一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法与流程

1.本发明属于化工技术领域，具体涉及一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法。


背景技术：

2.二甲基二硫是一种重要的化工产品，它可广泛地应用于制取农药杀虫剂的中间体：在石油工业中，可用作乙烷裂解炉的防腐和防焦剂，汽油加氢催化中的硫化剂，苯核脱羟基反应中氢化裂解的抑制剂；在橡胶工业中，可用作溶剂、再生剂、软化剂及增塑剂等；此外，二甲基二硫还可用作燃料、润滑添加剂及一些有机化学反应的抑制剂等。国内工业化生产一般采用甲硫醇法和硫酸二甲酯法，采用甲硫醇法生产过程中普遍存在生产装置技术落后、反应效率低、硫醇合成尾气回收困难、有效组分损失量大问题，规模较小并且污染较大的问题。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供了一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法。
4.本发明采用的技术方案是：一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，包括以下步骤：步骤1、氮气经过氮气风机加压后进入电加热器加热，加热后的氮气进入蒸汽加热器再次加热后进入硫醇反应器对其进行加热，氮气从硫醇反应器排出后经过氮气水冷器进行降温后返回至氮气风机，氮气对硫醇反应器循环升温至180℃-220℃后，停止氮气加热系统；步骤2、启动熔盐泵，熔盐从熔盐槽进入硫醇反应器对其进行继续加热，熔盐从硫醇反应器出来后返回熔盐槽，熔盐对硫醇反应器循环加热至340℃-380℃；步骤3、硫化氢和甲醇进入硫醇反应器在催化剂钨酸钾作用下反应生成甲硫醇、甲硫醚和水，硫化氢与甲醇进料摩尔比为1.0-1.3:1.0，压力0.2-0.4mpa、温度为340℃-380℃；步骤4、硫醇反应器中的甲硫醇、甲硫醚和水进入精馏塔进行精馏，精馏后的甲硫醚输送至甲硫醚反应器与硫化氢进行反应生成甲硫醇，精馏后的甲硫醇和甲硫醚反应器中的甲硫醇输送至高压塔，高压塔操作压力为1.80-1.90mpa，将甲硫醇中的硫化氢气体分离后输送至硫化塔；步骤5、向装有催化剂硫化钠的硫化塔内填充浸泡液，保持催化剂硫化钠沉浸在硫化塔浸泡液中，并往其中喷射喷淋液，硫化塔底部连续通入甲硫醇，在催化剂硫化钠的作用下反应生成二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫及硫化氢气体，硫化氢气体返回至硫醇反应器循环利用，二甲基二硫、二甲基三硫和二甲基多硫的混合溶液通过二级精馏最终得到99.9%以上的二甲基二硫。
5.进一步地，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，还包括以下步骤：硫醇反应器中的合成尾气通过甲醇吸收塔利用低温甲醇吸收硫化氢，再利用硫化氢解析塔解析出硫
化氢气体返回至硫醇反应器（18）继续反应。
6.进一步地，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，步骤2中启动熔盐泵加热前用管道电加热器将熔盐管线预热至180℃-220℃。
7.进一步地，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，蒸汽加热器在步骤1中用于加热氮气，在步骤3中用于加热甲醇和硫化氢的混合气。
8.优选的，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，步骤5中的浸泡液为包含二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫的溶液。
