專利名稱：二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣體混合物的分離方法，具體為一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法。
背景技術：
目前，在二硫化碳制備過程中，由反應器出來的包括硫磺、二硫化碳和硫化氫氣混合物(過程氣)進入初步分離塔進行分離后，未反應的硫磺由塔底排出，而二硫化碳和硫化氫混合氣體由塔頂排出并進行冷卻，其中被冷凝的二硫化碳回流至分離塔用于洗滌、冷卻殘余硫磺，而夾帶大約為0.5-8％二硫化碳的硫化氫氣體直接被排至克勞斯尾氣回收系統(tǒng)，這樣，一方面造成了一部分二硫化碳成品又被轉化為硫磺而回收，從二硫化碳和硫磺的市場價以及生產成本分析，造成了很大的經濟損失；另一方面硫化氫氣體中夾帶的二硫化碳屬于有機硫，不僅降低了克勞斯反應器內催化劑的活性，使硫磺的回收率下降，而且較多的二硫化碳難以轉化為硫磺，最終被燃燒為二氧化硫而排放至空氣中，污染了環(huán)境。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決現有二硫化碳生產過程中分離出的含二硫化碳的硫化氫氣體直接進入克勞斯回收系統(tǒng)不僅造成一定的經濟損失，而且降低了克勞斯反應器內催化劑的活性以及污染了環(huán)境等問題而提供一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法。
本發(fā)明是采用如下技術方案實現的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備，包括至少兩臺吸附反應器，吸附反應器下方分別連有與混合氣體輸入總管相通的混合氣體輸入支管，吸附反應器下方還連有與混合氣體輸入支管相通的二硫化碳輸出支管，二硫化碳輸出支管分別與真空解吸泵相連，吸附反應器上方分別設有硫化氫輸出管，每根管道上分別安裝閥門。本發(fā)明所述的吸附反應器為現有公知產品。
利用上述所說的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺吸附反應器內分別交替進行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后的二硫化碳混合氣體進入精制單元回收二硫化碳，二硫化碳的吸附效率可以達到90-99％。所述解吸后的二硫化碳濃度高于吸附器前的混合氣體中二硫化碳的濃度。本發(fā)明所述的吸附反應器的數量可根據生產能力的大小而確定，解吸可以采用常壓解吸或真空解吸，推薦優(yōu)先采用真空解吸。
本發(fā)明所述的在吸附反應器和真空解吸泵之間還設有吸附緩沖罐，吸附緩沖罐頂部通過管道分別與硫化氫輸出管和真空解吸泵連接。吸附操作完成的吸附反應器先與發(fā)生解吸的反應器進行均壓，再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐均壓，有效避免了解吸時直接將反應器與真空解吸泵相連而造成生產成本偏高、解吸過程緩慢。
本發(fā)明所述的混合氣體輸入總管與吸附反應器之間還設置吸附預處理器，由初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體首先進入裝有硫磺吸附劑的吸附預處理器，可將混合氣體中夾帶的微量硫磺、烴類雜質和大分子化合物分離掉，對吸附反應器起到保護作用。
與現有技術相比，本發(fā)明采用變壓吸附方式將硫化氫氣體中的0.5-8％二硫化碳回收，不僅提高了經濟效益，而且去除了硫化氫氣體中的有機硫，使得進入克勞斯的酸氣濃度提高，增加了反應器內催化劑的活性，非常有利于克勞斯反應的進行，從而提高了硫磺回收率，而且減少了最終排放尾氣中的二氧化硫濃度，保護了環(huán)境。


圖1為本發(fā)明的工藝流程中1、2、3-吸附反應器 4-吸附緩沖罐 5-真空解吸泵 6-吸附預處理器 7-混合氣體輸入總管 8-混合氣體輸入支管 9-二硫化碳輸出支管 10-硫化氫輸出管 11-緩沖罐 12-真空管道具體實施方式
二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備，包括至少兩臺吸附反應器，吸附反應器下方分別連有與混合氣體輸入總管7相通的混合氣體輸入支管8，吸附反應器下方還連有與混合氣體輸入支管8相通的二硫化碳輸出支管9，二硫化碳輸出支管9分別與真空解吸泵5相連，吸附反應器上方分別設有硫化氫輸出管10，每根管道上分別安裝閥門；在吸附反應器和真空解吸泵5之間還設有吸附緩沖罐4，吸附緩沖罐4頂部通過真空管道12分別與硫化氫輸出管10和真空解吸泵5連接；混合氣體輸入總管7與吸附反應器之間還設置吸附預處理器6。
利用上述所說的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺吸附反應器內分別交替進行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后含高濃度二硫化碳的混合氣體進入精制單元回收二硫化碳。
