[發明專利]一種用合成氨工業廢氣選擇性生產硫化鈉或硫氫化鈉的方法

有效

• 申請號: 201410247007.3
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104016310A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 張文;陳運鋒;劉吉祥
• 申請（專利權）人: 魯西化工集團股份有限公司
• 主分類號: C01B17/22
• 分類號: C01B17/22;C01B17/32
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪

技術領域

本發明涉及化工技術領域，具體涉及到一種用合成氨工業廢氣選擇性生產硫化鈉或硫氫化鈉的方法。

背景技術

合成氨企業低溫甲醇洗工序產生酸性氣體，主要成分是硫化氫和二氧化碳，若直接進行排放，則會對造成環境造成嚴重污染。目前處理合成氨工業廢氣的主要方法有：一、將硫化氫氧化得到單質硫，二氧化碳直接放空。但單質硫的市場價值較低，這種處理方法既降低了硫化氫的使用價值，又增加了二氧化碳的排放量，造成環境的不利影響；二、堿液吸收法，即硫化氫與堿液反應，確保廢氣排放達標；目前普遍采用的是第二種方法，即堿吸收的方法來處理合成氨的工業廢氣。

硫化鈉和硫氫化鈉是采用堿液吸收法處理合成氨的工業廢氣時的兩種產品，硫化鈉和硫氫化鈉用途廣泛，其中，硫化鈉在染料工業中可用以制造硫化染料，在有色冶金工業中可以用作礦石的浮選劑，在制革工業中可用作生皮的脫毛劑，在造紙工業中可用作紙張的蒸煮劑；硫氫化鈉在染料工業中可用于合成有機中間體，在制革工業中可用作生皮的脫毛及鞣革，在化肥工業中可用于脫去活性炭脫硫劑中的單體硫。

目前，通過堿液吸收法處理合成氨的工業廢氣主要存在以下問題：(1)制備出的硫化鈉或硫氫化鈉產品品質較低，不能滿足高品質硫化堿行業的需求；(2)對于生產得到的產品為硫化鈉或硫氫化鈉沒有快速有效的鑒別方法，無法根據市場需求選擇性生產市場需求量大、產值高的產品。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種利用合成氨工業廢氣選擇性生產硫化鈉或硫氫化鈉的方法，采用鐵鹽-強氧化劑對制備過程中的產物進行鑒別，根據市場需求選擇下一步的制備工藝，生產出市場需求量大、產值高的產品。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用合成氨工業廢氣選擇性生產硫化鈉或硫氫化鈉的方法，包括以下步驟：

(1)將合成氨的工業廢氣根據硫化氫和二氧化碳在NHD溶劑中的溶解度不同，經閃蒸和精餾處理，對硫化氫進行提純，提純至硫化氫含量在99％以上；分離出的二氧化碳送至合成氨輸煤工段；

(2)用質量濃度為10-50％的氫氧化鈉溶液對步驟(1)凈化后的氣體進行吸收，取樣檢測，以硫化亞鐵和過氧化氫作為檢測試劑，樣品溶液變紅顏色的為硫氫化鈉，樣品溶液不變顏色的為硫化鈉；

(3)步驟(2)中，若取樣檢測結果為硫氫化鈉，則待第一級硫化氫吸收塔飽和后，硫氫化鈉溶液的質量濃度≥30％，將硫氫化鈉溶液排入硫氫化鈉溶液產品儲槽；硫化氫氣體進入第二級硫化氫吸收塔；

(4)步驟(2)中，若取樣檢測結果為硫化鈉，則將反應得到的硫化鈉溶液加熱到100-120℃，在真空度為-25～-35KPa下進行蒸發濃縮，濃縮至溶液中硫酸鈉的濃度為30-50％；將濃縮液降溫至40-80℃，結晶析出，再通過離心機進行離心分離，即得到硫化鈉含量為70％以上的產品；

其中步驟(2)中，硫化亞鐵、過氧化氫、樣品溶液的比為(1～2)g：(2～4)ml:10ml。

步驟(2)中，硫化氫氣體的吸收是在硫化氫吸收塔中進行；

步驟(2)中，硫化亞鐵、過氧化氫、樣品溶液的比優選為1g:2ml:10ml；

步驟(3)中，在第一級硫化氫吸收塔的氣相出口進行檢測，若出口氣體與進口氣體成分相同，則證明硫化氫已過量，然后將氣體切換至第二級硫化氫吸收塔；

步驟(4)中，蒸發濃縮是在蒸發器中進行的，優選的蒸發器為三效蒸發器；

步驟(4)中，降溫結晶是在結晶冷卻器中進行。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及有益效果：

(1)利用本發明的方法，以合成氨的工業廢氣為原料，可將其根據市場需求，選擇性的生產硫化鈉或硫氫化鈉，其中硫化鈉滿足GB/T10500-2009中一等品的要求，即硫化鈉(Na₂S)含量≥60％，鐵(Fe)含量≤0.003％；硫氫化鈉滿足GB/T23937-2009中一等品的要求，即硫氫化鈉(NaHS)含量≥70％，硫化鈉(Na₂S)≤4％，鐵(Fe)含量≤0.002％；

(2)本發明以硫化亞鐵和過氧化氫作為檢測試劑，通過溶液的顏色變化判斷生成的產物是硫化鈉還是硫氫化鈉，檢測方法簡單快捷，適用于工業化生產。