甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種將甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二硫化碳是一種重要的化工原材料，廣泛應(yīng)用于黏膠纖維、農(nóng)藥、選礦藥劑等行業(yè)。目前國內(nèi)生產(chǎn)二硫化碳的方法依據(jù)所用原料不同，分為甲烷法、焦碳法兩種，其中應(yīng)用最廣泛的生產(chǎn)方法為甲烷法，具體的反應(yīng)方程式如下:
[0003]CH4+4S — CS2+2H2S
[0004]甲烷法是目前比較成熟并且應(yīng)用比較廣泛的生產(chǎn)二硫化碳的方法，其主要工藝過程為:使用以甲烷為主要成分的天然氣與硫磺反應(yīng)，得到含二硫化碳和硫化氫的混合物料，該混合物料經(jīng)分離后得到二硫化碳產(chǎn)品。為了提高二硫化碳的產(chǎn)品純度，達(dá)到優(yōu)等品的標(biāo)準(zhǔn)，還需要對二硫化碳產(chǎn)品進(jìn)行精制提純。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)針對上述二硫化碳生產(chǎn)工藝中對產(chǎn)物二硫化碳精制提純的研究較少，有的僅僅提到可以采用精餾等方式進(jìn)行提純，但是對具體工藝步驟沒有涉及。精餾是一類常規(guī)的分離操作，待分離體系的成分或者組分的含量發(fā)生變化時，都要重新對精餾操作的工藝條件進(jìn)行設(shè)置，否則無法達(dá)到最佳的分離效果。而這些參數(shù)的設(shè)置雖然可以參考化工原理等工具書的指導(dǎo)，但是在實際操作過程中，由于待分離體系的成分過于復(fù)雜，特別是一些反應(yīng)產(chǎn)物，其中一些組分很可能都不能完全確定，就更談不上根據(jù)組分的氣液平衡常數(shù)和濃度來計算精餾操作的工藝參數(shù)了 ；而且實際的操作過程也與理想條件想去甚遠(yuǎn)，有的組分濃度過高、有的體系高溫高壓，這些影響都讓理論計算在精餾參數(shù)的設(shè)計中僅能作為一種參考，最佳條件的獲得更多的需要依靠大量的實驗、艱苦的摸索和創(chuàng)造性的思維。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的這類文獻(xiàn)對于實際的二硫化碳提純過程指導(dǎo)意義很小。
[0006]有文獻(xiàn)通過化學(xué)萃取的方式來提純二硫化碳。例如CN102241398A公開的二硫化碳提純方法，該方法主要是分離二硫化碳中含有的苯，并將二硫化碳應(yīng)用在環(huán)保檢測中，此專利屬于在實驗室進(jìn)行的簡單分離，與工業(yè)分離有明顯差距。
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一個全新的、在甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純的方法，采取先氣化、再精餾、最后經(jīng)過三級冷凝，除去微量的硫化氫，最后得到二硫化碳精制品的新工藝。該工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，無三廢產(chǎn)生，杜絕了環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的第一目的是提供一種甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純方法。
[0009]以甲烷和乙烷為主要成分的天然氣和硫磺在二硫化碳合成裝置中生成二硫化碳，同時副產(chǎn)硫化氫，經(jīng)過脫硫脫硫化氫后得到二硫化碳產(chǎn)品。
[0010]本發(fā)明的精制提純方法米用先氣化、在精館1、最后經(jīng)過二級冷凝、最后得到精制品的新工藝。
[0011]本發(fā)明具體的工藝步驟為:液相產(chǎn)物二硫化碳依靠系統(tǒng)壓力進(jìn)入精品二硫化碳再沸器進(jìn)行加熱，氣相部分進(jìn)入精品二硫化碳精制塔，與來自塔頂冷凝器冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經(jīng)過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳。
[0012]本發(fā)明的第二個目的是為上述二硫化碳生產(chǎn)工藝中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純方法提供優(yōu)選的操作條件，以進(jìn)一步優(yōu)化二硫化碳的提純效果，提高工藝的穩(wěn)定性。
[0013]本發(fā)明中，精品二硫化碳再沸器的溫度一般為80°C?90°C，優(yōu)選83°C?90°C，更優(yōu)選85 C?90 C。從精品一■硫化碳再沸器廣出的氣相廣物進(jìn)入精品一■硫化碳精制塔。
