專利名稱：二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體混合物的分離方法，具體為一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法。
背景技術(shù)：
目前，在二硫化碳制備過程中，由反應(yīng)器出來的包括硫磺、二硫化碳和硫化氫氣混合物(過程氣)進(jìn)入初步分離塔進(jìn)行分離后，未反應(yīng)的硫磺由塔底排出，而二硫化碳和硫化氫混合氣體由塔頂排出并進(jìn)行冷卻，其中被冷凝的二硫化碳回流至分離塔用于洗滌、冷卻殘余硫磺，而夾帶大約為0.5-8％二硫化碳的硫化氫氣體直接被排至克勞斯尾氣回收系統(tǒng)，這樣，一方面造成了一部分二硫化碳成品又被轉(zhuǎn)化為硫磺而回收，從二硫化碳和硫磺的市場價(jià)以及生產(chǎn)成本分析，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失；另一方面硫化氫氣體中夾帶的二硫化碳屬于有機(jī)硫，不僅降低了克勞斯反應(yīng)器內(nèi)催化劑的活性，使硫磺的回收率下降，而且較多的二硫化碳難以轉(zhuǎn)化為硫磺，最終被燃燒為二氧化硫而排放至空氣中，污染了環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有二硫化碳生產(chǎn)過程中分離出的含二硫化碳的硫化氫氣體直接進(jìn)入克勞斯回收系統(tǒng)不僅造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，而且降低了克勞斯反應(yīng)器內(nèi)催化劑的活性以及污染了環(huán)境等問題而提供一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備，包括至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器，吸附反應(yīng)器下方分別連有與混合氣體輸入總管相通的混合氣體輸入支管，吸附反應(yīng)器下方還連有與混合氣體輸入支管相通的二硫化碳輸出支管，二硫化碳輸出支管分別與真空解吸泵相連，吸附反應(yīng)器上方分別設(shè)有硫化氫輸出管，每根管道上分別安裝閥門。本發(fā)明所述的吸附反應(yīng)器為現(xiàn)有公知產(chǎn)品。
利用上述所說的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器內(nèi)分別交替進(jìn)行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后的二硫化碳混合氣體進(jìn)入精制單元回收二硫化碳，二硫化碳的吸附效率可以達(dá)到90-99％。所述解吸后的二硫化碳濃度高于吸附器前的混合氣體中二硫化碳的濃度。本發(fā)明所述的吸附反應(yīng)器的數(shù)量可根據(jù)生產(chǎn)能力的大小而確定，解吸可以采用常壓解吸或真空解吸，推薦優(yōu)先采用真空解吸。
本發(fā)明所述的在吸附反應(yīng)器和真空解吸泵之間還設(shè)有吸附緩沖罐，吸附緩沖罐頂部通過管道分別與硫化氫輸出管和真空解吸泵連接。吸附操作完成的吸附反應(yīng)器先與發(fā)生解吸的反應(yīng)器進(jìn)行均壓，再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐均壓，有效避免了解吸時(shí)直接將反應(yīng)器與真空解吸泵相連而造成生產(chǎn)成本偏高、解吸過程緩慢。
本發(fā)明所述的混合氣體輸入總管與吸附反應(yīng)器之間還設(shè)置吸附預(yù)處理器，由初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體首先進(jìn)入裝有硫磺吸附劑的吸附預(yù)處理器，可將混合氣體中夾帶的微量硫磺、烴類雜質(zhì)和大分子化合物分離掉，對吸附反應(yīng)器起到保護(hù)作用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用變壓吸附方式將硫化氫氣體中的0.5-8％二硫化碳回收，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且去除了硫化氫氣體中的有機(jī)硫，使得進(jìn)入克勞斯的酸氣濃度提高，增加了反應(yīng)器內(nèi)催化劑的活性，非常有利于克勞斯反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高了硫磺回收率，而且減少了最終排放尾氣中的二氧化硫濃度，保護(hù)了環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的工藝流程中1、2、3-吸附反應(yīng)器 4-吸附緩沖罐 5-真空解吸泵 6-吸附預(yù)處理器 7-混合氣體輸入總管 8-混合氣體輸入支管 9-二硫化碳輸出支管 10-硫化氫輸出管 11-緩沖罐 12-真空管道具體實(shí)施方式
二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備，包括至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器，吸附反應(yīng)器下方分別連有與混合氣體輸入總管7相通的混合氣體輸入支管8，吸附反應(yīng)器下方還連有與混合氣體輸入支管8相通的二硫化碳輸出支管9，二硫化碳輸出支管9分別與真空解吸泵5相連，吸附反應(yīng)器上方分別設(shè)有硫化氫輸出管10，每根管道上分別安裝閥門；在吸附反應(yīng)器和真空解吸泵5之間還設(shè)有吸附緩沖罐4，吸附緩沖罐4頂部通過真空管道12分別與硫化氫輸出管10和真空解吸泵5連接；混合氣體輸入總管7與吸附反應(yīng)器之間還設(shè)置吸附預(yù)處理器6。
利用上述所說的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器內(nèi)分別交替進(jìn)行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后含高濃度二硫化碳的混合氣體進(jìn)入精制單元回收二硫化碳。
