一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法.pdf

本发明公开了一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法。该方法为粗环丁烯砜与溶剂混合配制烯砜溶液，烯砜溶液与氮气混合经一段脱硫混合器（2）、一段脱硫分离器（3），烯砜溶液中二氧化硫被氮气夹带出，含量降至约0.05%；一段脱硫后残留在烯砜溶液中的二氧化硫在二段脱硫混合器（12）中被碱液中和，二段脱硫后的烯砜溶液经过滤器（13）虑出不溶物后与氢气、均相催化剂汇合进入加氢环管反应器（14）进行加氢反应；反应产物分离出未反应氢气可获得粗品环丁砜；夹带二氧化硫的氮气经洗涤、分离后分别排出装置回收利用；本发明提出的粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法生产过程稳定，生产能力及操作弹性大，原料利用率高，产品质量好。

权利要求书
1.  一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于所述的工艺包括以下生产装置及操作方法：
生产装置包括：溶剂分散器（1）、一段脱硫混合器（2）、一段脱硫分离器（3）、脱硫泵（4）、氮气洗涤器（5）、洗涤分离罐（6）、吸收液罐（7）、吸收液泵（8）、加热器（9）、二氧化硫闪蒸罐（10）、冷却器（11）、二段脱硫混合器（12）、过滤器（13）、加氢环管反应器（14）、背压阀（15）、环丁砜分离罐（16）、设备间连接管线、控制仪表及附件；
操作方法包括：
液态粗环丁烯砜与溶剂按比例进入溶剂分散器（1）制备烯砜溶液；烯砜溶液和脱硫泵（4）返回的烯砜溶液及氮气汇合进入一段脱硫混合器（2）充分混合，使烯砜溶液中的二氧化硫转移到氮气中；出一段脱硫混合器（2）的物料在一段脱硫分离器（3）中进行两相分离，液相经脱硫泵（4）一部分采出进入二段脱硫混合器（12）继续脱硫，另一部分循环至一段脱硫混合器（2）入口；液相（烯砜溶液）中二氧化硫的含量由循环-采出比控制，循环-采出比越大，二氧化硫含量越低；经过一段脱硫将烯砜溶液中二氧化硫含量降至约0.05%（质量分数）；
夹带二氧化硫的氮气由一段脱硫分离器（3）的气相出口排出与来自吸收液泵（8）的吸收液经氮气洗涤器（5）充分混合、洗涤，于洗涤分离罐（6）气相出口排出，洗涤后的氮气可排空也可循环利用；夹带在氮气中的二氧化硫被吸收液吸收后经洗涤分离罐（6）进入吸收液罐（7）；富集二氧化硫的吸收液经吸收液泵（8）加压、加热器（9）加热于二氧化硫闪蒸罐（10）中闪蒸释放出二氧化硫后经冷却器（11）回到吸收液罐（7）；二氧化硫闪蒸罐（10）释放出的二氧化硫回收利用；
经一段脱硫后的烯砜溶液与碱液混合进入二段脱硫混合器（12），控制碱液流量，使烯砜溶液中残余的二氧化硫（亚硫酸根）被中和；
二段脱硫后的烯砜溶液经过滤器（13）虑出不溶物后与氢气、均相催化剂汇合进入加氢环管反应器（14），在加氢环管反应器（14）中进行加氢反应，背压阀（15）控制加氢反应压力；反应产物经环丁砜分离罐（16）将过量氢气分离并循环利用，环丁砜分离罐（16）所得液相经分离精制得环丁砜。

2.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于加氢环管反应器（14）带或不带夹套，管内为空管或设置动、静态混合元件。

3.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于溶剂分散器（1）、一段脱硫混合器（2）、氮气洗涤器（5）、二段脱硫混合器（12）为喷射混合器、搅拌釜或其它混合装置。

4.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于加氢环管反应器（14）可用搅拌釜、塔式反应器代替。

5.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于物料在各设备间流动的推动力由泵、压缩机、位差或压强差提供。

