專利名稱：一種巰基烷基醇合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化合物合成領(lǐng)域，及一種利用廢氣生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的環(huán)保資源利用 領(lǐng)域，具體涉及一種巰基烷基醇合成方法。
背景技術(shù)：
硫化氫產(chǎn)生于天然氣凈化、石油煉制，以及制煤氣、制革、制藥、造紙、合成化 學(xué)纖維等生產(chǎn)過程。硫化氫是無色氣體，有刺激性惡臭，易揮發(fā)，燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰。硫化氫是大氣的主要污染物之一，不僅危害人體健康，還會(huì)嚴(yán)重腐蝕設(shè)備等。處理 硫化氫成熟的方法是克勞斯法先把1/3硫化氫氧化成二氧化硫，再使它在轉(zhuǎn)化爐內(nèi)同剩 余硫化氫反應(yīng)，可直接從氣相制取熔融硫。此方法從環(huán)保方面是可取的，但是從經(jīng)濟(jì)上是不 合算的。因?yàn)榭藙谒狗ㄐ枰^大的設(shè)備投入，同時(shí)消耗大量能源，得到附加值很低的硫磺。目前處理硫化氫的克勞斯法存在設(shè)備投入大、產(chǎn)品硫磺附加值低的問題以及硫化 氫解吸過程需要消耗大量能量的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了解決目前處理硫化氫的克勞斯法存在設(shè)備投入大、能源消耗 高，產(chǎn)品硫磺附加值低的問題；而提供一種巰基烷基醇合成方法。本發(fā)明中巰基烷基醇合成方法是按下述步驟進(jìn)行的巰基烷基醇合成方法是按下 述步驟進(jìn)行的一、將含有硫化氫的副產(chǎn)物酸氣進(jìn)行壓縮冷卻脫水(或者壓縮冷卻脫水后 吸附干燥)，然后用質(zhì)量濃度為0. 019Γ90%的催化劑溶液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催 化劑溶劑質(zhì)量比為1:廣10，得到含硫化氫的催化劑溶劑，所述催化劑溶液中催化劑為有機(jī) 胺類、苛性堿類、分子篩或強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，催化劑溶液中溶劑為低碳醇類、巰基烷 基醇或硫代二甘醇類；二、將環(huán)氧化合物與含硫化氫的催化劑溶劑按環(huán)氧化合物和硫化氫 的質(zhì)量比為1 ι. 0Γ1. 2的比例通入管式反應(yīng)器中，在3(T50°C條件下反應(yīng)3(T50min，然后 精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再減壓精餾后得到巰基烷基醇。本發(fā)明通過脫水(或者脫水后干燥)對(duì)硫化氫廢氣進(jìn)行凈化處理后，硫化氫不需要 從催化劑溶劑中解吸出來，直接作為原料參與后面的合成反應(yīng)，節(jié)省了解吸過程需要消耗 大量的能量；同時(shí)，硫化氫作為原料之一降低了后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高了硫化氫利用的經(jīng) 濟(jì)效益，經(jīng)精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，溶劑、催化劑作為酸氣凈化處理介質(zhì) 循環(huán)使用，過量的硫化氫作為原料循環(huán)使用；本發(fā)明方法具有投資少，原料消耗定額低，生 產(chǎn)成本顯著降低等優(yōu)點(diǎn)。巰基乙醇、巰基丙醇等巰基烷基醇是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用 作聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等高分子材料的調(diào)聚劑和高分子合成的聚合催化劑、交 聯(lián)劑和樹脂固化劑，是生產(chǎn)染料、香料和農(nóng)藥的中間體，醫(yī)藥工業(yè)和光化學(xué)工業(yè)的原料，橡 膠、紡織、油漆等行業(yè)的助劑，也可做金屬緩蝕劑和鈍化劑。


圖1是具體實(shí)施方式
