CN1762794A

CN1762794A - 一种将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺

Info

Publication number: CN1762794A
Application number: CN 200510012873
Authority: CN
Inventors: 刘金成; 张立国; 李印昌; 李贺新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-04-26

Abstract

本发明涉及一种提取单质硫的方法，具体地说是一种将硫泡沫中的单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺。本发明使用二硫化碳做萃取剂对硫泡沫进行萃取并分离萃取相及萃余相，随后将萃取相中的萃取剂蒸发后得单质硫，萃余相为脱硫液。本发明是在室温下采用萃取分离的方法将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收，不仅节省了蒸汽消耗，还不会出现因单质硫或S^2－的过度氧化而形成的S₂O₃ ^2－富集，碱液脱硫剂可以循环使用，从而避免了因脱硫液失去脱硫功效而不能回收利用所造成的巨大浪费。本发明实现了脱硫液的回收利用，减低蒸汽消耗，延长设备使用期限，降低了生产成本。

Description

一种将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺

技术领域

本发明涉及一种从含单质硫的物料中提取单质硫的方法，具体地说是一种将硫泡沫中的单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺。

背景技术

在化工生产中，将脱硫过程中产生的硫泡沫进行回收利用，既可减少环境污染，也对回收有用资源、降低生产成本具有重要意义。现有的硫回收工艺是采用熔融法回收硫泡沫中的单质硫和脱硫液。其具体的工艺为：脱硫过程产生的硫泡沫自高位槽中由带压气体送到熔硫釜中，在熔硫釜内将硫泡沫加热到一定温度，使硫泡沫中所含单质硫熔融，熔融硫因密度大于脱硫液而沉入熔硫釜的下部，并被导出回收，脱硫液则从熔融釜的上部被导出。

该技术主要存在以下问题：

(1)为保证脱硫液不会沸腾，熔硫釜内必须维持一定的操作压力，这样才能使蒸汽的热量仅用于对溶液进行升温和对单质硫进行熔融，而不会使溶液中水分达到蒸发温度，由此才能节约蒸汽用量，降低生产成本。但是，这种带压操作不仅对设备要求高，而且还会增加工艺的执行难度。

(2)即便蒸汽仅用于对溶液进行升温和对单质硫进行熔融，但是由于硫泡沫本身含水量高达85％左右，仅用于升温一项，每回收一吨单质硫就需要消耗1.5-2吨蒸汽，蒸汽消耗量大。

(3)由于脱硫液中含有氧化剂，在溶液升温过程中，氧化剂会将单质硫或S^2-氧化成为S₂O₃ ^2-，从而使回收的脱硫液中S₂O₃ ^2-不断富集。当S₂O₃ ^2-达到一定浓度后，就会使脱硫液失效。因而应用此回收工艺时，脱硫液不能回收进行再利用，这也造成了很大的浪费。

(4)此回收工艺的工艺温度较高，单质硫或S^2-对生产设备的腐蚀严重，因此，熔硫釜需用不锈钢材质制作，设备成本较高。

发明内容

本发明的目的就是提供一种采用萃取分离的方法将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺，以克服现有技术存在的缺陷，实现脱硫液的回收利用，减低蒸汽消耗、设备造价和生产成本。

本发明是这样实现的：使用二硫化碳做萃取剂对硫泡沫进行萃取并分离萃取相及萃余相，随后将萃取相中的萃取剂蒸发后得单质硫，萃余相为脱硫液。

上述工艺按如下步骤进行：

(1)室温下将硫泡沫及萃取剂二硫化碳分别泵入萃取装置并充分混合；

(2)萃取充分后，将混合液导入澄清分层装置，得含单质硫的萃取相，萃余相为脱硫液；

(3)将萃取相导入蒸发器，在40～50℃温度下，将萃取剂二硫化碳蒸发，得到成品硫；

(4)萃余相导出，得到可重复使用的脱硫液。

本发明的第一步，是在室温下将硫泡沫及萃取剂二硫化碳分别泵入萃取装置并充分混合。萃取装置可以是萃取槽或萃取塔。室温下，单质硫可以溶解于二硫化碳中，而脱硫液的主要成份——纯碱或氨水则与二硫化碳互不相溶。

本发明的第二步，是将萃取充分的混合液导入澄清分层装置，即可得到由二硫化碳和单质硫构成的萃取相和含脱硫液的萃余相。分层后，萃取相位于分层装置的下层，而萃余相则位于分层装置的上层。将萃取相与萃余相分别导出，即可实现二者的分离。