9.优选的，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，步骤5中的喷淋液为包含液态硫磺、二甲基三硫和二甲基多硫的溶液。
10.进一步地，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，步骤5中通过二级精馏后二甲基三硫、二甲基多硫作为液态硫磺的溶剂循环使用。
11.进一步地，所述甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，解析塔包括解析塔水冷器，解析塔水冷器与解析塔塔身直接连接，高压塔包括高压塔水冷器，高压塔水冷器与高压塔塔身直接连接。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，可实现硫化氢规模化利用，同时也为石油化工、煤化工的硫化氢综合利用提供了新的思路；采用低温甲醇吸收甲硫醇合成尾气中的硫化氢等有效气体，吸收液解析出硫化氢气体回收利用，吸收液甲醇经过解析后输送至硫醇反应器参加反应；甲硫醇采用高压精馏工艺，精馏尾气返回甲硫醇合成再利用；硫化塔反应得到的硫化氢气体返回至硫醇反应器循环使用，硫化塔反应生成的二甲基三硫、二甲基多硫又可作为硫化塔进料与甲硫醇反应生成二甲基二硫，提高了硫化氢的回收利用；通过氮气预热、熔盐加热的方式避免了催化剂升温过快导致催化剂活性下降或使用寿命减少。本发明生产装置技术先进、反应效率高、有效组分利用率大并且污染小。
附图说明
13.图1为本发明的工艺流程图。
14.图中：1.氮气风机；2.电加热器；3.蒸汽加热器；4.硫醇反应器；5.氮气水冷器；6.熔盐泵；7.熔盐槽；8.精馏塔；9.甲硫醚反应器；10.高压塔；11.硫化塔；12.甲醇吸收塔；13.硫化氢解析塔；14.管道电加热器；15.解析塔水冷器；16.高压塔水冷器。
具体实施方式
15.为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
16.实施例1：请参阅图1，一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，包括以下步骤：步骤1、氮气经过氮气风机1加压后进入电加热器2加热，加热后的氮气进入蒸汽加热器3再次加热后进入硫醇反应器4对其进行加热，氮气从硫醇反应器4排出后经过氮气水冷器5进行降温后返回至氮气风机1，氮气对硫醇反应器4循环升温至180℃后，停止氮气加热系统；
步骤2、用管道电加热器14将熔盐管线预热至180℃，避免管道升温速度过快导致管道膨胀受损，启动熔盐泵6，熔盐从熔盐槽7进入硫醇反应器4对其进行继续加热，熔盐从硫醇反应器4出来后返回熔盐槽7，熔盐对硫醇反应器4循环加热至340℃，先氮气加热，后用熔盐加热可避免直接使用熔盐给催化剂升温过快导致催化剂活性下降或使用寿命减少；步骤3、硫化氢和甲醇进入蒸汽加热器3加热甲醇和硫化氢的混合气，保证进入硫醇反应器的甲醇和硫化氢混合均匀和热量充足，保障硫醇合成反应条件。加热后的硫化氢和甲醇进入硫醇反应器4在催化剂钨酸钾作用下反应生成甲硫醇、甲硫醚和水，硫化氢与甲醇进料摩尔比为1:1，压力0.2，温度为340℃。硫醇反应器4中的合成尾气通过甲醇吸收塔12利用低温甲醇吸收硫化氢，再利用硫化氢解析塔13解析出硫化氢气体返回至硫醇反应器4继续反应。