元和产品精制单元;

14、所述合成单元包括乙醇进料结构、乙醇汽化器、硫化氢进料结构、合成反应器、合成气冷凝器和合成产物分离罐,所述乙醇进料结构与乙醇汽化器相连接,所述乙醇汽化器与硫化氢进料结构均与合成反应器相连接,所述合成反应器、合成气冷凝器以及合成产物分离罐依次连接,所述合成产物分离罐上部设有合成尾气出口、中部设有机相出口、底部设有合成废水出口;

15、所述产品精制单元包括初馏塔和精馏塔,所述初馏塔中部与合成产物分离罐的有机相出口相连接,所述初馏塔顶部与精馏塔中部相连接,所述精馏塔的底部设置有产品乙硫醇出口。

16、优选的,所述乙醇进料结构包括乙醇原料配制罐和乙醇进料罐,所述乙醇原料配制罐连接有配料循环管路,所述循环管路的两端均与乙醇原料配制罐连接,所述配料循环管路上设置有配料循环泵,所述配料循环管路或者乙醇原料配制罐连接有原料水入口和原料乙醇入口,所述配料循环泵的出口与乙醇原料配制罐之间设置有第一控制阀,所述乙醇进料罐的进料管路连接于第一控制阀与配料循环泵之间,所述乙醇进料罐的进料管路上设置有第二控制阀。

17、优选的,包括有合成预热器和传热介质容器,所述合成预热器和合成反应器均具有传热介质通道,所述传热介质容器依次与合成反应器以及合成预热器的传热介质通道相连接并形成传热介质循环系统;所述合成反应器为列管反应器。

18、优选的,所述合成产物分离罐与初馏塔之间设置有有机相中间罐,所述合成产物分离罐的合成废水出口连接有废水中间罐,所述废水中间罐、有机相中间罐顶部均设置有合成尾气出口;所述有机相中间罐底部与废水中间罐相连接。

19、优选的,所述初馏塔顶部和精馏塔中部之间设置有初馏冷凝器。

20、优选的,所述初馏冷凝器与精馏塔中部之间设置有初馏回流罐,所述初馏回流罐分别与初馏塔上部以及精馏塔中部相连接,所述初馏回流罐顶部设置有初馏冷凝尾气出口。

21、优选的,所述精馏塔顶部设置有精馏塔顶冷凝器,所述精馏塔顶冷凝器顶部设置有精馏冷凝尾气出口。

22、优选的,所述初馏塔底部连接有初馏塔釜罐,所述初馏塔釜罐底部设置有初馏废水出口,所述初馏塔釜罐中部连接有副产品出口。

23、优选的,还包括有废水处理系统,所述废水处理系统包括废水汽提精馏塔,所述合成产物分离罐的合成废水出口与废水汽提精馏塔的中部相连接,所述废水汽提精馏塔顶部连接有废水塔顶冷凝器,所述废水塔顶冷凝器连接有乙醇回收罐,所述废水汽提精馏塔底部设置有处理净水出口;所述乙醇回收罐分别与废水汽提精馏塔上部以及乙醇进料结构相连接。

24、优选的,还包括有尾气处理系统,所述尾气处理系统包括乙醇吸收塔和水吸收塔,所述乙醇吸收塔中部与合成产物分离罐的合成尾气出口相连接,所述乙醇吸收塔的顶部与水吸收塔的中部相连接,所述水吸收塔的顶部连接尾气焚烧脱硫系统;所述乙醇吸收塔的底部与乙醇进料结构相连接。

25、优选的,所述乙醇吸收塔的底部通过液体输送机构与乙醇吸收塔的顶部相连接,所述水吸收塔的底部通过液体输送机构与水吸收塔的顶部相连接。

26、优选的,所述乙醇吸收塔中部的前端设置有缓冲稳压罐,所述合成产物分离罐的合成尾气出口与缓冲稳压罐相连接,所述缓冲稳压罐的顶部与乙醇吸收塔中部相连接。

27、优选的,还包括有废水处理系统,所述缓冲稳压罐的底部以及水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在混合原料气中,乙醇与水的质量比为7~13:1,乙醇与硫化氢的摩尔比为1:1.1~1.5。

3.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在将混合原料气通入合成反应器(6)进行合成反应前,先对混合原料气进行预热;

4.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在所述有机相经初馏时,利用粗硫醇进行回流,在粗硫醇精馏时,冷却蒸发的乙硫醇进行回流。

5.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,所述合成废水通过蒸馏后提取出回收乙醇,作为合成反应原料。

6.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,所述合成尾气经低温乙醇喷淋洗涤,回收合成尾气中的有机组分;再经水喷淋洗涤,回收合成尾气中的乙醇后,产生吸收尾气,吸收尾气经焚烧、脱硫处理后达标排放。

7.乙醇催化合成乙硫醇的装置,用于权利要求1-6任一项所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,包括合成单元和产品精制单元;

8.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述乙醇进料结构包括乙醇原料配制罐(1)和乙醇进料罐(2),所述乙醇原料配制罐(1)连接有配料循环管路,所述循环管路的两端均与乙醇原料配制罐(1)连接,所述配料循环管路上设置有配料循环泵,所述配料循环管路或者乙醇原料配制罐(1)连接有原料水入口和原料乙醇入口,所述配料循环泵的出口与乙醇原料配制罐(1)之间设置有第一控制阀(101),所述乙醇进料罐(2)的进料管路连接于第一控制阀(101)与配料循环泵之间,所述乙醇进料罐(2)的进料管路上设置有第二控制阀(102)。

