一种甲硫醇钠生产装置的制作方法

本实用新型专利属于甲硫醇钠生产制备领域，具体涉及一种利用精制甲硫醇生产甲硫醇钠溶液的装置。

背景技术：

甲硫醇钠是一种无色透明的强碱性液体，有特殊臭味，可用于农药、医药、颜料中间体的原料，如农药西草净、灭多威以及有机中间体原料；食品添加剂蛋氨酸、维生素U、橡胶硫化剂的原料；硫化氢中毒的解毒剂；煤气、天然气的赋臭剂等。国内厂家通常使用的甲硫醇钠原料为20%的甲硫醇钠水剂，通过槽罐车运输到厂。由于其有效组分甲硫醇钠含量仅20%左右，其余为水，当原料运输距离较远时，相当于远距离运输了大量的水，物流成本大幅上涨，导致生产成本显著增加。

当前，国内的甲硫醇钠产品大都采用硫氢化钠为原料，与硫酸二甲酯或氯甲烷反应生成甲硫醇，再用液碱吸收得到甲硫醇钠产品。其中，硫酸二甲酯为剧毒原料，使用、储运过程有较大的安全隐患。硫酸二甲酯-硫氢化钠工艺最终甲硫醇钠的收率仅为75%~80%左右，且生产过程中产生大量含有机物的废水，对环境影响较大。氯甲烷-硫氢化钠工艺副产硫醚和大量含氯化钠、有机物的废水，后续处理较为困难。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种甲硫醇钠生产工艺及其对应装置，采用精制甲硫醇原料，通过两级吸收，得到甲硫醇钠成品。通过本工艺及装置，原先需要远距离运输20%甲硫醇钠水剂的厂家可改为运输甲硫醇，节约了大量物流成本；同时厂家可自由调配甲硫醇钠浓度，方便生产；装置生产过程中充分利用反应放热作为甲硫醇汽化需热，进一步节约了生产成本。本工艺及装置生产甲硫醇钠时无三废产生，避免了硫酸二甲酯法、氯甲烷法生产甲硫醇钠带来的环境污染问题。

本实用新型所述工艺以液碱和硫化氢含量H2S(wt%)≤0.01%的精制甲硫醇为原料，包含以下工艺过程：

甲硫醇汽化：精制甲硫醇经甲硫醇储罐进入一级换热器，与来自二级吸收塔底部采出的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液换热；甲硫醇被汽化后进入一级吸收塔；氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液温度由55-70℃被换热至20-30℃；

一级吸收：汽化后的甲硫醇自一级吸收塔下部进入；来自二级吸收塔的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液经换热器换热降温至20-30℃后由一级吸收塔上部进入吸收塔内；气液相在一级吸收塔内逆向接触混合；吸收得到的甲硫醇钠成品，由一级吸收塔底部采出；

二级吸收：来自一级吸收塔顶部的甲硫醇，由二级吸收塔下部进料口进入塔内；来自液碱储罐的液碱，由二级吸收塔上部进入吸收塔内，气液相在塔内逆向接触混合，甲硫醇被过量的液碱吸收完全，得到氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液，混合溶液由塔底采出，用中间泵送至换热器。

所述的甲硫醇汽化步骤中，甲硫醇与氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液分别在一级换热器的管程和壳层逆向流动换热，即甲硫醇自一级换热器的管程顶部进入，氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液自一级换热器的壳层底部进入。

所述的甲硫醇被汽化后经二级换热器进入一级吸收塔。

所述的甲硫醇汽化步骤中，氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液与液相甲硫醇的进料体积流量比为 混合溶液：甲硫醇=(3.5～4.1)：1。

所述的吸收过程中，吸收所采用的液碱初始浓度为NaOH（wt%）13%-15%，其中一级吸收塔加入的甲硫醇相对于一级吸收塔内氢氧化钠过量，以保证塔底采出的成品无游离碱，过量的甲硫醇由一级吸收塔顶部排出，进入二级吸收塔；二级吸收塔内氢氧化钠相对于甲硫醇过量，以保证甲硫醇被吸收完全。生产时控制二级吸收塔出料的氢氧化钠-甲硫醇钠溶液浓度为CH3SNa（wt%）12%～18%，NaOH（wt%）1%～5%。整个吸收过程中甲硫醇与氢氧化钠进料总质量比为甲硫醇：氢氧化钠=(1.20～1.22):1。