本发明的第三步，是将萃取相导入蒸发器，在蒸发器内利用低温余热作为热源即可将萃取剂——二硫化碳蒸发，再经冷凝器冷凝，回收到储槽中循环使用。而脱去萃取剂后，回收的单质硫为粉末状，便于后续的再利用。当然，也可以将粉末状单质硫熔融成块状硫的形式保存。

本发明的第四步，是将萃余相(脱硫液)导出，经泵直接打入循环系统重复使用。其主要成份是做为吸收剂的纯碱或氨水溶液。

本发明回收工艺，所处理的硫泡沫可以是采用湿法氧化法对天然气、焦炉气、城市煤气、合成氨的半水煤气、染料厂的合成废气、化纤厂的排污气、克劳斯(Cross)尾气以及含硫的其它工业原料气或废气进行脱硫所形成的硫泡沫。所用脱硫液中的吸收剂为碳酸钠溶液或氨水溶液，其中的催化剂为对苯二酚、钒化物等。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用的萃取分离回收工艺是在室温下进行，不仅节省了蒸汽消耗，还不会出现因单质硫或S^2-的过度氧化而形成的S₂O₃ ^2-富集，碱液脱硫剂可以循环使用，从而避免了因脱硫液失去脱硫功效而不能回收利用所造成的巨大浪费。

(2)在本发明回收工艺中，因温度低，S^2-及单质硫对生产设备的腐蚀性较小，从而可以采用廉价的普通材料替代不锈钢，做为制造该设备的原材料，这样就降低了设备的造价，并可延长设备使用期限。

(3)含单质硫的萃取相在较低温度下利用低温余热即可将溶剂二硫化碳蒸发，经冷凝器冷凝回收后循环使用。

(4)采用本发明收工艺，每回收1吨单质硫可同时回收5-7吨脱硫液，节约蒸汽1.5-2.0吨，可提高经济效益400元以上。

附图说明

图1是现有技术的工艺流程图。

图2是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：在合成氨工艺中，原料煤燃烧生成的半水煤气中含有无机硫H₂S和有机硫如COS及硫醇等，为避免后续的变换及合成工序的催化剂中毒，采用湿法氧化法脱除半水煤气中的有机硫和无机硫，形成硫泡沫，所用脱硫液的吸收剂为碳酸钠溶液。

如图2所示，室温下，将上述硫泡沫10kg用泵7打入带有搅拌装置的萃取塔1中，与由泵6送来的萃取溶剂二硫化碳50kg充分接触混合15～20min。将萃取充分的混合液导入澄清分层槽2中静置10～15min，得下层为含单质硫的萃取相，上层为含脱硫液的萃余相。将萃取相导入蒸发器3，在48℃温度下，将萃取剂二硫化碳蒸发，得到粉状硫单质1.4kg。蒸发的萃取剂二硫化碳经冷凝器4冷凝回收，其重量为50kg，导入储槽5中循环使用。萃余相导出，得到可重复使用的脱硫液8.6kg，返回原系统加以重复循环利用。

实施例2：在合成氨工艺中，原料煤燃烧生成的半水煤气中含有无机硫H₂S和有机硫如COS及硫醇等，为避免后续的变换及合成工序的催化剂中毒，采用湿法氧化法脱除半水煤气中的有机硫和无机硫，形成硫泡沫，所用脱硫液的吸收剂为氨水溶液。

如图2所示，室温下，将上述硫泡沫(重量15kg)用泵7打入带有搅拌装置的萃取塔1中，与由泵6送来的萃取溶剂二硫化碳(重量75kg)充分接触混合15～20min。将萃取充分的混合液导入澄清分层槽2中静置10～15min，得下层为含单质硫的萃取相，上层为含脱硫液的萃余相。将萃取相导入蒸发器3，在42℃温度下，将萃取剂二硫化碳蒸发，得到粉状硫单质(重量2.1kg)。蒸发的萃取剂二硫化碳经冷凝器4冷凝回收(重量75kg)，导入储槽5中循环使用。萃余相导出，得可重复使用的脱硫液(重量12.9kg)，返回原系统加以重复循环利用。

Claims

1、一种将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺，其特征在于使用二硫化碳做萃取剂对硫泡沫进行萃取并分离萃取相及萃余相，将萃取相中的萃取剂蒸发后得单质硫，萃余相为脱硫液。

2、根据权利要求1所述的将硫泡沫中单质硫及脱硫液进行分离回收的工艺，其特征在于按如下步骤进行：

(1)室温下硫泡沫及萃取剂二硫化碳分别泵入萃取装置并充分混合；

(2)萃取充分后，导入澄清分层装置，得含单质硫的萃取相，萃余相为脱硫液；

(3)萃取相导入蒸发器，在40～50℃温度下，将萃取剂二硫化碳蒸发，得到成品硫；

(4)萃余相导出得可重复使用的脱硫液。