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BR112019003367B1 - Processo e sistema para a conversão de sulfeto de dimetila em metil mercaptano - Google Patents

Processo e sistema para a conversão de sulfeto de dimetila em metil mercaptano Download PDF

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Henry HWU
Daniel M Hasenberg
Christina M Barry
Mitchell D Refvik
Michael S Hankinson
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Chevron Phillips Chemical Company Lp
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Abstract

são aqui divulgados sistemas e processos envolvendo a reação de clivagem catalisada de sulfeto de dimetila em metil mercaptano. a reação de clivagem catalisada pode ser um sistema ou processo independente, ou pode ser integrada com uma planta de produção de metil mercaptano.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] Esta divulgação se refere à conversão de sulfeto de dimetila em metil mercaptano.
FUNDAMENTOS
[0002] Metil mercaptano (MeSH) pode ser produzido em uma escala comercial através da seguinte reação na presença de um catalisador:
Figure img0001
[0003] Exemplos de processos para produzir MeSH reagindo sulfeto de hidrogênio e metanol são descritos nas Patentes US 2.822.400 e 3.792.094. Dependendo da pureza dos estoques de alimentação e das condições de reação, um efluente de reação pode incluir o metil mercaptano desejado e outros compostos que podem incluir, mas não são limitados a, metanol (MeOH), sulfeto de hidrogênio (H2S), hidrogênio (H2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos leves, sulfeto de dimetila (DMS), dissulfeto de dimetila (DMDS), água (H2O), mercaptanos com um número de carbonos mais alto que MeSH, ou combinações dos mesmos. Processos para produzir metil mercaptano podem incluir várias técnicas de separação para isolar o metil mercaptano de qualquer dos compostos acima mencionados no efluente de reação, bem como técnicas de separação para isolar qualquer dos compostos um do outro. Várias correntes podem ser obtidas pelas técnicas de separação, por exemplo, uma corrente contendo na maioria DMS, uma corrente contendo na maior parte H2S e uma corrente contendo na maior parte MeSH podem ser recuperadas dos processos.
[0004] DMS, em particular, pode estar presente no efluente de reação como um subproduto das reações. Por exemplo, DMS pode ser produzido através das seguintes reações na presença do mesmo catalisador:
Figure img0002
[0005] Historicamente, a formação de DMS tem sido menos desejável do que a formação de MeSH. No entanto, dependendo de condições de operação, a quantidade de DMS produzida ainda pode ultrapassar 10% em peso do MeSH produzido nas reações. Embora o DMS possa ter algum valor em certas purezas sob determinadas condições de mercado, justificando assim o isolamento de DMS em uma corrente dedicada à recuperação de DMS, o MeSH pode ter um valor mais alto. Além disso, mesmo quando for desejado isolar e recuperar DMS, os preços podem cair devido ao excesso de oferta.
SUMÁRIO
[0006] Divulgado aqui é um processo para a conversão de sulfeto de dimetila para metil mercaptano, compreendendo contatar sulfeto de dimetila com um catalisador na presença de uma quantidade em excesso de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono, em que o catalisador compreende alumina, NiMo num suporte de alumina, CoMo num suporte de alumina ou uma combinação dos mesmos.
[0007] Também é aqui divulgado um sistema compreendendo uma corrente de DMS compreendendo sulfeto de dimetila recebido de uma planta de produção de metil mercaptano, uma corrente de H2S compreendendo sulfeto de hidrogênio recebido da planta de produção de metil mercaptano, uma corrente de alimentação combinada compreendendo sulfeto dimetila recebido da corrente de DMS e sulfeto de hidrogênio recebido da corrente de H2S, um pré- aquecedor que recebe a corrente de alimentação combinada e produz uma corrente de alimentação aquecida compreendendo o sulfeto de dimetila e sulfeto de hidrogênio a uma temperatura de reação, um reator recebendo a corrente de alimentação aquecida, em que o reator contém um catalisador compreendendo alumina, NiMo num suporte de alumina, CoMo num suporte de alumina, ou uma combinação dos mesmo, uma corrente de efluente de reator recebendo efluente de reator do reator, em que o efluente de reator compreende metil mercaptano numa quantidade de cerca de 14% em mol a cerca de 76% em mol com base nos mols totais de metil mercaptano, sulfeto de dimetila, dissulfeto de carbono e dissulfeto de dimetila na corrente de efluente de reator.
[0008] É ainda aqui divulgado um processo compreendendo utilizar uma planta de produção de metil mercaptano para recuperar sulfeto de dimetila, responsivo a uma primeira condição de mercado, contatando pelo menos uma porção do sulfeto de dimetila recuperado com um catalisador de CoMo ou NiMo na presença de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono, responsivo a uma segunda condição de mercado, descontinuando o contato do sulfeto de dimetila recuperado no reator e vender a totalidade ou uma porção do sulfeto de dimetila recuperado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0009] As figuras seguintes fazem parte da presente descrição e são incluídas para demonstrar ainda certos aspectos da presente invenção. A invenção pode ser mais bem compreendida por referência a uma ou mais destas figuras em combinação com a descrição detalhada de modalidades específicas aqui apresentadas.
[0010] A Figura 1 ilustra um sistema para converter sulfeto de dimetila em metil mercaptano no qual um ou mais dos processos divulgados são realizados.
[0011] A Figura 2 ilustra um sistema independente que utiliza o sistema e a nomenclatura numérica da Figura 1 e incorpora processamento adicional do efluente de reator de clivagem.
[0012] A Figura 3 ilustra um sistema integrado que utiliza o sistema e a nomenclatura numérica da Figura 1 em combinação com uma planta de produção de metil mercaptano, em que o efluente de reator de clivagem recicla para a planta de produção de metil mercaptano.
[0013] A Figura 4 ilustra um sistema integrado que utiliza o sistema e a nomenclatura numérica das Figuras 1 e 3 em combinação com uma planta de produção de metil mercaptano, onde o efluente de reator de clivagem é separado antes de o metil mercaptano ser reciclado para a planta de produção de metil mercaptano.
[0014] A Figura 5 ilustra uma vista em seção transversal de um reator de clivagem de DMS.
[0015] Embora as invenções aqui divulgadas sejam suscetíveis a várias modificações e formas alternativas, apenas algumas modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e são descritas em detalhes abaixo. As figuras e descrições detalhadas destas modalidades específicas não se destinam a limitar a amplitude ou o escopo dos conceitos inventivos ou das reivindicações anexas de qualquer maneira. Em vez disso, as figuras e as descrições escritas detalhadas são fornecidas para ilustrar os conceitos inventivos para uma pessoa versada na técnica e para permitir que essa pessoa faça e use os conceitos inventivos.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0016] As figuras descritas acima e a descrição escrita de estruturas e funções específicas abaixo não são apresentados para limitar o escopo do que os Requerentes inventaram ou o escopo das reivindicações anexas. Em vez disso, as figuras e a descrição escrita são fornecidas para ensinar qualquer pessoa versada na técnica a fazer e usar as invenções para as quais se procura proteção de patente. Aqueles versados na técnica apreciarão que nem todas as características de uma modalidade comercial das invenções são descritas ou mostradas por uma questão de clareza e compreensão. As pessoas versadas nesta técnica também apreciarão que o desenvolvimento de uma modalidade comercial real incorporando aspectos das presentes invenções requererá numerosas decisões específicas de implementação para alcançar o objetivo final do desenvolvedor para a modalidade comercial. Tais decisões específicas de implementação podem incluir, e provavelmente não estão limitadas a, conformidade com restrições relativas a sistema, relativas a negócio, relativas a governo e outras, que podem variar por implementação específica, localização e ocasionalmente. Embora os esforços de um desenvolvedor possam ser complexos e demorados em um sentido absoluto, tais esforços seriam, no entanto, um empreendimento rotineiro para aqueles versados nesta técnica tendo o benefício desta divulgação. Deve ser entendido que as invenções divulgadas e ensinadas aqui são suscetíveis a numerosas e várias modificações e formas alternativas. Por fim, o uso de um termo singular, tal como, mas não limitado a, “um”, não se destina a limitar o número de itens. Além disso, o uso de termos relacionais, tal como, mas não limitados a, “superior”, “inferior”, “esquerda”, “direita”, “superior”, “inferior”, “para baixo”, “para cima”, “lateral” e semelhantes são usados na descrição escrita para clareza em referência específica às figuras e não se destinam a limitar o escopo da invenção ou das reivindicações anexas.
[0017] Dentro do escopo do sistema e dos processos aqui divulgados, estão contemplados esses vários equipamentos associados com sistemas de separação (por exemplo, válvulas, bombas, acumuladores, tubulações, refervedores, condensadores, aquecedores, compressores, sistemas de controle, equipamentos de segurança e similares), embora possam não ser mostrados para fins de clareza, podem ser incluídos em vários aspectos de acordo com técnicas conhecidas na arte com o auxílio desta divulgação.
[0018] Sistemas e processos para a conversão de sulfeto de dimetila em metil mercaptano são divulgados. Sulfeto de dimetila (DMS) pode ser convertido em metil mercaptano (MeSH) através da seguinte reação quando em contato com um catalisador:
Figure img0003
Esta reação pode ser referida aqui como a “reação de clivagem de DMS.” A reação de clivagem de DMS é ligeiramente endotérmica com um ΔH de 5.200 BTU/lbmol de DMS, assim, o aquecimento do reator para manter a temperatura de reação é geralmente necessário. Como os reagentes são DMS e sulfeto de hidrogênio (H2S), correntes de DMS e H2S são obtidas como alimentações para o reator (também chamado de “reator de clivagem de DMS”). O estoque de alimentação de DMS para os sistemas e processos divulgados pode ser obtido de um processo de produção de metil mercaptano por meio de técnicas de separação que isolam e recuperam DMS. O estoque de alimentação de H2S para os sistemas e processos divulgados pode ser obtido de H2S reciclado numa planta de produção de metil mercaptano ou de outro processo de refinaria. De acordo com aspectos da divulgação, o produto de MeSH (por exemplo, um efluente de reator) obtido da reação de clivagem de DMS pode ser processado adicionalmente para recuperar MeSH ou pode ser reciclado para uma instalação de produção de metil mercaptano. É contemplado que o efluente de reator da reação de clivagem de DMS pode ser processado adicionalmente para remover o H2S no efluente de reator e os componentes restantes podem ser reciclados para uma planta de produção de metil mercaptano.
[0019] Os processos da divulgação são descritos concomitantemente com a descrição das figuras.
[0020] Voltando agora às figuras, a Figura 1 ilustra um sistema 100 para converter sulfeto de dimetila em metil mercaptano. O sistema 100 na Figura 1 pode ser referido aqui como um “sistema de clivagem de DMS” e quaisquer processos realizados usando o sistema 100 podem ser referidos aqui como um “processo de clivagem de DMS”.
[0021] O sistema de clivagem de DMS 100 pode incluir um ou mais de corrente de DMS 102, uma corrente de H2S 104, um dispositivo de mistura 140, uma corrente de alimentação combinada 106, um pré-aquecedor 130, uma corrente de alimentação aquecida 108, um reator 120, uma corrente de efluente de reator 110 e uma corrente de efluente resfriada 112.
[0022] A corrente de DMS 102 e a corrente de H2S 104 podem ser misturadas no dispositivo de mistura 140 para formar a corrente de alimentação combinada 106 contendo o teor de ambos a corrente de DMS 102 e a corrente de H2S 104. A corrente de alimentação combinada 106 pode ser aquecida num pré- aquecedor 130 até à temperatura da reação de clivagem de DMS no reator 120. A corrente de alimentação aquecida 108 pode fluir do pré-aquecedor 130 até o reator 120, onde pelo menos parte do DMS pode ser convertida em MeSH sob condições de reação de clivagem de DMS na presença de um catalisador descrito abaixo. O efluente de reator pode fluir do reator 120 na corrente de efluente de reator 110 para o pré-aquecedor 130, onde o efluente de reator pode ser resfriado. O efluente resfriado pode fluir na corrente de efluente de reator resfriada 112 para processamento adicional (ver Figura 2) ou para reciclo para uma planta de produção de metil mercaptano (ver Figura 3).
