[發明專利]一種循環流化床制備二硫化碳的設備

有效

• 申請號: 200810055443.5
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101318652A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 盧春喜;孔慶然;王祝安;王捷;劉夢溪;康和平
• 申請（專利權）人: 孔慶然;中國石油大學
• 主分類號: C01B31/26
• 分類號: C01B31/26
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所
• 代理人: 溫彪飛;王瑞玲

技術領域

本發明涉及一種含碳和硫的化合物的生產設備，具體為一種循環流化床制備二硫化碳的設備。

背景技術

二硫化碳是一種重要的化工原料，在工業上有著廣泛的用途，在人造纖維、玻璃紙、農藥、四氯化碳、橡膠、石油煉制等生產部門都有廣泛的應用。目前生產二硫化碳的方法主要有木炭硫磺法、焦炭硫磺法和甲烷硫磺法，所采用的工藝分為固定床工藝和流化床工藝。目前國內普遍采用的是間接加熱的單臺固定床反應器，該方法存在著能耗高、設備生產能力低、占地面積大、污染環境嚴重、勞動強度大等問題；而且半焦或焦炭與硫磺傳質、傳熱效率差，能耗高，更重要的是半焦或焦炭與硫磺的接觸面積小、接觸不充分、反應不完全，而且需要根據反應程度間歇加焦，無法實現生產的連續化。

相比于固定床工藝，流化床工藝使二硫化碳的生產有了質的提高。中國專利號為200610102044.0和200510129940.1的專利文獻里提出了一種二硫化碳的流化床生產工藝，該專利采用了兩個流化床，一個作為反應器，另一個作為燃燒器，半焦或褐煤在燃燒器中燃燒，放出大量熱量，未燒完的半焦或褐煤夾帶這部分熱量由輸送管線進入流化床反應器，氣態硫磺被輸送進入流化床反應器，與高溫半焦或褐煤發生反應，生成的二硫化碳氣體進入兩級旋風分離器分離掉夾帶的半焦或褐煤粉末，然后進入后續分離設備；未反應完的半焦或褐煤循環進入流化床燃燒器進一步燃燒。上述流化床工藝及設備盡管大大提高了二硫化碳的生產效率，但依然存在一些缺點：(1)流化床工藝中顆粒輸送管是兩個U形管，顆粒的輸送極為困難；(2)流化床工藝中含碳固體顆粒要在反應器中停留較長時間，熱平衡難以維持；(3)硫磺必須要進行氣化，因而需要設置一套硫磺氣化裝置，使全裝置流程更加復雜、設備投資增加；(4)未反應完的半焦或褐煤直接進入流化床燃燒器，其中夾帶的大量二硫化碳氣體未能得到脫除，降低了產品產率，而且二硫化碳在流化床燃燒器內燃燒后釋放出大量SO_X，污染環境。

發明內容

本發明為了解決現有二硫化碳生產工藝及設備存在上述各種各樣的缺點，提供一種循環流化床制備二硫化碳的設備。

本發明是采用如下技術方案實現的：一種循環流化床制備二硫化碳的設備，包括料倉、加料器以及通過管線與加料器連接的流化床加熱爐，流化床加熱爐下方設有熱炭管線，熱炭管線另一端與預提升器連通，預提升器上方連有提升管，提升管上設有噴嘴，提升管上端伸入沉降器，末端設置快分裝置，沉降器內頂部設有旋風分離器，內下方設有汽提段，汽提段下方設有與流化床加熱爐連通的冷炭管線。所述汽提段的汽提過程是用惰性氣體將半焦顆粒間夾帶的二硫化碳氣體和半焦顆粒微孔內吸附的二硫化碳氣體置換出去，避免含炭固體物質夾帶大量二硫化碳氣體進入加熱爐燃燒，產生大量SO_X，同時降低產品收率。所述預提升器的作用是把熱炭管線來的含炭固體物質提升上去，使之向上運動，并形成理想的活塞流，以提高噴嘴來的霧化液態硫磺與含炭固體物質的接觸效率。

料倉里的含炭固體物質經加料器輸送至流化床加熱爐內，經空氣流化燃燒后燒掉一部分含炭固體物質，放出熱量加熱其余含炭固體物質；被加熱的含炭固體物質經熱炭管線進入預提升器，然后進入提升管并向上流動；氣態或液態硫磺由噴嘴噴入提升管內，與高溫含炭固體物質接觸并反應，生成氣態二硫化碳；設置在提升管末端的快分裝置將生成的氣態二硫化碳與未反應完的含炭固體物質進行分離，分離出的氣態二硫化碳夾帶部分含炭固體物質進入沉降器，然后進入旋風分離器分離掉夾帶的含炭固體物質，由沉降器頂部排出，進入后續的分離系統；被快分裝置分離下來的未反應完的含炭固體物質落入沉降器下方的汽提段，經惰性氣體汽提掉夾帶的二硫化碳氣體后由冷炭管線進入流化床加熱爐內燃燒。為了避免流化床加熱爐內的含炭固體物質燃燒不充分而產生一氧化碳，隨即直接排入空氣而造成環境污染的問題，人們可采用多種方法將產生的高溫煙氣進行處理，這些方法是本領域的普通技術人員所公知的。