CN103832981B - 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

一种粗硫磺的提纯方法
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：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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