其中硫化氢解析塔13包括解析塔水冷器15，解析塔水冷器9与硫化氢解析塔13塔身直接连接，高压塔10包括高压塔水冷器16，高压塔水冷器16与高压塔10塔身直接连接，避免了物料管道传输造成的泄漏，增加了设备安全性；步骤4、硫醇反应器4中的甲硫醇、甲硫醚和水进入精馏塔8进行精馏，精馏后的甲硫醚输送至甲硫醚反应器9与硫化氢进行反应生成甲硫醇，精馏后的甲硫醇和甲硫醚反应器9中的甲硫醇输送至高压塔10，高压塔10操作压力为1.80mpa，将甲硫醇中的硫化氢气体分离后输送至硫化塔11，高压塔10通过高压精馏后将硫化氢气体分离再利用，同时提高精甲硫醇的纯度，有利于硫化塔反应；步骤5、向装有催化剂硫化钠的硫化塔11内填充包含二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫溶液的浸泡液，保持催化剂硫化钠沉浸在硫化塔11浸泡液中，并往其中喷射包含液态硫磺、二甲基三硫和二甲基多硫溶液的喷淋液，硫化塔11底部连续通入甲硫醇，在催化剂硫化钠的作用下反应生成二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫及硫化氢气体，硫化氢气体返回至硫醇反应器4循环利用，二甲基二硫、二甲基三硫和二甲基多硫的混合溶液通过二级精馏最终得到99.91%的二甲基二硫，通过二级精馏后二甲基三硫、二甲基多硫作为液态硫磺的溶剂循环使用。
17.实施例2：请参阅图1，一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，包括以下步骤：步骤1、氮气经过氮气风机1加压后进入电加热器2加热，加热后的氮气进入蒸汽加热器3再次加热后进入硫醇反应器4对其进行加热，氮气从硫醇反应器4排出后经过氮气水冷器5进行降温后返回至氮气风机1，氮气对硫醇反应器4循环升温至200℃，停止氮气加热系统；步骤2、用管道电加热器14将熔盐管线预热至200℃，启动熔盐泵6，熔盐从熔盐槽7进入硫醇反应器4对其进行继续加热，熔盐从硫醇反应器4出来后返回熔盐槽7，熔盐对硫醇反应器4循环加热至360℃；步骤3、硫化氢和甲醇进入蒸汽加热器3 加热甲醇和硫化氢的混合气，加热后的硫化氢和甲醇进入硫醇反应器4在催化剂钨酸钾作用下反应生成甲硫醇、甲硫醚和水，硫化氢与甲醇进料摩尔比为1.1:1.0，压力为0.3mpa，温度为360℃。硫醇反应器4中的合成尾气通过甲醇吸收塔12利用低温甲醇吸收硫化氢，再利用硫化氢解析塔13解析出硫化氢气体返回至硫醇反应器4继续反应。其中硫化氢解析塔13包括解析塔水冷器15，解析塔水冷器9与硫化氢解析塔13塔身直接连接，高压塔10包括高压塔水冷器16，高压塔水冷器16与高压塔10
塔身直接连接；步骤4、硫醇反应器4中的甲硫醇、甲硫醚和水进入精馏塔8进行精馏，精馏后的甲硫醚输送至甲硫醚反应器9与硫化氢进行反应生成甲硫醇，精馏后的甲硫醇和甲硫醚反应器9中的甲硫醇输送至高压塔10，高压塔10操作压力为1.88mpa，将甲硫醇中的硫化氢气体分离后输送至硫化塔11，高压塔10通过高压精馏后将硫化氢气体分离再利用，同时提高精甲硫醇的纯度，有利于硫化塔反应；步骤5、向装有催化剂硫化钠的硫化塔11内填充包含二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫溶液的浸泡液，保持催化剂硫化钠沉浸在硫化塔11浸泡液中，并往其中喷射包含液态硫磺、二甲基三硫和二甲基多硫溶液的喷淋液，硫化塔11底部连续通入甲硫醇，在催化剂硫化钠的作用下反应生成二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫及硫化氢气体，硫化氢气体返回至硫醇反应器4循环利用，二甲基二硫、二甲基三硫和二甲基多硫的混合溶液通过二级精馏最终得到99.96%的二甲基二硫，通过二级精馏后二甲基三硫、二甲基多硫作为液态硫磺的溶剂循环使用。
