专利名称：一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用方法
技术领域：
本发明涉及的是一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用方 法，具体的讲，本发明涉及的是一种在氯化亚砜冷凝器的气体排放口设置一气体单 向输送装置，同时通过调节粗品脱气提纯釜的加热温度以便调节其出口压力的方式， 并将两股气体合并送入氯化亚砜合成釜再利用的方法，从而形成氯化亚砜的全封闭 循环生产过程。
背景技术：
氯化亚砜的合成方法有十几种，但是，大规模工业化生产基本上是如下三种工 艺路线
(1) 五氯化磷与二氧化硫反应，工艺简单，但S0Cl2与P0Cl3很难分离，不易得到 高纯度S0C12;
(2) 以氯化锑等为催化剂，氯化硫与氯磺酸反应，目前国内广泛采用，工艺复杂， 投资较大；
(3) 气相催化法合成氯化亚砜，以活性炭为催化剂，氯化硫与二氧化硫、氯气反 应，国外普遍采用，工艺简单，投资少和产品纯度高，可采用封闭式内循环装置生 产，无环境污染，基本反应式如下
(1) SC12+S02+ Cl2 -2S0C12
(2) S2C12+2S02+ 3C12 -4S0C12
作为上述现有技术(3)的典型代表，US2431823公开了利用二氯化二硫(S2C12) 与氯气反应，生成的二氯化硫(SC12)及过量的氯气与二氧化硫及导入的氯气在活性 炭催化下气相反应，经蒸馏得到氯化亚砜；该文献还公开了将反应后经过硫化床并 蒸馏后的主要为包括硫的一氯化硫混合物经过氯化器氯化后加入预热器A，开始新的 反应。
但是，在该公开的文献中，来自冷凝器和脱气装置的气体合并后利用风扇输送 到氯化亚砜合成釜，这种方式带来很多的问题，例如，该文献的设置方式可能在合 成釜的压力波动下，导致来自冷凝器和脱气装置的气体无法进入合成釜，或者导致脱气装置或冷凝器的压力波动，虽然在本发明的研究人员的另一个专利申请中提出 了在风扇的前后设置一回流管，但仍然可能导致连续生产的难以进行。 有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在氯化亚砜粗品冷凝器的气体排放口设置一气体单 向输送装置，同时通过调节粗品脱气提纯釜的加热温度以便调节其出口压力的方式， 并将两股气体合并送入氯化亚砜合成釜再利用的方法，从而形成氯化亚砜的全封闭 循环生产过程。
本发明的目的可以通过以下方式得以实现
为了清楚描述明本发明的技术方案，以下对氯化亚砜的合成过程描述如下，艮口
1、 合成一氯化硫(S2C12);
2、 合成二氯化硫(SC12);
3、 合成氯化亚砜(S0C12);
4、 氯化亚砜精馏。
氯化亚砜合成的过程中，有几个装置能够产生可回用气体， 一是粗品氯化亚砜
在冷凝装置冷却后，部分低沸点的气体可以回用；二是粗品脱气提纯釜，为了进一
步提高氯化亚砜的含量，在粗品脱气提纯釜中，将一部分低沸点的未反应完全的物
质脱出，这部分气体也是可以回到氯化亚砜合成釜中回用的；当然，类似精馏塔等 装置也有部分气体可以回用。
这些混合气体如果放出，就可能浪费和造成污染，更加重要的是，本发明涉及 的是一种氯化亚砜全封闭全循环生产工艺，为了使得生产中几乎完全没有多余废料 的排空，即不再进入生产循环，需要有意识的增加液体或者气体的回用量，因此， 气体的回用、以及在回用中如何保持氯化亚砜合成釜、粗品冷凝器以及粗品脱气提 纯釜的压力互相不受到彼此的干扰成为一个重要的问题。
