去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領域，具體涉及一種去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氯化亞砜是一種常用的氯化劑，因反應副產(chǎn)物只有二氧化硫和氯化氫兩種氣體，便于與目的產(chǎn)物分離，廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料及食品添加劑等的合成與生產(chǎn)，近年來在鋰電池行業(yè)也得到了廣泛應用。隨著氯化亞砜用途的不斷擴大，對它的質(zhì)量要求也越來越尚。
[0003]二氯化硫是二氧化硫氣相法合成氯化亞砜的原料，也是氯化亞砜粗品中的一個雜質(zhì)，反應式為:C12+SC12+S02= 2S0C1 2。二氯化硫為紅褐色，沸點為59°C，氯化亞砜為無色，沸點為79°C，微量的二氯化硫就會影響氯化亞砜產(chǎn)品的顏色。由于二者沸點相近，很難用精餾的方法將二氯化硫從氯化亞砜中較徹底的除去。
[0004]通常的做法是，采用化學的方法，使二氯化硫與硫磺反應，轉(zhuǎn)化為一氯化硫，反應式為:SC12+S = S2Cl20后者的沸點為136°C，與氯化亞砜的沸點相差較大，可以比較容易地通過精餾分開。
[0005]具體的做法是，氯化亞砜粗品從粗品接收罐被打入配硫罐，再往配硫罐內(nèi)加入液體硫磺，使二氯化硫與硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫。過量的硫磺會造成管道、閥門及栗等的堵塞，因此加入到配硫罐內(nèi)的硫磺是欠量的，即經(jīng)過配硫后氯化亞砜粗品中仍含有I?3%的二氯化硫未轉(zhuǎn)化為一氯化硫。
[0006]配硫后的氯化亞砜粗品進入精餾塔進行精餾分離，精餾塔的塔頂壓力控制在O?1kPa0高沸點的一氯化硫從塔Il排出，沸點較低的氯化亞砜和二氯化硫從塔頂排出。
[0007]在已經(jīng)公開的專利CN103130197A、CN101284650和US2431823中，發(fā)明人均提到了在精餾塔的頂部設置硫磺罐去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫。但上述專利均存在以下問題:
[0008](I)沒有給出二氯化硫與固體硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫的具體條件，無法確保二氯化硫去除完全。
[0009](2)裝置停車后再開車時，由于管道、過硫罐及其中的固體硫磺等溫度的降低，致使部分氣體產(chǎn)生冷凝，冷凝下來的物料會將固體硫磺沖帶到過硫罐底部，造成管路堵塞，這種現(xiàn)象在冬季尤其明顯。精餾塔負荷出現(xiàn)大的波動時，也會造成沖帶現(xiàn)象的發(fā)生。上述專利中，發(fā)明人把過硫罐設置在塔頂，這樣被沖帶下來的固體硫磺可以直接進入精餾塔，用塔內(nèi)的二氯化硫?qū)⑵浞磻簦旧夏芙鉀Q管路堵塞的問題。但沖帶現(xiàn)象嚴重時，仍會造成精餾塔底部管路甚至塔內(nèi)填料的堵塞。而且把過硫罐設置在二十多米高的塔頂，補加硫磺十分不便。
[0010](3)上述專利中，向過硫罐中補加硫磺時必須停車，將過硫罐內(nèi)的壓力排至尾氣吸收系統(tǒng)后方可進行，無法實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法，能夠?qū)⒙然瘉嗧恐兴亩然蚪档偷?.004%以下，達到行業(yè)標準中優(yōu)等品1#顏色的要求；本發(fā)明同時提供其裝置。
[0012]本發(fā)明所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法如下:
[0013]精餾塔頂部蒸出的含二氯化硫I?3%的氯化亞砜氣體升溫后進入過硫罐反應。
[0014]其中:
[0015]所述的升溫為升溫至80?90°C，提高二氯化硫與硫磺的反應溫度，確保反應完全。
[0016]所述的過硫罐內(nèi)部設有顆粒硫磺固定床，固定床床層高度為600?800mm，過硫罐直徑尺寸滿足氯化亞砜氣體在床層內(nèi)的停留時間不低于0.1秒，保證二氯化硫與硫磺反應完全。過厚的硫磺床層和/或過小的過硫罐直徑還會造成硫磺床層阻力增大，使精餾塔壓力升尚O
[0017]所述的顆粒硫磺固定床，加入固定床內(nèi)的硫磺顆粒初始粒徑為2?5mm。
