專利名稱：一種粗硫磺提純的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粗硫磺提純的方法,特別涉及用真空蒸餾的方法提純焦化廠焦 爐煤氣副產(chǎn)粗硫磺的方法。屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域。 一背景技術(shù)：
硫磺是一種重要的化工原料，肥料工業(yè)是硫的最大用戶，目前全世界硫磺產(chǎn)量的80%以上 用于硫酸生產(chǎn)，其次是各類專用硫磺和特種硫磺。硫磺的用途還包括炸藥、鋼鐵酸洗、醫(yī)藥 食品工業(yè)、安全剝離、水處理、電解工業(yè)、催化劑、顏料、化學(xué)品、醇類、黏合劑、農(nóng)藥等。世界硫資源比較豐富，硫來源主要有兩個(gè)方面其一是天然硫磺礦開采的硫磺；其二是 從石油、天然氣、酸性氣體、硫鐵礦及有色金屬冶煉煙氣中回收的硫磺。近年來，由于天然 硫的資源量相對較少，并且生產(chǎn)成本較高，產(chǎn)量有所下降。目前世界硫磺的主要來源是從天 然氣和石油煉制過程中回收的硫磺，各種回收硫磺占硫磺總產(chǎn)量達(dá)到98%以上。隨著，我國 煤化工的大力發(fā)展，煤中硫的回收將在硫來源中占有日益增多的份額。焦化廠焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)粗硫磺是在焦?fàn)t煤氣凈化的脫硫工段中得到的，主要的生產(chǎn)原理是 焦?fàn)t煤氣中的硫化氫經(jīng)催化氧化得到單質(zhì)硫。由于焦?fàn)t煤氣中含有大量的煤焦油、粉塵等， 這些物質(zhì)會進(jìn)入粗硫磺中，導(dǎo)致得到的粗硫磺顏色不好，呈現(xiàn)黑色或黑黃色，同時(shí)粗硫磺的 含硫量不高，根據(jù)生產(chǎn)狀況， 一般為30 60%，最高只能到90%左右，從而影響了該硫磺的用 途，焦化廠粗硫磺的銷售也因此大受影響，只能以很低的價(jià)格(低于200元/噸)出售，甚至 有時(shí)由于顏色較差或純度較低，無法使用，只能以固體廢棄物的形式堆放，隨著我國煤化工 的大力發(fā)展，如果不能采取有效的技術(shù)手段將這些粗硫磺及時(shí)回收，則將造成大量硫資源的 浪費(fèi)，并嚴(yán)重污染環(huán)境。對此，濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司朱玉廷等在其專利1554572A中采用有機(jī)溶劑來萃取粗硫磺中 的硫，以達(dá)到提純硫磺的目的，所使用的有機(jī)溶劑主要是對硫磺溶解性能較好的非極性有機(jī) 溶劑，如CS2、 C2HC13、 CCh等，具體過程如下將粗硫磺粉碎后，用8(TC的溫水在常壓下攪拌2小時(shí)，溶解去除水溶性大的無機(jī)雜質(zhì)， 采用普通的液固分離技術(shù)進(jìn)行分離，得到去除水溶性大的無機(jī)雜質(zhì)的粗硫磺，將此粗硫磺用 上述的有機(jī)溶劑在0. 3 0. 8Mpa、 110 140'C的條件下溶解5 10小時(shí)，之后濾去不溶解的有
機(jī)雜質(zhì)，將上述得到的濾液冷卻到20 30°C，使濾液中的硫磺結(jié)晶出來，通過上述的工藝過 程可以得到純度為95 9將的硫磺產(chǎn)品。
朱玉廷等采用有機(jī)溶劑萃取法提純粗硫磺可以得到較為純凈的硫磺，但從對工藝的介紹 中可以了解到上述工藝存在下屬的缺點(diǎn):所使用的有機(jī)溶劑毒性較大，揮發(fā)性較大，且都屬 于易燃易爆之物;工藝過程較為繁瑣，要反復(fù)的溶解、過濾，對上述這些揮發(fā)性較大的有毒 有機(jī)溶劑來說回收率較低，而且會導(dǎo)致工作環(huán)境變差，甚至?xí)?dǎo)致工作人員中毒；由于最終 的純硫磺是從CS2、 C2HC13、 CCL等飽和溶液中冷卻結(jié)晶吸出，因此，從理論上看，硫磺的收 率不會太髙，因?yàn)檫€有較多的硫磺仍然留在上述的有機(jī)溶劑中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種焦化廠粗硫磺的提純方法。采用真空蒸餾法處理粗硫磺，通過 控制真空蒸餾爐的壓力、蒸餾溫度、蒸餾時(shí)間，通過增加蒸餾次數(shù)，可得到GB/T2499-2006 優(yōu)等品硫磺。