本发明提出的解决方案是在氯化亚砜粗品冷凝器的气体排放口设置一气体单向 输送装置，具体的，是在氯化亚砜粗品冷凝器的气体排放口设置一气动隔膜泵，同 时通过调节粗品脱气提纯釜的加热温度以便调节其出口压力的方式，并将两股气体 合并送入氯化亚砜合成釜再利用的方法，从而形成本发明所述的氯化亚砜的全封闭 循环生产过程。具体的说，本发明提供一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应 用方法，所述的氯化亚砜的循环生产工艺包括氯化亚砜的合成、冷凝、脱气以及精 馏，所述的氯化亚砜循环生产工艺的装置包括二氯化硫合成釜、氯化亚砜合成釜、 粗品冷凝器、粗品脱气提纯釜、粗品硫化釜、精馏冷凝器、精馏塔和塔釜，本发明 的特点是在粗品冷凝器的气体排放口设置一个气体单向输送装置，所述的气体单向 输送装置的出口通过管道和粗品脱气提纯釜的气体排放口合并通向氯化亚砜合成釜 釜底相应的进料口。
本发明中，所述的气体单向输送装置为隔膜泵，优选气动隔膜泵或电动隔膜泵， 更优选气动隔膜泵。
其中，所述的气动隔膜泵是单向输送气体的。本发明中，为了维持气体在整个 生产过程中的循环，来自粗品冷凝器的气体由于气体单向输送装置形成了单向输送 气体，因此，仅仅调节粗品脱气提纯釜的出口压力与氯化亚砜合成釜釜底相应的进 口压力即能够维持氯化亚砜的合成、冷凝和脱气装置之间的压力关系。所述的粗品 脱气提纯釜的气体排放口的压力P5的变化是调节粗品脱气提纯釜的加热温度形成 的。
进一步的，为了完成循环，所述的粗品脱气提纯釜的气体排放口的压力P5大于
或等于二氯化硫合成釜釜底的出口压力Pl和二氧化硫注入氯化亚砜合成釜的压力
P2。本发明中，粗品脱气提纯釜的气体排放口的压力P5既要大于或等于二氯化硫合 成釜釜底的出口压力Pl，也要大于或等于二氧化硫注入氯化亚砜合成釜后氯化亚砜 合成釜的压力P2。这样，才能使得从粗品脱气提纯釜中脱出的低沸点的未反应完全 的气体循环进入到氯化亚砜合成釜中再次利用。
而所述的气动隔膜泵则将粗品冷凝器内的气体压力P3提高到粗品冷凝器的出口 压力P4，这样可以使得粗品氯化亚砜经过粗品冷凝器冷却后出来的部分低沸点的气 体能够与来自粗品脱气提纯釜中脱出的低沸点的未反应完全的气体合并从而进入氯
化亚砜合成釜。
为了减少泵在输送过程中带来的能源的消耗以及可能的泄漏，本发明还将粗品 冷凝器的液相排料口的位置设置在高于粗品脱气提纯釜的液相进料口的地方，以便 形成压力差使得液体可以无泵输送，同时，粗品冷凝器的液相排料口和粗品脱气提 纯釜的液相进料口之间设置一U形管，从而形成液封。
本发明所述的方法，可以有效地防止粗品脱气提纯釜、粗品冷凝器和氯化亚砜合成釜之间的压力波动。
本发明与现有技术相比具有如下优点
1、 采用本发明所述的一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用 方法，原材料的消耗降低，相对原材料的投料而言，收率高，原材料利用率高达99. 0% 以上；在本发明所述的工艺条件下，进行适当的控制，硫和氯气(从经济的角度看 最主要的反应物)对氯化亚砜的转化率接近100%;
2、 采用全循环全封闭工艺，脱离气体中的S02和Cl2混合气体以及各工序产生的 氯化亚砜以外的液相产物可以再循环到相应的进料处，使得整套装置基本上无三废 液气向外排放；
3、 采用本发明所述的一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用 方法，可以使得生产规模扩大，且容易进行。
附图1是本发明所述的氯化亚砜的制备工艺的基本流程图； 附图2是本发明所述的利用高位差使得气相粗品氯化亚砜从低压输送到高压的 方法的示意图。
为了清楚地说明本发明，特将附图中部件名称和对应的编号列出，二氯化硫合 成釜l，氯化亚砜合成釜2，粗品冷凝器3，粗品脱气提纯釜4，粗品硫化釜5，精馏 冷凝器6，精馏塔7，塔釜8， 一氯化硫输送泵9，粗品出料口IO， U形管ll，单向 输送装置12。
具体实施例方式
以下结合附图详细描述本发明的具体实施方式
，所述的实施例是为了进一步描 述本发明，而不是限制本发明。
实施例1
