[发明专利]从粗制甲醇去除硫的工艺

说明书

用于纯化含有硫化合物的粗制甲醇的方法，其中所述方法包括用非极性有机溶剂洗涤粗制甲醇的步骤。所述非极性有机溶剂是白矿油、白油、矿油、石蜡油、C₈至C₂₀烷烃和甘油三酯(其在温度40℃以下是液体)。

技术领域

本发明涉及纯化粗制甲醇的方法。更具体地，本发明涉及在纸浆厂中从作为纸浆生产的牛皮纸或硫酸盐工艺的副产品的粗制甲醇去除包括含硫化合物的污染物。

背景技术

甲醇是在许多制造工艺中用作试剂并且用作燃料的一种简单的醇。

近年来对绿色能源的需求已经有所增加，部分原因在于其他能源来源的价格不断增加，对非化石燃料的需求以及对其他工艺中对甲醇作为组分的需求。需求的增加导致对于粗制甲醇纯化重新产生兴趣。

纸浆厂中纸浆生产的牛皮纸或硫酸盐工艺过程中，甲醇作为副产品获得。所得到的粗制甲醇含有污染物，诸如含硫有机化合物、乙醇、氨以及松节油(各种萜烯的混合物)。牛皮纸制浆由高温高压下将木质片在含有氢氧化钠和硫化钠作为活性成分的稀释碱溶液中消化所组成。消化破坏细胞结构并使木质素，包含在木材和半纤维素中的其他化学产品溶解。因此，分散在来自消化的废液中的纤维素纤维可通过过滤分离。钻井液(reamingliquor)，称为黑液，进一步蒸发并且煅烧以便回收盐和碱，所述盐和碱返回到牛皮纸制浆工艺。

粗制甲醇将主要存在于木质素聚合物上的甲氧基基团甲基化而在工艺中获得。粗制甲醇主要在来自黑液蒸发的凝聚物中获得。然而，粗制甲醇也在制浆工艺的其他位点获得，诸如在来自消化阶段的凝聚物和蒸汽。

来自松树和云杉的制浆工艺中，每吨纸浆获得6kg左右粗制甲醇(理论上可以获得高达约9.5kg)。甲醇中从来自黑液蒸发的凝聚物和来自消化系统的凝聚物获得并且通过蒸发富集。尽管存在污染物，但这一富集的流中的甲醇含量通常是相当高的(>75重量％)。另外可能的是提取比每吨6kg更多的甲醇，因为在纸浆厂有更多甲基基团裂解导致甲醇形成的子工艺，诸如氧漂白/漂白/蒸发。然而，目前还没有实行，因为粗制甲醇几乎没有经济价值。

从能量使用的角度来看6kg或更多的粗制甲醇可能被认为是少量的能量，但它是间接性重要的因为它是具有0有效碳足迹的绿色甲醇。

粗制甲醇没有用在其他工艺中的主要原因在于它通常是被认为不可能被运走，这归因于气味问题，因为粗制甲醇被含硫化合物诸如H₂S、甲硫醇、甲硫醚以及不挥发性含硫化合物污染。当考虑其他危险诸如高H₂S浓度和毒性时，基本上所有的纸浆厂都选择通过在从蒸发系统提取甲醇后使用完全封闭的系统直接燃烧来销毁甲醇。

有纯化粗制甲醇的现有流程。这样的工艺由是由Kemi OY的Suokas描述于FI52710中。在公开的工艺中，粗制甲醇流先酸化导致铵盐沉淀，随后蒸馏粗制甲醇，由此任何挥发性含硫化合物例如H₂S、甲硫醇、甲硫醚被去除，同时甲醇仍然在塔底馏分中。之后用氧化剂处理粗制甲醇以增加任何残留的溶解含硫化合物的沸点。随后，甲醇通过蒸馏或蒸汽汽提从水相分离，包括高沸点的氧化的含硫化合物，以提供具有低含硫化合物含量的甲醇。

Metso Power AB的US 8,440,159涉及与FI52710中所描述的类似的工艺。在Metso工艺中，酸化的粗制甲醇混合物被加热同时保持铵盐浓度低于它们会沉淀的浓度。粗制甲醇从酸化混合物蒸发，随后按照FI52710中处理。

这些过程工艺都需要大量的化学试剂例如氧化剂，其获取和处置成本都很高。它们还需要大量基建成本。

在每个生产设施中可获得相对较低的量再结合相对较高的建筑和试剂成本，意味着安装任何现有技术方案都无利可图。因此，甲醇在纸浆厂仍然是仅仅燃烧以产生热量。