[0014]本發(fā)明中，精品二硫化碳精制塔的操作壓力為0.2?0.26Mpa(G)，氣相部分通過塔體填料層與來自塔頂冷凝器冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分在精品二硫化碳精制塔塔頂流出，流出溫度控制在85 °C?90 °C，本發(fā)明中的(G)指表壓。
[0015]本發(fā)明中，精品二硫化碳精制塔塔頂餾出物經(jīng)三級冷卻，溫度分別控制在30°C?60°C，20°C?40°C，20°C?28°C。
[0016]本發(fā)明使用的精品二硫化碳精制塔是一個帶有兩個填料床的填料塔，塔頂有精品二硫化碳冷凝器，塔底有精品二硫化碳再沸器，液相進(jìn)料送入塔底再沸器。對塔里的回流控制通過調(diào)節(jié)循環(huán)水到精品二硫化碳冷凝器的大小來實現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明中精品二硫化碳精制塔塔頂冷凝溫度控制在85°C?90°C，塔的壓力控制
0.2 ?0.26Mpa (G)，(G)指表壓。
[0018]精品一■硫化碳精制塔塔頂?shù)玫降纳屑兌纫弧隽蚧嫉娘柍雎识?7.5%，達(dá)到優(yōu)等品標(biāo)準(zhǔn)。
[0019]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明主要具有以下優(yōu)勢:
[0020]1.提出了全新的甲烷法二硫化碳生產(chǎn)工藝中的產(chǎn)物二硫化碳精制提純方法，本發(fā)明采用精餾方法，利于脫除二硫化碳中微量硫和硫化氫。
[0021]2.采用精餾方法，操作平穩(wěn)。
[0022]3.精餾操作采用DCS系統(tǒng)控制，自動化水平高，增加安全性。
[0023]4.精餾流程短，投資少，操作簡單。
[0024]5.工藝過程無廢水排放，清潔環(huán)保。
【附圖說明】
:
[0025]圖1是本發(fā)明二硫化碳合成及二硫化碳精制提純的流程示意圖
[0026]圖2是本發(fā)明二硫化碳精制提純的工藝流程圖
[0027]其中，A-401-硫化氣蒸飽塔；Α_801_精品二硫化碳精制塔；Η_801_精品二硫化碳再沸器；Η-802-精品二硫化碳冷凝器。
[0028]技術(shù)方案
[0029]如圖所示以甲烷為主要成分的天然氣與硫磺反應(yīng)，得到含二硫化碳和硫化氫的混合物料，將該混合物料送入硫化氫蒸餾塔Α-401初步分離，塔底液相餾出物中含有微量的硫化氫，利用壓差，產(chǎn)物二硫化碳先進(jìn)入精品二硫化碳再沸器Η-801，進(jìn)行加熱，氣相部分進(jìn)入精品二硫化碳精制塔Α-801，與來自塔頂冷凝器Η-802冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經(jīng)過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進(jìn)入精制品儲Si進(jìn)彳丁存儲。
[0030]精品二硫化碳精制塔A-801米用兩個填料床的填料塔結(jié)構(gòu)，填料米用不規(guī)則填料如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)，其規(guī)格為Φ 16-Φ 50，填料高度6米。
[0031]在正常操作過程中，精品二硫化碳精制塔的壓力控制0.2?0.26Mpa(G)，(G)指表壓，塔底溫度保持在85°C?90°C，塔頂溫度保持在85°C?90°C，回流比R為0.5-10
[0032]本發(fā)明主要具有以下優(yōu)勢:
[0033]1、精品二硫化碳精制塔采用以兩個填料床的填料塔，具有處理量大、操作負(fù)荷波動范圍寬、不易堵塞等特點，適用于大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn)。
[0034]2、采用本發(fā)明提供的精制提純裝置物料傳質(zhì)、分離效果好，可有效減少二硫化碳中不揮發(fā)物含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，滿足不同用戶需求。
[0035]3、采用本發(fā)明提供的精制提純裝置結(jié)構(gòu)簡單、造價低、投資小。
【具體實施方式】
[0036]以甲烷和乙烷為主要成分的天然氣與硫磺反應(yīng)得到的生成物先經(jīng)脫硫處理，然后將除去硫磺后的混合物料通入硫化氫蒸餾塔A-401，進(jìn)行二硫化碳和硫化氫的初步分離，塔底餾出物為二硫化碳，含有微量的硫化氫。
[0037]參閱圖1所示，從硫化氫蒸餾塔A-401塔底得到的液相產(chǎn)物進(jìn)入精品二硫化碳再沸器H-801，進(jìn)行加熱，氣相部分進(jìn)入精品二硫化碳精制塔A-801，與來自塔頂精品二硫化碳冷凝器H-802冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分在塔頂溢流口流出，經(jīng)過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進(jìn)入精制品儲罐進(jìn)行存儲。
