CN108298539B - 一种用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于硫磺分离技术领域，公开了一种用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，设置有分离塔，所述分离塔设置有通过法兰相互连接的上段和下段；所述上端的顶部设置有第一进气口，所述上段的中部对称设置有进液口；所述下段的上端设置有第二进气口，所述下段的底部设置有出料口。实现了高温条件下过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，降低了能耗，降低了设备投资，同时简化了流程。在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，充分利用二硫化碳汽化潜热进行冷凝，减少了传统分离过程中冷却、再沸的工序，降低了分离所需能耗。上段混合冷凝后实现气液分离，混合气相的压降很低。
Description
技术领域
本发明属于硫磺分离技术领域，尤其涉及一种用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器。
背景技术
二硫化碳是一种重要的有机溶剂，还可用来制造杀虫剂、杀菌剂、有机医药中间体等。
目前，工业化比较成熟的二硫化碳生产技术按照原料来源划分，有甲烷法与焦炭法两种。由于生产工艺原因，甲烷法自动化程度高，装置密封性好，连续操作，正常操作基本对环境没有污染；而焦炭法由于间歇操作，自动化程度低，环境污染严重且安全隐患较大。
甲烷法生产二硫化碳使用含有甲烷或C1～C3含碳气态烃类与硫磺作为原料，在加热炉中预热至600～700℃，经过反应后得到含有二硫化碳、硫化氢、过量硫磺、未反应天然气等物质的混合原料气。根据沸点不同可以大致分为三部分，分别是以硫磺为代表的重组分主要含有硫磺、碳、副产品焦油等，以硫化氢为代表的轻组分主要成分有硫化氢、甲烷、氮气、一氧化碳等，以及产品二硫化碳。
为了得到满足标准及客户要求的二硫化碳产品和液体硫磺的回收，工业上通常采用一个硫冷凝器将硫直接冷凝到160～180℃之间，进行第一步直接冷凝分离，然后进入硫磺捕集塔，利用CS2冷凝回流在填料或板式塔板上洗涤捕集回收液硫。
现有技术存在的问题是：传统的液硫冷凝器与塔结合方式进行液硫分离或捕集，得到的液硫中CS2和H2S含量高，不利于直接返回反应系统或硫磺过滤系统。同时，在塔式捕集器中需要将CS2先冷却液化进行硫的洗涤，再气化反复操作才能实现液硫的分离，重复的气化与液化增加了蒸汽消耗与能源浪费，同时增加了设备投资。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器。
本发明是这样实现的，该用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器设置有分离塔，所述分离塔在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，通过低温冷却分离器得到的含硫较高的二硫化碳与二硫化碳精馏过程中产生的含少量硫的二硫化碳，返回至高温冷却分离器，实现在高温条件下分离过量液硫。
进一步，所述高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为250～400℃，进一步为340～380℃，再进一步为350～360℃。
进一步，所述高温冷凝分离器的操作压力为0.6MPa～1.2MPa。
进一步，所述分离塔为上段和下段的一体设备，或者分为单独的两个设备。
进一步，所述分离塔的上段为混合冷凝段，内部为高效混合冷凝内件，下段为高效换热器。
进一步，所述分离塔设置有通过法兰相互连接的上段和下段；所述上端的顶部设置有第一进气口，所述上段的中部对称设置有进液口；
所述下段的上端设置有第二进气口，所述下段的底部设置有出料口。
本发明的优点及积极效果为：该用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器实现了高温条件下过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，降低了能耗，降低了设备投资，同时简化了流程。
1、在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，
2、充分利用二硫化碳汽化潜热进行冷凝，减少了传统分离过程中冷却、再沸的工序，降低了分离所需能耗。
3、上段混合冷凝后实现气液分离，混合气相的压降很低。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器的结构示意图；
图中：1、分离塔；2、上段；3、下段；4、第一进气口；5、进液口；6、第二进气口；7、出料口。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
该用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器设置有分离塔1，所述分离塔1在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，通过低温冷却分离器得到的含硫较高的二硫化碳与二硫化碳精馏过程中产生的含少量硫的二硫化碳，返回至高温冷却分离器，实现在高温条件下分离过量液硫。
