CN104180673A - 一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备及工艺，该设备包括：用于收集高温烟气的高温烟气管道，所述高温烟气管道与尾气余热回收器的入口连接，尾气余热回收器的出口与汽轮机连接，汽轮机与风机连接，风机与冷却水塔连接，冷却水塔的入水口与生产二硫化碳的设备中的高温水收集管道连通，冷却水塔的出水口与生产二硫化碳的设备中的冷凝器连接。本发明利用硫化氢燃烧器产生的高温烟气在尾部余热回收器加热给水产生余热蒸汽，余热蒸汽在小汽轮机级中膨胀做功，蒸汽热能转变为小汽轮机的动能，小汽轮高速旋转的轴通过联轴器和风机的轴相连，驱动风机叶片旋转，风机对冷却水塔的循环水进行强制对流换热，降低循环水温度，从而节约了能源。

Description

一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备及工艺
技术领域
本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备及工艺。
背景技术
以天然气和硫磺为原料的二硫化碳生产过程中对循环水的冷却方法是直接利用电机驱动风机对循环水进行冷却，然而直接利用电机来驱动风机，电机需要耗费大量的电能，因此，从节约能源的方面看，需要对现有二硫化碳生产过程中的循环水冷却系统进行改善。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供能够节约能源的一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备及工艺。
一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，包括用于收集高温烟气的高温烟气管道，所述高温烟气管道与尾气余热回收器的入口连接，尾气余热回收器的出口与汽轮机连接，汽轮机与风机连接，风机与冷却水塔连接，冷却水塔的入水口与生产二硫化碳的设备中的高温水收集管道连通，冷却水塔的出水口与生产二硫化碳的设备中的冷凝器连接。
进一步地，如上所述的一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，包括CS2反应炉，所述CS2反应炉与冷凝器连接，冷凝器与精馏塔连接，精馏塔与硫化氢燃烧器连接，硫化氢燃烧器与所述高温烟气管道连通；所述精馏塔与高温水收集管道连通。
进一步地，如上所述的一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，所述尾气余热回收器与脱硫装置连接。
一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的工艺，包括以下步骤：
(1)、将生产二硫化碳产生的高温烟气通过高温烟气管道通入尾气余热回收器，同时给尾气余热回收器通水，通入的水在高温烟气作用下蒸发成蒸汽；
(2)、将该蒸汽注入汽轮机，从而将热能转化为机械能，并将该机械能传递给风机，风机转动；
(3)、生产二硫化碳过程中产生的高温水经过风机冷却后，将冷却后的水再循环至生产二硫化碳的设备中的冷凝器使用。
进一步地，如上所述的制备二硫化碳过程中利用产生余热的工艺，在步骤1之前，还包括以下步骤：
A、将CH4和S通入CS2反应炉中反应生成含S、CS2、H2S高温烟气；
B、高温烟气在冷凝器中被循环冷却水冷却，S被冷却回收，高温烟气变成含CS2、H2S低温烟气；
C、低温烟气在精馏塔中加热分离，CS2被回收，分离出H2S；
D、分离出的H2S在硫化氢燃烧器中燃烧发热，生成SO2、H2O的高温烟气。
本发明利用富余蒸汽驱动风机对循环水冷却可以节约电能，并利用了多余的废热，达到了节能减排的效果。
附图说明
图1为本发明制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，包括用于收集高温烟气的高温烟气管道，其特征在于，所述高温烟气管道与尾气余热回收器的入口连接，尾气余热回收器的出口与汽轮机连接，汽轮机与风机连接，风机与冷却水塔连接，冷却水塔的入水口与生产二硫化碳的设备中的高温水收集管道连通，冷却水塔的出水口与生产二硫化碳的设备中的冷凝器连接。其制备工艺步骤为：首先，将生产二硫化碳产生的高温烟气通过高温烟气管道通入尾气余热回收器，同时给尾气余热回收器通水，通入的水在高温烟气作用下蒸发成蒸汽；其次，将该蒸汽注入汽轮机，从而将热能转化为机械能，并将该机械能传递给风机，风机转动；最后，生产二硫化碳过程中产生的高温水经过风机冷却后，将冷却后的水再循环至生产二硫化碳的设备中的冷凝器使用。
