[發(fā)明專利]一種噻吩生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111939848A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 張進;劉公軍;張乾;李瑞英;李明;王鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 泰安科賽爾化學科技有限公司
• 主分類號: B01J12/00
• 分類號: B01J12/00;B01F13/10;B01F3/02;C01B17/16;C07D333/10
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

本發(fā)明公開了一種噻吩生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)，混合器在反應管道上前后設置兩個，丁二烯進氣管道與所述第一生產(chǎn)混合器的側(cè)部連通，硫磺進氣管道分兩支，分別與第一生產(chǎn)混合器和第二生產(chǎn)混合器的頂部連通，氣液物出口設于第二生產(chǎn)混合器的下方；焦油分離器內(nèi)設有換熱器組件；從焦油分離器的氣體出口的頂端出來的氣液混合物進入冷凝器內(nèi)，噻吩從冷凝器的出口分離出；經(jīng)冷凝器處理后的氣液混合物依次進入兩個加壓降溫處理器；從第二個加壓降溫處理器出來的液化氣通過管道循環(huán)至丁二烯進氣管道。本發(fā)明的目的是提供一種有效減少反應體系中焦油產(chǎn)生，提高噻吩收率和有效處理其它氫組分和重組分的生產(chǎn)系統(tǒng)。

技術領域

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)設備，具體涉及一種噻吩生產(chǎn)循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術

噻吩(thiophene)，含有一個硫雜原子的五元雜環(huán)化合物。系統(tǒng)名1-硫雜-2,4-環(huán)戊二烯。從結(jié)構(gòu)式上看，噻吩是一種雜環(huán)化合物，也是一種硫醚。分子式C4H4S，分子量84.14。熔點-38℃，沸點84℃，密度1.051g/cm3。在常溫下，噻吩是一種無色、有惡臭、能催淚的液體。噻吩天然存在于石油中，含量可高達數(shù)個百分點。工業(yè)上，用于乙基醇類的變性。和呋喃一樣，噻吩是芳香性的。硫原子2對孤電子中的一對與2個雙鍵共軛，形成離域Π鍵。噻吩的芳香性僅略弱于苯。天然噻吩主要存在于煤焦油和頁巖油中，焦化的粗苯含噻吩大約0.5％。早期噻吩產(chǎn)品都是從粗苯中分離出來，純度很低，一般在98％左右。噻吩具有芳香性，可代替苯用作制取燃料和塑料的原料。由于噻吩性質(zhì)較為活潑，在動物體內(nèi)更容易代謝，因此在醫(yī)藥行業(yè)賦予了噻吩更特殊的用途。主要用于合成噻吩乙吡啶、噻吩二胺、先鋒霉素等。噻吩是性能良好的工業(yè)溶劑，醫(yī)藥方面，很多噻吩的衍生物具有多種藥理活性逐步被人類發(fā)現(xiàn)，噻吩的衍生物正在逐步取代部分苯的衍生物。在農(nóng)業(yè)上，噻吩的磺酰脲類衍生物是超高效、低毒的新型除草劑，噻吩還可以作為殺蟲劑、滅菌劑、生物生長促進劑等用劑的合成原料。

噻吩作為一種重要的基礎化工產(chǎn)品，廣泛應用于化工及制藥行業(yè)，具有廣泛的市場和良好的經(jīng)濟效益。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年生產(chǎn)消費噻吩及其衍生物約8000余噸。其中消費的主要領域有醫(yī)藥合成、農(nóng)藥合成、染料合成，β位噻吩衍生物還用于香料合成。

噻吩最早是從煤焦油的苯餾分的酸洗液中提取，但其分離工藝復雜，且生產(chǎn)過程中大量使用硫酸，對設備腐蝕相當嚴重；不僅生產(chǎn)成本極高，而且產(chǎn)品質(zhì)量差、純度低，噻吩含量只有95％-98％，其中含有難以分離的苯，無法滿足制藥行業(yè)對原料的要求。由于以上種種問題存在，該方法已被淘汰，并被化學合成工藝所取代。

噻吩化學合成工藝主要有四種：丁烷-硫化氫工藝(Socony-Vacuum法)、呋喃-硫化氫工藝、丁烷-硫磺工藝、C4化合物-二硫化碳工藝。

丁烷-硫化氫工藝(Socony-Vacuum法)以丁烷和硫化氫為原料，在600℃下，無需催化劑環(huán)化制取噻吩，收率在40％左右。包括一硫磺或黃鐵礦代替硫化氫進行反應在內(nèi)的多個變種工藝，是國外最早的化學合成噻吩的工藝。

同時丁烷(或混合C4)為廉價的煉油廠副產(chǎn)品，硫化氫屬于煉廠酸性廢氣。用于合成噻吩屬于廢物再利用，原料價格低廉，但該法存在收率低、腐蝕性強、污染大、噻吩焦油處理困難等缺陷，于上世紀50年代已被國外淘汰。

呋喃-硫化氫工藝是以呋喃和硫化氫為原料，在300—400℃下，用雜多酸處理過的金屬氧化物作為催化劑進行氣相反應制得噻吩，同時可以以甲基呋喃代替呋喃制備甲基噻吩。該工藝產(chǎn)品質(zhì)量高、收率好、催化劑壽命長且不需要再生，但呋喃價格昂貴，生產(chǎn)地需有硫化氫資源，原料成本高，目前已被棄用。

丁烷-硫磺工藝是將丁烷與硫磺在600℃的高溫、無催化劑條件下的連續(xù)反應的方法，不需要在外部加熱，高收率生成噻吩。按丁烷計算，收率約40％，同時產(chǎn)生大體量的具有強烈臭味的噻吩焦油。該工藝存在腐蝕性強、污染大、噻吩焦油處理難度大等缺點，國外于上世紀50年代就已經(jīng)淘汰該工藝。