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、農藥(用于花草林木果樹消毒)、日化助濟、工業制品等。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，是國家環保部門所認可的，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。石化企業具有得天獨到的優勢，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，系統工程富裕。如果新建或在現有石化企業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。如果用石化企業的甲烷、乙烷(或天然氣)與硫回收裝置聯合生產二硫化碳，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難以做到的。目前在全世界還沒有一家石化企業的硫磺回收裝置聯合生產二硫化碳、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。
發明內容：
[0005] 本發明的內容是在設計新的石化企業時，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合裝置(以下簡稱三合一裝置) ，或利用現有石化企業的硫磺回收裝置聯合生產硫磺、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。這種聯合生產工藝環環相扣，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 .把由三個企業的單一產品復合為一個企業的三個高附加值產品，實現了企業的效益更大化。
[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，變為三套裝置只需一套人馬，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，充分體現了聯合裝置的技術先進性。
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