专利名称：一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法
技术领域：
本发明涉及液硫的分离与回收，具体为一种含二硫化碳和硫化氢的液硫分离回收方法。
背景技术：
以天然气和硫磺为原料制备二硫化碳和硫化氢是目前广泛采用的生产工艺，主要 有低压法和高压法两种工艺方法。无论是哪种工艺方法，在实际生产过程中为使天然气能 够完全进行反应，一般都采取原料配比硫磺过量5% 10%的比例，而在反应完成后过量 的这部分液硫需要进行回收并重新利用。在二硫化碳和硫化氢的制备过程中，天然气和硫磺反应完成后通过冷凝器和捕硫 捕碳器将过量的硫冷凝捕集下来，捕集下来的液硫中往往含有少量的二硫化碳和硫化氢而 不能直接送到液硫储槽中重新利用，需要对其进行分离处理。在低压法工艺中，分离方法 为液硫经过捕硫捕碳器一受硫器一液硫闪蒸器进入到液硫闪蒸器内，通过闪蒸将液硫与 二硫化碳、硫化氢分离开来；液硫从闪蒸器底部回收到液硫储槽内重新进行利用，二硫化碳 和硫化氢气体自闪蒸器经过沉硫器一冷却器一水封器，回收少量二硫化碳粗品，剩余尾气 进入烟囱燃烧后直接排空；这种分离方法的缺点是工艺较为复杂、所需设备较多、分离不完 全、液硫储槽内的液硫往往夹杂有二硫化碳气体使安全性不好、大量尾气燃烧直接排空易 造成空气污染等。在高压法工艺中，含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法为从Clause系 统中引入一股高温气体到液硫设备内，通过闪蒸将液硫与二硫化碳、硫化氢分离开来，液硫 从设备底部回收利用，二硫化碳和硫化氢引入到Clause系统转化为硫后进行回收利用；高 压法制备二硫化碳和硫化氢工艺的液硫回收方法巧妙、设备及操作方法简单、安全性高，但 其主要问题是投资成本高。
发明内容
本发明目的在于提供一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，本发明回收液硫 工艺的回收方法简单、安全性好、对环境污染小、硫磺回收率高。本发明目的是这样实现的一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，将所述液硫引进包括受硫器回收，其 特征在于将从受硫器出来的液硫直接引进Clause系统进一步回收；所述受硫器中的液硫 组分为液硫93. 5% 96%、二硫化碳0. 5% 4. 0%、硫化氢1. 0% 3. 5%，以质量百分 数计。为了进一步将上述液硫保持熔融状态使管道输送物料效率更高，上述受硫器中的 温度为145 170°C，压力为0. 4 0. 6MPa。上述Clause系统包括燃烧炉、冷凝器和反应器等，为了提高分离效果和液硫的回 收效率，液硫在冷凝器的进口温度为320 350°C，压力为0. 01 0. 03MPa。为了进一步提高液硫的回收效率，液硫在冷凝器的出口温度为140 160°C，压力为 0. 01 0. 03MPa。含二硫化碳和硫化氢的液硫在Clause系统中发生的主要反应为H2S+02 — S02+H20(1)H2S+S02 — S+H20(2)CS2+02 — C02+S02(3)为了更进一步提高液硫的收率，所述Clause系统为三级Clause系统，从上述受硫 器出来的含二硫化碳和硫化氢的液硫进入Clause系统的一级冷凝器或二级冷凝器或三级 冷凝器或同时进入上述一、二、三级冷凝器，优选从二级冷凝器进入。为了再进一步提高液硫的回收效率，上述三级Clause系统的四级冷凝器的进口 温度为310 340°C，压力为0.01 0. 03MPa,出口温度为130 150°C，压力为0.01 0. 03MPa ；前三级冷凝器的进口温度为320 350°C，压力为0. 01 0. 03MPa,出口温度为 140 160°C，压力为 0. 01 0. 03MPa。具体地说，一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法1、天然气低压法制备二硫化碳和硫化氢，反应产物经过冷凝器、捕硫捕碳器将其 中的液硫捕集下来，进入受硫器，气体由顶部移出；受硫器中的液硫组分为液硫93. 5% 96%、二硫化碳0. 5% 4. 0%、硫化氢1. 0% 3. 5%，以质量百分数计；受硫器的温度为 145 170°C，压力为 0. 4 0. 6MPa。