一種同時生產二硫化碳、硫磺和不溶性硫磺的工藝
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及二硫化碳、硫磺、不溶性硫磺三種化工產品能在一個聯(lián)合裝置同時生產的工藝，屬于石油化工領域。
技術背景
[0002] 二硫化碳應用廣泛，可作為化工原料的中間體，也可作為溶劑和萃取劑等；不溶性硫磺主要用于汽車輪胎制造、橡膠合成產品、地毯、膠管、膠帶、膠鞋等；硫磺主要用于橡膠輪胎、煙花爆竹、化肥、食品工業(yè)、農藥(用于花草林木果樹消毒)、日化助濟、工業(yè)制品等。目前，此三種產品的生產大都是在不同的地方分別單獨建廠，各有各的場地、廠房、倉儲、運輸、公用工程、生產裝置、人財物產供銷等運營體系，它們占地面積大、建設成本高、倉儲費用高、運輸費用大、公用工程多、生產流程長、工藝復雜、設備多、生產周期長、產品質量難以控制、污染嚴重、人工成本高、管理費用高。比如，利用硫磺、木炭生產二硫化碳的生產工藝，由于所產的硫化氫氣體直接向大氣排放，污染嚴重，此生產方法已經被國家環(huán)保部門明令禁止。而國內其它以硫磺、天然氣或甲烷乙烷生產二硫化碳的企業(yè)，是國家環(huán)保部門所認可的，但它的生產裝置、熱能、電能、冷卻水等公用設施都需要新建，原材料全部是外購的，單獨生產二硫化碳的企業(yè)必須對所產生的硫化氫氣體進行無害化處理，其投資和生產成本明顯加大。石化企業(yè)具有得天獨到的優(yōu)勢，具備生產二硫化碳、硫磺和不溶性硫磺的原料，水、電、汽、風充足，系統(tǒng)工程富裕。如果新建或在現有石化企業(yè)的硫磺回收裝置上嫁接二硫化碳和不溶性硫磺裝置，其公用工程、倉儲等設施可以共用，比單獨投資上馬二硫化碳、不溶性硫磺裝置至少節(jié)省一半的建設費用。
[0003] 目前，國內用木炭法生產二硫化碳的企業(yè)大都停產，國內市場因二硫化碳缺貨而價格暴漲，導致用二硫化碳生產不溶性硫磺的成本也急劇增高。如果用石化企業(yè)的甲烷、乙烷(或天然氣)與硫回收裝置聯(lián)合生產二硫化碳，既可降低二硫化碳的生產成本，又可將產生的酸性廢氣在硫磺回收裝置得到增效處理，所產出的液體硫磺也可用高溫熱聚合的方法來生產不溶性硫磺，它的生產成本要比單獨建設的不溶性硫磺裝置低三分之一，而市場銷售價格卻是硫磺價格的十倍以上，潛在著極大的經濟效益。
[0004] 利用石化企業(yè)的硫磺回收裝置同時生產二硫化碳、硫磺和不溶性硫磺，其建設成本和生產成本之低是其他同行企業(yè)難以做到的。目前在全世界還沒有一家石化企業(yè)的硫磺回收裝置聯(lián)合生產二硫化碳、硫磺和不溶性硫磺的生產工藝和方法。若采用本發(fā)明的生產工藝同時生產三種產品，其市場競爭力會大大提高，將產生良好的經濟效益和社會效益。
發(fā)明內容：
[0005] 本發(fā)明的內容是在設計新的石化企業(yè)時，改變以往單一設計硫磺回收裝置、二硫化碳裝置和硫磺回收裝置的做法，直接設計成硫磺、不溶性硫磺和二硫化碳的聯(lián)合裝置(以下簡稱三合一裝置) ，或利用現有石化企業(yè)的硫磺回收裝置聯(lián)合生產硫磺、二硫化碳和不溶性硫磺三種產品。這種三合一的裝置降低了建設費用、縮短了工藝流程、簡化了操作、降低了生產成本、提高和增加了硫磺回收裝置的生產效率和功能，使硫磺回收裝置不但能加工和處理來自煉油廠的酸性氣體，同時還能處理來自二硫化碳裝置的酸性廢氣，不僅能自己生產硫磺產品，而且也能給二硫化碳裝置和不溶性硫磺裝置同時提供液體硫磺原料，生產出二硫化碳和不溶性硫磺產品。
[0006] 硫磺回收裝置利用二硫化碳裝置的廢氣來生產硫磺，硫磺又去做二硫化碳裝置和不溶性硫磺裝置的原材料，二硫化碳裝置生產的二硫化碳去萃取不溶性硫磺，然后，二硫化碳萃取的廢液再回二硫化碳裝置蒸餾和精餾，又重新得到純的二硫化碳產品。這種聯(lián)合生產工藝環(huán)環(huán)相扣，工藝簡單、流程短、設備少、操作方便。