[0023] A corrente de DMS 102 pode ser uma corrente recebida de uma planta de produção de metil mercaptano. A composição da corrente de DMS 102 é tal que o DMS esteja presente numa quantidade de cerca de 0,80, 0,85, 0,90, 0,95 ou mais de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de DMS 102. A corrente de DMS 102 pode conter outros componentes encontrados na planta de produção de metil mercaptano, tal como metil mercaptano (MeSH) e CS2. Por exemplo, MeSH pode estar presente numa quantidade inferior a cerca de 0,20, 0,15, 0,10, 0,05 ou menos de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de DMS 102. Em um aspecto, nenhum MeSH está presente na corrente de DMS 102. CS2 pode estar presente numa quantidade inferior a cerca de 0,05, 0,04, 0,03, 0,02, 0,01 ou menos de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de DMS 102. É contemplado que a corrente de DMS 102 também pode conter quantidades mínimas (menos que 0,0001 de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de DMS 102) de um ou mais de hidrogênio, metano, CO2, H2S, metanol, água e dissulfeto de dimetila (DMDS). Num aspecto, a corrente de DMS 102 está na fase de vapor.
[0024] A corrente de H2S 104 pode ser um estoque de alimentação de H2S usado como uma alimentação para ambos uma planta de produção de metil mercaptano (por exemplo, planta 210 da Figura 3 ou na Figura 4) e o reator 120 do sistema 100. Adicionalmente ou alternativamente, a corrente de H2S 104 pode incluir H2S (com outros componentes dependendo de quaisquer etapas de purificação) recebido de uma planta de produção de metil mercaptano ou qualquer outro processo. A composição da corrente de H2S 104 é tal que H2S esteja presente numa quantidade de cerca de 0,95, 0,96, 0,97, 0,98, 0,99 ou mais de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de H2S 104. A corrente de H2S 104 pode conter outros componentes, tal como metano e de CO2. Por exemplo, o metano pode estar presente numa quantidade inferior a cerca de 0,01, 0,009, 0,008, 0,007, 0,006, 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001 ou menos de fração molar com base no total de mols dos componentes na corrente de H2S 104. CO2 pode estar presente numa quantidade de menos do que cerca de 0,005, 0,004, 0,003, 0,002, 0,001, ou menos de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de H2S 104. É contemplado que a corrente de H2S 104 também pode conter quantidades mínimas (menos que 0,0001 de fração molar por componente com base no total de mols de componentes na corrente de H2S 104) de um ou mais de hidrogênio, MeSH, DMS, metanol, água, dissulfeto de dimetila (DMDS) e CS2. Num aspecto, a corrente de H2S 104 está na fase de vapor. Em outro aspecto, nenhum MeSH está presente na corrente de H2S 104.
[0025] O dispositivo de mistura 140 pode ser qualquer dispositivo o qual possa misturar (combinar) o teor gasosos da corrente de DMS 102 e da corrente de H2S 104. O dispositivo de mistura 140 pode fornecer mistura por meio da agitação do fluxo através do mesmo. Por exemplo, o dispositivo de mistura 140 pode ser uma junção de tubulação onde a corrente de DMS 102 e a corrente de H2S 104 se encontram para formar a corrente de alimentação combinada 106. Alternativamente, o dispositivo de mistura 140 pode ser um misturador estático tendo defletores fixos (por exemplo, em um arranjo helicoidal, ou qualquer outro arranjo de defletor) colocados dentro de um alojamento, onde os defletores misturam continuamente o conteúdo gasoso da corrente de DMS 102 e a corrente de H2S 104. Alternativamente, o dispositivo de mistura 140 pode ter partes móveis, tal como um propulsor ou impelidor.
[0026] Sulfeto de dimetila e sulfeto de hidrogênio podem ser alimentados ao reator 120 através da corrente de alimentação combinada 106. Num aspecto, a corrente de alimentação combinada 106 pode fluir o conteúdo gasoso combinado recebido da corrente de DMS 102 e da corrente de H2S 104 através do dispositivo de mistura 140 para o pré-aquecedor 130. H2S pode estar presente em excesso na corrente de alimentação combinada 106. Por exemplo, a razão molar de H2S para DMS (H2S:DMS) na corrente de alimentação combinada 106 pode ser de pelo menos 3:1; alternativamente pelo menos 5:1; alternativamente pelo menos 10:1; alternativamente menos de 100:1.
[0027] O pré-aquecedor 130 pode receber a corrente de alimentação combinada 106. No pré-aquecedor 130, o conteúdo da corrente de alimentação combinada 106 pode ser aquecido (onde calor é transferido) trocando energia térmica com um meio de aquecimento (por exemplo, vapor ou o conteúdo de outra corrente de processo). O pré-aquecedor 130 pode ter qualquer configuração para aquecer a corrente de alimentação combinada 106. Por exemplo, o pré-aquecedor 130 pode ter uma configuração de casco e tubo na qual o meio de aquecimento passa através do pré-aquecedor 130 em tubos (no lado de tubo do mesmo) enquanto a corrente de alimentação combinada 106 passa através do pré-aquecedor 130 num lado de casco do mesmo. Alternativamente, o meio de aquecimento pode passar através do lado de casco do pré-aquecedor 130 e a corrente de alimentação combinada 106 pode passar através dos tubos do pré-aquecedor. Em um aspecto, o meio de aquecimento pode ser a corrente de efluente de reator 110, como mostrado na Figura 1. Em aspectos em que a corrente de efluente de reator 110 é o meio de aquecimento para aquecer a corrente de alimentação combinada 106, o pré- aquecedor 130 pode ser referido como um trocador de calor de fluxo cruzado.
[0028] Num aspeto, o sistema de clivagem de DMS 100 pode incluir aquecedores adicionais (por exemplo, aquecedores elétricos ou a vapor) em combinação com o pré-aquecedor 130 no aquecimento da corrente de alimentação combinada 106 até a temperatura de reação para o reator 120, para produzir a corrente de alimentação aquecida 108.
[0029] A corrente de alimentação aquecida 108 recebe conteúdo aquecido do pré-aquecedor 130. O aquecimento da corrente de alimentação combinada 106 pode formar a corrente de alimentação aquecida 108 contendo o mesmo conteúdo que a corrente de alimentação combinada 106, exceto que a corrente de alimentação aquecida 108 pode ter uma temperatura mais alta que a corrente de alimentação combinada 106. A temperatura da corrente de alimentação aquecida 108 pode ser qualquer das temperaturas de operação para o reator 120 aqui divulgado. Por exemplo, a temperatura da corrente de alimentação aquecida 108 pode estar em uma faixa de cerca de 275 °C (527 °F) a cerca de 305 °C (563 °F). H2S pode estar presente em excesso na corrente de alimentação aquecida 108. Por exemplo, a razão molar de H2S para DMS (H2S:DMS) na corrente de alimentação aquecida 108 é a mesma que para a corrente de alimentação combinada 106, por exemplo, pelo menos 3:1; alternativamente pelo menos 5:1; alternativamente pelo menos 10:1.
[0030] A corrente de alimentação aquecida 108 compreendendo a mistura aquecida de DMS e H2S pode fluir para o reator 120. Assim, o reator 120 pode receber a corrente de alimentação aquecida 108. O reator 120 é configurado para receber a alimentação aquecida de DMS e H2S e para converter DMS em MeSH através de reações de clivagem catalisadas. As reações de clivagem catalisadas podem ocorrer contatando DMS com um catalisador na presença de uma quantidade em excesso de sulfeto de hidrogênio no reator 120 para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono. O reator 120 pode ser aqui referido como um "reator de clivagem de DMS".
[0031] O reator 120 pode ter uma entrada de reator 121 e uma saída de reator 122. O reator 120 pode ser um vaso tendo um ou mais leitos de catalisador no mesmo. Alternativamente, o reator 120 pode ser um vaso tendo um ou mais reatores tubulares colocados no mesmo em qualquer padrão ou matriz adequada. Cada um dos reatores de tubo pode conter um ou mais leitos de catalisador. Um exemplo de um tal reator tubular tendo leitos de catalisador é mostrado como o reator de tubo de aço inoxidável 300 na Figura 5. Como pode ser visto na Figura 5, o reator de tubo 300 tem leitos de catalisador 312, 314, 316 e 318 empilhados verticalmente um em cima do outro e separados por uma camada de lã de aço, 322, 324 e 326, ou no caso de 328, uma camada de lã de aço e contas de vidro. Em um aspecto, um ou mais dos reatores de tubo 300 da Figura 5 podem ser colocados em um vaso do reator 120 da Figura 1, com a entrada do reator de tubo 302 de cada reator de tubo 300 conectado fluidamente à entrada de reator 121 (por exemplo, via um coletor ou uma divisória dentro do vaso que cria um caminho de fluxo isolado para a alimentação aquecida da entrada de reator 121 até à entrada 302 dos um ou mais reatores de tubo 300). Em tal aspecto, a saída de reator de tubo 304 de cada reator de tubo 300 pode conectar fluidamente com a saída de reator 122 (por exemplo, através de outro coletor ou partição dentro do vaso que cria um caminho de fluxo isolado para o produto de reação de cada saída de reator de tubo 304 dos um ou mais reatores de tubo 300 para a saída de reator 122). Adicionalmente, calor pode ser fornecido ao lado do casco do(s) reator(es) de tubo 300 no vaso do reator 120 por aquecedores elétricos (por exemplo, aquecedor 330 da Figura 5) ou por um fluido de transferência de calor, tal como DOWTHERM™ G. Quando se utiliza um fluido de transferência de calor, o espaço entre cada entrada de reator de tubo 302 e saída de reator de tubo 304 pode formar uma ou mais câmaras de lado de casco nas quais um fluido de transferência de calor pode contatar o lado de casco do(s) reator(es) de tubo 300 de modo a fornecer calor ao(s) reator(es) de tubo 300 no vaso.
[0032] Em aspectos que incluem reatores de tubo, tal como o reator de tubo 300 na Figura 5, o diâmetro de cada reator de tubo pode variar de cerca de 1 polegada a cerca de 12 polegadas; alternativamente, de cerca de 1 polegada a cerca de 4 polegadas; alternativamente, de cerca de 1 polegada a cerca de 6 polegadas.
[0033] O vaso e qualquer do(s) reator(es) de tubo no mesmo pode ser feito de qualquer material que seja resistente à corrosão para os componentes do mesmo, tal como aço inoxidável.
[0034] A temperatura de operação do reator 120 ou de cada um dos reatores de tubo 300 contidos no reator 120 é baseada na temperatura média ponderada (WAT). A WAT é definida como (Tentrada + Tsaída)/2, onde Tentrada é a temperatura da entrada de reator (por exemplo, entrada de reator 121 ou entrada de reator de tubo 302) e Tsaída é a temperatura da saída de reator (por exemplo, saída de reator 122 ou saída de reator de tubo 304). Por exemplo, a WAT do reator 120 pode ser a temperatura na entrada de reator 121 mais a temperatura na saída de reator 122, dividida por 2. Alternativamente, a WAT do reator 120 pode ser a temperatura média para todas as entradas de reator de tubo 302 no reator 120 mais a temperatura média para todas as saídas de reator de tubo 304 no reator 120 dividida por 2. A WAT de cada reator de tubo individual 300 pode ser a temperatura da respetiva entrada de reator de tubo 302 mais a respetiva saída de reator de tubo 304 dividida por 2.
[0035] A WAT pode variar de cerca de 265 °C a cerca de 305 °C; alternativamente, a WAT pode variar de cerca de 250 °C a cerca de 305 °C; alternativamente, a WAT pode variar de cerca de 280 °C a cerca de 290 °C; alternativamente, a WAT pode ser de cerca de 285 °C. A faixa de temperaturas para Tentrada que proporcionam reações favoráveis são temperaturas de 250 °C ou maiores. A faixa de temperaturas para Tsaída que proporcionam reações favoráveis são temperaturas de 305 °C ou menores. Em certos aspectos, tanto a Tentrada e a Tsaída pode ter uma temperatura na faixa de cerca de 265 °C a cerca de 305 °C. Sem ser limitado pela teoria, acredita-se que a seletividade de DMS para MeSH diminui e a quantidade de CS2 formada aumenta em temperaturas de Tsaída acima de 305 °C.