和现有技术不同，本发明中的一氯化硫(S2C12)，可以采用传统的方法在生产初 期制取一定量，也可以直接购置一氯化硫，或者用二氯化硫、氯气、二氧化硫法合 成的含氯化亚砜约70%的粗品即可，以后可在生产中达到一氯化硫的需求与生产量 的动态平衡，即一氯化硫来自精馏塔釜。
具体的，来自于氯化亚砜合成釜2釜底的气体被引导通过一个水冷式粗品冷凝
器3，在所述的水冷式粗品冷凝器3设置冷凝盘管或者类似的冷凝设施，通过水的降温，使得高沸点的物质得到冷却，从而转化成液态，从粗品冷凝器3的液相出料口 进入一个离析器或粗品脱气提纯釜4，在此处S02和Cl2作为气体被脱离，在所述的 水冷式粗品冷凝器3上设置一气体排放口，在排放口上设置一个气体单向输送装置 12。
本发明所述的气体单向输送装置12，可以是电动隔膜泵，也可以是气动隔膜泵， 在本发明中优选气动隔膜泵，本发明所述的气动隔膜泵采用压縮空气为动力源，对 于本发明涉及的具有强腐蚀性的气体优选设置高抗腐蚀隔膜，包括腈橡胶、氟橡胶、 氯丁橡胶及聚四氟乙烯等。
为了在生产中控制容易，同时，为了增加或者减少产能，采用一个以上的气动 隔膜泵是优选的，其流量为总需求流量除以隔膜泵数量，无级可调是更加优选的。
上述的气动隔膜泵的出口通过管道和粗品脱气提纯釜4的气体排放口合并通向 氯化亚砜合成釜2釜底相应的进料口。从粗品冷凝器3的气体排放口出来的气体被 气动隔膜泵输送到管道中与来自粗品脱气提纯釜4脱出的气体合并，并从氯化亚砜 合成釜2釜底相应的进料口进入到氯化亚砜合成釜2。
氯化亚砜合成气经粗品冷凝器3冷凝后，粗品冷凝液通过高位差进入粗品脱气 提纯釜4进行脱气操作，经脱气完毕后的粗品作精馏工序的原料。
脱气出来的未凝性气体(主要成份为S02和Cl2、 SC12)经脱气分离器、循环气 贮罐后，输送到循环气缓冲罐(压力约0. 12Mpa)，然后返回到气体混合器供合成反 应使用，从而完成气相循环。
粗品脱气提纯釜4脱出气体，在50-9(TC温度、压力为O. 12Mpa条件下，将氯化 亚砜粗品的纯度控制在40-70%之间，以便有足够的原料，包括冷凝排除的气体，粗 品脱气提纯釜4脱出的气体，以及其后的粗品氯化亚砜加硫使得未反应物转化成一 氯化硫，参加再次循环，过于低的未反应物含量，导致一氯化硫不足，循环无法连 续进行，过于高的未反应物将导致一氯化硫过剩并导致产量的明显下降。
如果出现压力波动，可以通过调节脱气装置的温度，来调节脱气量，从而调节 了其出口的压力。
来自粗品冷凝器3和粗品脱气提纯釜4的混合气体被循环到氯化亚砜合成釜2 釜底相应的气体进料处。
实施例2参见附图1，在粗品冷凝器3的气体排放口设置一个气动隔膜泵12，所述的气 动隔膜泵12的出口通过管道和粗品脱气提纯釜4的气体排放口合并通向氯化亚砜合 成釜2釜底相应的进料口。
将粗品冷凝器3的液相排料口的位置设置在高于粗品脱气提纯釜4的液相进料 口的地方，同时，粗品冷凝器3的液相排料口和粗品脱气提纯釜4的液相进料口之 间设置一U形管ll，参见附图2。
本发明中，来自于氯化亚砜合成釜2釜底的气体被引导通过一个水冷式粗品冷 凝器3，在所述的水冷式粗品冷凝器3设置冷凝盘管或者类似的冷凝设施，通过水的 降温，使得高沸点的物质得到冷却，从而转化成液态，从粗品冷凝器3的液相出料 口进入一个离析器或粗品脱气提纯釜4,在此处S02和Cl2作为气体被脱离，
上述来自于氯化亚砜合成釜2釜底的气体经过水冷式粗品冷凝器3冷却后，部 分低沸点的气体通过气动隔膜泵12输送到管道中与上述粗品脱气提纯釜4脱出的S02 和Cl2合并，并从氯化亚砜合成釜2釜底相应的进料口进入到氯化亚砜合成釜2中再 次循环利用。
其中，所述的气动隔膜泵12是单向输送气体的，本发明中，为了维持气体在整 个生产过程中的循环，来自粗品冷凝器3的气体由于气体单向输送装置形成了单向 输送气体，因此，仅仅调节粗品脱气提纯釜4的出口压力与氯化亚砜合成釜2釜底 相应的进口压力即能够维持氯化亚砜的合成、冷凝和脱气装置之间的压力关系。所 述的粗品脱气提纯釜的气体排放口的压力P5的变化是调节粗品脱气提纯釜的加热温 度形成的。
