專利名稱：一種用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分離設(shè)備，具體為一種用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔。
背景技術(shù)：
在二硫化碳制備過程中，由天然氣和硫磺反應(yīng)生成的氣液混合物中包括未反應(yīng)的硫磺、甲烷和生成的二硫化碳以及硫化氫，為了得到純度較高的成品二硫化碳，都必須進行一系列的分離步驟，目前大多數(shù)工藝過程都采用下列分離設(shè)備包括汽液分離器、硫磺捕集器、分離塔和列管冷凝器，其中硫磺捕集器采用絲網(wǎng)捕集器，使用效果較差，列管冷凝器在長時間使用后會發(fā)生堵塞，而且三臺設(shè)備在使用過程中都是用許多的管路、閥門連接起來的，不僅占用空間大，而且連接管路比較復(fù)雜、閥門多、泄漏點多，不易維護、檢修，更為重要的是在制備二硫化碳過程中，多個設(shè)備及管道內(nèi)的物料溫度高于其燃點溫度，一旦發(fā)生泄漏，將會引起著火或爆炸，所以在上述的三臺設(shè)備運行過程中由于連接管路的復(fù)雜、泄漏點多，從而使整個制備過程的安全因素降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有二硫化碳制備過程中的初步分離設(shè)備是相互獨立且占用空間大、泄漏點多、不易維護檢修等缺陷而提供一種用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有兩層?xùn)虐澹繉訓(xùn)虐迳暇O(shè)有填料層，每個填料層上方均設(shè)有料液進口，塔體下部設(shè)有混合料液進口，塔體自下而上稱為第一填料層、第二填料層，每一填料層下方為相應(yīng)的柵板，本發(fā)明所述的第一填料層上方設(shè)有液硫進料口，第二填料層上方設(shè)有二硫化碳進料口，下方設(shè)有二硫化碳出料口，分離時，由反應(yīng)器出來的氣液混合物(也稱過程氣)包括未反應(yīng)的硫磺、甲烷和生成的二硫化碳以及硫化氫氣體等，經(jīng)硫冷凝器后，通過塔體下方的混合物料進口進入分離塔，絕大部分液態(tài)硫磺下沉并由塔釜底部排出，而夾帶少量硫磺的混合過程氣體上升進入第一填料層，與由第一填料層上方的液硫進料口送入的液體硫磺進行逆流接觸，噴淋洗滌過程氣中夾帶的部分殘余硫磺，同時繼續(xù)冷卻過程氣；然后還夾帶極少量硫磺的過程氣繼續(xù)上升并進入第二填料層，與自身系統(tǒng)提供的溫度較低的二硫化碳液體進行逆流接觸，再次洗滌過程氣中殘余硫磺，同時冷卻過程氣，冷卻洗滌后的二硫化碳粗品由出料口進入精制塔繼續(xù)精制，洗滌后過程氣出塔時的硫磺含量小于1％。
為了避免進入分離塔的氣液混合物溫度過高而影響后續(xù)的分離步驟，本發(fā)明利用系統(tǒng)中溫度較低的二硫化碳先將進塔的過程氣進行冷卻，本發(fā)明在塔體內(nèi)的下層?xùn)虐逑路竭€設(shè)有一層?xùn)虐?，柵板上設(shè)有填料層，填料層上方設(shè)有二硫化碳進料口。該填料層為塔體的第一填料層。
本發(fā)明所述的自下而上排列的三個填料層均為規(guī)整填料。規(guī)整填料根據(jù)生產(chǎn)能力及投資情況可以采用絲網(wǎng)波紋規(guī)整填料、金屬孔板波紋規(guī)整填料或陶瓷規(guī)整填料等，也可以采用自再分布填料、各種散堆填料或組合填料(但塔直徑、填料高低要根據(jù)裝置生產(chǎn)能力大小及采用的填料特性來計算)，無論采用何種填料的組合，本發(fā)明所述初步分離設(shè)備的功能、原理沒有變。
本發(fā)明所述的每個填料層上方均設(shè)有壓環(huán)，用于固定填料層，壓環(huán)上設(shè)有液體分配器和過濾杯，可使料液均勻、無雜質(zhì)的進入填料層，避免了設(shè)備的堵塞。
本發(fā)明所述的第三層?xùn)虐逑路皆O(shè)有液體收集器，可使在第三填料層與氣液混合物進行熱交換后的二硫化碳液體由出料口流出，同時也可使上升的氣液混合物繼續(xù)進入第三填料層進行熱交換。
由第一填料層上方進入的二硫化碳噴淋氣化冷卻，是利用二硫化碳沸點較低的特性，與高溫過程氣逆流接觸后氣化吸收了大量熱量，有效的降低了過程氣的溫度，避免分離塔的氣液混合物溫度過高而影響后續(xù)的分離步驟。同時氣化后的二硫化碳氣與過程氣混合，因過程氣本身就含有約50％的二硫化碳氣，再加入少量二硫化碳氣不影響后續(xù)的分離質(zhì)量。本發(fā)明利用分離系統(tǒng)中自有的溫度較低的液體二硫化碳進行噴淋氣化冷卻，一是利用了二硫化碳的氣化潛熱，二是采用了逆流直接接觸，三是不需要另外加入其它的冷卻介質(zhì)，帶出的熱量通過塔頂冷凝器移出，從實際生產(chǎn)裝置應(yīng)用來看效果非常好。
與現(xiàn)有傳統(tǒng)的板式塔相比，本發(fā)明采用規(guī)整填料塔，大大增加了洗滌液與混合物料的接觸面積，提高了分離效果，而且將現(xiàn)有的汽液分離器、硫磺捕集器、分離塔和冷凝器等設(shè)備串接而成的分離設(shè)備改為一個初步分離塔，不僅占地小、連接管路少、減少了壓力容器設(shè)備臺數(shù)、降低了危險系數(shù)，而且增加了操作彈性、便于檢修和維護，同時也減少了設(shè)備投資、減少了壓力容器設(shè)備維護費用、降低了成本。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意中1、2、3-柵板 4-混合料液進口 5-第一填料層 6-第二填料層 7-第三填料層 8、10-二硫化碳進料口 9-液硫進料口 11-二硫化碳出料口 12-壓環(huán) 13-液體分布器 14-濾杯 15-液體收集器具體實施方式