[0036] H2S pode estar presente em excesso no reator 120. Por exemplo, a razão molar H2S/DMS no reator 120 (e/ou em cada reator de tubo 300) pode ser de pelo menos 3:1, pelo menos 5:1 ou pelo menos 10:1. Além disso, a razão molar pode ser menor que 100:1, menor que 70:1, menor que 40:1 ou menor que 30:1.
[0037] A velocidade espacial horária ponderal (WHSV) de DMS pode variar de 0,2 a 15 g DMS/g cat./h; alternativamente, 0,2 a 2 g de DMS/g cat./h.
[0038] A pressão no reator 120 (e assim para qualquer reator de tubo 300) pode ser de pelo menos cerca de 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450 ou 500 psig (689, 1034, 1.379, 1.724, 2.068, 2.416, 2.758, 3.103 ou 3.447 kPa). Em um aspecto, a pressão é maior que cerca de 450 psig (3.103 kPa). Em um aspecto adicional ou alternativo, a pressão é menor que cerca de 1.000 psig (6.895 kPa).
[0039] Em um aspecto, o reator 120 (e/ou de cada reator de tubo 300 colocado no mesmo) pode ser operado com uma WAT de cerca de 285 °C a cerca de 290°C, uma WHSV de cerca de 0,2 a cerca de 2,0 g de DMS/g cat./h e uma razão molar de H2S para DMS de cerca de 3:1 a cerca de 10:1.
[0040] O catalisador usado na reação de clivagem de DMS pode incluir alumina (aqui referida como catalisador de alumina), níquel e molibdênio num suporte de alumina (aqui referido como catalisador de NiMo), cobalto e molibdênio num suporte de alumina (aqui referido como catalisador de CoMo) ou uma combinação dos mesmos. O catalisador pode ter sítios Tipo II; alternativamente, o catalisador pode não ter sítios Tipo II. O Co ou Ni e Mo podem estar presentes na forma de sulfetos ou óxidos. Se na forma de óxido, o catalisador de NiMo ou CoMo pode ser pré-sulfetado usando técnicas de sulfetação bem conhecidas ou pode ser usado diretamente sem sulfetação prévia, uma vez que a sulfetação ocorre rapidamente sob as condições de reação de clivagem de DMS. Num aspecto, o catalisador pode ser de 3% em peso de Co ou Ni e 10% em peso de Mo com base no peso total do suporte, com o restante sendo o suporte de alumina. Catalisadores de alumina e catalisadores tendo Co ou Ni e Mo em forma de óxido em um suporte de alumina estão comercialmente disponíveis.
[0041] As reações de clivagem de DMS no sistema 100 são operadas de modo que uma conversão molar de DMS para MeSH seja superior a cerca de 50%; alternativamente, superior a cerca de 60%; alternativamente, superior a cerca de 70%; alternativamente, superior a cerca de 80%. Conversão é definida como o número total de mols de DMS consumidos no reator de clivagem de DMS dividido pelo total de mols de DMS alimentados ao reator de clivagem de DMS, (100*(1- (mols/h de DMS no produto)/(mols/h de DMS na alimentação))).
[0042] As reações de clivagem de DMS no sistema 100 são operadas de modo que uma seletividade (numa base molar) do catalisador para MeSH seja superior a cerca de 95%; alternativamente, superior a cerca de 96%; alternativamente, superior a cerca de 97%. A seletividade é definida como o número total de mols de MeSH formados dividido pelo total de mols dos produtos de reação formados (100*(mols/h de MeSH no produto)/(mols/h de produtos de reação totais)).
[0043] As reações de clivagem de DMS no sistema 100 são operadas de modo que uma seletividade do catalisador para CS2 seja menor que cerca de 2%; alternativamente, menor que cerca de 1%; alternativamente, menor que cerca de 0,5%.
[0044] Cada reator 120 ou reator de tubo 300 pode ter um ou mais leitos de catalisador. Cada leito de catalisador pode incluir o catalisador na forma de catalisador de alumina, catalisador de NiMo, catalisador de CoMo ou combinações dos mesmos. Por exemplo, de uma combinação de catalisadores num único leito de catalisador, um catalisador de NiMo ou CoMo pode ser diluído (misturado) com o catalisador de alumina. Para leitos de catalisador de catalisador de NiMo ou CoMo diluídos com catalisador de alumina, a razão em massa do catalisador de NiMo ou CoMo para catalisador de alumina pode variar entre 0:1 a 1:0. Num aspeto, o catalisador de alumina pode ser partículas esféricas de alfa-alumina (por exemplo, um produto vitrificado de óxido de alumínio, tal como alumina ALUNDUM®) de malha 14-20 (número de malha de peneira US).
[0045] A concentração do catalisador de NiMo ou do catalisador de CoMo através de múltiplos leitos de catalisador num único reator (por exemplo, no reator 120 tendo leitos de catalisador no mesmo ou em cada reator de tubo 300) pode ser constante. Por exemplo, cada leito de catalisador pode conter apenas catalisador de NiMo ou CoMo; alternativamente, cada leito de catalisador pode conter a mesma razão de catalisador de NiMo ou CoMo para catalisador de alumina. Alternativamente, a concentração do catalisador de NiMo ou CoMo através de múltiplos leitos de catalisador num único reator (por exemplo, no reator 120 tendo leitos de catalisador no mesmo ou em cada reator de tubo 300) pode variar. Por exemplo, a concentração de catalisador de NiMo ou CoMo através dos leitos de catalisador pode diminuir, com o leito de catalisador mais próximo à entrada de reator (por exemplo, entrada 121 ou entrada 302) incluindo apenas o catalisador de NiMo ou CoMo sem diluição por catalisador de alumina e com o leito de catalisador que está mais próximo da saída de reator (por exemplo, saída 122 ou saída 304) incluindo apenas catalisador de alumina sem catalisador de NiMo ou CoMo. Em tais aspectos, qualquer(quaisquer) leito(s) de catalisador entre o primeiro e o último leitos de catalisador pode(m) ter qualquer razão de catalisador de NiMo ou CoMo para catalisador de alumina e, em alguns aspectos, a concentração de catalisador de NiMo ou CoMo pode diminuir de leito para leito na direção do fluxo enquanto a concentração do catalisador de alumina pode aumentar de leito para leito na direção de fluxo.
[0046] A corrente de efluente de reator 110 pode receber efluente de reator do reator 120. Assim, a corrente de efluente de reator 110 pode conter efluente do reator de clivagem de DMS 120. A composição da corrente de efluente de reator 110 é tal que a maior parte de H2S e MeSH esteja presente. Como declarado acima, “MeSH” significa metil mercaptano, onde “Me” é um grupo metila (CH3), S é enxofre e H é hidrogênio. Como o nome “MeSH” indica, o átomo de enxofre é ligado ao grupo metila e ao átomo de hidrogênio. A fórmula química para metil mercaptano é CH3SH. Em um aspecto, a corrente de efluente de reator 110 está na fase de vapor.
[0047] O MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 5% em peso a cerca de 25% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. Alternativamente, o MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 10% em peso a cerca de 20% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. Alternativamente, o MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 15% em peso a cerca de 25% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. O H2S pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 50% em peso a cerca de 80% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. Alternativamente, o H2S pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 50% em peso a cerca de 75% em peso; alternativamente, numa faixa de cerca de 50% em peso a cerca de 65% em peso. DMS pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa inferior a cerca de 10% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110; alternativamente, numa faixa inferior a cerca de 5% em peso; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 3% em peso; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 0,5% em peso; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 0,05% em peso. Dissulfeto de carbono (CS2) pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa inferior a cerca de 3% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 1,5% em peso; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 0,5% em peso; alternativamente numa faixa inferior a cerca de 0,05% em peso. Alternativamente, pode haver essencialmente nenhum CS2 presente na corrente de efluente de reator 110. Um ou mais outros componentes, tal como H2, metano, CO2 e dissulfeto de dimetila (DMDS) podem estar presentes no efluente de reator em quantidades menores.
[0048] Normalizado para apenas os compostos de MeSH, DMS e CS2 o MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 65% em peso a cerca de 75% em peso com base no peso total de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110; alternativamente, numa faixa de cerca de 65% em peso a cerca de 70% em peso; alternativamente, numa faixa de cerca de 70% em peso a cerca de 65% em peso. DMS pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de 15% em peso a cerca de 28% em peso com base no peso total de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110; alternativamente, numa faixa de cerca de 15% em peso a cerca de 20% em peso; alternativamente, numa faixa de cerca de 20% em peso a cerca de 28% em peso. Dissulfeto de carbono (CS2) pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 2% em peso a cerca de 10% em peso com base no peso total de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110; alternativamente, numa faixa de cerca de 2% em peso a cerca de 5% em peso; alternativamente, numa faixa de cerca de 5% em peso a cerca de 10% em peso.
[0049] O MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 5% em mol a cerca de 76% em mol com base no total de mols de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. O DMS pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 1% em mol a cerca de 50% em mol com base no total de mols de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. O dissulfeto de carbono (CS2) pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa inferior a cerca de 2% em mol, alternativamente, inferior a cerca de 1% em mol, alternativamente, inferior a cerca de 0,5% em mol com base no total de mols de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110. O DMDS pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa inferior a cerca de 0,5% em mol com base no total de mols de todos os componentes na corrente de efluente de reator 110.
[0050] Normalizado apenas para os compostos de MeSH, DMS e CS2, o MeSH pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 50% em mol a cerca de 73% em mol com base no total de mols de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110. DMS pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 19% em mol a cerca de 50% em mol com base no total de mols de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110. Dissulfeto de carbono (CS2) pode estar presente na corrente de efluente de reator 110 numa faixa de cerca de 1,5% em mol a cerca de 8% em mol com base no total de mols de MeSH, DMS e CS2 na corrente de efluente de reator 110.
[0051] Em um aspecto, a corrente de efluente de reator 110 flui para o pré- aquecedor 130, onde o efluente de reator troca calor com a alimentação combinada na corrente de alimentação combinada 106 e é resfriado para formar o efluente de reator resfriado na corrente de efluente de reator resfriado 112. Em um aspecto, o efluente de reator pode trocar calor com um meio de resfriamento diferente da alimentação combinada (por exemplo, água de resfriamento ou o conteúdo de outra corrente de processo). Como discutido acima, o efluente resfriado pode fluir na corrente de efluente de reator resfriada 112 para processamento adicional (ver Figura 2) ou para reciclo para uma planta de produção de metil mercaptano (ver Figura 3). A composição da corrente de efluente de reator resfriado 112 pode ser a mesma que a corrente de efluente de reator 110, com os valores de faixas e composição sendo baseados em um total de mols ou em peso na corrente de efluente de reator resfriado 112. Em um aspecto, o efluente de reator resfriado está na fase de vapor, a fase líquida, uma mistura de fases de vapor e líquido, ou o efluente de reator resfriado pode estar na fase de vapor em uma porção da corrente 112 e na fase líquida em outra porção da corrente 112.
[0052] A Figura 2 ilustra um sistema independente 150 que utiliza o sistema 100 para converter sulfeto de dimetila em metil mercaptano. O sistema 150 na Figura 2 pode ser referido aqui como um “sistema de clivagem de DMS” e quaisquer processos realizados usando o sistema 150 podem ser referidos aqui como um “processo de clivagem de DMS”. O sistema 150 da Figura 2 fornece um exemplo de processamento adicional da corrente de efluente de reator resfriado 112 via uso de separadores 150 e 160, embora incorporando reciclo de H2S para o reator de clivagem de DMS 120 via corrente 155.