一种甲硫醇钠生产装置，该工艺所采用的装置至少包含以下设备：液碱储罐、甲硫醇储罐、换热器、吸收塔、机泵，且各设备按如下方式连接：

液碱储罐a通过碱进料泵c与二级吸收塔i上部碱进料口连接；二级吸收塔i底部采出口通过中间泵g与一级换热器e壳层进料口连接；一级换热器e壳层出料口通过管道与一级吸收塔h上部进料口连接；

甲硫醇储罐b通过甲硫醇进料泵d一级换热器e管程进料口连接；一级换热器e管程出料口通过管道与二级换热器f管程进料口连接；二级换热器f管程出料口通过管道与一级吸收塔h下部进气口连接；一级吸收塔h顶部出料口通过管道与二级吸收塔下部进气口连接，即可得到甲硫醇钠生产装置。

所述一级换热器e在正常运行时，管程物料为甲硫醇，壳层物料为二级吸收塔i采出的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液。

所述二级换热器f为备用换热器，炎热季节生产时汽化的甲硫醇可不经过二级换热器，直接将一级换热器e管程出料口与一级吸收塔h进气口连接；寒冷季节生产时甲硫醇汽化需热量不足，通过二级换热器用蒸汽进行补充供热。

所述的一级换热器e通过以上特定的连接方式，生产时管程为甲硫醇物料，壳层为二级吸收塔i采出的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液，实现了将反应放热用于汽化甲硫醇，节省了大量能耗。之所以采用二级吸收塔采出料而不用一级吸收塔采出料作为换热源，是由于一方面反应及放热主要在二级吸收塔中进行，另一方面一级吸收塔采出料甲硫醇钠浓度高，将其用于换热后可能出现低温结晶堵塞设备的情况。

所述的二级换热器f，可作为备用换热器，在夏季环境温度、液碱温度较高时，可只作缓冲作用；冬季环境温度、液碱温度低时，二级换热器可作为甲硫醇汽化补充热源。

所述的一级吸收塔h、二级吸收塔i，均采取液相为连续相，甲硫醇气相为分散相的吸收方式，且塔内装有矩鞍环填料，以利于甲硫醇被充分吸收。在一级吸收塔内，甲硫醇相对氢氧化钠过量，以保证一级吸收塔h塔底采出成品吸收饱和；过量的甲硫醇气体由一级吸收塔顶排出，进入二级吸收塔i继续吸收；二级吸收塔内氢氧化钠相对甲硫醇过量，以保证剩余甲硫醇被吸收完全。

所述的液碱储罐a中，正常生产时储有NaOH(wt%)浓度13%-15%的液碱，生产厂家可根据自身需要对碱液浓度进行适当调整，以生产出所需特定浓度的甲硫醇钠溶液。

所述的甲硫醇储罐b，用于储存精制甲硫醇，且要求甲硫醇物料中硫化氢含量H2S(wt%)≤0.01%，以保证生产出的甲硫醇钠溶液的硫化钠含量合格。

通过本发明提供的生产工艺及对应装置，可采用精制甲硫醇、48%工业液碱、软水为原料，制得不同浓度的甲硫醇钠溶液，产品浓度可由生产厂家自主调配；避免了需要甲硫醇钠原料的厂家远距离运输20%甲硫醇钠水剂，节约了大量物流成本；利用了甲硫醇吸收反应放热，降低了生产能耗；得到的产品中硫化物杂质含量低，产品质量好。

附图说明

图1为本实用新型所述工艺采用的装置的简易结构图。

a：液碱储罐；b：甲硫醇储罐；c：液碱进料泵；d：甲硫醇进料泵； e：一级换热器； f：二级换热器； g：中间泵； h：一级吸收塔； i：二级吸收塔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例来进一步说明本发明，但本实用新型专利要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

甲硫醇汽化：甲硫醇储罐b中的精制甲硫醇，经甲硫醇进料泵d泵入一级换热器e，与来自二级吸收塔i底部采出的甲硫醇-甲硫醇钠混合物料，分别在换热器e管程和壳层逆向流动换热。甲硫醇被汽化后进入二级换热器f；二级吸收塔采出物料温度由60℃被换热至20-30℃。当寒冷季节二级吸收塔采出物料温度较低时，由二级换热器f通过蒸汽对甲硫醇进行补充供热，以保证甲硫醇汽化完全。