6.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于溶剂为水、甲醇等惰性溶剂，优选为水。

7.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于吸收液为环丁砜、水、碱液等，优选环丁砜。

8.  根据权利要求1所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，其特征在于均相催化剂为液相、有催化加氢作用的催化剂，优选齐格勒-纳塔型均相加氢催化剂。

说明书一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法
技术领域
    本发明涉及到一种溶剂的制备方法，特别涉及 一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法。
背景技术
环丁砜是一种优良的耐高温、非质子极性溶剂，可与水、丙酮、甲苯等互溶，是芳烃抽提工艺中的理想溶剂。环丁砜还可用于酸性气体净化与回收、萃取精馏溶剂、聚合物溶剂及各类反应溶剂，另外在造纸工业、油脂工业、电子工业和纺织工业等领域均匀应用，是一种用途十分广泛的精细化学品。
工业上环丁砜一般是由环丁烯砜催化加氢制备的。粗品环丁烯砜中因含有过量的二氧化硫，需在催化加氢之前脱出二氧化硫。GB1123533、US3622598、US5030737、CN102020632A公开的脱硫和加氢过程均为采用釜式反应器或塔式反应器，生产过程均为间歇操作过程。
发明内容
    本发明的目的在于提供一种以粗环丁烯砜为原料脱硫、加氢合成环丁烯砜的连续工艺。本发明采用两段脱硫、二氧化硫回收、环管反应器加氢，使由粗环丁烯砜脱硫与加氢合成环丁砜实现连续化生产，脱硫彻底、原料利用率高，生产效率高、停留时间可控、操作弹性大、无环境污染。
    本发明的技术方案如下：
一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，包括以下生产装置及使用方法：
A．            生产装置包括：溶剂分散器、一段脱硫混合器、一段脱硫分离器、脱硫泵、氮气洗涤器、洗涤分离罐、吸收液罐、吸收液泵、加热器、二氧化硫闪蒸罐、冷却器、二段脱硫混合器、过滤器、加氢环管反应器、背压阀、环丁砜分离罐、设备间连接管线、控制仪表及附件；
B．            操作方法包括：
a．            液态粗环丁烯砜与溶剂按比例进入溶剂分散器制备烯砜溶液；烯砜溶液和脱硫泵返回的烯砜溶液及氮气汇合进入一段脱硫混合器充分混合，使烯砜溶液中的二氧化硫转移到氮气中；出一段脱硫混合器的物料在一段脱硫分离器中进行两相分离，液相经脱硫泵一部分采出进入二段脱硫混合器继续脱硫，另一部分循环至一段脱硫混合器入口；液相（烯砜溶液）中二氧化硫的含量由循环-采出比控制，循环-采出比越大，二氧化硫含量越低；经过一段脱硫将烯砜溶液中二氧化硫含量降至约0.05%（质量分数）；
b．            夹带二氧化硫的氮气由一段脱硫分离器的气相出口排出与来自吸收液泵的吸收液经氮气洗涤器充分混合、洗涤，于洗涤分离罐气相出口排出，洗涤后的氮气可排空也可循环利用；夹带在氮气中的二氧化硫被吸收液吸收后经洗涤分离罐进入吸收液罐；富集二氧化硫的吸收液经吸收液泵加压、加热器加热于二氧化硫闪蒸罐中闪蒸释放出二氧化硫后经冷却器回到吸收液罐；二氧化硫闪蒸罐释放出的二氧化硫回收利用；
c．            经一段脱硫后的烯砜溶液与碱液混合进入二段脱硫混合器，控制碱液流量，使烯砜溶液中残余的二氧化硫（亚硫酸根）被中和；
