1、天然氣法生產(chǎn)二硫化碳主要生產(chǎn)技術(shù)與工藝方案、設(shè)備方案、工程方案主要生產(chǎn)技術(shù)與工藝方案、設(shè)備方案、工程方案()、技術(shù)方案1、概述：傳統(tǒng)的二硫化碳生產(chǎn)工藝，大多采用的是木炭法。即木炭加硫磺在反應(yīng)釜內(nèi)用煤或 電加熱使其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，再通過冷凝精鐳完成生產(chǎn)過程。每生產(chǎn)1噸二硫化碳大 約需用木材1.1噸。從20世紀(jì)50年代起，我國(guó)就擁有以木炭和硫磺為原料生產(chǎn)二 硫化碳的小型工業(yè)生產(chǎn)裝置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，U前國(guó)內(nèi)大小生產(chǎn)廠家有一口多處，生產(chǎn)能 力45萬噸左右(不完全統(tǒng)計(jì))。其中最大的有兩大公司：上海百金化工集團(tuán)有限 公司和遼宇瑞興集團(tuán)有限公司，分別擁有15萬噸和12萬噸二硫化碳生產(chǎn)能力，占 據(jù)全國(guó)生產(chǎn)能力的60%

2、,其它企業(yè)規(guī)模較小，大部分企業(yè)年產(chǎn)量不超過3000噸。兩家均稱是中國(guó)最大的二硫化碳生產(chǎn)企業(yè)。在我國(guó)生產(chǎn)二硫化碳的企業(yè)中，除遼宇 瑞興集團(tuán)有限公司用天然氣法外，其余大多用木炭法，瑞興化工集團(tuán)采用的是高壓 非催氣化法新工藝，比國(guó)際化工行業(yè)實(shí)施的天然氣法更為先進(jìn)。2、二硫化碳生產(chǎn)技術(shù)狀況：原輔材料為木炭、硫磺、煤、汽等，（年產(chǎn)4000噸）年需量分別為:序號(hào)名稱單位規(guī)格年需量備注1木炭t/a$85%25002硫磺t/a299.5%4000進(jìn)口3煤t/aQ=6000Kcal33004汽t/a0. 6MPd160005水t/aW20°C800006電度/a400V32000002.1.2半焦-硫

3、磺法：專利號(hào)】CN02147678. 0將半焦按照不同粒度配比加入反應(yīng)爐內(nèi)，與爐內(nèi)經(jīng)過氣化的氣態(tài)硫在8501000°C 的溫度下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成二硫化碳?xì)怏w，二硫化碳?xì)怏w從反應(yīng)爐頂部氣體出口 排出，進(jìn)入冷凝系統(tǒng)；生產(chǎn)過程中采用半流動(dòng)床式加料法，反應(yīng)后產(chǎn)生的爐渣清理 時(shí)間間隔為4872小時(shí)，爐渣清理后及時(shí)補(bǔ)充加入半焦，以保證反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。本發(fā)明用半焦代替木炭作為生產(chǎn)二硫化碳的原料，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，質(zhì)量可黑，符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，完全可取代木炭生產(chǎn)二硫化碳。采用本發(fā)明生產(chǎn)二硫化碳將會(huì)節(jié)約大量 木材，這對(duì)保護(hù)森林，保持生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境起到積極作用，同時(shí)還可大大降低 生產(chǎn)成本，具有顯著的社會(huì)效益

4、和經(jīng)濟(jì)效益。2. 1. 3流態(tài)化工藝生產(chǎn)二硫化碳的方法將粉狀原料入加熱爐加熱至750-1100°C導(dǎo)入反應(yīng)爐內(nèi)并通入惰性氣體使之流態(tài)化，同時(shí)加入硫磺反應(yīng)生成二硫化碳。本發(fā)明具有原料來源廣，價(jià)格低，反應(yīng)效率 高，占地面積小，環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。2. 1. 4天然氣法1）利用中烷和乙烷混合的天然氣制造二硫化碳及硫化氫的方法，它包括選取中烷 和乙烷的摩爾含量為97%以上的混合氣，按照該混合氣中的碳與硫磺的摩爾比為 1 : 2-6的原料配比進(jìn)行配料；將配料在反應(yīng)爐內(nèi)預(yù)熱至300-500°C后，在表壓壓 力為2-13Kg/Cm條件下，將屮烷和乙烷混合的天然氣與液體硫磺進(jìn)行混合，溫度 控

5、制在500 750°C條件下進(jìn)行反應(yīng)，然后全部工藝物料進(jìn)入絕熱反應(yīng)器內(nèi)，反應(yīng) 停留時(shí)間為1.5-5秒；將反應(yīng)生成的氣體再經(jīng)過硫分離和精憎，分別得到純凈的 二硫化碳及硫化氫。具有延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，減少維修時(shí)間和降低產(chǎn)品成本的效果。 以天然氣為原料代替木炭生產(chǎn)二硫化碳是LI前國(guó)內(nèi)外首選的先進(jìn)的生產(chǎn)路線。工藝 技術(shù)包括：a. 低壓催化油吸收工藝b. 低壓非催化油吸收丄藝c. 加壓非催化蒸鐳工藝。（見附件：專利）CH4+4S-CS2+2H2S2）將屮烷與硫磺蒸氣混合，在有硅膠、氧化鋁或鋁磯土（見固體酸催化劑）催化劑存 在下加熱到580633°C （或無催化劑作用時(shí)加熱到10001200

