專利名稱：一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液硫的分離與回收，具體為一種含二硫化碳和硫化氫的液硫分離回收方法。
背景技術(shù)：
以天然氣和硫磺為原料制備二硫化碳和硫化氫是目前廣泛采用的生產(chǎn)工藝，主要 有低壓法和高壓法兩種工藝方法。無論是哪種工藝方法，在實際生產(chǎn)過程中為使天然氣能 夠完全進行反應(yīng)，一般都采取原料配比硫磺過量5% 10%的比例，而在反應(yīng)完成后過量 的這部分液硫需要進行回收并重新利用。在二硫化碳和硫化氫的制備過程中，天然氣和硫磺反應(yīng)完成后通過冷凝器和捕硫 捕碳器將過量的硫冷凝捕集下來，捕集下來的液硫中往往含有少量的二硫化碳和硫化氫而 不能直接送到液硫儲槽中重新利用，需要對其進行分離處理。在低壓法工藝中，分離方法 為液硫經(jīng)過捕硫捕碳器一受硫器一液硫閃蒸器進入到液硫閃蒸器內(nèi)，通過閃蒸將液硫與 二硫化碳、硫化氫分離開來；液硫從閃蒸器底部回收到液硫儲槽內(nèi)重新進行利用，二硫化碳 和硫化氫氣體自閃蒸器經(jīng)過沉硫器一冷卻器一水封器，回收少量二硫化碳粗品，剩余尾氣 進入煙囪燃燒后直接排空；這種分離方法的缺點是工藝較為復(fù)雜、所需設(shè)備較多、分離不完 全、液硫儲槽內(nèi)的液硫往往夾雜有二硫化碳氣體使安全性不好、大量尾氣燃燒直接排空易 造成空氣污染等。在高壓法工藝中，含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法為從Clause系 統(tǒng)中引入一股高溫氣體到液硫設(shè)備內(nèi)，通過閃蒸將液硫與二硫化碳、硫化氫分離開來，液硫 從設(shè)備底部回收利用，二硫化碳和硫化氫引入到Clause系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為硫后進行回收利用；高 壓法制備二硫化碳和硫化氫工藝的液硫回收方法巧妙、設(shè)備及操作方法簡單、安全性高，但 其主要問題是投資成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，本發(fā)明回收液硫 工藝的回收方法簡單、安全性好、對環(huán)境污染小、硫磺回收率高。本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，將所述液硫引進包括受硫器回收，其 特征在于將從受硫器出來的液硫直接引進Clause系統(tǒng)進一步回收；所述受硫器中的液硫 組分為液硫93. 5% 96%、二硫化碳0. 5% 4. 0%、硫化氫1. 0% 3. 5%，以質(zhì)量百分 數(shù)計。為了進一步將上述液硫保持熔融狀態(tài)使管道輸送物料效率更高，上述受硫器中的 溫度為145 170°C，壓力為0. 4 0. 6MPa。上述Clause系統(tǒng)包括燃燒爐、冷凝器和反應(yīng)器等，為了提高分離效果和液硫的回 收效率，液硫在冷凝器的進口溫度為320 350°C，壓力為0. 01 0. 03MPa。為了進一步提高液硫的回收效率，液硫在冷凝器的出口溫度為140 160°C，壓力為 0. 01 0. 03MPa。含二硫化碳和硫化氫的液硫在Clause系統(tǒng)中發(fā)生的主要反應(yīng)為H2S+02 — S02+H20(1)H2S+S02 — S+H20(2)CS2+02 — C02+S02(3)為了更進一步提高液硫的收率，所述Clause系統(tǒng)為三級Clause系統(tǒng)，從上述受硫 器出來的含二硫化碳和硫化氫的液硫進入Clause系統(tǒng)的一級冷凝器或二級冷凝器或三級 冷凝器或同時進入上述一、二、三級冷凝器，優(yōu)選從二級冷凝器進入。為了再進一步提高液硫的回收效率，上述三級Clause系統(tǒng)的四級冷凝器的進口 溫度為310 340°C，壓力為0.01 0. 03MPa,出口溫度為130 150°C，壓力為0.01 0. 03MPa ；前三級冷凝器的進口溫度為320 350°C，壓力為0. 01 0. 03MPa,出口溫度為 140 160°C，壓力為 0. 01 0. 03MPa。具體地說，一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法1、天然氣低壓法制備二硫化碳和硫化氫，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過冷凝器、捕硫捕碳器將其 中的液硫捕集下來，進入受硫器，氣體由頂部移出；受硫器中的液硫組分為液硫93. 5% 96%、二硫化碳0. 5% 4. 0%、硫化氫1. 0% 3. 5%，以質(zhì)量百分數(shù)計；受硫器的溫度為 145 170°C，壓力為 0. 4 0. 6MPa。2、上述受硫器出來的液硫直接進入三級Clause系統(tǒng)，所述三級Clause系統(tǒng)有燃燒 爐、一級冷凝器及反應(yīng)器、二級冷凝器及反應(yīng)器、三級冷凝器及反應(yīng)器、四級冷凝器、捕硫器和 液硫儲槽；上述燃燒爐出來的硫化氫不完全燃燒組分首先進入一級冷凝器，再依次進入一級 反應(yīng)器、二級冷凝器及反應(yīng)器、三級冷凝器及反應(yīng)器、四級冷凝器、捕硫器最后到液硫儲槽，其 中冷凝器中冷凝下來的液硫直接進入液硫儲槽；上述受硫器出來的液硫首先進入Clause系 統(tǒng)的一級冷凝器或二級冷凝器或三級冷凝器或同時進入上述一、二、三級冷凝器，再依次進 入后續(xù)的反應(yīng)器和冷凝器中，最后從捕硫器出來的液硫進入液硫儲槽；其中冷凝器中冷凝下 來的液硫直接進入液硫儲槽，一、二、三級冷凝器的進口溫度為320 350°C，壓力為0. 