本发明的主要思想是：将生产二硫化碳过程中产生的高温烟气的余热回收利用，将回收的热能转换为机械能为冷却塔内的循环水降温，一方面，将余热回收利用实现了能量的有效利用，一方面，冷却塔内的循环水不再需要电机冷却，而是利用吸收了热能的汽轮机驱动风机旋转来冷却，从而大大节约了能源。
图1为本发明制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备结构示意图，如图1所示，本发明提供的制备二硫化碳设备包括：包括CS2反应炉，所述CS2反应炉与冷凝器连接，冷凝器与精馏塔连接，精馏塔与硫化氢燃烧器连接，硫化氢燃烧器与所述高温烟气管道连通；高温烟气管道与尾气余热回收器的入口连接，尾气余热回收器的出口与汽轮机连接，汽轮机与风机连接，风机与冷却水塔连接，冷却水塔的入水口与精馏塔连接，冷却水塔的出水口与冷凝器连接。
制备工艺步骤：气态CH4和固态S在CS2反应炉中反应，生成含S、CS2、H2S高温烟气，高温烟气在冷凝器中被循环冷却水冷却，S被冷却回收，高温烟气变成含CS2、H2S低温烟气。低温烟气在精馏塔中加热分离，CS2被回收。分离出的H2S在硫化氢燃烧器中燃烧发热，生成SO2、H2O的高温烟气，高温烟气在尾部余热回收器利用间壁式换热器加热给水，采用逆流换热方式提高热效率，放热后的SO2、H2O的低温烟气通过脱硫装置去除SO2，水蒸气直接排入大气。加热后的余热蒸汽在汽轮机的级内进行膨胀，使蒸汽的热能转化为转子的机械能，利用联轴器把汽轮机的轴端和风机的轴端相连，驱动风机旋转，用以在冷却水塔内冷却循环水，被冷却的循环水用以在冷凝器中冷却CS2反应炉产生的高温烟气，可以回收S。
本发明以天然气和硫磺为原料的二硫化碳生产过程中，富余蒸汽主要来源于反应炉的余热回收、余热回收器回收的硫冷凝器的蒸汽余热、硫化氢燃烧的余热和尾气焚烧的余热，这些富余蒸汽一部分用于主要生产设备所需的热量，一部分用于辅助生产设备的伴热，还有一部分排放损失，而本发明则利用富余蒸汽使汽轮机膨胀做功，从而驱动风机转动，进而风机对循环水进行冷却，用以代替电机驱动风机对循环水冷却，大大减少了用电量，并且利用排放损失的富余蒸汽，达到了节能的效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，包括用于收集高温烟气的高温烟气管道，其特征在于，所述高温烟气管道与尾气余热回收器的入口连接，尾气余热回收器的出口与汽轮机连接，汽轮机与风机连接，风机与冷却水塔连接，冷却水塔的入水口与生产二硫化碳的设备中的高温水收集管道连通，冷却水塔的出水口与生产二硫化碳的设备中的冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，其特征在于，包括CS2反应炉，所述CS2反应炉与冷凝器连接，冷凝器与精馏塔连接，精馏塔与硫化氢燃烧器连接，硫化氢燃烧器与所述高温烟气管道连通；所述精馏塔与高温水收集管道连通。
3.根据权利要求1所述的制备二硫化碳过程中利用产生余热的设备，其特征在于，所述尾气余热回收器与脱硫装置连接。
4.一种制备二硫化碳过程中利用产生余热的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将生产二硫化碳产生的高温烟气通过高温烟气管道通入尾气余热回收器，同时给尾气余热回收器通水，通入的水在高温烟气作用下蒸发成蒸汽；
(2)、将该蒸汽注入汽轮机，从而将热能转化为机械能，并将该机械能传递给风机，风机转动；
(3)、生产二硫化碳过程中产生的高温水经过风机冷却后，将冷却后的水再循环至生产二硫化碳的设备中的冷凝器使用。
5.根据权利要求4所述的制备二硫化碳过程中利用产生余热的工艺，其特征在于，在步骤1之前，还包括以下步骤：
A、将CH4和S通入CS2反应炉中反应生成含S、CS2、H2S高温烟气；
B、高温烟气在冷凝器中被循环冷却水冷却，S被冷却回收，高温烟气变成含CS2、H2S低温烟气；
C、低温烟气在精馏塔中加热分离，CS2被回收，分离出H2S；
D、分离出的H2S在硫化氢燃烧器中燃烧发热，生成SO2、H2O的高温烟气。
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