[0053] O sistema de clivagem de DMS 150 na Figura 2 pode incluir um ou mais de uma corrente de DMS 102, uma corrente de H2S 104, uma corrente de H2S combinada 105 (combinação da corrente de H2S 104 e uma corrente de H2S de reciclo 155), um dispositivo de mistura 140, uma corrente de alimentação combinada 106, um pré-aquecedor 130, uma corrente de alimentação aquecida 108, um reator 120, uma corrente de efluente de reator 110, uma corrente de efluente resfriada 112, um separador 150 e outro separador 160. Associadas ao separador 150 estão uma ou mais de uma corrente aérea 151, um resfriador (por exemplo, condensador) 152, uma corrente aérea resfriada 153, uma corrente de ventilação 180, uma corrente de refluxo 154, uma corrente de H2S de reciclo 155, uma corrente de fundo 156, um refervedor 157, uma corrente de efluente de refervedor 158 e uma corrente de fundo aquecida 159. Associadas ao outro separador 160 estão uma ou mais de uma corrente aérea 161, um resfriador (por exemplo, condensador) 162, uma corrente de ventilação 163, uma corrente de refluxo 164, uma corrente de produto de MeSH 165, uma corrente de fundo 166, um refervedor 167, uma corrente de efluente de refervedor 168 e uma corrente de resíduo líquido 169.
[0054] A corrente de H2S 104 e a corrente de reciclo de H2S 155 podem se combinar para formar a corrente de H2S combinada 105. A corrente de DMS 102 e a corrente de H2S combinada 105 podem ser misturadas no dispositivo de mistura 140 para formar a corrente de alimentação combinada 106 contendo o conteúdo de ambas a corrente de DMS 102 e a corrente de H2S combinada 105.
[0055] O sulfeto de hidrogênio e o sulfeto de dimetila podem ser alimentados ao reator 120 através da corrente de alimentação combinada 106. Por exemplo, a corrente de alimentação combinada 106 pode ser aquecida num pré-aquecedor 130 até a temperatura da reação de clivagem de DMS no reator 120. A corrente de alimentação aquecida 108 pode fluir do pré-aquecedor 130 até o reator 120, onde pelo menos parte do DMS pode ser convertido em MeSH sob condições de reação de clivagem de DMS na presença de um catalisador descrito abaixo. O efluente de reator pode fluir do reator 120 na corrente de efluente de reator 110 para o pré-aquecedor 130, onde o efluente de reator pode ser resfriado. O efluente resfriado pode fluir na corrente de efluente de reator resfriado 112 para o separador 150.
[0056] Como descrito para a Figura 1, a corrente de efluente de reator resfriado 112 pode conter grandes quantidades de H2S (em uma faixa de cerca de 50% em peso a cerca de 80% em peso com base no peso total de todos os componentes na corrente de efluente de reator resfriado 112). Isto também pode ser aplicado à corrente de efluente de reator 112 da Figura 2. Assim, as etapas de processo na Figura 2 podem incluir separar o efluente de reator numa corrente de H2S de reciclo 155 e uma corrente de metil mercaptano 159 e reciclar a corrente de H2S de reciclo 155 para uso na etapa de contato que ocorre no reator 120.
[0057] No separador 150, H2S pode separar dos outros componentes recebidos da corrente de efluente de reator resfriado 112. A maior parte do H2S pode ser recuperada na corrente aérea 151 e os componentes restantes, por exemplo, MeSH, DMS, CS2 ou uma combinação dos mesmos pode fluir do separador 150 na corrente de fundo 156.
[0058] A corrente aérea 151 pode ser resfriada no resfriador (por exemplo, condensador) 152 para formar uma corrente aérea resfriada 153 contendo H2S resfriado. Componentes leves não condensados podem ser ventilados do sistema 150 na corrente de ventilação 180. Uma porção da corrente aérea resfriada pode fluir de volta para uma porção superior do separador 150 na corrente de refluxo 154 e outra porção (ou a totalidade) da corrente aérea resfriada pode reciclar H2S na corrente de H2S de reciclo 155 para combinar com a corrente de H2S 104. A corrente de H2S de reciclo 155 pode incluir na maior parte H2S e menos que cerca de 5% em mol, alternativamente, menos que cerca de 2% em mol, alternativamente, menos que cerca de 1% em mol de MeSH.
[0059] A corrente de fundo 156 pode ser aquecida num refervedor 157. Uma corrente de efluente de refervedor 158 pode fluir uma porção dos resíduos aquecidos de volta para uma porção de fundo do separador 150 na corrente de efluente de refervedor 158. Outra porção (ou todas) dos resíduos aquecidos pode fluir na corrente de metil mercaptano 159 para outro (um segundo) separador 160.
[0060] O outro separador 160 (também referido como o segundo separador) recebe os resíduos aquecidos da corrente 159 e separa os componentes (por exemplo, MeSH e um ou mais de DMS e CS2) numa corrente aérea 161 contendo MeSH e uma corrente de fundo 166 contendo resíduo líquido (por exemplo, DMS, DMDS e CS2). A corrente aérea 161 pode ser resfriada no resfriador 162. Num aspecto, o resfriador 162 pode ser um condensador que pode condensar MeSH da fase de vapor para a fase líquida. O resfriador 162 também pode incluir um vaso de separação (por exemplo, um acumulador) de modo a separar o vapor do líquido. Por exemplo, o vapor pode conter quaisquer componentes leves que são recebidos da corrente de fundo 159 pelo segundo separador 160 e os componentes leves podem ser ventilados do sistema 150 na corrente de ventilação 163. O líquido pode incluir um produto de MeSH contendo MeSH de alta pureza (por exemplo, maior que 95, 96, 97, 98 ou 99% em peso com base no peso total da corrente 164 ou corrente 165). O produto de MeSH pode ser dividido de modo que uma primeira porção possa fluir de volta para o segundo separador 160 na corrente de refluxo 164 e uma segunda porção (ou todas) pode fluir na corrente 165 para uso posterior.
[0061] O reator 120, o pré-aquecedor 130 e o dispositivo de mistura 140 no sistema 150 podem ter as mesmas configurações descritas para o sistema 100. O fluxo total de H2S na corrente 104 pode ser reduzido em comparação com o fluxo na corrente correspondente 104 da Figura 1, de modo que mediante combinação da corrente de H2S 104 com a corrente de H2S de reciclo 155, o fluxo de H2S na corrente de H2S combinada 105 e o fluxo de DMS na corrente de DMS 102 pode fornecer H2S em excesso (por exemplo, uma razão molar de H2S para DMS (H2S:DMS) de pelo menos 3:1, alternativamente, pelo menos 5:1, alternativamente, pelo menos 10:1, adicionalmente ou alternativamente, inferior a 100:1) na corrente de alimentação combinada 106, na corrente de alimentação aquecida 108 e/ou no reator 120.
[0062] O separador 150 e o separador 160 podem ser qualquer separador adequado para separar MeSH dos outros componentes no efluente de reator resfriado. Por exemplo, o separador 150 e o separador 160 podem ser, cada um, uma coluna de destilação ou uma coluna de fracionamento. Cada coluna pode ser um vaso tendo componentes internos, tal como bandejas de destilação (por exemplo, tipo peneira, fluxo duplo, tampa de bolha, rosquinha), materiais de empacotamento ou ambos.
[0063] Os resfriadores (por exemplo, condensadores) 152 e 162 podem ser qualquer trocador de calor que possa resfriar (calor é transferido para fora das correntes aéreas 151 e 161) trocando energia térmica com um meio de resfriamento (por exemplo, água de resfriamento ou refrigerante). Os resfriadores 152 e 162 podem ter qualquer configuração para resfriar as correntes aéreas 151 e 161. Os refervedores 157 e 167 podem ser qualquer trocador de calor conhecido que possa aquecer (calor é transferido para as correntes de fundo 156 e 166) trocando energia térmica com um meio de aquecimento ou por calor direto. Os refervedores 157 e 167 podem ter qualquer configuração para aquecer as correntes de fundo 156 e 166.
[0064] A Figura 3 ilustra um sistema integrado 200 que utiliza o sistema 100 em combinação com uma planta de produção de metil mercaptano 210. O sistema 200 na Figura 3 pode ser referido aqui como um “sistema de clivagem de DMS integrado” e quaisquer processos realizados usando o sistema 200 pode ser referido aqui como um “processo de clivagem de DMS integrado”.
[0065] A planta de produção de metil mercaptano 210 pode ser qualquer planta que tenha um reator (também aqui referido como um “reator de MeSH”) que produz cataliticamente um produto de metil mercaptano, por exemplo, de acordo com a seguinte reação:
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Exemplos não limitativos da planta de produção de metil mercaptano 210 são descritos nas Patentes US 2.822.400 e 3.792.094. No reator de MeSH, metanol e sulfeto de hidrogênio podem ser contatados na presença de um catalisador sob condições adequadas para produzir um efluente de reator (também referido aqui como “efluente de reator de MeSH”). Dependendo da pureza da corrente de alimentação de H2S 202 e da corrente de alimentação de metanol 204, bem como das condições de reação, o efluente de reator de MeSH do reator de MeSH na planta 210 pode incluir o metil mercaptano desejado e outros compostos que podem incluir, mas não estão limitados a, metanol (MeOH), sulfeto de hidrogênio (H2S), hidrogênio (H2), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), hidrocarbonetos leves, sulfeto de dimetila (DMS), dissulfeto de dimetila (DMDS), água (H2O), mercaptanos superiores a MeSH ou combinações dos mesmos.
[0066] A planta de produção de metil mercaptano 210 também pode incluir vários estágios de separação conhecidos na técnica e com a ajuda desta divulgação para isolar e recuperar o metil mercaptano de qualquer dos compostos acima mencionados no efluente de reator, bem como técnicas de separação para isolar e recuperar qualquer dos compostos uns dos outros. Por exemplo, um ou mais dos estágios de separação na planta de produção de metil mercaptano 210 podem recuperar pelo menos uma porção do sulfeto de dimetila do efluente de reator de MeSH para produzir DMS recuperado na corrente de DMS 102. Um ou mais dos estágios de separação na planta de produção de metil mercaptano 210 também podem recuperar pelo menos uma porção do H2S do efluente de reator de MeSH para produzir H2S recuperado na corrente de H2S 104. Um ou mais dos estágios de separação na planta de produção de metil mercaptano 210 também podem recuperar pelo menos uma porção do produto de MeSH do efluente de reator de MeSH para produzir produto de MeSH recuperado na corrente de produto de MeSH 220.
[0067] Como resultado de vários estágios de separação, a planta de produção de metil mercaptano 210 ilustrada na Figura 3 pode produzir a corrente de DMS 102 que flui para o reator de clivagem de DMS 120, a corrente de H2S 104 que flui para o reator de clivagem de DMS 120, uma ou mais correntes de ventilação mostradas coletivamente pela corrente de purga de ventilação 206, uma corrente de purga líquida orgânica 208, uma corrente de purga aquosa 209 e uma corrente de produto de MeSH 220.
[0068] O sistema de clivagem de DMS 100 pode operar da mesma maneira e sob as mesmas condições descritas para a Figura 1. No sistema integrado 200, toda ou uma porção da corrente de efluente de reator resfriado 112 do sistema de clivagem de DMS 100 pode reciclar efluente de reator resfriado de reciclo na corrente de efluente de reator resfriado 112 de volta para a planta de produção de metil mercaptano 210 para uma localização no ou a jusante do efluente de reator de MeSH e a montante de uma etapa ou um estágio para separar H2S do MeSH contido na corrente de efluente resfriado 112. Por exemplo, a corrente de efluente de reator resfriado 112 pode reciclar e combinar com o efluente de reator de MeSH antes de quaisquer etapas ou estágios de separação na planta de produção de metil mercaptano 210. Alternativamente, a corrente de efluente de reator resfriado 112 pode reciclar para e i) combinar com uma corrente de separação intermediária ou ii) alimentar a um separador intermediário que está a jusante do efluente de reator de MeSH. Num aspeto, a corrente intermediária pode ser uma corrente que flui o produto de MeSH entre dois estágios/etapas de separação que finalmente podem recuperar o produto de MeSH na corrente de produto de MeSH 220 ou que estão incluídos em uma pluralidade de estágios de separação que finalmente recuperam o produto de MeSH na corrente de produto de MeSH 220.