如工藝流程圖所示，以三個吸附反應器為例進行說明，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下經混合氣體輸入總管7送入預吸附處理器6將混合氣中的硫磺去除，然后分別通入三個吸附反應器內，反應器1內正在進行吸附操作二硫化碳在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下被其內的催化劑吸附，而硫化氫則穿透吸附床層由塔頂經硫化氫輸出管10排至克勞斯尾氣處理系統(tǒng)；反應器2內處于完成吸附操作的狀態(tài)，當進行解吸操作時，首先反應器2通過真空管道12與正處于解吸狀態(tài)的反應器3連通并進行均壓，然后再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐4均壓，最終使得反應器2內的壓力達到解吸操作所需的壓力；而在反應器3內在真空解吸泵5的作用下使反應器內處于負壓狀態(tài)，從而使被催化劑吸附的二硫化碳氣體解吸并經二硫化碳輸出支管9從塔底排至緩沖罐11后進入后續(xù)的精制單元，由精餾塔的底部進入，然后利用精餾塔的功能回收二硫化碳。以上所述的三臺反應器內同時進行的吸附-均壓-解吸操作以及三者之間的切換都是由自動控制系統(tǒng)控制。根據生產能力的大小吸附反應器可以2臺、3臺、4臺或更多臺數進行組合，進入吸附反應器可以從上進入，也可以從下進入，出吸附反應器的方向與進口相反即可(上進下出或下進上出都可以)。
權利要求
1.一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備，其特征在于包括至少兩臺吸附反應器，吸附反應器下方分別連有與混合氣體輸入總管(7)相通的混合氣體輸入支管(8)，吸附反應器下方還連有與混合氣體輸入支管(8)相通的二硫化碳輸出支管(9)，二硫化碳輸出支管(9)分別與真空解吸泵(5)相連，吸附反應器上方分別設有硫化氫輸出管(10)，每根管道上分別安裝閥門。
2.根據權利要求1所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備，其特征在于在吸附反應器和真空解吸泵(5)之間還設有吸附緩沖罐(4)，吸附緩沖罐(4)頂部通過真空管道(12)分別與硫化氫輸出管(10)和真空解吸泵(5)連接。
3.根據權利要求1或2所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備，其特征在于混合氣體輸入總管(7)與吸附反應器之間還設置吸附預處理器(6)。
4.利用如權利要求1所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備完成二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體在系統(tǒng)壓力和接近初分離塔塔頂溫度的條件下送入至少兩臺吸附反應器內分別交替進行變壓的吸附、解吸操作，吸附后的硫化氫氣體排至克勞斯回收系統(tǒng)，解吸后的二硫化碳混合氣體進入精制單元回收二硫化碳。
5.根據權利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于二硫化碳在吸附反應器內被吸附后通過真空解吸泵(5)解吸。
6.根據權利要求5所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于吸附操作完成的吸附反應器先與發(fā)生解吸的反應器進行均壓，再與處于真空狀態(tài)的吸附緩沖罐(4)均壓。
7.根據權利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于由初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體首先進入裝有硫磺吸附劑的吸附預處理器(6)。
8.根據權利要求4所述的二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的方法，其特征在于吸附反應器內裝有二硫化碳專用吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及氣體混合物的分離方法，具體為一種二硫化碳制備中回收硫化氫氣體中二硫化碳的設備及方法，解決現有二硫化碳生產過程中分離出的含二硫化碳的硫化氫氣體直接進入克勞斯回收系統(tǒng)，而且降低克勞斯反應器內催化劑活性等問題，將初分離塔分離出來的含有二硫化碳的硫化氫氣體送入至少吸附反應器內分別交替進行吸附、解吸操作，解吸后的二硫化碳混合氣體進入精制單元回收二硫化碳，本發(fā)明采用變壓吸附方式將硫化氫氣體中的0.5－8％二硫化碳回收，不僅提高了經濟效益，而且去除了硫化氫氣體中的有機硫，增加了反應器內催化劑活性，非常有利于克勞斯反應的進行，從而提高了硫磺回收率，而且減少最終排放尾氣中的二氧化硫濃度，保護了環(huán)境。
文檔編號C01B31/26GK1919733SQ20061012738
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權日2006年9月18日
發(fā)明者孔慶然 申請人:孔慶然