九制備巰基乙醇的色譜圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中巰基烷基醇合成方法是按下述步驟進(jìn)行的一、 將含有硫化氫的副產(chǎn)物酸氣進(jìn)行壓縮冷卻脫水(或者壓縮冷卻脫水后吸附干燥)，然后用 質(zhì)量濃度為0. 019Γ90%的催化劑溶液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催化劑溶劑質(zhì)量比 為1:廣10，得到含硫化氫的催化劑溶劑，所述催化劑溶液中催化劑為有機(jī)胺類、苛性堿類、 分子篩或強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，催化劑溶液中溶劑為低碳醇類、巰基烷基醇或硫代二 甘醇類；二、將環(huán)氧化合物與含硫化氫的催化劑溶劑按環(huán)氧化合物和硫化氫的質(zhì)量比為 1 1. 0Γ1. 2的比例通入管式反應(yīng)器中，在3(T5(TC條件下反應(yīng)3(T50min，然后精餾分離出 溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再減壓精餾后得到巰基烷基醇。本實(shí)施方式中環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率100%，巰基乙醇選擇性大于90%。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中含有硫化氫 的副產(chǎn)物酸氣為天然氣脫硫凈化副產(chǎn)物酸氣或石油煉制脫硫副產(chǎn)酸氣。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟一中采用噴 射吸收塔或超重力吸收反應(yīng)器將酸氣中的硫化氫溶解于催化劑溶液中。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是有機(jī)胺類為 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺或三丙胺，苛性堿類為氫氧化鈉、氫氧化鋰、 氫氧化鉀或氫氧化鈣，分子篩為3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、13X分子篩或IOX分子篩， 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為7170強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、717強(qiáng)堿性陰離子交換樹 脂、711強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂、D201大孔強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂或強(qiáng)堿性苯乙 烯陰離子交換樹脂amber jet 4400。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至三之一相同。本實(shí)施方式所述的分子篩、強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂篩均為市售商品。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是步驟一中低 碳醇類為甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇，巰基烷基醇為巰基乙醇或巰基丙醇，硫代二甘醇類為 硫代二甘醇或硫代三甘醇。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四 之一不同的是步驟一中步驟二所述的環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)式為
Q
/ \, R1為H、烷基、烷氧基、羥基烷基、氯代烷基或芳基；R2為H、烷基、
Ri-CIi-CH-R2
烷氧基、羥基烷基、氯代烷基或芳基。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
R-CH-CH-R2本實(shí)施方式得到的巰基烷基醇結(jié)構(gòu)式為II。
OH SIi具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六不同的是所述的烷基為甲基、乙基或丙基，烷氧基為甲氧基、乙氧基或丙氧基，羥基烷基為羥甲基、羥乙基或羥丙基，氯代 烷基為氯代甲基、氯代乙基或氯代丙基，芳基為苯甲基、苯乙基、苯丙基、甲苯基或乙苯基。 其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟二中減 壓精餾在壓力為6. OKPa、溫度67飛9°C條件下進(jìn)行的。其它步驟和參數(shù)與具體實(shí)施方式