[0038]在精品二硫化碳精制塔A-801中實現(xiàn)二硫化碳的精制提純，A-801是一個帶有兩個填料床的填料塔。液體給料送入塔底精品二硫化碳再沸器H-801，A-801帶有一個內(nèi)部冷凝器H-802和一個再沸器H-801，對塔里的回流控制通過調(diào)節(jié)循環(huán)水到冷凝器H-802的大小來實現(xiàn)。
[0039]從再沸器H-801到塔里A-801的熱負(fù)荷調(diào)節(jié)是通過改變送到再沸器H-801的蒸汽量來實現(xiàn)，一個用于測量塔底溫度的溫度顯示控制器作為調(diào)節(jié)熱負(fù)荷的監(jiān)控參數(shù)，塔頂A-801產(chǎn)生的高純度二硫化碳輸送到精制品儲罐。
【主權(quán)項】
1.一種甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純，以主要成分為甲烷和乙烷的天然氣和硫磺為原料在二硫化碳合成裝置中合成二硫化碳，同時副產(chǎn)硫化氫，反應(yīng)生成的混合物經(jīng)過脫硫處理，得到含二硫化碳和硫化氫的混合物料，其特征在于先將該混合物料送入硫化氫蒸餾塔初步分離，然后再對硫化氫蒸餾塔塔底的液相餾出物進(jìn)行提純，并且該提純過程主要包括如下步驟:產(chǎn)物二硫化碳先進(jìn)入精品二硫化碳再沸器，進(jìn)行加熱，氣相部分進(jìn)入精品二硫化碳精制塔，與來自塔頂冷凝器冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經(jīng)過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進(jìn)入精制品儲Si進(jìn)彳丁存儲。2.如權(quán)利要求1所述的提純方法，其特征在于:硫化氫蒸餾塔塔底的液相產(chǎn)物二硫化碳依靠系統(tǒng)壓力進(jìn)入精品一■硫化碳再沸器進(jìn)彳丁加熱，氣相部分進(jìn)入精品一■硫化碳精制塔，與來自塔頂冷凝器冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經(jīng)過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，靠壓力進(jìn)入精制品儲罐進(jìn)行存儲。3.如權(quán)利要求1或2所述的提純方法，其特征在于:精品二硫化碳再沸器的溫度一般為80°C?90°C，優(yōu)選83°C?90°C，更優(yōu)選85°C?90°C。4.如權(quán)利要求1-3所述的提純方法，其特征在于:精品二硫化碳精制塔塔頂溫度為85°C?90°C。5.如權(quán)利要求1-4所述的提純方法，其特征在于:精品二硫化碳精制塔塔頂餾出物經(jīng)三級冷卻，溫度分別控制在30 °C?60 0C，20 °C?40 V，20 °C?28 V。6.如權(quán)利要求1-5所述的提純方法，其特征在于:精品二硫化碳精制塔塔頂壓力為0.2Mpa ?0.26Mpa (G)，(G)指表壓。7.一種甲烷法二硫化碳生產(chǎn)過程中產(chǎn)物二硫化碳的精制提純，主要包括如下步驟:以主要成分為甲烷和乙烷的天然氣和硫磺為原料在二硫化碳合成裝置中合成二硫化碳，同時副產(chǎn)硫化氫，反應(yīng)生成的混合物經(jīng)過脫硫處理，得到含二硫化碳和硫化氫的混合物料，再將該混合物料送入硫化氫蒸餾塔將二硫化碳和硫化氫初步分離，然后按照權(quán)利要求1-5所述的一■硫化碳精制提純方法對一■硫化碳進(jìn)彳丁精制提純，其特征在于精品一■硫化碳再沸器底部未被利用的二硫化碳?xì)鈶B(tài)送入閃蒸后二硫化碳接收罐，二硫化碳被冷凝送至脫硫塔循環(huán)利用；精制提純后的二硫化碳經(jīng)三級冷凝送入精制品儲罐，化驗合格后裝車。
【專利摘要】本發(fā)明所涉及一種將甲烷法二硫化碳生產(chǎn)工藝中的產(chǎn)物二硫化碳精制提純的方法，將脫除硫化氫后的合格品二硫化碳通過精品二硫化碳精制塔進(jìn)一步精制提純：產(chǎn)物二硫化碳先進(jìn)入精品二硫化碳再沸器，進(jìn)行加熱，氣相部分進(jìn)入精品二硫化碳精制塔，與來自塔頂冷凝器冷凝下來二硫化碳液體進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱，傳質(zhì)、傳熱后液相部分經(jīng)塔頂溢流口流出后經(jīng)過冷凝后得到精制品二硫化碳。
【IPC分類】C01B31/26
【公開號】CN105129799
【申請?zhí)枴緾N201510371802
【發(fā)明人】李剛
【申請人】遼寧瑞興化工集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月25日