[0018]所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的裝置，包括粗品接收罐，粗品接收罐通過管線與配硫罐、精餾塔、加熱器、過硫罐依次相連，配硫罐頂部設液硫線。
[0019]所述的過硫罐頂部通過管線連接有硫磺加料罐，過硫罐與硫磺加料罐之間的管線上設球形閥門。打開球形閥門，硫磺加料罐內(nèi)的硫磺顆?？恐亓α魅脒^硫罐內(nèi)，使過硫罐內(nèi)的硫磺層高度時刻保持600?800mm，保證了生產(chǎn)的連續(xù)。補加完畢后，打開硫磺加料罐上部去尾氣的排空閥，排至微負壓后，再向硫磺加料罐內(nèi)加滿硫磺，關閉排空閥，進入下一個循環(huán)。
[0020]所述的過硫罐底部與粗品接收罐、配硫罐分別相連。當裝置停車后再開車或者精饋塔負荷波動大造成物料沖帶硫磺時，用來自粗品接收罐的粗品將被沖帶下來的硫磺顆粒反應掉，之后打入配硫罐。在此基礎上，過硫罐可根據(jù)需要設置在任意需要的高度，方便硫磺補加。
[0021]反應式為:SC12+S= S2C12。
[0022]所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法具體步驟如下:
[0023]氯化亞砜粗品從粗品接收罐被打入配硫罐，再經(jīng)液硫線往配硫罐內(nèi)加入液體硫磺，使二氯化硫與硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫。配硫后的氯化亞砜粗品進入精餾塔進行精餾分離，高沸點的一氯化硫從塔釜排出，沸點較低的氯化亞砜和二氯化硫從塔頂排出。精餾塔頂部蒸出的含二氯化硫I?3%的氯化亞砜氣體經(jīng)加熱器升溫后從過硫罐底部一側(cè)進入與床層內(nèi)的硫磺顆粒反應轉(zhuǎn)化為高沸點的一氯化硫。
[0024]綜上所述，本發(fā)明的有益效果如下:
[0025](I)本發(fā)明能夠?qū)⒙然瘉嗧恐兴腎?3%的二氯化硫降低到0.004%以下，達到了行業(yè)標準中優(yōu)等品1#顏色的要求。
[0026](2)本發(fā)明解決了裝置停車后再開車或者精餾塔負荷波動大時物料沖帶造成的過硫罐底部管道堵塞的難題，可將過硫罐放置于任意需要的高度，方便硫磺補加。
[0027](3)本發(fā)明通過設置硫磺加料罐，實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:1、粗品接收罐；2、配硫罐；3、精餾塔；4、加熱器；5、過硫罐；6、球形閥門；7、
硫磺加料罐；8、液硫線。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0031]本實施例1-3均采用以下裝置:
[0032]如圖1所示，所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的裝置，包括粗品接收罐1，粗品接收罐I通過管線與配硫罐2、精餾塔3、加熱器4、過硫罐5依次相連，配硫罐2頂部設液硫線8。
[0033]所述的過硫罐5頂部通過管線連接有硫磺加料罐7，過硫罐5與硫磺加料罐7之間的管線上設球形閥門6。
[0034]所述的過硫罐5底部與粗品接收罐1、配硫罐2分別相連。
[0035]實施例1
[0036]氯化亞砜粗品從粗品接收罐I被打入配硫罐2，再經(jīng)液硫線8往配硫罐2內(nèi)加入液體硫磺，使二氯化硫與硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫，配硫后的粗品氯化亞砜中含二氯化硫測得為2.3%，打入精餾塔3在塔頂壓力為4kPa的條件下進行精餾分離，塔頂分離出的氯化亞砜與二氯化硫進入加熱器4，溫度升高到85°C，從過硫罐5底部進入，經(jīng)過700mm高的硫磺床層后，測得過硫罐5頂部產(chǎn)品氯化亞砜中二氯化硫的含量為0.003%，達到了行業(yè)標準中優(yōu)等品1#顏色的要求。
[0037]其中，所述的過硫罐5直徑為1200mm ;所述的硫磺床層，硫磺顆粒初始粒徑為2?3mm ο
[0038]實施例2