一 至七之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式中以天然氣脫硫凈化副產(chǎn)酸氣為原料合成巰基乙 醇，具體合成方法是按下述步驟進(jìn)行的一、將天然氣脫硫凈化副產(chǎn)酸氣(酸氣典型組成 H2S 92%; CO2 6%;烴類2%(干基))進(jìn)行壓縮冷卻脫水，然后用質(zhì)量濃度為50%的催化劑 溶液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催化劑溶劑質(zhì)量比為1:5，得到含硫化氫的催化劑溶 劑，所述催化劑溶液中催化劑為二乙醇胺，催化劑溶液中溶劑為乙醇；二、將環(huán)氧乙烷與含 硫化氫的催化劑溶劑按環(huán)氧乙烷和硫化氫的質(zhì)量比為1: 1. 2的比例通入管式反應(yīng)器中， 在45°C條件下反應(yīng)40min，然后精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再在壓力為 6. OKPa、溫度為67飛9°C條件下減壓精餾后得到巰基乙醇。本實(shí)施方式中反應(yīng)方程如下 主反應(yīng):H2S +CH2CH2O == HSCH2CH2OH + Ql 副反應(yīng):H2S+2 CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q2 HSCH2CH2OH + CH2CH2O == S (CH2CH2OH) 2 + Q3 本實(shí)施方式中巰基乙醇收率大于90%。對(duì)本實(shí)施方式制備的巰基乙醇進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)用的儀器和條件如下所示
色譜儀:GC-13A檢測(cè)器熱導(dǎo)池色譜柱:2mmX 1 m不銹鋼填充柱固定相:GDX—401，60-80 目柱溫:170°C
氣化室溫度220°C 檢測(cè)器溫度220°C 橋 流150 mA 載 氣高純氫 載氣流量50 mL/min 進(jìn)樣量0.5微升
檢測(cè)結(jié)果如圖1所示，與巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行對(duì)比，保留時(shí)間與反應(yīng)液4# (β-M) 組分保留時(shí)間一致，證明本實(shí)施方式方法制得反應(yīng)產(chǎn)物為巰基乙醇(見圖1)。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式中以石油煉制脫硫副產(chǎn)酸氣為原料合成巰基乙醇； 石油煉制脫硫酸氣組成H2S 45^95%;CO2 50 2%%;烴類5 3%(干基)；其它與步驟和參數(shù) 與具體實(shí)施方式
九相同。本實(shí)施方式中巰基乙醇收率大于90%。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式中以天然氣脫硫凈化副產(chǎn)酸氣為原料合成巰基乙 醇，具體合成方法是按下述步驟進(jìn)行的一、將天然氣脫硫凈化副產(chǎn)酸氣(酸氣典型組成H2S 92%;CO2 6%;烴類2%(干基))進(jìn)行壓縮冷卻脫水，然后用質(zhì)量濃度為60%的催化劑溶 液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催化劑溶劑質(zhì)量比為1:3，得到含硫化氫的催化劑溶劑， 所述催化劑溶液中催化劑為3A分子篩，催化劑溶液中溶劑為硫代二甘醇；二、將環(huán)氧丙烷 與含硫化氫的催化劑溶劑按環(huán)氧乙烷和硫化氫的質(zhì)量比為1: Γ1. 2的比例通入管式反應(yīng) 器中，在3(T50°C條件下反應(yīng)3(T50 min,然后精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再 在壓力為0. 2KPa、溫度6(T62°C條件下減壓精餾后得到巰基乙醇。
本實(shí)施方式中環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率100%，巰基丙醇選擇性大于90%。
權(quán)利要求
一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于巰基烷基醇合成方法是按下述步驟進(jìn)行的一、 將含有硫化氫的副產(chǎn)物酸氣進(jìn)行壓縮冷卻脫水，然后用質(zhì)量濃度為0.01%~90%的催化劑溶液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催化劑溶劑質(zhì)量比為1:1~10，得到含硫化氫的催化劑溶劑，所述催化劑溶液中催化劑為有機(jī)胺類、苛性堿類、分子篩或強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，催化劑溶液中溶劑為低碳醇類、巰基烷基醇或硫代二甘醇類；二、將環(huán)氧化合物與含硫化氫的催化劑溶劑按環(huán)氧化合物和硫化氫的質(zhì)量比為1:1.01~1.2的比例通入管式反應(yīng)器中，在30~50℃條件下反應(yīng)30~50min，然后精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再減壓精餾后得到巰基烷基醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于步驟一中含有硫化氫 