6、°C ）,即得到含二 硫化碳的混合氣體，回收未反應(yīng)的硫磺、屮烷以及朵質(zhì)硫化氫后，冷凝得二硫化碳 產(chǎn)品。硫磺用量一般過量5%。需防止甲烷熱裂解產(chǎn)生炭黑，使催化劑中毒。口前最先進(jìn)的是高壓非催化天然氣法制造二硫化碳，也是國(guó)鼓勵(lì)的丄藝路線。木炭 法能耗高、污染大，是國(guó)家限制淘汰的丄藝。半焦-硫磺法LI詢也可盈利，但生產(chǎn) 規(guī)模較小。3、基本原理1）、CS2反應(yīng)原理天然氣中的甲烷與硫在700°C高溫條件下非催化絕熱反應(yīng)生成CS2,并附產(chǎn)H2S, 其主要反應(yīng)如下：CH4+4S-CS2+2H2S該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率以碳計(jì)為98%。2）、硫磺回收原理通過自動(dòng)控制空氣投配量及反應(yīng)溫度可以將附產(chǎn)的H2S

7、轉(zhuǎn)化為硫，從而實(shí)現(xiàn)硫的回 收和循環(huán)利用。3）、尾氣處理的化學(xué)過程未轉(zhuǎn)化的硫化氫以及殘留在尾氣中的其他硫化物在克勞斯?fàn)t中高溫?zé)梢詢汉跞?轉(zhuǎn)化為毒性較小的S02,含S02的尾氣通過80m煙囪排放。4、工藝流程簡(jiǎn)述：1）、熔硫系統(tǒng)固體硫磺通過皮帶機(jī)輸送至熔為液體硫磺，經(jīng)澄清過濾后得到純凈的液態(tài)硫，經(jīng)硫 計(jì)量泵加壓送入加熱爐氣化及過熱。2）二硫化碳反應(yīng)系統(tǒng)天然氣經(jīng)天然氣平衡罐調(diào)壓后分三路在加熱爐不同部信加入，與過熱的硫蒸氣反應(yīng) 生成二硫化碳。由于天然氣的加入及化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，降壓，高硫分子離解，混合 氣出爐后進(jìn)入反應(yīng)爐后進(jìn)入反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)。使出口達(dá)到98%的轉(zhuǎn)化率。3）、分離及物料回收系統(tǒng)過程氣經(jīng)

8、調(diào)節(jié)閥減壓進(jìn)入硫冷凝器，冷卻到一定溫度到硫分離器，除去液態(tài)硫后， 進(jìn)入硫磺蒸憎塔，塔頂出來的過程氣進(jìn)入CS2冷卻器，分離的大量H2S從冷卻塔經(jīng) 調(diào)節(jié)進(jìn)入克勞斯?fàn)t。冷卻塔的CS2分兩步走：（1）進(jìn)入硫磺蒸憎塔，洗滌除去過程氣中的微量礦硫磺。洗滌液在塔釜被加熱蒸 出CS2,釜底的液體硫磺回收；（2）部分含微量H2S的液體CS2進(jìn)入H2S蒸憎塔，在低壓50°C的條件下分離去除 了微量H2S。尾氣從塔頂冷凝出的CS2 乂回到塔內(nèi)，H2S到克勞斯?fàn)t，塔釜內(nèi)去除 了微量H2S的精CS2,經(jīng)冷卻器冷卻到常溫后到成品庫(kù)。（二）、主要專業(yè)設(shè)備（設(shè)備的先進(jìn)性、適用性、可靠性和重要性的性能指標(biāo)，以 及設(shè)備

9、來源）。1、主要設(shè)備清單（略）2、主要設(shè)備來源（外購(gòu)）（三）、工程方案1、建構(gòu)筑物的特征、結(jié)構(gòu)及面積方案（見附件平面圖、規(guī)劃圖）框架及磚混結(jié)構(gòu)，一期面積20畝，二期12畝。2、主要建、構(gòu)筑物工程一覽表（利用一 CMS廠老廠房）六、原料、輔助材料及動(dòng)力供應(yīng)1、原料、輔助材料消耗及動(dòng)力供應(yīng)建設(shè)10000t/a二硫化碳裝置，采用天然氣硫磺法。序號(hào)原料名稱年消耗量供應(yīng)1硫磺（t）9000外購(gòu)2天然氣（97%Nm3）注700萬本地3（其中燃燒氣）(510 Nm3)4電（kwh）20萬本地5工業(yè)水（t）4萬本地6人工及其它內(nèi)招七.節(jié)能1、能耗指標(biāo)及分析本項(xiàng)LI以天然氣和硫磺為原料生產(chǎn)二硫化碳，其單位產(chǎn)品綜合能耗如下:序號(hào)能耗項(xiàng)目名稱噸耗折合能耗GJ比例1天然氣（97%m3）注700萬2（其中燃燒氣）(510 Nm3)3電（kwh）20萬4工業(yè)水（t）4萬5合計(jì)36.8100二硫化碳單位產(chǎn)品能耗以天然氣占的比例最大。屮烷法與木炭法相比較，具有邊疆生產(chǎn)、裝置規(guī)模大、便于集中控制和自動(dòng)化程度 高，能耗低、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。由于冷凝效果差異，不凝氣中CS2的含量升高， 造成物料人為流失，產(chǎn)