如工藝流程圖所示，以三個(gè)吸附反應(yīng)器為例進(jìn)行說明，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下經(jīng)混合氣體輸入總管7送入預(yù)吸附處理器6將混合氣中的硫磺去除，然后分別通入三個(gè)吸附反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng)器1內(nèi)正在進(jìn)行吸附操作二硫化碳在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下被其內(nèi)的催化劑吸附，而硫化氫則穿透吸附床層由塔頂經(jīng)硫化氫輸出管10排至克勞斯尾氣處理系統(tǒng)；反應(yīng)器2內(nèi)處于完成吸附操作的狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)行解吸操作時(shí)，首先反應(yīng)器2通過真空管道12與正處于解吸狀態(tài)的反應(yīng)器3連通并進(jìn)行均壓，然后再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐4均壓，最終使得反應(yīng)器2內(nèi)的壓力達(dá)到解吸操作所需的壓力；而在反應(yīng)器3內(nèi)在真空解吸泵5的作用下使反應(yīng)器內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，從而使被催化劑吸附的二硫化碳?xì)怏w解吸并經(jīng)二硫化碳輸出支管9從塔底排至緩沖罐11后進(jìn)入后續(xù)的精制單元，由精餾塔的底部進(jìn)入，然后利用精餾塔的功能回收二硫化碳。以上所述的三臺(tái)反應(yīng)器內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的吸附-均壓-解吸操作以及三者之間的切換都是由自動(dòng)控制系統(tǒng)控制。根據(jù)生產(chǎn)能力的大小吸附反應(yīng)器可以2臺(tái)、3臺(tái)、4臺(tái)或更多臺(tái)數(shù)進(jìn)行組合，進(jìn)入吸附反應(yīng)器可以從上進(jìn)入，也可以從下進(jìn)入，出吸附反應(yīng)器的方向與進(jìn)口相反即可(上進(jìn)下出或下進(jìn)上出都可以)。
權(quán)利要求
1.一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備，其特征在于包括至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器，吸附反應(yīng)器下方分別連有與混合氣體輸入總管(7)相通的混合氣體輸入支管(8)，吸附反應(yīng)器下方還連有與混合氣體輸入支管(8)相通的二硫化碳輸出支管(9)，二硫化碳輸出支管(9)分別與真空解吸泵(5)相連，吸附反應(yīng)器上方分別設(shè)有硫化氫輸出管(10)，每根管道上分別安裝閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備，其特征在于在吸附反應(yīng)器和真空解吸泵(5)之間還設(shè)有吸附緩沖罐(4)，吸附緩沖罐(4)頂部通過真空管道(12)分別與硫化氫輸出管(10)和真空解吸泵(5)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備，其特征在于混合氣體輸入總管(7)與吸附反應(yīng)器之間還設(shè)置吸附預(yù)處理器(6)。
4.利用如權(quán)利要求1所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺(tái)吸附反應(yīng)器內(nèi)分別交替進(jìn)行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后的二硫化碳混合氣體進(jìn)入精制單元回收二硫化碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于二硫化碳在吸附反應(yīng)器內(nèi)被吸附后通過真空解吸泵(5)解吸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于吸附操作完成的吸附反應(yīng)器先與發(fā)生解吸的反應(yīng)器進(jìn)行均壓，再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐(4)均壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于由初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體首先進(jìn)入裝有硫磺吸附劑的吸附預(yù)處理器(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于吸附反應(yīng)器內(nèi)裝有二硫化碳專用吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣體混合物的分離方法，具體為一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設(shè)備及方法，解決現(xiàn)有二硫化碳生產(chǎn)過程中分離出的含二硫化碳的硫化氫氣體直接進(jìn)入克勞斯回收系統(tǒng)，而且降低克勞斯反應(yīng)器內(nèi)催化劑活性等問題，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體送入至少吸附反應(yīng)器內(nèi)分別交替進(jìn)行吸附、解吸操作，解吸后的二硫化碳混合氣體進(jìn)入精制單元回收二硫化碳，本發(fā)明采用變壓吸附方式將硫化氫氣體中的0.5－8％二硫化碳回收，不僅提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且去除了硫化氫氣體中的有機(jī)硫，增加了反應(yīng)器內(nèi)催化劑活性，非常有利于克勞斯反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高了硫磺回收率，而且減少最終排放尾氣中的二氧化硫濃度，保護(hù)了環(huán)境。
文檔編號C01B31/26GK1919733SQ20061012738
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