01 0. 03MPa,出口溫度為140 160°C，壓力為0. 01 0. 03MPa ；四級冷凝器的進口溫度為310 340°C，壓力為 0.01 0. 03MPa，出口溫度為 130 150°C，壓力為 0.01 0. 03MPa。3、將經(jīng)Clause系統(tǒng)回收后剩余的尾氣進入灼燒爐進一步處理。本發(fā)明有如下的有益效果1、本發(fā)明含二硫化碳和硫化氫的液硫直接引入Clause系統(tǒng)對其進行回收，避免 采用常規(guī)的工藝設(shè)備閃蒸器、沉硫器、冷卻器及水封器等對液硫回收，有效地降低了成本。2、本發(fā)明采用三級Clause系統(tǒng)對含二硫化碳和硫化氫的液硫進行回收，提高了 硫磺的總回收率，同時避免了回收液硫中夾帶有二硫化碳所帶來的安全隱患問題。3、本發(fā)明工藝流程簡單、操作方便、安全性好；Clause系統(tǒng)回收液硫后的組分含 量可達到液硫98. 6 99. 5%、硫化氫0 0. 05%、二氧化硫0 0. 05%，幾乎不會對環(huán)境 造成污染；同時本發(fā)明硫磺的總回收率高，可達99.5%。


圖1為本發(fā)明液硫回收方法的工藝流程圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用 于對本發(fā)明做進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以 根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。實施例1本發(fā)明含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，具體步驟如下(1)天然氣低壓法制備二硫化碳和硫化氫，將反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過冷凝器、捕硫捕碳器將 其中的液硫捕集下來，進入受硫器，氣體由頂部移出；受硫器中的液硫組分為液硫94%、 二硫化碳4%、硫化氫2. 5%,以質(zhì)量百分數(shù)計；受硫器的溫度為155°C，壓力為0. 4MPa。(2)上述受硫器出來的液硫直接進入三級Clause系統(tǒng)，如圖1所示，上述受硫器 出來的液硫首先進入Clause系統(tǒng)的二級冷凝器，再依次進入后續(xù)的反應(yīng)器和冷凝器中，最 后從捕硫器出來的液硫進入液硫儲槽。其中各級冷凝器中冷凝下來的液硫直接進入液硫儲 槽，各級冷凝器的進口溫度為320°C，壓力為0. 02MPa,出口溫度為155°C，壓力為0. 02MPa。上述含二硫化碳和硫化氫的液硫經(jīng)Clause系統(tǒng)回收后，硫磺的總回收率為 99. 0%。實施例2本發(fā)明含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，具體步驟如下(1)天然氣低壓法制備二硫化碳和硫化氫，將反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過冷凝器、捕硫捕碳 器將其中的液硫捕集下來，進入受硫器，氣體由頂部移出；受硫器中的液硫組分為液硫 95. 5%、二硫化碳2.8%、硫化氫1.5%，以質(zhì)量百分數(shù)計；受硫器的溫度為155°C，壓力為 0.45MPa。(2)上述受硫器出來的液硫直接進入三級Clause系統(tǒng)，如圖1所示，上述受硫器 出來的液硫首先進入Clause系統(tǒng)的二級冷凝器，再依次進入后續(xù)的反應(yīng)器和冷凝器中， 最后從捕硫器出來的液硫進入液硫儲槽。其中各級冷凝器中冷凝下來的液硫直接進入液 硫儲槽，一、二、三級冷凝器的進口溫度為330°C，壓力為0. 02MPa，出口溫度為150°C，壓力 為0. 02MPa ；四級冷凝器的進口溫度為310°C，壓力為0. 02MPa,出口溫度為130°C，壓力為 0.02MPa。(3)將經(jīng)Clause系統(tǒng)回收后剩余的尾氣進入灼燒爐進一步處理。上述含二硫化碳和硫化氫的液硫經(jīng)Clause系統(tǒng)回收后，硫磺的總回收率為 99. 5%。實施例3 5 按以下工藝參數(shù)進行，其它均與實施例2相同。所述的回收方法所需設(shè)備少、有效 降低了成本，液硫回收方法簡單、操作方便，安全性好，幾乎不會對環(huán)境造成污染。
對比實施例1 低壓法回收含二硫化碳和硫化氫的過量液硫工藝硫磺與天然氣反應(yīng)生成二硫化 碳和硫化氫的混合高溫氣體，首先經(jīng)過冷凝器進行冷卻，再進入捕硫捕碳器A/B把過量的 液硫捕集下來后，直接溢流至溫度為185°C、壓力為0. 62MPa的受硫器內(nèi)，然后由受硫器進 入溫度為362°C，壓力為0. 015MPa的液硫閃蒸器內(nèi)進一步對液硫進行閃蒸，液硫由閃蒸器 底部回收至液硫儲槽；閃蒸氣體為含二硫化碳及硫化氫的氣體，其經(jīng)過沉硫器一冷卻器一 水封器，回收少量二硫化碳粗品。該法回收液硫所需設(shè)備較多、工藝流程復(fù)雜不易操作管理；同時，從液硫閃蒸器底 部回收至液硫儲槽的液硫含有少量的二硫化碳氣體，存在較大的安全隱患問題；此外，過程 尾氣進入煙 燃燒后直接排空，會造成含硫化物對大氣的污染。