用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有兩層?xùn)虐?、3，每層?xùn)虐迳暇O(shè)有填料層，每個填料層上方均設(shè)有料液進口，塔體下部設(shè)有混合料液進口4，塔體內(nèi)的柵板2下方還設(shè)有一層?xùn)虐?，柵板1上設(shè)有填料層5，此時塔體內(nèi)自下而上稱為第一填料層5、第二填料層6和第三填料層7，其中第一填料層5上方設(shè)有二硫化碳進料口8，第二填料層6上方設(shè)有液硫進料口9，第三填料層7上方設(shè)有二硫化碳進料口10，下方設(shè)有二硫化碳出料口11，三個填料層均為規(guī)整填料，其中第一、二填料層為絲網(wǎng)波紋規(guī)整填料，第三填料層為金屬孔板波紋規(guī)整填料，每個填料層上方均設(shè)有壓環(huán)12，壓環(huán)12上設(shè)有液體分布器13和過濾杯14，第三層?xùn)虐?下方設(shè)有液體收集器15。
具體工藝流程如下由反應(yīng)器出來的氣液混合物(也稱過程氣)包括未反應(yīng)的硫磺、甲烷和生成的二硫化碳以及硫化氫氣體等，經(jīng)硫冷凝器后，通過塔體下方的混合物料進口進入分離塔，絕大部分液態(tài)硫磺下沉并由塔釜底部排出，而夾帶少量硫磺的混合過程氣體上升進入第一填料層，由第一填料層上方進入的二硫化碳經(jīng)液體分布器噴淋，在填料層中與過程氣逆流直接接觸氣化冷卻，一是利用了二硫化碳的氣化潛熱，二是采用了逆流直接接觸，三是不需要另外加入其它的冷卻介質(zhì)；然后過程氣進入第二填料層，并且與由第二填料層上方液硫進料口送入的液體硫磺在填料層中進行逆流接觸，噴淋洗滌掉過程氣中夾帶的部分殘余硫磺，同時繼續(xù)冷卻過程氣；然后還夾帶極少量硫磺的過程氣繼續(xù)上升并進入第三填料層，由第三填料層上方液體進料口送入的液體二硫化碳在填料層中與過程氣進行逆流接觸，利用塔冷凝器系統(tǒng)提供的溫度較低的二硫化碳液體進行逆流直接接觸，再次洗滌過程氣中殘余硫磺，同時冷卻過程氣，冷卻洗滌后的二硫化碳粗品自第三填料層下部的液體收集器收集，由出料口進入精制塔繼續(xù)精制，洗滌后過程氣出塔時的硫磺含量小于1％。
權(quán)利要求
1.一種用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，包括塔體，其特征在于塔體內(nèi)設(shè)有兩層?xùn)虐?2)、(3)，每層?xùn)虐迳暇O(shè)有填料層，每個填料層上方均設(shè)有料液進口，塔體下部設(shè)有混合料液進口(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于塔體內(nèi)的柵板(2)下方還設(shè)有一層?xùn)虐?1)，柵板(1)上設(shè)有填料層(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于塔體自下而上稱為第一填料層(5)、第二填料層(6)和第三填料層(7)，其中第一填料層(5)上方設(shè)有二硫化碳進料口(8)，第二填料層(6)上方設(shè)有液硫進料口(9)，第三填料層(7)上方設(shè)有二硫化碳進料口(10)，下方設(shè)有二硫化碳出料口(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于自下而上排列的三個填料層均為規(guī)整填料。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于自下而上排列的三個填料層均為規(guī)整填料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于每個填料層上方均設(shè)有壓環(huán)(12)，壓環(huán)(12)上設(shè)有液體分布器(13)和過濾杯(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，其特征在于柵板(3)下方設(shè)有液體收集器(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種分離設(shè)備，具體為一種用于二硫化碳生產(chǎn)過程的初步分離塔，解決了現(xiàn)有二硫化碳制備過程中的初步分離設(shè)備是相互獨立且占用空間大、泄漏點多、不易維護檢修等缺陷，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有三層?xùn)虐?，每層?xùn)虐迳暇O(shè)有填料層，每個填料層上方均設(shè)有料液進口，塔體下部設(shè)有混合料液進口。本發(fā)明采用規(guī)整填料塔，提高了分離效果，而且將現(xiàn)有的汽液分離器、硫磺捕集器、分離塔和冷凝器等設(shè)備串接而成的分離設(shè)備改為一個初步分離塔，不僅占地小、連接管路少、減少了壓力容器設(shè)備臺數(shù)、降低了危險系數(shù)，而且增加了操作彈性、便于檢修和維護，同時也減少了設(shè)備投資、減少了壓力容器設(shè)備維護費用、降低了成本。
文檔編號C01B31/00GK1919732SQ20061012737
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者孔慶然 申請人:孔慶然