[0007]具體實施方案如下：
[0008]一種可同時生產二硫化碳、硫磺和不溶性硫磺的工藝方法，其特征在于：包含以下步驟：
[0009] 1)、將硫磺回收裝置的液硫分別通往2個管道，管道a和管道b；其中管道a與硫磺造粒機相連，終得到硫磺產品；管道b與不溶性硫磺的加熱爐相連，經加熱生成的氣化硫磺又分成2個管道，管道c和管道d；管道c與不溶性硫磺反應器相連，用于生產不溶性硫磺；管道d與二硫化碳反應器相連，用于生產二硫化碳；
[0010] 2)、將甲烷、乙烷加熱，通往二硫化碳反應器，經催化、洗滌、蒸餾、精餾，得到成品二硫化碳；將精餾塔頂分離出的酸性氣體送入硫磺裝置的克勞斯爐；
[0011] 3)、氣化硫經管道c進入不溶性硫磺反應器，經催化、淬冷罐淬冷、成型、粉碎、萃取、充油等步驟得到不溶性硫磺產品；其中萃取劑為二硫化碳，來自步驟2)的二硫化碳產品罐，萃取罐與二硫化碳產品罐相連。
[0012] 所述步驟3)中萃取后的廢液送入二硫化碳裝置的蒸餾塔，經蒸餾和精餾合格后重新回到二硫化碳產品罐。
[0013] 所述步驟3)在不溶性硫磺反應器中，經初步催化、萃取得到含量為大于60％的不溶性硫磺產品IS-60；在IS-60產品中加入萃取劑和穩(wěn)定劑后經水浴、烘干，得到含量為大于90％的不溶性硫磺產品IS-90；IS-90產品再經充油攪拌后得到OT-20和OT-33型不溶性硫磺產品。
[0014]所述步驟3)中不溶性硫磺反應器中含有分子篩催化劑，其中分子篩催化劑含有1-10％鹵化鉀。
[0015] 所述步驟3)中淬冷罐的淬冷液里含有0 .5-3％的雙二硫代苯甲酰和1-5％聚乙二醇穩(wěn)定劑，保持萃冷液溫度30-60℃。
[0016] 所述步驟3)中不溶性硫磺用二硫化碳萃取到90％以上后，不溶性硫磺∶二硫化碳∶雙二硫代苯甲酰按1∶1∶0 .005～1∶1∶0 .03的重量比配成混合液，加入到不溶性硫磺反應釜，經60℃水浴、烘干、充油攪拌得到高抗熱的不溶性硫磺。
[0017]經本工藝方法，能夠達到以下技術效果：
[0018] 1 .二硫化碳生產裝置所產生的酸性廢氣送到石化企業(yè)的硫磺回收裝置中的克勞斯爐進行處理，省去因生產二硫化碳而需要再建硫磺回收裝置，既解決了廢氣污染問題又充分利用了硫磺回收裝置，使其生產效率得到提高。
[0019] 2 .利用石化企業(yè)的甲烷、乙烷和硫磺回收裝置的液體硫磺生產二硫化碳，可省去二硫化碳的采購、運輸、儲存等，省去原料硫磺堆放的庫房、熔融爐、蒸汽、液硫計量泵等。
[0020] 3 .利用硫磺回收裝置的液體硫磺去生產不溶性硫磺，省去了原料硫磺的運輸、堆放的庫房、熔融爐、加熱的蒸汽等。
[0021] 4 .利用二硫化碳生產裝置的蒸餾、精餾、儲罐等設備，省去了不溶性硫磺裝置重建的二硫化碳及廢二硫化碳的倉儲、蒸餾、回收設備。
[0022] 5 .三合一裝置只需要一套水、電、汽、風等公用工程，省去兩套裝置的公用工程建設費用。
[0023] 6 .甲烷、乙烷、二硫化碳、硫磺等主要原材料就地取材，不需要外購，內部結算省去二次稅收和運輸費用。
[0024] 7 .把由三個企業(yè)的單一產品復合為一個企業(yè)的三個高附加值產品，實現了企業(yè)的效益更大化。
[0025] 8 .由于三合一裝置工藝的簡化，使三個產品的生產周期，都明顯縮短，較大的提高了產品的生產效率。
[0026] 9 .由于原材料自給自足，原材料產品質量在可控范圍內，加之流程的縮短、操作的簡便，提高了產品的合格率。
[0027] 10 .由單一產品生產需要三套生產操作人員和管理人員，變?yōu)槿籽b置只需一套人馬，有效的降低了生產成本。
[0028] 綜上所述：三合一裝置的發(fā)明，實現了投資減少、產品增加、附加值增高、流程縮短、工藝簡化、設備減少、成本降低、質量提高、效率提高等目標，充分體現了聯(lián)合裝置的技術先進性。
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