[0039]氯化亞砜粗品從粗品接收罐I被打入配硫罐2，再經(jīng)液硫線8往配硫罐2內(nèi)加入液體硫磺，使二氯化硫與硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫，配硫后的粗品氯化亞砜中含二氯化硫測得為2.0%，打入精餾塔3在塔頂壓力為7kPa的條件下進行精餾分離，塔頂分離出的氯化亞砜與二氯化硫進入加熱器4，溫度升高到88°C，從過硫罐5底部進入，經(jīng)過790mm高的硫磺床層后，測得過硫罐5頂部產(chǎn)品氯化亞砜中二氯化硫的含量為0.0025%，連續(xù)運行2個小時后，硫磺床層高度變?yōu)?50mm，測得過硫罐5頂部產(chǎn)品氯化亞砜中二氯化硫的含量為0.0035%。打開球形閥門6，從硫磺加料罐7向過硫罐5內(nèi)補加硫磺顆粒，補加至床層高度為800mm，補加完畢后，打開硫磺加料罐7上部去尾氣的排空閥，排至微負壓后，再向硫磺加料罐7內(nèi)加滿硫磺，關閉排空閥，進入下一個循環(huán)。
[0040]其中，所述的過硫罐5直徑為1400mm ;所述的硫磺床層，硫磺顆粒初始粒徑為4?5mm ο
[0041]實施例3
[0042]氯化亞砜粗品從粗品接收罐I被打入配硫罐2，再經(jīng)液硫線8往配硫罐2內(nèi)加入液體硫磺，使二氯化硫與硫磺反應轉(zhuǎn)化為一氯化硫，配硫后的粗品氯化亞砜中含二氯化硫測得為1.5%，打入精餾塔3在塔頂壓力為9kPa的條件下進行精餾分離，塔頂分離出的氯化亞砜與二氯化硫進入加熱器4，溫度升高到81°C，從過硫罐5底部進入，經(jīng)過750mm高的硫磺床層后，測得過硫罐5頂部產(chǎn)品氯化亞砜中二氯化硫的含量為0.0032%，達到了行業(yè)標準中優(yōu)等品1#顏色的要求。
[0043]其中，所述的過硫罐5直徑為1600_ ;所述的硫磺床層，硫磺顆粒初始粒徑為3?5mm ο
[0044]當裝置停車后再開車或者精餾塔3負荷波動大造成物料沖帶硫磺時，用來自粗品接收罐I的粗品將被沖帶下來的硫磺顆粒反應掉，之后打入配硫罐2。
【主權(quán)項】
1.一種去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法，其特征在于:精餾塔(3)頂部蒸出的含二氯化硫1?3%的氯化亞砜氣體升溫后進入過硫罐(5)反應。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法，其特征在于:所述的升溫為升溫至80?90°C。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法，其特征在于:所述的過硫罐(5)內(nèi)部設有顆粒硫磺固定床，固定床床層高度為600?800mm，過硫罐(5)直徑尺寸滿足氯化亞砜氣體在床層內(nèi)的停留時間不低于0.1秒。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法，其特征在于:所述的顆粒硫磺固定床，加入固定床內(nèi)的硫磺顆粒初始粒徑為2?5mm。5.一種權(quán)利要求1-4任一所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的裝置，包括粗品接收罐(1)，其特征在于:粗品接收罐(1)通過管線與配硫罐(2)、精餾塔(3)、加熱器(4)、過硫罐(5)依次相連，配硫罐(2)頂部設液硫線(8)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的裝置，其特征在于:所述的過硫罐(5)頂部通過管線連接有硫磺加料罐(7)，過硫罐(5)與硫磺加料罐(7)之間的管線上設球形閥門(6)。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的裝置，其特征在于:所述的過硫罐(5)底部與粗品接收罐(1)、配硫罐(2)分別相連。
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領域，具體涉及一種去除氯化亞砜中的雜質(zhì)二氯化硫的方法及其裝置。所述方法為：精餾塔頂部蒸出的含二氯化硫1～3％的氯化亞砜氣體升溫后進入過硫罐反應，所述裝置包括粗品接收罐，粗品接收罐通過管線與配硫罐、精餾塔、加熱器、過硫罐依次相連，配硫罐頂部設液硫線。本發(fā)明能夠?qū)⒙然瘉嗧恐兴?～3％的二氯化硫降低到0.004％以下，達到了行業(yè)標準中優(yōu)等品1#顏色的要求；解決了過硫罐底部管道堵塞的難題，實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C01B17/45
【公開號】CN105347312
【申請?zhí)枴緾N201510933087
【發(fā)明人】張善民, 畢義霞, 謝圣斌, 孫豐春, 李志忠, 王志國
【申請人】山東凱盛新材料有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月14日