[發(fā)明專(zhuān)利]一種二硫化碳生產(chǎn)中的硫回收方法及設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810157101.8
• 申請(qǐng)日: 2018-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108178132B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵松;劉穎;孫東旭;楊福高
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 洛陽(yáng)瑞昌環(huán)境工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C01B17/04
• 分類(lèi)號(hào): C01B17/04
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

一種二硫化碳生產(chǎn)中的硫回收方法及設(shè)備，含硫化氫酸性氣體欠氧燃燒產(chǎn)生的高溫氣體冷凝分離出硫磺后，再升溫送至上部裝填脫漏氧保護(hù)型催化劑，下部裝填水解催化劑的一級(jí)反應(yīng)器，反應(yīng)后氣體冷凝分離硫磺后再次加熱送入上部裝填水解催化劑，下部裝填加氫催化劑的二級(jí)反應(yīng)器，反應(yīng)后氣體冷凝分離出硫磺后配入空氣再次加熱并送入選擇氧化反應(yīng)器，在選擇性氧化催化劑作用下使H₂S氧化成S，排出的氣體冷凝后分離出硫磺。采用“燃燒爐+一、二級(jí)反應(yīng)器+選擇氧化反應(yīng)器”的配置方式，將總硫回收率提高至98%以上，多產(chǎn)硫磺的同時(shí)，減少了污染物SO₂進(jìn)入脫硫單元的濃度，降低后續(xù)尾氣處理難度，投資回報(bào)率較高。尾氣經(jīng)濕法脫硫后最終排放尾氣中SO₂含量＜100mg/Nm³。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硫回收技術(shù)，具體地說(shuō)是一種二硫化碳生產(chǎn)中的硫回收方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

二硫化碳是一種重要的化工原料，生產(chǎn)二硫化碳的原料路線(xiàn)主要有木碳--硫磺法、焦碳--硫磺法、天然氣--硫磺法等，其中前兩種方法雖然具有裝置投資少，建設(shè)周期短等特點(diǎn)，但是反應(yīng)甑壽命短、燃料利用率低、原材料消耗大、占地面積大、勞動(dòng)條件差、勞動(dòng)生產(chǎn)率低及污染較重等缺點(diǎn)，目前已被國(guó)家禁止使用。以硫磺與甲烷（或煤層氣）為原料生產(chǎn)二硫化碳，勞動(dòng)條件好、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、設(shè)備占地面積小、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，是目前國(guó)家鼓勵(lì)的生產(chǎn)工藝。

以煤層氣和熔融硫磺為原料制取液態(tài)二硫化碳的生產(chǎn)裝置，其生產(chǎn)過(guò)程主要包括熔硫、煤層氣凈化處理單元、煤層氣和液硫的反應(yīng)單元、二硫化碳的精制單元、硫回收單元與尾氣脫硫單元等。該裝置每生產(chǎn)1噸二硫化碳同時(shí)生產(chǎn)約900公斤硫化氫氣體。對(duì)這些硫化氫氣體主要用克勞斯工藝進(jìn)行處理，主要包括酸性氣燃燒，催化氧化與單質(zhì)硫回收，尾氣脫硫、焚燒處理等。

傳統(tǒng)的三級(jí)克勞斯技術(shù)采用三個(gè)克勞斯反應(yīng)器和多級(jí)冷凝的方法處理生產(chǎn)的單質(zhì)硫，總硫回收率在95%~96%左右。隨著近幾年環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，對(duì)硫回收裝置排放SO₂量的要求越來(lái)越嚴(yán)格，GB31571-2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定SO₂的排放限值為100mg/Nm³，因此傳統(tǒng)的三級(jí)克勞斯硫回收技術(shù)在新的環(huán)保要求下漸被淘汰。

專(zhuān)利CN106829875A中公布了一種用于二硫化碳生產(chǎn)過(guò)程氣的處理工藝及設(shè)備，對(duì)含硫化氫的酸性氣的處理工藝為：含硫化氫的酸性氣、燃料氣和空氣在950~1400℃下燃燒，產(chǎn)生的過(guò)程氣以170~350℃在轉(zhuǎn)化器內(nèi)進(jìn)行催化反應(yīng)，催化反應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程氣分離出硫磺后進(jìn)入加氫反應(yīng)器，把尾氣中的二氧化硫、單質(zhì)硫等還原為硫化氫，有機(jī)硫水解為硫化氫，之后進(jìn)入胺液循環(huán)吸收系統(tǒng)吸收硫化氫，經(jīng)胺液吸收凈化的尾氣進(jìn)入灼燒爐進(jìn)行焚燒、排放。該工藝雖然總的硫回收率高，但流程復(fù)雜，熱量利用率低，投資與能耗高，操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服傳統(tǒng)三級(jí)克勞斯硫回收技術(shù)總硫回收率低的缺陷，提供一種改良的二硫化碳生產(chǎn)中的硫回收方法及設(shè)備。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種二硫化碳生產(chǎn)中的硫回收方法，將二硫化碳生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的含硫化氫酸性氣體送入燃燒爐，并按比例配入空氣使其在燃燒爐內(nèi)欠氧燃燒，燃燒爐產(chǎn)生的高溫氣體降溫并冷凝分離出硫磺；

高溫氣體經(jīng)冷凝分離出硫磺后再升溫送至一級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行克勞斯反應(yīng)，并使氣體在經(jīng)過(guò)一級(jí)反應(yīng)器的過(guò)程中，先由一級(jí)反應(yīng)器上部裝填的脫漏氧保護(hù)型催化劑脫除混合氣體中的氧，然后在一級(jí)反應(yīng)器下部裝填的水解催化劑作用下使氣體中的COS和/或CS₂水解；

將一級(jí)反應(yīng)器排出的氣體先降溫冷凝分離出硫磺，然后再次加熱后送入二級(jí)反應(yīng)器進(jìn)行克勞斯反應(yīng)，使氣體在經(jīng)過(guò)二級(jí)反應(yīng)器的過(guò)程中，先在二級(jí)反應(yīng)器上部裝填的水解催化劑作用下進(jìn)一步使COS和/或CS₂水解，之后在二級(jí)反應(yīng)器下部裝填的加氫催化劑作用下使氣體中的SO₂加氫還原為S；