9.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,包括有合成预热器(5)和传热介质容器(7),所述合成预热器(5)和合成反应器(6)均具有传热介质通道,所述传热介质容器(7)依次与合成反应器(6)以及合成预热器(5)的传热介质通道相连接并形成传热介质循环系统;所述合成反应器(6)为列管反应器。

10.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述合成产物分离罐(9)与初馏塔(12)之间设置有有机相中间罐(11),所述合成产物分离罐(9)的合成废水出口连接有废水中间罐(10),所述废水中间罐(10)、有机相中间罐(11)顶部均设置有合成尾气出口;所述有机相中间罐(11)底部与废水中间罐(10)相连接。

11.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述初馏塔(12)顶部和精馏塔(16)中部之间设置有初馏冷凝器(14)。

12.如权利要求11所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述初馏冷凝器(14)与精馏塔(16)中部之间设置有初馏回流罐(15),所述初馏回流罐(15)分别与初馏塔(12)上部以及精馏塔(16)中部相连接,所述初馏回流罐(15)顶部设置有初馏冷凝尾气出口。

13.如权利要求7、11或12所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述精馏塔(16)顶部设置有精馏塔顶冷凝器(17),所述精馏塔顶冷凝器(17)顶部设置有精馏冷凝尾气出口。

14.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述初馏塔(12)底部连接有初馏塔釜罐(13),所述初馏塔釜罐(13)底部设置有初馏废水出口,所述初馏塔釜罐(13)中部连接有副产品出口。

15.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,还包括有废水处理系统,所述废水处理系统包括废水汽提精馏塔(19),所述合成产物分离罐(9)的合成废水出口与废水汽提精馏塔(19)的中部相连接,所述废水汽提精馏塔(19)顶部连接有废水塔顶冷凝器(20),所述废水塔顶冷凝器(20)连接有乙醇回收罐(21),所述废水汽提精馏塔(19)底部设置有处理净水出口;所述乙醇回收罐(21)分别与废水汽提精馏塔(19)上部以及乙醇进料结构相连接。

16.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,还包括有尾气处理系统,所述尾气处理系统包括乙醇吸收塔(23)和水吸收塔(24),所述乙醇吸收塔(23)中部与合成产物分离罐(9)的合成尾气出口相连接,所述乙醇吸收塔(23)的顶部与水吸收塔(24)的中部相连接,所述水吸收塔(24)的顶部连接尾气焚烧脱硫系统;所述乙醇吸收塔(23)的底部与乙醇进料结构相连接。

17.如权利要求16所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述乙醇吸收塔(23)的底...

【技术特征摘要】

1.乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在混合原料气中,乙醇与水的质量比为7~13:1,乙醇与硫化氢的摩尔比为1:1.1~1.5。

3.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在将混合原料气通入合成反应器(6)进行合成反应前,先对混合原料气进行预热;

4.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,在所述有机相经初馏时,利用粗硫醇进行回流,在粗硫醇精馏时,冷却蒸发的乙硫醇进行回流。

5.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,所述合成废水通过蒸馏后提取出回收乙醇,作为合成反应原料。

6.如权利要求1所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,所述合成尾气经低温乙醇喷淋洗涤,回收合成尾气中的有机组分;再经水喷淋洗涤,回收合成尾气中的乙醇后,产生吸收尾气,吸收尾气经焚烧、脱硫处理后达标排放。

7.乙醇催化合成乙硫醇的装置,用于权利要求1-6任一项所述的乙醇催化合成乙硫醇的方法,其特征在于,包括合成单元和产品精制单元;

8.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述乙醇进料结构包括乙醇原料配制罐(1)和乙醇进料罐(2),所述乙醇原料配制罐(1)连接有配料循环管路,所述循环管路的两端均与乙醇原料配制罐(1)连接,所述配料循环管路上设置有配料循环泵,所述配料循环管路或者乙醇原料配制罐(1)连接有原料水入口和原料乙醇入口,所述配料循环泵的出口与乙醇原料配制罐(1)之间设置有第一控制阀(101),所述乙醇进料罐(2)的进料管路连接于第一控制阀(101)与配料循环泵之间,所述乙醇进料罐(2)的进料管路上设置有第二控制阀(102)。

9.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,包括有合成预热器(5)和传热介质容器(7),所述合成预热器(5)和合成反应器(6)均具有传热介质通道,所述传热介质容器(7)依次与合成反应器(6)以及合成预热器(5)的传热介质通道相连接并形成传热介质循环系统;所述合成反应器(6)为列管反应器。

10.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述合成产物分离罐(9)与初馏塔(12)之间设置有有机相中间罐(11),所述合成产物分离罐(9)的合成废水出口连接有废水中间罐(10),所述废水中间罐(10)、有机相中间罐(11)顶部均设置有合成尾气出口;所述有机相中间罐(11)底部与废水中间罐(10)相连接。

11.如权利要求7所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述初馏塔(12)顶部和精馏塔(16)中部之间设置有初馏冷凝器(14)。

12.如权利要求11所述的乙醇催化合成乙硫醇的装置,其特征在于,所述初馏冷凝器(14)与精馏塔(16)中部之间设置有初馏回流罐(15),所述初馏回流罐(15)分别与初馏塔(12)上部...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭毛晓春敖含龙洋李全民郭克雄郭诗聪黄云霞
申请(专利权)人:成都德美工程技术有限公司
类型:发明
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