一種二硫化碳生產過程中避免形成硫化氫水合物的方法

2023-07-08 03:31:26 1

一種二硫化碳生產過程中避免形成硫化氫水合物的方法
【專利摘要】本發明為無機化工【技術領域】。本發明涉及一種甲烷法二硫化碳生產過程中如何避免形成硫化氫水合物的方法，硫磺和天然氣反應混合物通過初步冷凝及脫硫塔脫硫，初步冷凝產物和脫硫塔底部的餾出物一併進入閃蒸罐中，對閃蒸出的二硫化碳氣體進行冷凝後與所含水分離，最後與水分離後的二硫化碳用泵打回到脫硫塔中。脫硫塔塔頂產物進入硫化氫精餾塔實現二硫化碳與硫化氫的分離。本發明解決了硫化氫精餾塔內及硫化氫出口管線內時常有水存在形成硫化氫水合物的問題，為二硫化碳裝置的安全運行提供了保障。本發明也適用於某些極易與水形成烴類水合物問題的解決。
【專利說明】一種二硫化碳生產過程中避免形成硫化氫水合物的方法
【背景技術】
[0001]目前國內應用比較廣泛的生產二硫化碳的方法為甲烷法，其主要工藝過程為:使用以甲烷為主成分的天然氣與硫磺反應合成二硫化碳，具體反應方程式為
[0002]CH4+4S = = = CS2+2H2S
[0003]反應產物中除二硫化碳和硫化氫外，有未反應的甲烷、硫及其它雜質，經分離及精製製得二硫化碳。
[0004]現有生產技術都是採用冷卻初分離、蒸餾的方式對反應混合物進行分離提純。首先採用冷凝的方式將過量硫除去；然後採用精餾的方式將二硫化碳和硫化氫進行分離得到滿意純度的二硫化碳和硫化氫。
[0005]在硫化氫和二硫化碳分離提純過程中，發現硫化氫精餾塔時常工況不穩定、硫化氫出口管線外部掛霜及出口管線上壓力顯示數值跑偏現象，嚴重到裝置必須停車的程度，給裝置的安全生產帶來了一定的困擾。
[0006]經過分析斷定，在硫化氫蒸餾塔及其出口管線中形成了一種物質，該物質在現有的操作條件下呈結晶狀附著在設備及管線內部引起硫化氫蒸餾塔操作條件的波動。結合相關資料的報導，得出了結論，該種物質就是硫化氫水合物H2S.6H20o
[0007]硫化氫水合物為白色緻密結晶固體，是水與硫化氫氣體形成的結晶體，外表類似於冰和緻密的雪，是一種籠形晶狀包絡物。
[0008]硫化氫水合物的危害在於:在有水存在的條件下極易形成硫化氫水合物。會使管路、閥門、過濾器及儀表結霜或結冰降低管路的輸送效率，嚴重時會堵塞管路，導致管路上遊壓力升高，另外硫化氫水合物與金屬結合牢固，會減少管道的流通面積，產生節流，加速水合物的進一步形成。
[0009]硫化氫水合物的形成條件，首要的是硫化氫接觸到液態水或硫化氫水蒸氣分壓接近飽和狀態；第二是設備或管道內硫化氫要有足夠高的壓力和足夠低的溫度；第三硫化氫水合物形成的輔助條件是硫化氫流速和方向的改變。
[0010]氣體生成水合物的臨界溫度
[0011]
【權利要求】
1.一種二硫化碳生產過程中避免形成硫化氫水合物的方法，以主成分為甲烷和乙烷的天然氣和硫磺為原料在二硫化碳合成裝置中合成二硫化碳，同時副產硫化氫，反應生成的產物混合物經過脫硫處理得到含有硫磺和二硫化碳的混合物料，其特徵在於先將該混合物送入閃蒸罐分離，然後對閃蒸罐頂部的氣相餾出物進行冷卻，再經水分離裝置將二硫化碳中含有的水分分離出去，不含水的二硫化碳回到脫硫塔中，其中，水分離裝置操作溫度為25~45°C，壓力為0.01MPa(表壓)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:閃蒸罐頂部氣相餾出物進入冷凝器冷凝，冷凝液靠位差進入到水分離裝置中，水分離裝置中的二硫化碳靠位差進入到下遊的接收器中，用泵將接收器中的二硫化碳打回到脫硫塔中。
3.如權利要求1和2所述的方法，其特徵在於:水分離裝置操作溫度為30-40°C。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於:水分離裝置中優選操作溫度為35°C。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於:水分離裝置操作壓力為0.01MPa(表壓)。
6.如權利要求1所 述的方法，其特徵在於:水分離裝置採用連通器原理。
【文檔編號】C01B31/26GK104016344SQ201310064708
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2013年3月1日
【發明者】李剛 申請人:遼寧瑞興化工集團有限公司