[0069] Num aspecto, a corrente de DMS 102 e a corrente de H2S 104 podem incluir equipamento apropriado para controlar o fluxo de H2S e DMS para o sistema de clivagem de DMS 100. Controlar o fluxo de H2S e DMS da planta 210 para o sistema 100 permite que o sistema integrado 200 converta de forma ajustável o DMS em MeSH sob um primeiro conjunto de condições de mercado e, da mesma forma, cesse de converter DMS em MeSH sob um segundo conjunto condições de mercado. Apenas a título de exemplo, uma válvula 181 (mostrada na Figura 3 como uma válvula de 3 vias) pode ser incluída na corrente de DMS 102 e uma válvula 182 (mostrada na Figura 3 como uma válvula de 3 vias) pode ser incluída na corrente de H2S 104. Numa primeira posição, a válvula 181 pode permitir que o DMS flua na corrente de DMS 102 para o misturador 140 e para adiante para o reator de clivagem de DMS 120. Numa segunda posição, a válvula 181 pode descontinuar o fluxo de DMS para o reator 120 e em vez disso permitir que DMS flua na corrente de produto de DMS 114. A corrente de produto de DMS 114 pode fluir DMS para armazenamento ou para processamento adicional o qual recupera DMS de acordo com métodos conhecidos para uma pureza adequada para venda ou uso em outros processos. Numa primeira posição, a válvula 182 pode permitir que H2S flua na corrente de H2S 104 para o reator de clivagem de DMS 120. Numa segunda posição, a válvula 182 pode descontinuar o fluxo de H2S para o reator 120 e em vez disso permitir que H2S flua numa segunda corrente de H2S 116. H2S na segunda corrente de H2S 116 pode fluir de volta para a planta 210 para uso na mesma, por exemplo, no reator de MeSH. É contemplado que o sistema integrado 200 possa operar: i) com a válvula 181 na primeira posição e a válvula 182 na primeira posição, de modo a escoar tanto H2S quanto DMS para o reator 120; ii) com a válvula 181 na segunda posição e a válvula 182 na segunda posição, de modo a escoar DMS na corrente 114 para processamento ou armazenamento subsequente e escoar H2S na corrente 116 de volta para a planta 210; iii) com a válvula 181 na primeira posição, de modo que todo o DMS flua para o reator 120 e a válvula 182 na segunda posição, de modo que uma porção do H2S flua na corrente 116; ou iv) a válvula 181 na segunda posição, de modo que uma porção do DMS flua para a corrente 114 e a válvula 182 na primeira posição, de modo que todo o H2S flua para o reator 120.
[0070] O sistema integrado 200 pode fornecer uma corrente de produto de MeSH 220 tendo MeSH presente numa quantidade superior a 0,900, 0,950, 0,990, 0,991, 0,992, 0,993, 0,994, 0,995, 0,996, 0,997, 0,998 de fração molar com base no total de mols de componentes na corrente de produto de MeSH 220. A corrente de produto de MeSH 220 também pode ter menos de cerca de 50 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de produto de MeSH; alternativamente menos de cerca de 30 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de produto de MeSH; alternativamente menos de cerca de 20 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de produto de MeSH; alternativamente menos de cerca de 10 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de produto de MeSH; alternativamente menos de cerca de 5 ppmw de CS2 com base num peso total da corrente de produto de MeSH 220. Numa modalidade, a corrente de produto de MeSH não contém essencialmente nenhum CS2. Um ou mais de DMS, dissulfeto de dimetila (DMDS), CS2 e componentes mais pesados do que MeSH podem ser recuperados na corrente de purga de líquido orgânico 208. A corrente de purga de líquido orgânico 208 pode ter menos de cerca de 20 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de purga de líquido orgânico 208. Água pode ser recuperada na corrente de purga aquosa 209. Um ou mais de hidrogênio, nitrogênio, metano, CO2, H2S, MeSH, DMS e metanol podem ser recuperados na corrente de purga de ventilação 206.
[0071] A corrente de purga de ventilação 206, a corrente de purga de líquido orgânico 208, a corrente de purga aquosa 209 e qualquer outra corrente de purga recuperada da planta de produção de metil mercaptano 210 podem ser individualmente e coletivamente referidas aqui como “uma ou mais correntes de purga”. Uma ou mais destas correntes de purga (por exemplo, uma ou mais da corrente de purga de ventilação 206, da corrente de purga de líquido orgânico 208, da corrente de purga aquosa 209 e de qualquer outra corrente de purga recuperada da planta de produção de metil mercaptano 210) podem incluir sulfeto de dimetila numa quantidade que é inferior a cerca de 5% em peso com base no peso de sulfeto de dimetila na corrente de DMS 102 (por exemplo, o peso de sulfeto de dimetila alimentado ao reator de clivagem de DMS 120). Quando se recupera uma ou mais destas correntes de purga da planta de produção de metil mercaptano 210, as correntes de purga podem compreender coletivamente igual ou inferior a cerca de 10% em mol de dissulfeto de carbono com base num total de mols nas correntes de purga.
[0072] A Figura 4 ilustra um sistema integrado 250 que utiliza o sistema 100 da Figura 1 em combinação com uma planta de produção de metil mercaptano 210, em que a corrente de efluente de reator resfriado 112 é separada antes do metil mercaptano e H2S da corrente 112 serem reciclados para a planta de produção de metil mercaptano 210. A Figura 4 também ilustra que gases de ventilação são removidos da planta 210 em uma ou mais correntes de ventilação coletivamente mostradas pela corrente de purga de ventilação 206.
[0073] O sistema de clivagem de DMS 100 pode operar da mesma maneira e sob as mesmas condições descritas para a Figura 1. Equipamento adequado para controlar o fluxo de DMS e H2S para o reator 120 pode do mesmo modo ser utilizado no sistema 250 da Figura 4 (por exemplo, válvulas 181 e 182 e correntes 114 e 116), da mesma maneira descrita para o sistema 200 na Figura 3.
[0074] Como pode ser visto na Figura 4, a corrente de efluente de reator resfriado 112 do sistema 250 pode escoar todo ou uma porção do efluente de reator de DMS resfriado para um vaso de separação 170 (por exemplo, um tanque de vaporização ou uma coluna de destilação, tal como um separador 150 na Figura 2) que pode separar H2S dos outros componentes (por exemplo, MeSH) da corrente 112 para produzir uma corrente de H2S enriquecida 113 fluindo na parte aérea e uma corrente de MeSH enriquecida 115 fluindo do fundo do vaso de separação 170. A corrente de H2S enriquecida 113 pode fluir ou reciclar H2S (por exemplo, e opcionalmente outros componentes leves, tal como hidrogênio, metano e dióxido de carbono que inflamam no vaso de separação 170) para a planta de produção de metil mercaptano 210, por exemplo, para um local a montante da etapa ou do estágio de separação da planta 210 que recupera H2S de qualquer componente aqui descrito. A corrente de MeSH enriquecida 115 pode fluir ou reciclar os componentes remanescentes (por exemplo, incluindo MeSH e um ou ambos de DMS e CS2) para a planta de produção de metil mercaptano 210, por exemplo, para um local nas etapas/nos estágios de separação da planta 210 a montante de onde tais componentes são separados. Na Figura 4, o metil mercaptano na corrente de MeSH enriquecida 115 pode ser reciclado para a planta 210 separadamente do H2S na corrente de H2S enriquecida 113.
[0075] Num aspecto em que o vaso de separação 170 é um separador de vapor/líquido, tal como um tanque de vaporização, é contemplado que a corrente de efluente de reator resfriado 112, que pode estar numa fase de vapor, pode ser resfriada até uma temperatura na qual componentes mais pesados que H2S (por exemplo, MeSH e um ou ambos de DMS e CS2) condensam em um líquido de modo que H2S se separa como um vapor do MeSH no separador de vapor/líquido. Em tal aspecto, a corrente de H2S enriquecida 113 pode estar na fase de vapor e a corrente de MeSH enriquecida 115 pode estar numa fase líquida. Trocadores de calor adicionais (por exemplo, condensadores) podem ser incluídos na corrente de efluente de reator resfriado 112 para efetuar a separação vapor/líquido no vaso de separação 170.
[0076] O sistema integrado 250, semelhante ao sistema integrado 200, pode fornecer uma corrente de produto de MeSH 220 tendo menos de cerca de 5 ppmw de CS2 com base no peso total da corrente de produto de MeSH 220. Um ou mais de DMS, dissulfeto de dimetila (DMDS), CS2 e componentes mais pesados do que MeSH podem ser recuperados na corrente de purga de líquido orgânico 208. Água pode ser recuperada na corrente de purga aquosa 209. Um ou mais átomos de hidrogênio, azoto, metano, CO2, malha, DMS, e metanol pode ser recuperado na corrente de purga de ventilação 206.
[0077] A Figura 5 ilustra um reator de clivagem de DMS na forma de um reator de tubo 300. O reator de tubo 300 é discutido em detalhes acima e nos exemplos abaixo e como tal a discussão não é reproduzida aqui.
[0078] Os sistemas e processos divulgados podem permitir a clivagem catalisada de DMS para produzir MeSH usando correntes já existentes de uma planta de produção de metil mercaptano, tal como a planta 210 aqui divulgada. Na conversão de DMS em MeSH, a quantidade de DMS presente pode ser diminuída e a quantidade de MeSH presente pode ser aumentada nos sistemas integrados 200 e 250. Por outro lado, o fluxo de H2S e DMS nos sistemas e processos aqui divulgados pode ser ajustado de modo que a conversão de DMS em MeSH seja descontinuada, e de modo que o DMS possa ser recuperado para outros usos ou processamentos. Em geral, os sistemas e processos podem ser prontamente ajustados entre um estado que utiliza o sistema de clivagem de DMS 100 e um segundo estado que não utiliza o sistema de clivagem de DMS 100.
[0079] Os sistemas e processos divulgados permitem flexibilidade de produção entre DMS e MeSH de acordo com as condições de mercado. Isto é, durante certas condições de mercado, por exemplo, quando a diferença de preço entre DMS e MeSH justifica converter DMS em MeSH, o valor mais baixo de DMS pode ser convertido em um valor mais alto de MeSH. Em alguns aspectos, a quantidade de DMS no mercado pode causar excesso de oferta e o preço de mercado de DMS pode cair para níveis não lucrativos. A capacidade dos sistemas e processos divulgados utilizarem conversão de DMS em MeSH em tais condições de mercado pode reduzir, se não eliminar, perdas associadas à produção continuada de DMS em condições de mercado variáveis ou não rentáveis.
[0080] Assim, um processo contemplado de acordo com a divulgação inclui utilizar uma planta de produção de metil mercaptano para recuperar sulfeto de dimetila, responsivo a uma primeira condição de mercado, contatando pelo menos uma porção do sulfeto de dimetila recuperado com um catalisador de CoMo ou NiMo na presença de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono, responsivo a uma segunda condição de mercado, descontinuando o contato do sulfeto de dimetila recuperado no reator e vender a totalidade ou uma porção do sulfeto de dimetila recuperado. A primeira condição de mercado pode ser que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila caia abaixo de um nível lucrativo ou que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila seja menor que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de MeSH. A segunda condição de mercado pode ser que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila aumente acima de um nível lucrativo e/ou o mercado esteja subabastecido com DMS.
[0081] Outro processo pode incluir contatar pelo menos uma porção do sulfeto de dimetila recuperado com um catalisador de CoMo ou NiMo na presença de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono, em que o sulfeto de dimetila recuperado é obtido de uma planta de produção de metil mercaptano, responsivo a uma primeira condição de mercado, descontinuar o contato do sulfeto de dimetila recuperado no reator, vender a totalidade ou uma porção do sulfeto de dimetila recuperado e responsivo a uma segunda condição de mercado repetir a etapa de contato. A primeira condição de mercado em tal aspecto pode ser que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila aumente acima de um nível não lucrativo e/ou o mercado esteja superabastecido com DMS. A segunda condição de mercado em tal aspecto pode ser que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila caia abaixo de um nível lucrativo ou que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de sulfeto de dimetila seja menor que o valor de mercado (por exemplo, preço do fabricante) de MeSH.