2、上述受硫器出来的液硫直接进入三级Clause系统，所述三级Clause系统有燃烧 炉、一级冷凝器及反应器、二级冷凝器及反应器、三级冷凝器及反应器、四级冷凝器、捕硫器和 液硫储槽；上述燃烧炉出来的硫化氢不完全燃烧组分首先进入一级冷凝器，再依次进入一级 反应器、二级冷凝器及反应器、三级冷凝器及反应器、四级冷凝器、捕硫器最后到液硫储槽，其 中冷凝器中冷凝下来的液硫直接进入液硫储槽；上述受硫器出来的液硫首先进入Clause系 统的一级冷凝器或二级冷凝器或三级冷凝器或同时进入上述一、二、三级冷凝器，再依次进 入后续的反应器和冷凝器中，最后从捕硫器出来的液硫进入液硫储槽；其中冷凝器中冷凝下 来的液硫直接进入液硫储槽，一、二、三级冷凝器的进口温度为320 350°C，压力为0. 01 0. 03MPa,出口温度为140 160°C，压力为0. 01 0. 03MPa ；四级冷凝器的进口温度为310 340°C，压力为 0.01 0. 03MPa，出口温度为 130 150°C，压力为 0.01 0. 03MPa。3、将经Clause系统回收后剩余的尾气进入灼烧炉进一步处理。本发明有如下的有益效果1、本发明含二硫化碳和硫化氢的液硫直接引入Clause系统对其进行回收，避免 采用常规的工艺设备闪蒸器、沉硫器、冷却器及水封器等对液硫回收，有效地降低了成本。2、本发明采用三级Clause系统对含二硫化碳和硫化氢的液硫进行回收，提高了 硫磺的总回收率，同时避免了回收液硫中夹带有二硫化碳所带来的安全隐患问题。3、本发明工艺流程简单、操作方便、安全性好；Clause系统回收液硫后的组分含 量可达到液硫98. 6 99. 5%、硫化氢0 0. 05%、二氧化硫0 0. 05%，几乎不会对环境 造成污染；同时本发明硫磺的总回收率高，可达99.5%。
图1为本发明液硫回收方法的工艺流程图。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用 于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以 根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1本发明含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，具体步骤如下(1)天然气低压法制备二硫化碳和硫化氢，将反应产物经过冷凝器、捕硫捕碳器将 其中的液硫捕集下来，进入受硫器，气体由顶部移出；受硫器中的液硫组分为液硫94%、 二硫化碳4%、硫化氢2. 5%,以质量百分数计；受硫器的温度为155°C，压力为0. 4MPa。(2)上述受硫器出来的液硫直接进入三级Clause系统，如图1所示，上述受硫器 出来的液硫首先进入Clause系统的二级冷凝器，再依次进入后续的反应器和冷凝器中，最 后从捕硫器出来的液硫进入液硫储槽。其中各级冷凝器中冷凝下来的液硫直接进入液硫储 槽，各级冷凝器的进口温度为320°C，压力为0. 02MPa,出口温度为155°C，压力为0. 02MPa。上述含二硫化碳和硫化氢的液硫经Clause系统回收后，硫磺的总回收率为 99. 0%。实施例2本发明含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，具体步骤如下(1)天然气低压法制备二硫化碳和硫化氢，将反应产物经过冷凝器、捕硫捕碳 器将其中的液硫捕集下来，进入受硫器，气体由顶部移出；受硫器中的液硫组分为液硫 95. 5%、二硫化碳2.8%、硫化氢1.5%，以质量百分数计；受硫器的温度为155°C，压力为 0.45MPa。(2)上述受硫器出来的液硫直接进入三级Clause系统，如图1所示，上述受硫器 出来的液硫首先进入Clause系统的二级冷凝器，再依次进入后续的反应器和冷凝器中， 最后从捕硫器出来的液硫进入液硫储槽。其中各级冷凝器中冷凝下来的液硫直接进入液 硫储槽，一、二、三级冷凝器的进口温度为330°C，压力为0. 02MPa，出口温度为150°C，压力 为0. 02MPa ；四级冷凝器的进口温度为310°C，压力为0. 02MPa,出口温度为130°C，压力为 0.02MPa。(3)将经Clause系统回收后剩余的尾气进入灼烧炉进一步处理。上述含二硫化碳和硫化氢的液硫经Clause系统回收后，硫磺的总回收率为 99. 5%。实施例3 5 按以下工艺参数进行，其它均与实施例2相同。所述的回收方法所需设备少、有效 降低了成本，液硫回收方法简单、操作方便，安全性好，几乎不会对环境造成污染。
对比实施例1 低压法回收含二硫化碳和硫化氢的过量液硫工艺硫磺与天然气反应生成二硫化 碳和硫化氢的混合高温气体，首先经过冷凝器进行冷却，再进入捕硫捕碳器A/B把过量的 液硫捕集下来后，直接溢流至温度为185°C、压力为0. 62MPa的受硫器内，然后由受硫器进 入温度为362°C，压力为0. 015MPa的液硫闪蒸器内进一步对液硫进行闪蒸，液硫由闪蒸器 底部回收至液硫储槽；闪蒸气体为含二硫化碳及硫化氢的气体，其经过沉硫器一冷却器一 水封器，回收少量二硫化碳粗品。该法回收液硫所需设备较多、工艺流程复杂不易操作管理；同时，从液硫闪蒸器底 部回收至液硫储槽的液硫含有少量的二硫化碳气体，存在较大的安全隐患问题；此外，过程 尾气进入烟 燃烧后直接排空，会造成含硫化物对大气的污染。
