CN103832981A - 一种粗硫磺的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粗硫磺的提纯方法,尤其涉及用溶剂法提纯焦化厂焦炉煤气副产品粗硫磺的方法,属于煤化工技术领域。以焦化厂副产品粗硫磺为原料,将其与萃取剂按质量比1:1-1:10在溶硫釜中混合,并加入与粗硫磺质量比为1:2-1:12的吸附剂。经过加热溶解,冷却结晶后,用浓硫酸浸泡后,再经过重结晶,硫磺的产率和纯度可分别达到91.78%和99.94%以上。本发明工艺设备及操作简单,能耗较低,条件温和,污染少,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种粗硫磺的提纯方法,尤其涉及用溶剂法提纯焦化厂焦炉煤气脱硫副产品粗硫磺的方法。属于煤化工副产品加工领域。
背景技术
硫磺是一种重要的化工原料,广泛应用于化工、冶金、农药、橡胶、燃料、造纸等工业部门。我国对硫磺需求量较大,但硫磺资源较少,市场供应缺口较大。另外,随着全球含硫原油和天然气资源的大量开发,硫磺回收装置成为大型煤化工厂、天然气净化厂、炼油厂及石油化工厂加工煤炭、含硫天然气和含硫原油时不可缺少的配套装置。我国煤化工近年来发展迅速,煤中硫的回收情况将备受关注。
焦化厂焦炉煤气经过湿法脱硫后可以得到副产品粗硫磺,但由于焦炉煤气中含有大量的煤焦油、灰渣等,这些物质会进入粗硫磺中,导致得到的粗硫磺含硫量不高,颜色呈黑色,无法直接用于工业生产使用,价值较低。因此,回收所得的粗硫磺需要进一步提纯以满足工业生产使用需求。目前国内外脱硫方法主要有,高压倾析法,浮选法、热过滤法、制粒筛分法、真空蒸馏法、溶剂法等。高压倾析法、浮选法以及制粒筛分法所得硫磺质量不高,热过滤法所需设备较为复杂,滤渣中残余的硫较多,收率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作方便,设备简单,污染较低的焦炉煤气脱硫副产品粗硫磺的提纯方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供的粗硫磺的提纯方法,其步骤包括:
将粗硫磺与萃取剂按重量比为1:1-1:10在溶硫釜中混合,并加入与粗硫磺质量比为1:2-1:12的吸附剂;
加热至60-80℃后,缓慢升温到115-150℃;
恒温10-30分钟后,物料进入80-110℃的加热溢流器,当温度为80-110℃后除掉吸附剂或残渣,溢流液进入带搅拌的储槽,待降到温度为65-75℃后过滤得到第一次结晶硫磺。
所述的粗硫磺可以为焦化厂焦炉煤气脱硫副产品粗硫磺。
所述的吸附剂可以为活性炭、硅藻土或活性三氧化铝。
所述的萃取剂可以为邻二甲苯、四氯乙烯或煤油。
所述的萃取剂循环使用次数为2-8次后,再去精馏回收。
本发明可以将第一次结晶硫磺经过重结晶处理后,所得硫磺的产率为≥91.84%,所得硫磺的纯度为≥99.46%。
所述重结晶处理方法与第一次结晶方法基本相同,所不同之处在与温度降为75-80℃时得到第二次结晶硫磺。
本发明在溢流除渣的基础上,可以采用固定床除掉吸附剂或残渣,以缩短生产周期,适合连续化工业生产。
本发明与现有技术相比具有以下主要的优点:
1.本工艺操作压力为常压,操作温度不高于150℃,生产能耗较低,操作条件温和。
2.生产设备及操作简单,采用固定床吸附除渣技术,缩短生产周期,便于工业化。
3.所使用溶剂可循环使用,溶剂精馏后回收率高达98%。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方案
下面结合具体实施例与附图对本发明作进一步说明,但不限定本发明。
实施例1:
一次结晶操作:将20kg邻二甲苯、10kg原料粗硫黄、1kg活性碳加入溶硫釜,持续加热至80℃,然后缓慢加热至120℃,恒温15分钟,物料进入温度恒定在100℃的夹套加热溢流器,当液体温度降为100℃时开始溢流,除掉活性炭及残渣,溢流液进入晶化釜进行搅拌结晶。当温度降为65℃,物料通过板框过滤机得到第一次结晶硫磺,滤液进入废液储罐,储罐中的邻二甲苯废液经过过滤后可以循环使用三次。
二次结晶操作:将20kg邻二甲苯、10kg第一次结晶硫黄、1kg活性碳加入溶硫釜,持续加热至80℃,然后缓慢加热至120℃,恒温15分钟,物料进入温度恒定在100℃的夹套加热溢流器,当液体温度降为100℃时开始溢流,除掉活性炭及滤渣,溢流液进入带蛇管储槽进行冷却结晶。当温度降为60℃后,物料过滤后得到纯度为99.46%的硫磺,收率为91.84%滤液进入储罐,储罐中的邻二甲苯废液经过过滤后可以循环使用三次。
经过3次循环使用的邻二甲苯废液,通过泵打入减压精馏塔中,操作条件控制在:釜底温度为76.3℃,提馏段下段温度为60.5℃,提馏段上段温度为49.7℃,精馏段上段温度为38.4℃,精馏段上段温度为25.6℃,回流比为4:1,采出比为1:20。经过精馏提纯的邻二甲苯可供第二步重结晶使用。
实施例2:
工艺流程处理基本同实施例1,所不同之处在于一次结晶操作中邻二甲苯的用量为15kg,单质硫的产率和纯度分别可达93.5%和99.1%以上。
实施例3:
工艺流程处理基本同实施例1,所不同之处在于一次结晶操作中邻二甲苯的用量为30kg,单质硫的产率和纯度分别可达91.47%和99.67%以上。
实施例4:
工艺流程处理基本同实施例1,所不同之处在于除渣方式为固定床除渣,单质硫的产率和纯度分别可达到92.04%和99.7%以上。
实施例5:
工艺流程处理基本同实施例1,所不同之处在于一次结晶的硫磺先经过浓硫酸浸泡2小时,再经过重结晶,单质硫的产率和纯度分别可达到91.78%和99.94%以上。
Claims (8)
1.一种粗硫磺的提纯方法,其特征在于采用包括以下的步骤的方法:
将粗硫磺与萃取剂按重量比为1:1-1:10在溶硫釜中混合,并加入与粗硫磺质量比为1:2-1:12的吸附剂;
加热至60-80℃后,缓慢升温到115-150℃;
恒温10-30分钟后,物料进入80-110℃的加热溢流器,当温度为80-110℃后除掉吸附剂或残渣,溢流液进入带搅拌的储槽,待降到温度为65-75℃后过滤得到第一次结晶硫磺。
2.根据权利要求1所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于:所述的粗硫磺为焦化厂焦炉煤气脱硫副产品粗硫磺。
3.根据权利要求1所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于:所述的吸附剂为活性炭、硅藻土或活性三氧化铝。
4.根据权利要求1所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于:所述的萃取剂为邻二甲苯、四氯乙烯或煤油。
5.根据权利要求4所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于:所述的萃取剂循环使用次数为2-8次后,再去精馏回收。
6.根据权利要求1所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于:将第一次结晶硫磺经过重结晶处理后,所得硫磺的产率和纯度分别为≥91.84%和≥99.46%。
7.根据权利要求6所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于所述重结晶处理方法与第一次结晶方法基本相同,所不同之处在于当温度降为75-80℃时得到第二次结晶硫磺。
8.根据权利要求1所述的粗硫磺的提纯方法,其特征在于采用固定床除掉吸附剂或残渣。
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