的副產(chǎn)物酸氣為天然氣脫硫凈化副產(chǎn)物酸氣或石油煉制脫硫副產(chǎn)酸氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于步驟一中采用噴 射吸收塔或超重力吸收反應(yīng)器將酸氣中的硫化氫溶解于催化劑溶液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于步驟一中有機(jī)胺類 為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三甲胺、三乙胺或三丙胺，苛性堿類為氫氧化鈉、氫氧化 鋰、氫氧化鉀或氫氧化鈣，分子篩為3A分子篩、4A分子篩、5A分子篩、13X分子篩或IOX分子 篩，強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂為7170強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂、717強(qiáng)堿性陰離子交 換樹脂、711強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂、D201大孔強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂或強(qiáng)堿性 苯乙烯陰離子交換樹脂amberjet 4400。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于步驟一中低碳 醇類為甲醇、乙醇、丙醇或異丙醇，巰基烷基醇為巰基乙醇或巰基丙醇，硫代二甘醇類為硫 代二甘醇或硫代三甘醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種巰基烷基醇合成方法， 其特征在于步驟一中步驟二所述的環(huán)氧化合物的結(jié)構(gòu)式為α“"\, R1為H、烷基、烷氧基、羥基烷基、氯代烷基或芳基；R2為H、烷基、
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于所述的烷基為甲基、 乙基或丙基，烷氧基為甲氧基、乙氧基或丙氧基，羥基烷基為羥甲基、羥乙基或羥丙基，氯代 烷基為氯代甲基、氯代乙基或氯代丙基，芳基為苯甲基、苯乙基、苯丙基、甲苯基或乙苯基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6或7所述的一種巰基烷基醇合成方法，其特征在于步驟二中 減壓精餾在壓力為6. OKPa、溫度67飛9°C條件下進(jìn)行的。
9.一種巰基燒基醇合成方法，其特征在于巰基燒基醇合成方法是按下述步驟進(jìn)行的一、 將含有硫化氫的副產(chǎn)物酸氣進(jìn)行壓縮冷卻脫水后吸附干燥，用質(zhì)量濃度為0. 019Γ90%的催化劑 溶液吸收酸氣中的硫化氫，硫化氫與催化劑溶劑質(zhì)量比為1 廣10，得到含硫化氫的催化劑溶劑， 所述催化劑溶液中催化劑為有機(jī)胺類、苛性堿類、分子篩或強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂，催化劑溶液 中溶劑為低碳醇類、巰基烷基醇或硫代二甘醇類；二、將環(huán)氧化合物與含硫化氫的催化劑溶劑按 環(huán)氧化合物和硫化氫的質(zhì)量比為1:1.0廣1.2的比例通入管式反應(yīng)器中，在3(T5(TC條件下反應(yīng) 3(T50min，然后精餾分離出溶劑、催化劑和過量的硫化氫，再減壓精餾后得到巰基烷基醇。
全文摘要
一種巰基烷基醇合成方法，它屬于化合物合成領(lǐng)域。本發(fā)明解決了目前處理硫化氫的克勞斯法存在設(shè)備投入大、能源消耗高，產(chǎn)品硫磺附加值低的問題。本發(fā)明方法是一、將含有硫化氫的副產(chǎn)物酸氣進(jìn)行脫水，然后將酸氣中的硫化氫溶解于催化劑溶液中，得到含硫化氫的催化劑溶劑；二、將環(huán)氧化合物與含硫化氫的催化劑溶劑通入反應(yīng)器中進(jìn)行合成，精餾分離，再減壓精餾后得到巰基烷基醇。本發(fā)明對(duì)硫化氫廢氣進(jìn)行凈化處理后，用催化劑溶液直接吸收硫化氫后參與合成反應(yīng)，節(jié)省了解吸過程需要消耗的能量；同時(shí)，硫化氫作為原料之一降低了后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提升了產(chǎn)品巰基烷基醇的附加值，本發(fā)明方法具有投資少，原料消耗定額低，生產(chǎn)成本顯著降低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C323/16GK101941928SQ20101025175
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者崔寶玉 申請(qǐng)人:黑龍江省科學(xué)院大慶分院