選擇用真空蒸餾法提純焦化廠富產(chǎn)粗硫磺主要是基于下述的原理根據(jù)焦化廠粗硫磺的 組成特點(diǎn)，將粗硫磺中的物質(zhì)按沸點(diǎn)(或升華點(diǎn))的高低分為低沸點(diǎn)物、硫磺及高沸點(diǎn)物， 一般采用兩步蒸餾法第一步控制較高的蒸餾溫度，使硫磺及低沸點(diǎn)物全部蒸餾出來，并 收集下來，高沸點(diǎn)物留在真空蒸餾爐中；第二步除去高沸點(diǎn)物后的含低沸點(diǎn)物的硫磺，重 新放入真空蒸餾爐，控制較低的蒸餾溫度，使低沸點(diǎn)物蒸餾出來，而較純的硫磺則留在蒸餾 爐中。當(dāng)然根據(jù)低沸點(diǎn)物，硫磺及高沸點(diǎn)物的含量情況，可減少上述的操作步驟，1)如果低 沸點(diǎn)物含量較少，則可減去第二步蒸餾；2)如果高沸點(diǎn)物含量較少，也可減去第一步蒸餾過 程。
本發(fā)明按以下技術(shù)方案實(shí)施
將原料焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化副產(chǎn)粗硫磺裝入真空蒸餾爐中，抽真空及升溫，控制爐內(nèi)壓 力為5Pa 400pa，進(jìn)行第一步蒸餾溫度控制在70'C 15(TC,蒸餾時(shí)間15~120分鐘，使硫 磺及低沸點(diǎn)物蒸餾出來并收集，高沸點(diǎn)物仍留在真空蒸餾爐中，之后取出棄之；進(jìn)行第二步 蒸餾，除去高沸點(diǎn)物后的含低沸點(diǎn)物的硫磺，重新放入真空蒸餾爐，將溫度控制在5(TC 70'C， 蒸餾時(shí)間為15 120分鐘，使低沸點(diǎn)物蒸餾出來，而較純的硫磺則留在蒸餾爐中；將真空蒸 餾爐降溫至40'C以下時(shí)(可用冷水等冷卻介質(zhì)強(qiáng)制降溫)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓 時(shí)，開爐收集產(chǎn)品純硫磺。所述的原料粗硫磺含硫50-90重量％。
可根據(jù)原料成分及產(chǎn)品純度要求選擇一步蒸餾，兩步蒸餾或多步蒸餾來提純原料，得到
所需品質(zhì)的硫磺產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果1) 本發(fā)明是針對焦化廠副產(chǎn)粗硫磺，將其在真空條件下進(jìn)行蒸餾，由于在真空下進(jìn)行， 硫磺的升華溫度較低，當(dāng)溫度達(dá)到7(TC，硫磺就可升華出來，如此，該粗硫磺提純工藝產(chǎn)業(yè) 化較容易。2) 與現(xiàn)有的焦化廠副產(chǎn)粗硫磺的溶劑萃取工藝相比較，該工藝具有污染小，工藝流程較 短，操作簡單，純硫磺的收率高，可以達(dá)到90~98%。3) 所得到硫磺的含硫量高，可達(dá)到GB/T2499-2006—級品及優(yōu)等品硫磺。 四具體實(shí)施方式
以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例一將來自焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化脫硫工段得到粗硫磺(含硫52重量％，其它物質(zhì) 含硫?yàn)?8%) lkg加入真空蒸餾爐，密封真空爐，抽真空，當(dāng)爐內(nèi)壓力達(dá)到20pa時(shí)，通加熱 電源給真空蒸餾爐加溫，當(dāng)溫度達(dá)到8(TC，保溫l小時(shí)，冷卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度冷卻到40'C以下 時(shí)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓時(shí)，開爐，收集硫磺，并從爐內(nèi)除去高沸點(diǎn)物。