进一步的，为了完成循环，所述的粗品脱气提纯釜4的气体排放口的压力P5大 于二氯化硫合成釜2釜底的出口压力Pl，同时大于二氧化硫注入氯化亚砜合成釜的 压力P2。
而所述的气动隔膜泵12则将粗品冷凝器3内的气体压力P3提高到粗品冷凝器3 的出口压力P4，从而使之能够与来自粗品脱气提纯釜4的气体合并从而进入氯化亚 砜合成釜2。
本发明的粗品冷凝器3的液相排料口的位置设置在高于粗品脱气提纯釜4的液 相进料口的地方，以便形成压力差使得液体可以无泵输送，并可以减少泵输送过程 中带来的能源的消耗以及可能的泄漏，同时，在粗品冷凝器3的液相排料口和粗品 脱气提纯釜4的液相进料口之间设置一U形管11，从而形成液封。实施例3
其它与实施例1相同，不同的是，在本发明所述的氯化亚砜全封闭连续合成工 艺中的其它未反应气体排放口，在无法自我调整压力的气体排放口都设置气体隔膜 泵。
权利要求
1、一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用方法，所述的氯化亚砜循环生产工艺包括氯化亚砜的合成、冷凝、脱气以及精馏，所述的氯化亚砜循环生产工艺的装置包括二氯化硫合成釜、氯化亚砜合成釜、粗品冷凝器、粗品脱气提纯釜、粗品硫化釜、精馏冷凝器、精馏塔和塔釜，其特征在于在所述的粗品冷凝器的气体排放口设置一个气体单向输送装置，所述的气体单向输送装置的出口通过管道和粗品脱气提纯釜的气体排放口合并通向氯化亚砜合成釜釜底相应的进料口。
2、 根据权利要求l所述的应用方法，其特征在于所述的气体单向输送装置为 隔膜泵。
3、 根据权利要求2所述的应用方法，其特征在于所述的气体单向输送装置为气动隔膜泵或电动隔膜泵。
4、 根据权利要求1或2或3所述的应用方法，其特征在于所述的气体单向输 送装置为气动隔膜泵。
5、 根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于所述的气动隔膜泵是单向输 送气体的。
6、 根据权利要求1或2所述的应用方法，其特征在于所述的粗品脱气提纯釜的气体排放口的压力P5大于或等于二氯化硫合成釜釜底的出口压力Pl和二氧化硫 注入氯化亚砜合成釜的压力P2。
7、 根据权利要求l所述的应用方法，其特征在于所述的气动隔膜泵将粗品冷凝器内的气体压力P3提高到粗品冷凝器的出口压力P4。
8、 根据权利要求2所述的应用方法，其特征在于所述的粗品脱气提纯釜的气体排放口的压力P5的变化是调节粗品脱气提纯釜的加热温度形成的。
9、 根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于所述的粗品冷凝器的液相排料口的位置高于粗品脱气提纯釜的液相进料口。
10、 根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于在所述的粗品冷凝器的液相排料口和粗品脱气提纯釜的液相进料口之间设置一 u形管。
全文摘要
一种气体单向输送装置在氯化亚砜循环生产工艺中的应用方法，具体的讲，本发明涉及的是一种在氯化亚砜粗品冷凝器的气体排放口设置一气体单向输送装置，同时通过调节粗品脱气提纯釜的加热温度以便调节其出口压力的方式，并将两股气体合并送入氯化亚砜合成釜再利用的方法，从而形成本发明所述的氯化亚砜的全封闭循环生产过程；采用本发明所述的工艺，可使原材料的消耗降低、使得整套装置基本上无三废液气向外排放，同时可以使得生产规模扩大、容易进行。
文档编号C01B17/45GK101412502SQ200810001199
公开日2009年4月22日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者朔 刘, 戴恒文, 李世群, 汪国清, 汪新泉, 潘英曙, 郑小辉 申请人:江西世龙实业股份有限公司