[0082] Os sistemas e processos divulgados também podem proporcionar uma taxa de produção de MeSH mais alta na planta de produção de metil mercaptano 210 porque o MeSH produzido por conversão de DMS no sistema de clivagem de DMS 100 pode ser reciclado para a planta 210, o que aumenta o fluxo de MeSH recuperado da planta 210. Além disso, o produto de MeSH que pode ser produzido nos sistemas integrados 200 e 250 de acordo com os processos aqui divulgados tem um produto de MeSH tendo requisitos de CS2 especificados.
[0083] Os sistemas e processos divulgados também permitem que o sistema de clivagem DMS 100 utilize estágios e/ou etapas de separação existentes numa planta de produção de metil mercaptano 210 em vez de requerer investimento de capital num trem de separação de MeSH dedicado apenas ao reator de clivagem de DMS 120. A utilização de estágios e/ou etapas de separação existentes na planta de produção de metil mercaptano 210 pode baixar o custo de capital associado com a construção do sistema de clivagem de DMS 100 ou 150.
[0084] Os sistemas e processos divulgados também permitem a recuperação de DMS comercial (DMS para venda) de uma planta de produção de metil mercaptano através de uma corrente de purga de DMS, por exemplo, a corrente de purga de líquido orgânico 208 na Figura 3 e na Figura 4. Dissulfeto de carbono, uma vez formado, não é convertido no reator de clivagem de DMS 120 e o reator de clivagem de DMS 120 também pode produzir dissulfeto de carbono; assim, o dissulfeto de carbono não convertido (e opcionalmente produzido) pode fluir na corrente de efluente do reator de clivagem de DMS 110. Para obter a pureza divulgada do produto de MeSH da planta de produção de metil mercaptano 210, o dissulfeto de carbono pode ser recuperado em outras correntes na planta de produção de metil mercaptano 210, por exemplo, na corrente 208. O valor de DMS comercial (por exemplo, na corrente 208) depende de sua pureza, que pode ser processada para reduzir a quantidade de dissulfeto de carbono até o nível desejado de um comprador. Os sistemas e processos integrados divulgados permitem assim a recuperação de DMS comercial da planta de produção de metil mercaptano 210, por exemplo, através da corrente de purga de líquido orgânico 208.
EXEMPLOS
[0085] A matéria tendo sido geralmente descrita, os seguintes exemplos são ados como modalidades particulares da divulgação e para demostrar a prática e as vantagens da mesma. É entendido que os exemplos são dados a título de ilustração e não se destinam a limitar o relatório descritivo ou as reivindicações a seguir de qualquer maneira.
EXEMPLO 1
[0086] No Exemplo 1, foram realizadas passagens para um sistema e processo de clivagem de DMS independente. Um reator de aço inoxidável tendo um diâmetro de 1 polegada (2,54 cm) foi usado. O catalisador usado no Exemplo 1 foi um catalisador suportado em alumina de 3% de Co, 10% de Mo. O catalisador estava na forma de extrusados de 0,05 polegada (1,27 mm). O catalisador foi diluído com partículas esféricas de alfa-alumina (alumina ALUNDUM®) de 14-20 de malha e esta combinação diluída de catalisador e alfa-alumina de 14-20 de malha foi usada como leito de catalisador. O aquecimento do reator foi fornecido por um forno elétrico externo tendo três zonas de aquecimento. As temperaturas foram medidas e controladas usando termopares em um termopoço inserido axialmente através do centro do leito de catalisador. A pressão para todas as passagens no Exemplo 1 foi de 450 psig (3.103 kPa).
[0087] Uma corrente de DMS e uma corrente de H2S foram conectadas ao reator. Antes de fluir para o reator, o DMS na corrente de DMS foi seco passando-o sobre contas de peneiras moleculares tipo 3A.
[0088] Dados para as Passagens 1 a 62 são mostrados abaixo em várias velocidades espaciais horárias ponderais (WHSV) definidas por grama de DMS por grama de catalisador por hora (g DMS/g cat./h), razões molares de H2S:DMS e temperaturas. A WHSV foi variada de 0,25 a 2,0. A razão molar H2S:DMS foi de 3, 6 ou 9. A temperatura foi variada entre 200 °C e 350 °C em incrementos de 25 °C. Tabela 1: Dados de Passagem de Processo de Clivagem de DMS Independente
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[0089] O catalisador atingiu as conversões de equilíbrio preditas a temperaturas acima de 267 °C. Temperaturas mais altas resultaram em conversão mais alta de DMS de acordo com as restrições de equilíbrio da reação de clivagem. A seletividade de DMS para CS2 é menor que 2% para temperaturas abaixo de 300 °C. Os dados mostram que o aumento na razão molar de H2S/DMS aumenta a conversão de DMS para MeSH, embora minimizando a formação de CS2. A variação da WHSV pareceu ter pouco efeito sobre a conversão de DMS para MeSH; embora, quantidades ligeiramente mais baixas de CS2 fossem formadas em WHSVs mais baixas.
[0090] Discussão adicional dos dados no Exemplo 1 é fornecida no Exemplo 2.
EXEMPLO 2
[0091] No Exemplo 2, uma única passagem tendo uma duração de quinze dias foi conduzida para um sistema e processo de clivagem de DMS independente. Um reator de aço inoxidável 300 configurado como mostrado na Figura 5 foi usado para o processo de clivagem de DMS. O reator 300 era de forma tubular tendo um diâmetro D de 1,939 polegadas (4,925 cm) e um comprimento L de 48,5 (123,2 cm) polegadas.
[0092] O catalisador de CoM usado nos leitos de catalisador 314, 316 e 318 do Exemplo 2 foi um catalisador de HDS de refinaria suportado em alumina de 3% de Co, 10% de Mo. O catalisador de CoMo em um suporte de alumina (catalisador de CoMo) estava na forma de extrusados de 0,05 polegada (1,27 mm). Partículas esféricas de alfa alumina (alumina ALUNDUM®) de 14-20 de malha também foram utilizadas nos leitos de catalisador 312, 314 e 316. Como mostrado na Figura 5, um primeiro leito de catalisador (ou zona superior) 312 continha alfa alumina de 14-20 de malha sem nenhum catalisador de CoMo, um segundo leito de catalisador (ou 2a zona) 314 era de 122 do catalisador de CoMo diluído (misturado) com 243 g de alfa alumina de 14-20 de malha, um terceiro leito de catalisador (ou 3a zona) 316 era de 158 g do catalisador de CoMo diluído (misturado) com 158 g da alfa alumina de 14-20 de malha e um quarto leito de catalisador (ou zona inferior) 318 era de 224 g do catalisador de CoMo sem alfa alumina de 14-20 de malha. O primeiro e o segundo leitos de catalisador 312 e 314 foram separados por lã de aço 322; o segundo e o terceiro leitos de catalisador 314 e 316 foram separados por lã de aço 324; e o terceiro e o quarto leitos de catalisador 316 e 318 foram igualmente separados por lã de aço 326. Uma camada de lã de aço e contas 328 cobriu o quarto leito de catalisador 318 no lado virado para a entrada de reator 302.
[0093] Durante a passagem, o reator 300 foi aquecido usando um forno elétrico externo 330 com três zonas de aquecimento, zona de forno superior 332, zona de forno intermediária 334 e zona de forno inferior 336.
[0094] As temperaturas foram medidas e controladas usando termopares 340, 341, 342, 343, 344 e 345 colocados em cada uma das zonas de forno 332, 334 e 336, como mostrado na Figura 5. Os termopares foram também colocados em cada leito de catalisador 312, 314, 316 e 318. No primeiro leito de catalisador 312 foi colocado um termopar a 31 polegadas da entrada de reator 302. No segundo leito de catalisador 314, o termopar foi colocado a 22 polegadas da entrada de reator 302. No terceiro leito de catalisador 316, um termopar foi colocado a 15 polegadas da entrada de reator 302. No quarto leito de catalisador 318, um termopar foi colocado a 10 polegadas da entrada de reator 302.
[0095] A alimentação de H2S e uma alimentação de DMS foram conectadas à entrada de reator 302. Uma WHSV de 1 g de DMS/g cat./h e uma razão em peso de 15:1 para H2S/DMS foram usadas para a totalidade da passagem.
[0096] Os dados para a passagem do Exemplo 2 são mostrados nas Tabelas abaixo: Tabela 2: Composição de Alimentação do Reator
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Tabela 3: Fator de Resposta de Peso e Peso Molecular
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Tabela 4: Dados de Temperatura de 15 horas de Processo de Clivagem de
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Tabela 5: Dados de Passagem de 15 horas
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[0097] A faixa de temperaturas para Tentrada que proporcionam reações favoráveis são temperaturas de 250 °C ou maiores. A faixa de temperaturas para Tsaída que proporcionam reações favoráveis são temperaturas de 305 °C ou menores. Em temperaturas mais altas, a seletividade de DMS para MeSH diminuiu e a quantidade de CS2 formada aumentou.
[0098] Os dados acima tanto para o Exemplo 1 quanto para o Exemplo 2 demonstram faixas para vários parâmetros que são eficazes para a conversão de DMS em MeSH. Por exemplo, a WAT pode variar de cerca de 265 °C a cerca de 305 °C. A razão molar H2S/DMS pode ser de pelo menos 3:1, pelo menos 5:1, ou pelo menos 10:1 e menos de 100:1. A WHSV pode variar de 0,2 a 15 g DMS/g cat./h; alternativamente, 1 a 2 g de DMS/g cat./h.
[0099] Uma WAT de cerca de 285 °C pode produzir condições de operação favoráveis para a clivagem de DMS para produzir MeSH. Outras condições favoráveis podem ser obtidas quando usando uma WAT de cerca de 285 °C em combinação com uma pressão de 500 psig (3.447 kPa), uma WHSV de 1,5 g DMS/g cat./h e uma razão molar de H2S para DMS de 10:1. Naturalmente, a WAT, a pressão, a WHSV e a razão molar podem estar em valores diferentes, embora atingindo a integração eficiente com uma planta de produção de MeSH.
[00100] Os dados acima também indicam que o MeSH deve ser excluído de ser alimentado ao reator de clivagem de DMS.
EXEMPLO 3
[00101] O Exemplo 3 fornece composições de correntes de uma planta de processo típica para a produção de MeSH por reação de metanol e sulfeto de hidrogênio. A Tabela 6 mostra as condições de operação e a composição das várias correntes obtidas da planta de processo. Os dados de corrente foram obtidos de uma simulação usando Aspen Plus V8.6. Tabela 6: Dados de Corrente de Planta de Produção de MeSH
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[00102] Como pode ser visto na Tabela 6, a planta de produção de MeSH pode produzir uma corrente de MeSH em uma fase líquida tendo um fluxo molar de 342 lbmol/h, um fluxo de massa de 16.450 lb/h (7.462 kg/h), uma temperatura de 100 °F (37,8 °C) e uma pressão de 150 psia (1.034 kPa). Os componentes da corrente de MeSH incluem 0,998 de MeSH (com base tanto na fração molar quanto na fração de massa) e 0,002 DMS (novamente com base tanto na fração molar quanto na fração de massa).
[00103] A corrente de DMS produzida pela planta de produção de MeSH pode ser em fase líquida e tem um fluxo molar de 30 lbmol/h, um fluxo de massa de 1.844 lb/h (836 kg/h) a uma temperatura de 104 °F (40 °C) e uma pressão de 510 psia (3.516 kPa). A fração molar de componentes na corrente de DMS inclui 0,019 de MeSH, 0,980 de DMS e 0,001 de dissulfeto de dimetila (DMDS). A fração de massa de componentes na corrente de DMS inclui 0,014 de MeSH, 0,984 de DMS, 0,001 de DMDS e 0,001 de dissulfeto de carbono (CS2).