18.实施例3：请参阅图1，一种甲硫醇硫化法生产二甲基二硫的方法，包括以下步骤：步骤1、氮气经过氮气风机1加压后进入电加热器2加热，加热后的氮气进入蒸汽加热器3再次加热后进入硫醇反应器4对其进行加热，氮气从硫醇反应器4排出后经过氮气水冷器5进行降温后返回至氮气风机1，氮气对硫醇反应器4循环升温至220℃后，停止氮气加热系统；步骤2、用管道电加热器14将熔盐管线预热至220℃，启动熔盐泵6，熔盐从熔盐槽7进入硫醇反应器4对其进行继续加热，熔盐从硫醇反应器4出来后返回熔盐槽7，熔盐对硫醇反应器4循环加热至380℃；步骤3、硫化氢和甲醇进入蒸汽加热器3加热甲醇和硫化氢的混合气，加热后的硫化氢和甲醇进入硫醇反应器4在催化剂钨酸钾作用下反应生成甲硫醇、甲硫醚和水，硫化氢与甲醇进料摩尔比为1.0-1.3:1.0，压力0.2-0.4mpa、温度为340℃-380℃。硫醇反应器4中的合成尾气通过甲醇吸收塔12利用低温甲醇吸收硫化氢，再利用硫化氢解析塔13解析出硫化氢气体返回至硫醇反应器4继续反应。其中硫化氢解析塔13包括解析塔水冷器15，解析塔水冷器9与硫化氢解析塔13塔身直接连接，高压塔10包括高压塔水冷器16，高压塔水冷器16与高压塔10塔身直接连接。
19.步骤4、硫醇反应器4中的甲硫醇、甲硫醚和水进入精馏塔8进行精馏，精馏后的甲硫醚输送至甲硫醚反应器9与硫化氢进行反应生成甲硫醇，精馏后的甲硫醇和甲硫醚反应器9中的甲硫醇输送至高压塔10，高压塔10操作压力为1.90mpa，将甲硫醇中的硫化氢气体分离后输送至硫化塔11，高压塔10通过高压精馏后将硫化氢气体分离再利用，同时提高精甲硫醇的纯度，有利于硫化塔反应；步骤5、向装有催化剂硫化钠的硫化塔11内填充包含二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫溶液的浸泡液，保持催化剂硫化钠沉浸在硫化塔11浸泡液中，并往其中喷射包含液态硫磺、二甲基三硫和二甲基多硫溶液的喷淋液，硫化塔11底部连续通入甲硫醇，在催化剂硫化钠的作用下反应生成二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫及硫化氢气体，硫化氢气体返回至硫醇反应器4循环利用，二甲基二硫、二甲基三硫和二甲基多硫的混合溶液通过二
级精馏最终得到99.92%的二甲基二硫，通过二级精馏后二甲基三硫、二甲基多硫作为液态硫磺的溶剂循环使用。
20.本发明的工作原理及使用流程：氮气经过氮气风机1加压后进入电加热器2加热，加热后的氮气进入蒸汽加热器3再次加热后进入硫醇反应器4对其进行加热，硫醇反应器4排出的气体经过氮气水冷器5降温后返回至氮气风机1循环升温；运行管道电加热器14对熔盐管线升温，当硫醇反应器4及熔盐管线升温至180℃-220℃后，停加热系统。运行熔盐泵6对硫醇反应器4升温到340℃-380℃，硫化氢和甲醇开始进料，物料进入硫醇反应器4在催化剂钨酸钾作用下反应生成甲硫醇、甲硫醚、水，硫化氢与甲醇进料摩尔比为1.0-1.3:1.0，压力0.2-0.4mpa、温度为340℃-380℃，硫醇反应器4副产的硫醚通过精馏后输送至甲硫醚反应器9与硫化氢进行反应生成甲硫醇，甲硫醇通过高压塔10将溶解物硫化氢气体脱出，高压塔10操作压力1.80-1.90mpa，硫化氢气体返回至硫醇反应器4继续反应。将合成尾气通过甲醇吸收塔12利用低温甲醇吸收硫化氢，再利用硫化氢解析塔13解析出硫化氢气体返回至硫醇反应器4继续反应。向装有催化剂硫化钠的硫化塔11内填充含二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫的混合溶液，保持催化剂沉浸在塔内溶液中，并往其中喷射液态硫磺、二甲基三硫和二甲基多硫的混合溶液，硫化塔11底部连续通入甲硫醇，在催化剂的作用下反应生成二甲基二硫、二甲基三硫、二甲基多硫及硫化氢气体，硫化氢气体返回至硫醇反应器4循环利用，产出混合溶液通过二级精馏将二甲基三硫、二甲基多硫作为液硫的溶剂循环使用，最终得到的二甲基二硫纯度达到99.9%以上。
21.显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。