甲烷法二硫化碳生產過程中產物二硫化碳的精制提純的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種將甲烷法二硫化碳生產過程中產物二硫化碳的精制提純的方法。
【背景技術】
[0002]二硫化碳是一種重要的化工原材料，廣泛應用于黏膠纖維、農藥、選礦藥劑等行業。目前國內生產二硫化碳的方法依據所用原料不同，分為甲烷法、焦碳法兩種，其中應用最廣泛的生產方法為甲烷法，具體的反應方程式如下:
[0003]CH4+4S — CS2+2H2S
[0004]甲烷法是目前比較成熟并且應用比較廣泛的生產二硫化碳的方法，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，得到含二硫化碳和硫化氫的混合物料，該混合物料經分離后得到二硫化碳產品。為了提高二硫化碳的產品純度，達到優等品的標準，還需要對二硫化碳產品進行精制提純。
[0005]現有技術針對上述二硫化碳生產工藝中對產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行提純，但是對具體工藝步驟沒有涉及。精餾是一類常規的分離操作，待分離體系的成分或者組分的含量發生變化時，都要重新對精餾操作的工藝條件進行設置，否則無法達到最佳的分離效果。而這些參數的設置雖然可以參考化工原理等工具書的指導，但是在實際操作過程中，由于待分離體系的成分過于復雜，特別是一些反應產物，其中一些組分很可能都不能完全確定，就更談不上根據組分的氣液平衡常數和濃度來計算精餾操作的工藝參數了 ；而且實際的操作過程也與理想條件想去甚遠，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的設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、艱苦的摸索和創造性的思維。因此，現有技術中的這類文獻對于實際的二硫化碳提純過程指導意義很小。
[0006]有文獻通過化學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，并將二硫化碳應用在環保檢測中，此專利屬于在實驗室進行的簡單分離，與工業分離有明顯差距。
[0007]針對現有技術的缺陷，本發明提出了一個全新的、在甲烷法二硫化碳生產過程中產物二硫化碳的精制提純的方法，采取先氣化、再精餾、最后經過三級冷凝，除去微量的硫化氫，最后得到二硫化碳精制品的新工藝。該工藝設備結構簡單，操作方便，無三廢產生，杜絕了環境污染。

【發明內容】

[0008]本發明的第一目的是提供一種甲烷法二硫化碳生產過程中產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，同時副產硫化氫，經過脫硫脫硫化氫后得到二硫化碳產品。
[0010]本發明的精制提純方法米用先氣化、在精館1、最后經過二級冷凝、最后得到精制品的新工藝。
[0011]本發明具體的工藝步驟為:液相產物二硫化碳依靠系統壓力進入精品二硫化碳再沸器進行加熱，氣相部分進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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳。
[0012]本發明的第二個目的是為上述二硫化碳生產工藝中產物二硫化碳的精制提純方法提供優選的操作條件，以進一步優化二硫化碳的提純效果，提高工藝的穩定性。
[0013]本發明中，精品二硫化碳再沸器的溫度一般為80°C?90°C，優選83°C?90°C，更優選85 C?90 C。從精品一■硫化碳再沸器廣出的氣相廣物進入精品一■硫化碳精制塔。
[0014]本發明中，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行傳質、傳熱，傳質、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，本發明中的(G)指表壓。
[0015]本發明中，精品二硫化碳精制塔塔頂餾出物經三級冷卻，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，液相進料送入塔底再沸器。對塔里的回流控制通過調節循環水到精品二硫化碳冷凝器的大小來實現。
[0017]本發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■硫化碳精制塔塔頂得到的尚純度一■硫化碳的飽出率多97.5%，達到優等品標準。
[0019]相對于現有技術，本發明主要具有以下優勢:
[0020]1.提出了全新的甲烷法二硫化碳生產工藝中的產物二硫化碳精制提純方法，本發明采用精餾方法，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。
[0022]3.精餾操作采用DCS系統控制，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，清潔環保。
【附圖說明】
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[0025]圖1是本發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]技術方案
[0029]如圖所示以甲烷為主要成分的天然氣與硫磺反應，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，產物二硫化碳先進入精品二硫化碳再沸器Η-801，進行加熱，氣相部分進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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進入精制品儲Si進彳丁存儲。
[0030]精品二硫化碳精制塔A-801米用兩個填料床的填料塔結構，填料米用不規則填料如拉西環、鮑爾環，其規格為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]本發明主要具有以下優勢:
[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、操作負荷波動范圍寬、不易堵塞等特點，適用于大規模、連續化生產。
[0034]2、采用本發明提供的精制提純裝置物料傳質、分離效果好，可有效減少二硫化碳中不揮發物含量，提高產品質量，滿足不同用戶需求。
[0035]3、采用本發明提供的精制提純裝置結構簡單、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得到的生成物先經脫硫處理，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塔底得到的液相產物進入精品二硫化碳再沸器H-801，進行加熱，氣相部分進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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分在塔頂溢流口流出，經過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進入精制品儲罐進行存儲。
[0038]在精品二硫化碳精制塔A-801中實現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節循環水到冷凝器H-802的大小來實現。
[0039]從再沸器H-801到塔里A-801的熱負荷調節是通過改變送到再沸器H-801的蒸汽量來實現，一個用于測量塔底溫度的溫度顯示控制器作為調節熱負荷的監控參數，塔頂A-801產生的高純度二硫化碳輸送到精制品儲罐。
【主權項】
1.一種甲烷法二硫化碳生產過程中產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，同時副產硫化氫，反應生成的混合物經過脫硫處理，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行提純，并且該提純過程主要包括如下步驟:產物二硫化碳先進入精品二硫化碳再沸器，進行加熱，氣相部分進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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，進入精制品儲Si進彳丁存儲。2.如權利要求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物二硫化碳依靠系統壓力進入精品一■硫化碳再沸器進彳丁加熱，氣相部分進入精品一■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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分，在塔頂流出，經過三級冷卻后，最終得到高純度二硫化碳，靠壓力進入精制品儲罐進行存儲。3.如權利要求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，優選83°C?90°C，更優選85°C?90°C。4.如權利要求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過程中產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，同時副產硫化氫，反應生成的混合物經過脫硫處理，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，然后按照權利要求1-5所述的一■硫化碳精制提純方法對一■硫化碳進彳丁精制提純，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氣態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利用；精制提純后的二硫化碳經三級冷凝送入精制品儲罐，化驗合格后裝車。
【專利摘要】本發明所涉及一種將甲烷法二硫化碳生產工藝中的產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一步精制提純：產物二硫化碳先進入精品二硫化碳再沸器，進行加熱，氣相部分進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行傳質、傳熱，傳質、傳熱后液相部分經塔頂溢流口流出后經過冷凝后得到精制品二硫化碳。
【IPC分類】C01B31/26
【公開號】CN105129799
【申請號】CN201510371802
【發明人】李剛
【申請人】遼寧瑞興化工集團有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月25日