EXEMPLO 4
[00104] O Exemplo 4 mostra dados de corrente para uma planta de produção de metil mercaptano que é combinada com um processo de clivagem de DMS como aqui descrito (a planta combinada é referida como a “unidade de produção de MeSH integrada”) e mostrado na Figura 3. Os dados de corrente foram obtidos de uma simulação usando Aspen Plus V8.6. Tabela 7A: Dados de Corrente para uma Planta de Produção de MeSH Integrada
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Tabela 7B: Dados de Corrente para uma Planta de Produção de MeSH Integrada
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[00105] Como pode ser visto na Tabela 7B, a planta de produção de MeSH 210 integrada com o sistema de clivagem de DMS 100 aqui descrito pode produzir uma corrente de produto de MeSH 220 numa fase líquida tendo uma temperatura de 100°F (37,8 °C), uma pressão de 150 psia (1,034 kPa) e em fase líquida. Os componentes na corrente de produto de MeSH 220 incluem 0,998 de fração molar de MeSH e 0,002 de fração molar de DMS.
[00106] O balanço de massa total da planta de processo integrada nas Tabelas 7A e 7B mostra que essencialmente não existe CS2 encontrado (menos de cerca de 5 ppmw de CS2 com base no peso da corrente de produto de MeSH 220) na corrente de produto de MeSH 220 e que qualquer CS2 que é formado na planta deixa a planta na corrente de purga de líquido orgânico 208. A especificação de menos de 20 ppmw tipicamente necessária para produto de MeSH é prontamente atendida no processo integrado.
EXEMPLO 5
[00107] O Exemplo 5 mostra dados de corrente para uma planta de produção de metil mercaptano 210 que é combinada com um sistema de clivagem de DMS 100 como aqui descrito e ilustrado na Figura 4. Os dados de corrente foram obtidos de uma simulação usando Aspen Plus V8.6. Tabela 8: Dados de Corrente para uma Planta de Produção de MeSH
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[00108] Como pode ser visto na Tabela 8, a planta de produção de MeSH 210 integrada com o sistema de clivagem de DMS 100 pode produzir uma corrente de produto de MeSH 220 em uma fase líquida tendo um fluxo molar de 380 lbmol/h, um fluxo de massa de 18.279 lb/h (8,291 kg/h), uma temperatura de 100°F (37,8 °C) e uma pressão de 150 psia (1.034 kPa). Os componentes da corrente de produto de MeSH 220 incluem 0,998 de MeSH (com base tanto na fração molar quanto na fração de massa) e 0,002 DMS (novamente com base tanto na fração molar quanto na fração de massa).
[00109] A comparação do produto de MeSH com razões de alimentação de metanol nas Tabelas 6 e 8 (Tabela 6: 16.450/13.119 = 1,25 lb MeSH/lb metanol e Tabela 8: 18.279/12.500 = 1,46 lb MeSH/lb metanol) mostra que o sistema integrado produz 1,46 lb de produto de MeSH por lb de metanol que é uma melhoria significativa em relação às 1,25 lb de produto de MeSH produzidas por lb de alimentação de metanol na planta MeSH independente.
[00110] O balanço de massa global da planta integrada 210 na Tabela 8 mostra que não existe essencialmente nenhum CS2 encontrado (menos de cerca de 5 ppmw de CS2 com base no peso da corrente de MeSH) na corrente de produto de MeSH final 220 e que qualquer CS2 que é formado na planta 210 deixa a planta 210 a partir de uma única fonte (uma corrente de purga de pesados). A especificação de menos de 20 ppmw tipicamente requerida para o produto de MeSH é prontamente atendida.
[00111] Comparando a corrente de MeSH da planta de produção de MeSH típica com a corrente de MeSH da planta de produção de MeSH integrada, uma produção mais alta de MeSH sob especificação é ativada integrando o processo de clivagem DMS com a planta de produção de MeSH. Quaisquer diferenças nas outras correntes de saída de planta na planta de produção de MeSH integrada são mínimas.
DIVULGAÇÃO ADICIONAL
[00112] O seguinte é fornecido como divulgação adicional para combinações de características e aspectos da presente invenção.
[00113] Aspecto 1 é um processo para a conversão de sulfeto de dimetila em metil mercaptano, compreendendo: contatar sulfeto de dimetila com um catalisador na presença de uma quantidade em excesso de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono, em que o catalisador compreende alumina, NiMo num suporte de alumina, CoMo num suporte de alumina ou uma combinação dos mesmos.
[00114] Aspecto 2 é o processo do aspecto 1, em que o dissulfeto de carbono está presente no efluente de reator numa quantidade de menos de cerca de 2% em mol com base em um total de mols de metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio, dissulfeto de dimetil e dissulfeto de carbono no efluente do reator.
[00115] Aspecto 3 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 2, em que a etapa de contato tem uma conversão de sulfeto de dimetila maior que 50% e uma seletividade para metil mercaptano maior que 95%.
[00116] Aspecto 4 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 3, compreendendo ainda: separar o efluente de reator em uma corrente de H2S de reciclo e uma corrente de metil mercaptano; e reciclar a corrente de H2S de reciclo para uso na etapa de contato.
[00117] Aspecto 5 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 4, em que a etapa de contato é realizada em uma razão molar de sulfeto de hidrogênio para sulfeto de dimetila de pelo menos 3:1.
[00118] Aspecto 6 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 5, em que a etapa de contato é realizada a uma temperatura média ponderada em uma faixa de cerca de 265 °C a cerca de 305 °C.
[00119] Aspecto 7 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 6, em que a etapa de contato é realizada a uma velocidade espacial horária ponderal de cerca de 0,2 a cerca de 15 g de sulfeto de dimetil/g cat./h.
[00120] Aspecto 8 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 7, em que a etapa de contato é realizada a uma razão molar de sulfeto de hidrogênio para sulfeto de dimetila de cerca de 10:1, uma velocidade espacial horária ponderal de cerca de 1,5 g de sulfeto de dimetila/g cat./h e uma temperatura média ponderada de cerca de 285 °C.
[00121] Aspecto 9 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 8, compreendendo ainda: combinar sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila recebidos de uma planta de produção de metil mercaptano para produzir uma corrente de alimentação combinada compreendendo sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila.
[00122] Aspecto 10 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 9, compreendendo ainda: alimentar o sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila para o reator, opcionalmente através da corrente de alimentação combinada do aspecto 9.
[00123] Aspecto 11 é o processo do aspecto 10, em que uma ou mais correntes de purga da planta de produção de metil mercaptano compreende sulfeto de dimetila em uma quantidade a qual é inferior a cerca de 5% em peso com base no peso de sulfeto de dimetila alimentado ao reator.
[00124] Aspecto 12 é o processo de qualquer um dos aspectos 10 a 11, em que a etapa de alimentação compreende: pré-aquecer a corrente de alimentação combinada num trocador de calor de fluxo cruzado usando o efluente de reator como um meio de transferência de calor para produzir uma corrente de alimentação aquecida; e fluir a corrente de alimentação aquecida para o reator.
[00125] Aspecto 13 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 12, compreendendo ainda: fluir uma corrente de H2S compreendendo sulfeto de hidrogênio para o reator, em que o sulfeto de hidrogênio na corrente de H2S é recebido de uma planta de produção de metil mercaptano; e fluir uma corrente de DMS compreendendo sulfeto de dimetila para o reator de clivagem de DMS, em que o sulfeto de dimetila na corrente de DMS é recebido da planta de produção de metil mercaptano.
[00126] Aspecto 14 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 13, compreendendo ainda: resfriar o efluente de reator para produzir um efluente de reator resfriado; e reciclar o efluente de reator resfriado para uma planta de produção de metil mercaptano.
[00127] Aspecto 15 é o processo de qualquer um dos aspectos 9, 11, 13, e 14, compreendendo ainda: recuperar uma corrente de produto de MeSH compreendendo metil mercaptano da planta de produção de metil mercaptano, em que a corrente de produto de MeSH compreende ainda menos de cerca de 5 ppmw de dissulfeto de carbono com base no peso total da corrente de produto de MeSH.
[00128] Aspecto 16 é o processo de qualquer um dos aspectos 9, 11, e 13 a 15, compreendendo ainda: recuperar uma ou mais correntes de purga da planta de produção de metil mercaptano, em que as uma ou mais correntes de purga compreendem igual ou menos de 10% em mol de dissulfeto de carbono com base num total de mols em uma ou mais correntes de purga.
[00129] Aspecto 17 é o processo de qualquer um dos aspectos 1 a 13 e 15 a 16, compreendendo ainda: resfriar o efluente de reator para produzir um efluente de reator resfriado; separar o efluente de reator resfriado numa corrente de H2S enriquecida compreendendo sulfeto de hidrogênio e uma corrente de MeSH enriquecida compreendendo metil mercaptano; e reciclar o metil mercaptano na corrente de MeSH enriquecida para uma planta de produção de metil mercaptano separadamente da reciclagem do sulfeto de hidrogênio na corrente de H2S enriquecida para a planta de produção de metil mercaptano.
[00130] Aspecto 18 é um sistema compreendendo: uma corrente de DMS compreendendo sulfeto de dimetila recebido de uma planta de produção de metil mercaptano; uma corrente de H2S compreendendo sulfeto de hidrogênio recebido da planta de produção de metil mercaptano; uma corrente de alimentação combinada compreendendo sulfeto de dimetila recebido da corrente de DMS e sulfeto de hidrogênio recebido da corrente de H2S; um pré-aquecedor que recebe a corrente de alimentação combinada e produz uma corrente de alimentação aquecida compreendendo o sulfeto de dimetila e sulfeto de hidrogênio a uma temperatura de reação; um reator recebendo a corrente de alimentação aquecida, em que o reator contém um catalisador compreendendo alumina, NiMo sobre um suporte de alumina, CoMo em um suporte de alumina, ou uma combinação dos mesmos; uma corrente de efluente de reator recebendo efluente de reator do reator, em que o efluente de reator compreende metil mercaptano em uma quantidade de cerca de 14% em mol a cerca de 76% em mol com base no total de mols de metil mercaptano, sulfeto de dimetila, dissulfeto de carbono e dissulfeto de dimetila na corrente de efluente de reator.
[00131] Aspecto 19 é o sistema do aspecto 18, em que o efluente de reator é resfriado para produzir uma corrente de efluente de reator resfriado.
[00132] Aspecto 20 é o sistema do aspecto 19, em que a corrente de efluente de reator resfriado recicla metil mercaptano e sulfeto de hidrogênio para a planta de produção de metil mercaptano.
[00133] Aspecto 21 é o sistema de qualquer um dos aspectos 18 a 20, compreendendo ainda: uma corrente de produto de MeSH compreendendo metil mercaptano e menos de cerca de 5 ppmw de dissulfeto de carbono com base num peso total da corrente de produto de MeSH, em que o metil mercaptano é recuperado da planta de produção de metil mercaptano.
[00134] Aspecto 22 é o sistema de qualquer um dos aspectos 18 a 21, compreendendo ainda: uma ou mais correntes de purga compreendendo igual ou inferior a cerca de 10% em mol de dissulfeto de carbono com base num total de mols nas uma ou mais correntes de purga, em que as uma ou mais correntes de purga são recuperadas da planta de produção de metil mercaptano.
[00135] Aspecto 23 é o sistema do aspecto 22, em que as uma ou mais correntes de purga compreendem sulfeto de dimetila em uma quantidade que é inferior a cerca de 5% em peso com base no peso de sulfeto de dimetila na corrente de DMS.
[00136] Aspecto 24 é o sistema de qualquer um dos aspectos 19 a 23, compreendendo ainda: um vaso de separação, em que a corrente de efluente de reator resfriado recicla metil mercaptano e sulfeto de hidrogênio para o vaso de separação; uma corrente de H2S enriquecida fluindo sulfeto de hidrogênio do vaso de separação, em que o sulfeto de hidrogênio recicla para a planta de produção de metil mercaptano através de uma corrente de H2S enriquecida; e uma corrente de MeSH enriquecida fluindo metil mercaptano do vaso de separação, em que o metil mercaptano recicla para a planta de produção de metil mercaptano através da corrente de MeSH enriquecida.
[00137] Aspecto 25 é um processo compreendendo: utilizar uma planta de produção de metil mercaptano para recuperar o sulfeto de dimetila; responsivo a uma primeira condição de mercado, contatar pelo menos uma porção do sulfeto de dimetila recuperado com um catalisador de CoMo ou NiMo na presença de sulfeto de hidrogênio num reator para produzir um efluente de reator compreendendo metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio e dissulfeto de carbono; responsivo a uma segunda condição de mercado, descontinuar o contato do sulfeto de dimetila recuperado no reator; e vender todo ou uma porção do sulfeto de dimetila recuperado.