權(quán)利要求
一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，將所述液硫引進包括受硫器進行回收，其特征在于將從所述受硫器出來的液硫直接引進Clause系統(tǒng)進一步回收；受硫器中的液硫組分為液硫93.5％～96％、二硫化碳0.5％～4.0％、硫化氫1.0％～3.5％，以質(zhì)量百分數(shù)計。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述受硫器中的溫度為145 170°C，壓力 為 0. 4 0. 6MPa。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述Clause系統(tǒng)包括冷凝器和反應(yīng)器， 液硫在冷凝器中的進口溫度為320 350°C，壓力為0. 01 0. 03MPa。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于液硫在冷凝器中的出口溫度為140 160°C，壓力為 0. 01 0. 03MPa。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系統(tǒng)反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)為H2S+O2 — S02+H20 (1)H2S+S02 — S+H20(2)CS2+02 — C02+S02 (3)
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述Clause系統(tǒng)為三級Clause系統(tǒng)，所述 受硫器出來的液硫直接進入所述Clause系統(tǒng)的一級冷凝器或二級冷凝器或三級冷凝器， 或同時引入所述一、二、三級冷凝器中。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系統(tǒng)為三級Clause系統(tǒng)，所述 受硫器出來的液硫直接進入所述Clause系統(tǒng)的一級冷凝器或二級冷凝器或三級冷凝器， 或同時引入所述一、二、三級冷凝器中。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系統(tǒng)為三級Clause系統(tǒng)，所述 受硫器出來的液硫直接進入所述Clause系統(tǒng)的二級冷凝器中。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于a.將天然氣法制備二硫化碳和硫化氫后的含二硫化碳和硫化氫的液硫先經(jīng)過冷凝器、 捕硫捕碳器和受硫器，受硫器中的液硫組分為液硫94. 5 % 96 %、二硫化碳2 % 4. 2 %、 硫化氫0. 6% 1. 5%，以質(zhì)量百分數(shù)計；受硫器中的溫度為145 170°C，壓力為0. 4 0. 5Mpa ；b.所述受硫器出來的液硫直接進入三級Clause系統(tǒng)，所述三級Clause系統(tǒng)包括一 級冷凝器及反應(yīng)器、二級冷凝器及反應(yīng)器、三級冷凝器及反應(yīng)器、四級冷凝器、捕硫器和液 硫儲槽；所述受硫器出來的液硫首先進入所述Clause系統(tǒng)的一級冷凝器或二級冷凝器或 三級冷凝器或同時引入所述一、二、三級冷凝器中，再依次進入各級冷凝器及反應(yīng)器，最后 從捕硫器出來進入液硫儲槽，其中冷凝器中冷凝下來的液硫直接進入液硫儲槽，液硫進入 一、二、三級冷凝器的進口溫度為320 350°C，壓力為0. 01 0. 03MPa,出口溫度為140 160°C，壓力為0.01 0. 03MPa ；四級冷凝器的進口溫度為310 340°C，壓力為0.01 0. 03MPa，出口溫度為 130 150°C，壓力為 0. 01 0. 03MPa。
全文摘要
一種含二硫化碳和硫化氫的液硫回收方法，將所述液硫引進包括受硫器進行回收，其特征在于將從所述受硫器出來的液硫直接引進Clause系統(tǒng)進一步回收；受硫器中的液硫組分為液硫93.5％～96％、二硫化碳0.5％～4.0％、硫化氫1.0％～3.5％，以質(zhì)量百分數(shù)計。本發(fā)明采用Clause系統(tǒng)直接回收含二硫化碳和硫化氫的過量液硫，有效地提高了液硫的回收效率和操作安全性，且本發(fā)明方法工藝流程簡單、所用設(shè)備少，有效降低了成本；同時利用本發(fā)明方法可以使硫磺的總回收率達到99.5％，幾乎不會對環(huán)境造成污染。
文檔編號C01B17/027GK101850950SQ20101018443
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者余焮, 馮海兵, 劉希望, 鄭道敏 申請人:重慶紫光化工股份有限公司