作为本发明的优选实施例，所述高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为250～400℃，进一步为340～380℃，再进一步为350～360℃。
作为本发明的优选实施例，所述高温冷凝分离器的操作压力为0.6MPa～1.2MPa。
作为本发明的优选实施例，所述分离塔1为上段2和下段3的一体设备，或者分为单独的两个设备。
作为本发明的优选实施例，所述分离塔1的上段2为混合冷凝段，内部为高效混合冷凝内件，下段3为高效换热器。
作为本发明的优选实施例，所述分离塔1设置有通过法兰相互连接的上段2和下段3；所述上端的顶部设置有第一进气口4，所述上段2的中部对称设置有进液口5；
所述下段3的上端设置有第二进气口6，所述下段3的底部设置有出料口7。
本发明的工作原理：
二硫化碳生产过程中可以通过该分离器，实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，通过低温冷却分离器得到的含硫较高的二硫化碳，与二硫化碳精馏过程中产生的含少量硫的二硫化碳返回至高温冷凝分离器，实现在高温条件下分离过量液硫。
分离塔1分为上段2和下段3，上段2为混合冷凝段，下段3液硫冷却段。上段2底部采出气体二硫化碳、硫化氢和少量夹带的液体硫磺；下段3底部采出CS2含量很低的高温液体硫磺；充分利用CS2分离塔1底部返回的少量含硫液体二硫化碳的气化潜热，在硫磺冷凝回收分离器的上段2中与从CS2反应器过来的混合气体(气相CS2、H2S、S)实现混合冷凝的方式，将混合气冷凝到250～400℃，并在硫磺冷凝回收分离器的上段2底部实现气液分离，夹带少量液硫的CS2和H2S气体进入后面工序，高温液硫进入硫磺冷凝回收分离器的下段3冷却段，将液硫从250～400℃冷却到120～180℃后。实现了液硫分离后CS2含量很低，气相分离后压降低的特点。
在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，通过低温冷却分离器得到的含硫较高的二硫化碳与二硫化碳精馏过程中产生的含少量硫的二硫化碳返回至高温冷却分离器，实现在高温条件下分离过量液硫。
高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为250～400℃，优选340～380℃，再优选350～360℃。
高温冷凝分离器的操作压力与反应系统相同，其一般为0.6～1.2MPa。
分离塔1为上段2和下段3的一体设备，也可以分为单独的两个设备。
分离塔1的上段2为混合冷凝段，内部为高效混合冷凝内件，下段3为高效换热器。
含有硫化碳、硫化氢、硫磺等杂质的混合原料气自硫磺高温冷凝分离塔1上段2顶部的第一进气口4进入分离器，与来自CS2分离塔1底部的第二进气口6，输入液相二硫化碳和低温分离器返回的含CS2硫，充分利用CS2的汽化潜热，在上段2中进行；硫磺气液混合换热，实现硫磺的冷凝，并在底部实现气液分离；分离器上段2底部侧向的进液口5采出气体二硫化碳、硫化氢和少量夹带的液体硫磺，硫磺冷凝分离器下段3底部的出料口7采出CS2含量很低的高温液体硫磺。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，其特征在于，所述用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器设置有分离塔，所述分离塔在高温下实现过量液硫的分离，确保液硫中较低含量的二硫化碳，通过低温冷却分离器得到的含硫较高的二硫化碳与二硫化碳精馏过程中产生的含少量硫的二硫化碳，返回至高温冷凝分离器，实现在高温条件下分离过量液硫；
所述分离塔的上段为混合冷凝段，内部为高效混合冷凝内件，下段为高效换热器；
所述分离塔设置有通过法兰相互连接的上段和下段；所述上段的顶部设置有第一进气口，所述上段的中部对称设置有进液口；
所述下段的上端设置有第二进气口，所述下段的底部设置有出料口；
所述分离塔为上段和下段的一体设备，或者分为单独的两个设备。
2.如权利要求1所述用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，其特征在于，所述高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为250～400℃。
3.如权利要求2所述用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，其特征在于，所述高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为340～380℃。
4.如权利要求3所述用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，其特征在于，所述高温冷凝分离器分离液体硫磺的温度为350～360℃。
5.如权利要求1所述用于二硫化碳生产过程中的硫磺高温冷凝分离器，其特征在于，所述高温冷凝分离器的操作压力为0.6MPa～1.2MPa。
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