將上 述得到的硫磺重新放入真空蒸餾爐，重復(fù)上述步驟，當(dāng)溫度達(dá)到6(TC,保溫50min，冷卻， 當(dāng)爐內(nèi)溫度冷卻到40'C以下時(shí)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓時(shí)，開爐，從爐內(nèi)收集硫 磺，此硫磺為金黃色固體，用GB/T2499-2006分析，硫磺純度達(dá)到99.8%,達(dá)到一級品的要 求。實(shí)施例二將來自焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化脫硫工段得到粗硫磺(含硫90重量％，其它物質(zhì) 含硫?yàn)?0%) 10kg加入真空蒸餾爐，密封真空爐，抽真空，當(dāng)爐內(nèi)壓力達(dá)到70pa時(shí)，通加 熱電源給真空蒸餾爐加溫，當(dāng)溫度達(dá)到100'C，保溫100min，冷卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度冷卻到40°C 以下時(shí)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓時(shí)，開爐，收集硫磺，并從爐內(nèi)除去高沸點(diǎn)物。 將上述得到的硫磺重新放入真空蒸餾爐，重復(fù)上述步驟，當(dāng)溫度達(dá)到40'C，保溫100min，冷 卻，當(dāng)爐內(nèi)溫度冷卻到4(TC以下時(shí)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓時(shí)，開爐，從爐內(nèi)收 集硫磺，此硫磺為金黃色固體，用GB/T2499-2006分析，硫磺純度達(dá)到99.6%,達(dá)到一級品 的要求。
權(quán)利要求
1、一種粗硫磺提純的方法，其特征在于其按以下技術(shù)方案實(shí)施，將原料焦化廠焦?fàn)t煤氣凈化副產(chǎn)粗硫磺裝入真空蒸餾爐中，抽真空及升溫，控制爐內(nèi)壓力為5Pa～400pa，進(jìn)行第一步蒸餾，溫度控制在70℃～150℃，蒸餾時(shí)間15～120分鐘，使硫磺及低沸點(diǎn)物蒸餾出來并收集，高沸點(diǎn)物仍留在真空蒸餾爐中，之后取出棄之，進(jìn)行第二步蒸餾，除去高沸點(diǎn)物后的含低沸點(diǎn)物的硫磺，重新放入真空蒸餾爐，將溫度控制在50℃～70℃，蒸餾時(shí)間為15～120分鐘，使低沸點(diǎn)物蒸餾出來，而較純的硫磺則留在蒸餾爐中，將真空蒸餾爐降溫至40℃以下時(shí)，停止抽真空，待爐內(nèi)壓力達(dá)到常壓時(shí)，開爐收集產(chǎn)品純硫磺。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粗硫磺提純的方法，其特征在于所述的原料粗硫磺含硫50 -90 重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粗硫磺提純的方法，特別涉及用真空蒸餾的方法提純焦化廠焦?fàn)t煤氣副產(chǎn)粗硫磺的方法，屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域。采用真空蒸餾的方法，在外熱式真空爐內(nèi)，控制系統(tǒng)壓力為5～400Pa，蒸餾溫度在50℃～100℃，蒸餾時(shí)間15～120分鐘的條件下進(jìn)行真空蒸餾，得到純度達(dá)到國標(biāo)一級品純度的硫磺。還可根據(jù)原料成分及產(chǎn)品純度要求選擇一步蒸餾，兩步蒸餾或多步蒸餾來提純原料，得到所需品質(zhì)的硫磺產(chǎn)品。該法具有工藝流程簡單、提純硫磺成本低、對環(huán)境污染小、產(chǎn)業(yè)化前景好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C01B17/00GK101397127SQ20081005890
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者劉謀盛, 夏舉佩, 李國斌, 李曉梅, 李艷紅, 王平艷 申請人:昆明理工大學(xué)