一级吸收：汽化后的甲硫醇，由一级吸收塔h下部进入吸收塔内；来自二级吸收塔的液碱、甲硫醇钠混合溶液，经换热器e换热降温至20-30℃后由一级吸收塔h上部进入吸收塔内；气液相在塔内逆向接触混合，控制甲硫醇过量，保证溶液中氢氧化钠反应完全，采出产品中无游离碱存在。吸收得到的甲硫醇钠成品，由一级吸收塔底部采出；过量的甲硫醇由一级吸收塔顶部排出，进入二级吸收塔i。

二级吸收：来自一级吸收塔h顶部的甲硫醇，由二级吸收塔i下部进料口进入塔内；来自液碱储罐a的13%-15%液碱，由二级吸收塔上部进入吸收塔内，气液相在塔内逆向接触混合，甲硫醇被过量的液碱吸收完全，得到甲硫醇-甲硫醇钠混合溶液，混合溶液由塔底采出，用中间泵g送至一级换热器e。

采用本发明所述工艺及装置生产甲硫醇钠时，要求所用原料精制甲硫醇中，硫化氢含量H2S(wt%)≤0.01%，以保证生产出的产品硫化物指标合格。

夏季生产实例：夏季环境温度25℃以上时，某次生产期间，检测甲硫醇原料中硫化氢含量H2S(wt%) 0.001%；液碱储罐a内碱液温度28℃，浓度为14.3%，将此液碱作为原料碱进二级吸收塔吸收甲硫醇后，得到氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液，具体浓度为CH3SNa（wt%）16.3%，NaOH（wt%）3.8%，吸收后温度（二级吸收塔采出温度）为65.3℃。将此混合溶液连续泵入一级换热器与甲硫醇换热后，混合溶液温度降至27.4℃，甲硫醇在一级换热器内被汽化，汽化后温度16.6℃。此时甲硫醇已汽化完全，无需通过二级换热器补充加热，直接进入一级吸收塔，与混合溶液继续反应。吸收反应完毕后，得到甲硫醇钠成品，检测其外观无色清澈透明，各组分含量（wt%）为：CH3SNa 21.3%，Na2S 0.01%，NaOH 0.00%.

冬季生产实例：某次生产期间，检测环境温度-2℃，甲硫醇原料中硫化氢含量H2S(wt%) 0.002%；液碱储罐内碱液温度5℃，浓度为13.7%，将此液碱作为原料碱进二级吸收塔吸收甲硫醇后，得到的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液浓度（wt%）为：CH3SNa 16.7%，NaOH 2.9%，温度为42.5℃。将此混合溶液与甲硫醇在一级换热器换热后，混合溶液温度降至22.1℃，甲硫醇汽化不完全，温度7.2℃。此时将甲硫醇继续通入二级换热器，二级换热器壳层通入0.4MPa蒸汽，将甲硫醇汽化完全后再进行一级吸收。吸收完毕后，检测一级吸收塔底部采出的甲硫醇钠成品，外观无色清澈透明，各组分含量为：CH3SNa 20.5%，Na2S 0.01%，NaOH 0.00%.

实施例2

一种甲硫醇钠生产装置，该工艺所采用的装置至少包含以下设备：液碱储罐、甲硫醇储罐、换热器、吸收塔、机泵，且各设备按如下方式连接：

液碱储罐a通过碱进料泵c与二级吸收塔i上部碱进料口连接；二级吸收塔i底部采出口通过中间泵g与一级换热器e壳层进料口连接；一级换热器e壳层出料口通过管道与一级吸收塔h上部进料口连接；

甲硫醇储罐b通过甲硫醇进料泵d一级换热器e管程进料口连接；一级换热器e管程出料口通过管道与二级换热器f管程进料口连接；二级换热器f管程出料口通过管道与一级吸收塔h下部进气口连接；一级吸收塔h顶部出料口通过管道与二级吸收塔下部进气口连接，即可得到甲硫醇钠生产装置。

所述一级换热器e在正常运行时，管程物料为甲硫醇，壳层物料为二级吸收塔i采出的氢氧化钠-甲硫醇钠混合溶液。

所述二级换热器f为备用换热器，炎热季节生产时汽化的甲硫醇可不经过二级换热器，直接将一级换热器e管程出料口与一级吸收塔h进气口连接；寒冷季节生产时甲硫醇汽化需热量不足，通过二级换热器用蒸汽进行补充供热。