[00138] Embora aspectos e modalidades da divulgação tenham sido mostrados e descritos, modificações dos mesmos podem ser feitas sem afastamento do espírito e dos ensinamentos da invenção. As modalidades e os exemplos descritos neste documento são exemplares apenas e não se destinam a ser limitativos. Muitas variações e modificações da invenção divulgada neste documento são possíveis e estão dentro do escopo da invenção.
[00139] Pelo menos uma modalidade é divulgada e variações, combinações e/ou modificações da(s) modalidade(s) e/ou de características da(s) modalidade(s) feitas por um versado na técnica estão dentro do escopo da divulgação. Modalidades alternativas que resultem da combinação, integração e/ou omissão de características da(s) modalidade(s) também estão dentro do escopo da divulgação. Embora faixas ou limitações numéricas sejam expressamente declaradas, essas faixas e limitações expressas devem ser entendidas como incluindo faixas ou limitações iterativas de magnitude similar caindo dentro das faixas ou limitações expressamente declaradas (por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 10 inclui 2, 3, 4, 5, 6, . . . ; maior que 0,10 inclui 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, . . .). Por exemplo, sempre que uma faixa numérica com um limite inferior, Rl, e um limite superior, Ru, for divulgada, qualquer número caindo dentro da faixa é especificamente divulgado. Em particular, os seguintes números dentro da faixa são especificamente divulgados: R=Rl +k* (Ru-Rl), em que k é uma variável variando de 1 por cento a 100 por cento com um incremento de 1 por cento, isto é, k é 1 por cento, 2 por cento, 3 por cento, 4 por cento, 5 por cento, 50 por cento, 51 por cento, 52 por cento... 95 por cento, 96 por cento, 97 por cento, 98 por cento, 99 por cento ou 100 por cento. Mais ainda, qualquer faixa numérica definida por dois números R, como definido acima, também é especificamente divulgada. O uso do termo “opcionalmente” com respeito a qualquer elemento de uma reivindicação significa que o elemento é necessário, ou alternativamente, o elemento não é necessário, ambas as alternativas estando dentro do escopo da reivindicação. O uso de termos mais amplos, tal como, compreende, inclui e tendo deve ser entendido como fornecendo suporte para termos mais estreitos, tal como, consistindo em, consistindo essencialmente em e compreendido substancialmente de.
[00140] Por conseguinte, o escopo de proteção não está limitado pela descrição estabelecida acima, mas somente é limitado pelas reivindicações que se seguem, esse escopo incluindo todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Toda e qualquer reivindicação é incorporada no relatório descritivo como um aspecto da presente invenção. Assim, as reivindicações são uma descrição adicional e são uma adição às descrição detalhada da presente invenção.

Claims (26)

1. Processo Para A Conversão De Sulfeto De Dimetila Em Metil Mercaptano Caracterizado Por Compreender: Contatar Sulfeto De Dimetila Em Uma Corrente De Alimentação Combinada Com Um Catalisador Na Presença De Uma Quantidade Em Excesso De Sulfeto De Hidrogênio Em Um Reator Para Produzir Um Efluente De Reator Compreendendo Metil Mercaptano, Sulfeto De Hidrogênio E Dissulfeto De Carbono, Em Que O Catalisador Consiste Em Nimo Em Um Suporte De Alumina; Como Em Um Suporte De Alumina; Nimo Em Um Suporte De Alumina E Como Em Um Suporte De Alumina; Nimo Em Um Suporte De Alumina E Alumina; Como Em Um Suporte De Alumina E Alumina; Ou Nimo Em Um Suporte De Alumina, Como Em Um Suporte De Alumina, E Alumina; Em Que A Etapa De Contato É Realizada Em Uma Razão Molar De Sulfeto De Hidrogênio Para Sulfeto De Dimetila De Pelo Menos 3:1 E Inferior A 100:1; Em Que A Etapa De Contato É Realizada A Uma Temperatura Média Ponderada Em Uma Faixa De 265 °c A 305 °c; Em Que Etapa De Contato É Realizada A Uma Velocidade Espacial Horária Ponderal De 0,2 A 15 G De Sulfeto De Dimetila/G Cat./H; Em Que A Etapa De Contato Em Uma Única Passagem Através Do Reator Tem, No Efluente De Reator, Uma Conversão De Sulfeto De Dimetila Maior Que 50% E Uma Seletividade Para Metil Mercaptano Maior Que 95%; Em Que O Dissulfeto de carbono está presente no efluente de reator em uma quantidade de menos de 2% em mol com base em um total de mols de metil mercaptano, sulfeto de hidrogênio, dissulfeto de dimetila e dissulfeto de carbono no efluente de reator.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: separar o efluente de reator em uma corrente de H2S de reciclo e uma corrente de metil mercaptano; e reciclar a corrente de H2S de reciclo para uso na etapa de contato.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de contato é realizada a uma razão molar de sulfeto de hidrogênio para sulfeto de dimetila de 10:1, uma velocidade espacial horária ponderal de 1,5 g de sulfeto de dimetila/g cat./h e uma temperatura média ponderada de 285 °C.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: combinar sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila recebidos de uma planta de produção de metil mercaptano para produzir uma corrente de alimentação combinada compreendendo sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila; e alimentar o sulfeto de hidrogênio e sulfeto de dimetila para o reator através da corrente de alimentação combinada.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma ou mais correntes de purga da planta de produção de metil mercaptano compreende sulfeto de dimetila em uma quantidade a qual é inferior a 5% em peso com base no peso de sulfeto de dimetila alimentado ao reator.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de alimentação compreende: pré-aquecer a corrente de alimentação combinada em um trocador de calor de fluxo cruzado usando o efluente de reator como um meio de transferência de calor para produzir uma corrente de alimentação aquecida; e fluir a corrente de alimentação aquecida para o reator.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: fluir uma corrente de H2S compreendendo sulfeto de hidrogênio para o reator, em que o sulfeto de hidrogênio na corrente de H2S é recebido de uma planta de produção de metil mercaptano; e fluir uma corrente de DMS compreendendo sulfeto de dimetila para o reator de clivagem de DMS, em que o sulfeto de dimetila na corrente de DMS é recebido da planta de produção de metil mercaptano.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: resfriar o efluente de reator para produzir um efluente de reator resfriado; e reciclar o efluente de reator resfriado para uma planta de produção de metil mercaptano.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender ainda: recuperar uma corrente de produto de MeSH compreendendo metil mercaptano da planta de produção de metil mercaptano, em que a corrente de produto de MeSH compreende ainda menos de 5 ppm em peso de dissulfeto de carbono com base no peso total da corrente de produto de MeSH.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda: recuperar uma ou mais correntes de purga da planta de produção de metil mercaptano, em que as uma ou mais correntes de purga compreendem igual ou menos de 10% em mol de dissulfeto de carbono com base em um total de mols nas uma ou mais correntes de purga.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: resfriar o efluente de reator para produzir um efluente de reator resfriado; separar o efluente de reator resfriado em uma corrente de H2S enriquecida compreendendo sulfeto de hidrogênio e uma corrente de MeSH enriquecida compreendendo metil mercaptano; e reciclar o metil mercaptano na corrente de MeSH enriquecida para uma planta de produção de metil mercaptano separadamente da reciclagem do sulfeto de hidrogênio na corrente de H2S enriquecida para a planta de produção de metil mercaptano.
12. Sistema adequado para realizar o processo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender: um pré-aquecedor (130) conectado a corrente de alimentação combinada (106), em que o pré-aquecedor (130) é configurado para aquecer a corrente de alimentação combinada (106); um reator (120) conectado ao pré-aquecedor (130), em que o reator contém um catalisador compreendendo alumina, NiMo em um suporte de alumina, CoMo em um suporte de alumina, ou uma combinação dos mesmos; em que o reator (120) é configurado para contatar o sulfeto de dimetila e o sulfeto de hidrogênio na presença de um catalisador para produzir um efluente de reator; um vaso de separação (170) conectado a corrente de efluente de reator e configurado para separar a corrente de efluente de reator para uma corrente de H2S enriquecida (113) compreendendo o sulfeto de hidrogênio e uma corrente de MeSH enriquecida (115) compreendendo o metil mercaptano, em que a corrente de H2S enriquecida (113) é conectada ao vaso de separação e ao produto de produção de metil mercaptano, em que a corrente de H2S enriquecida é configurada para reciclar o sulfeto de hidrogênio para a planta de produção de metil mercaptano (210); e em que a corrente de MeSH enriquecida (115) é conectada ao vaso de separação (170) e a um estágio de separação da planta de produção de metil mercaptano (210), em que a corrente de MeSH enriquecida (115) é configurada para reciclar o metil mercaptano a um estágio de separação da planta de produção de metil mercaptano (210).
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pré-aquecedor (130) é adicionalmente conectado a corrente de efluente de reator, em que o pré-aquecedor é adicionalmente configurado para resfriar o efluente de reator usando a corrente de alimentação combinada.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda: a planta de produção de metil mercaptano (210) tendo uma corrente de produto de MeSH compreendendo metil mercaptano e menos de 5 ppm em peso de dissulfeto de carbono com base em um peso total da corrente de produto de MeSH.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a planta de produção de metil mercaptano compreende ainda: uma ou mais correntes de purga compreendendo igual ou menor que 10% em mol de dissulfeto de carbono com base em um total de mols nas uma ou mais correntes de purga.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais corrente de purga compreende uma corrente de purga orgânica líquida (208), uma corrente de purga aquosa (209), e uma corrente de purga gasosa (206).
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a corrente de purga orgânica líquida (208) compreende menos que 20 ppm em peso de dissulfeto de carbono com base no peso total da corrente de purga orgânica líquida.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais correntes de purga compreendem sulfeto de dimetila em uma quantidade que é inferior a 5% em peso com base no peso de sulfeto de dimetila na corrente de DMS.
19. Sistema adequado para realizar o processo, conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender: um pré-aquecedor (130) conectado a corrente de alimentação combinada (106), em que o pré-aquecedor (130) é configurado para aquecer a corrente de alimentação combinada (106); um reator (120) conectado ao pré-aquecedor (130) e configurado para contatar o sulfeto de dimetila e o sulfeto de hidrogênio na presença de um catalisador para produzir um efluente de reator, em que o efluente de reator compreende metil mercaptano em uma quantidade de 5% em mol a 76% em mol com base no total de mols no efluente de reator; e uma corrente de efluente de reator de DMS conectada ao reator e a uma localização na planta de produção de metil mercaptano que está em ou à jusante de uma corrente de efluente de reator de MeSH da planta de produção de metil mercaptano, em que a corrente de efluente de reator de DMS compreende o efluente de reator.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda um dispositivo de mistura (140) conectado a corrente de DMS, a corrente de H2S, e a corrente de alimentação combinada.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o pré-aquecedor (130) compreende um trocador de calor de fluxo cruzado.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda um dispositivo de mistura (140) conectado a corrente de DMS (102), a corrente de H2S (104), e a corrente de alimentação combinada (106), em que o dispositivo de mistura (140) é configurado para misturar a corrente de DMS (102) e a corrente de H2S (104) para produzir a corrente de alimentação combinada (106).
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de mistura (140) compreende uma junção de tubulação, um misturador estático, um propulsor ou um impelidor.
24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de mistura (140) compreende o misturador estático.
25. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda: uma primeira válvula de 3 vias (181) posicionada na corrente de DMS (102); e uma segunda válvula de 3 vias (182) posicionada na corrente de H2S (104); em que o reator é configurado para contatar o sulfeto de dimetila e o sulfeto de hidrogênio na presença de um catalisador para produzir um efluente de reator quando a primeira válvula de 3 vias está em uma primeira posição e a segunda válvula de 3 vias está em uma primeira posição.
26. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a primeira válvula de 3 vias (181) e a segunda válvula de 3 vias (182) são configuradas para controlar uma composição da corrente de alimentação combinada.
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