[發明專利]一種噻吩生產循環回收利用系統

在審

• 申請號: 202010937448.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN111939849A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 鄭孝海;劉公軍;李瑞英;張進;張乾;李明
• 申請（專利權）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: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

本發明公開了一種噻吩生產循環回收利用系統，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混合器的側部連通，硫磺進氣管道分兩支，分別與第一生產混合器和第二生產混合器的頂部連通，氣液物出口設于第二生產混合器的下方；焦油分離器內設有換熱器組件；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，噻吩從冷凝器的出口分離出；經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至丁二烯進氣管道，頂部出來的硫化氫氣體進入硫化氫回收站。本發明的目的是提供一種有效減少反應體系中焦油產生，提高噻吩收率和有效處理其它氫組分和重組分的生產系統。

技術領域

本發明涉及化工生產設備，具體涉及一種噻吩生產循環回收利用系統。

背景技術

噻吩(thiophene)，含有一個硫雜原子的五元雜環化合物。系統名1-硫雜-2,4-環戊二烯。從結構式上看，噻吩是一種雜環化合物，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，含量可高達數個百分點。工業上，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。由于噻吩性質較為活潑，在動物體內更容易代謝，因此在醫藥行業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溶劑，醫藥方面，很多噻吩的衍生物具有多種藥理活性逐步被人類發現，噻吩的衍生物正在逐步取代部分苯的衍生物。在農業上，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品，廣泛應用于化工及制藥行業，具有廣泛的市場和良好的經濟效益。據不完全統計，全世界每年生產消費噻吩及其衍生物約8000余噸。其中消費的主要領域有醫藥合成、農藥合成、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，且生產過程中大量使用硫酸，對設備腐蝕相當嚴重；不僅生產成本極高，而且產品質量差、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。該工藝產品質量高、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年代就已經淘汰該工藝。