d．            二段脱硫后的烯砜溶液经过滤器虑出不溶物后与氢气、均相催化剂汇合进入加氢环管反应器，在加氢环管反应器中进行加氢反应，背压阀控制加氢反应压力；反应产物经环丁砜分离罐将过量氢气分离并循环利用，环丁砜分离罐所得液相经分离精制得环丁砜；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，加氢环管反应器带或不带夹套，管内为空管或设置动、静态混合元件；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，溶剂分散器、一段脱硫混合器、氮气洗涤器、二段脱硫混合器为喷射混合器、搅拌釜或其它混合装置；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，加氢环管反应器可用搅拌釜、塔式反应器代替；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，物料在各设备间流动的推动力由泵、压缩机、位差或压强差提供；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，溶剂为水、甲醇等惰性溶剂，优选为水；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，吸收液为环丁砜、水、碱液等，优选环丁砜；
所述的一种粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法，均相催化剂为液相、有催化加氢作用的催化剂，优选齐格勒-纳塔型均相加氢催化剂。
    本发明的优点是：
1. 可使由粗环丁烯砜脱硫与加氢合成环丁砜实现连续化生产，生产效率高，操作弹性大、原料利用率高，无环境污染。
2. 采用环管反应器加氢，传热传质效果好，停留时间可控，操作弹性大。
3. 采用两段脱硫、自动化控制的二段脱硫，使脱硫更彻底，有利于延长加氢催化剂寿命和提高产品质量。
4. 采用氮气循环洗涤、二氧化硫回收利用，使未转化原料最大化回收，原料利用率高，无环境污染。
附图说明
图1是粗环丁烯砜制取环丁砜的连续生产方法实施例1的生产装置及流程示意图。
具体实施方式
实施例1
生产装置包括：溶剂分散器1、一段脱硫混合器2、一段脱硫分离器3、脱硫泵4、氮气洗涤器5、洗涤分离罐6、吸收液罐7、吸收液泵8、加热器9、二氧化硫闪蒸罐10、冷却器11、二段脱硫混合器12、过滤器13、加氢环管反应器14、背压阀15、环丁砜分离罐16、设备间连接管线、控制仪表及附件；溶剂分散器1为连续搅拌釜，一段脱硫混合器2、氮气洗涤器5、二段脱硫混合器12为喷射器；加氢环管反应器15为夹套内带强化传热的扰流元件，管内安装静态混合元件的环管反应器；操作方法包括以下4个工序：1）液态粗环丁烯砜与溶剂按比例进入溶剂分散器1制备烯砜溶液；烯砜溶液和脱硫泵4返回的烯砜溶液及氮气汇合进入一段脱硫混合器2充分混合，使烯砜溶液中的二氧化硫转移到氮气中；出一段脱硫混合器2的物料在一段脱硫分离器3中进行两相分离，液相经脱硫泵4一部分采出进入二段脱硫混合器12继续脱硫，另一部分循环至一段脱硫混合器2入口；液相（烯砜溶液）中二氧化硫的含量由循环-采出比控制，循环-采出比越大，二氧化硫含量越低；经过一段脱硫将烯砜溶液中二氧化硫含量降至约0.05%（质量分数）；2）夹带二氧化硫的氮气由一段脱硫分离器3的气相出口排出与来自吸收液泵8的吸收液经氮气洗涤器5充分混合、洗涤，于洗涤分离罐6气相出口排出，洗涤后的氮气可排空也可循环利用；夹带在氮气中的二氧化硫被吸收液吸收后经洗涤分离罐6进入吸收液罐7；富集二氧化硫的吸收液经吸收液泵8加压、加热器9加热于二氧化硫闪蒸罐10中闪蒸释放出二氧化硫后经冷却器11回到吸收液罐7；二氧化硫闪蒸罐10释放出的二氧化硫回收利用；3）经一段脱硫后的烯砜溶液与碱液混合进入二段脱硫混合器12，控制碱液流量，使烯砜溶液中残余的二氧化硫（亚硫酸根）被中和；4）二段脱硫后的烯砜溶液经过滤器13虑出不溶物后与氢气、均相催化剂汇合进入加氢环管反应器14，在加氢环管反应器14中进行加氢反应，背压阀15控制加氢反应压力；反应产物经环丁砜分离罐16将过量氢气分离并循环利用，环丁砜分离罐16所得液相经分离精制可得环丁砜；实施例1如图1所示。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于加氢环管反应器14为夹套带强化传热扰流元件，管内为空管的环管反应器；
实施例3
    实施例3与实施例1基本相同，不同之处在于一段脱硫混合器2、氮气洗涤器5、二段脱硫混合器12为内置扰流元件的管式混合器。