权利要求
一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，将所述液硫引进包括受硫器进行回收，其特征在于将从所述受硫器出来的液硫直接引进Clause系统进一步回收；受硫器中的液硫组分为液硫93.5％～96％、二硫化碳0.5％～4.0％、硫化氢1.0％～3.5％，以质量百分数计。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述受硫器中的温度为145 170°C，压力 为 0. 4 0. 6MPa。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述Clause系统包括冷凝器和反应器， 液硫在冷凝器中的进口温度为320 350°C，压力为0. 01 0. 03MPa。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于液硫在冷凝器中的出口温度为140 160°C，压力为 0. 01 0. 03MPa。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系统反应器中发生的反应为H2S+O2 — S02+H20 (1)H2S+S02 — S+H20(2)CS2+02 — C02+S02 (3)
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述Clause系统为三级Clause系统，所述 受硫器出来的液硫直接进入所述Clause系统的一级冷凝器或二级冷凝器或三级冷凝器， 或同时引入所述一、二、三级冷凝器中。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系统为三级Clause系统，所述 受硫器出来的液硫直接进入所述Clause系统的一级冷凝器或二级冷凝器或三级冷凝器， 或同时引入所述一、二、三级冷凝器中。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述Clause系统为三级Clause系统，所述 受硫器出来的液硫直接进入所述Clause系统的二级冷凝器中。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于a.将天然气法制备二硫化碳和硫化氢后的含二硫化碳和硫化氢的液硫先经过冷凝器、 捕硫捕碳器和受硫器，受硫器中的液硫组分为液硫94. 5 % 96 %、二硫化碳2 % 4. 2 %、 硫化氢0. 6% 1. 5%，以质量百分数计；受硫器中的温度为145 170°C，压力为0. 4 0. 5Mpa ；b.所述受硫器出来的液硫直接进入三级Clause系统，所述三级Clause系统包括一 级冷凝器及反应器、二级冷凝器及反应器、三级冷凝器及反应器、四级冷凝器、捕硫器和液 硫储槽；所述受硫器出来的液硫首先进入所述Clause系统的一级冷凝器或二级冷凝器或 三级冷凝器或同时引入所述一、二、三级冷凝器中，再依次进入各级冷凝器及反应器，最后 从捕硫器出来进入液硫储槽，其中冷凝器中冷凝下来的液硫直接进入液硫储槽，液硫进入 一、二、三级冷凝器的进口温度为320 350°C，压力为0. 01 0. 03MPa,出口温度为140 160°C，压力为0.01 0. 03MPa ；四级冷凝器的进口温度为310 340°C，压力为0.01 0. 03MPa，出口温度为 130 150°C，压力为 0. 01 0. 03MPa。
全文摘要
一种含二硫化碳和硫化氢的液硫回收方法，将所述液硫引进包括受硫器进行回收，其特征在于将从所述受硫器出来的液硫直接引进Clause系统进一步回收；受硫器中的液硫组分为液硫93.5％～96％、二硫化碳0.5％～4.0％、硫化氢1.0％～3.5％，以质量百分数计。本发明采用Clause系统直接回收含二硫化碳和硫化氢的过量液硫，有效地提高了液硫的回收效率和操作安全性，且本发明方法工艺流程简单、所用设备少，有效降低了成本；同时利用本发明方法可以使硫磺的总回收率达到99.5％，几乎不会对环境造成污染。
文档编号C01B17/027GK101850950SQ20101018443
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者余焮, 冯海兵, 刘希望, 郑道敏 申请人:重庆紫光化工股份有限公司