專利名稱：焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦化副產(chǎn)品加工領(lǐng)域，尤其涉及一種焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝。
背景技術(shù)：
普通硫磺在常溫下為黃色固體，用于制酸、化學合成、染料、橡膠、建材、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)。我國使用的硫磺很大一部分來源于回收純化后的硫磺。我國大部分煉油廠、化肥廠、焦化廠、天然氣凈化廠都設有硫磺回收裝置，除大型煉油廠和天燃氣廠回收硫磺質(zhì)量較好外，其它副產(chǎn)品硫膏、硫渣都需經(jīng)過提純后，才可使用。目前我國回收硫磺來自三方面，即煉制進口高含硫原油回收硫磺、川東北地區(qū)高含硫天然氣回收硫磺和煤化工回收硫磺。近幾年中國已成為世界最大硫磺進口國，從目前的國內(nèi)硫磺供應及硫酸生產(chǎn)狀況來看，我國硫磺供應依賴進口還需要持續(xù)一段時間。焦煤制備過程產(chǎn)生的煤氣中含有大量硫化氫，而通過克勞斯方法可將硫化氫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，但是該方法所得的單質(zhì)硫還含有少量的水分、煤灰、蒽等煤焦油雜質(zhì)，其純度只有65-85%。根據(jù)資源的再利用及環(huán)保等要求，需要對這部分粗硫磺進行提純，當前通過熔融或蒸餾的方式提純硫磺，該類方法提純硫磺的弊端在于熔硫工藝耗時長，能耗高、操作環(huán)境惡劣，污染相對嚴重；而對凈化程度偏低的焦爐煤氣進行脫硫且采用連續(xù)熔融生產(chǎn)工藝時，所提取的硫磺產(chǎn)品的質(zhì)量更差。因此該類方法工業(yè)化生產(chǎn)的可行性不強。為了真正解決焦爐煤氣凈化的副產(chǎn)物粗硫磺提純的問題，不斷探索研究新的技術(shù)方法已成為亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耗時少、能耗低、污染低、流程簡單、無三廢排放的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特點是以焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺作為原料在80°C下干燥3小時除水至水份降至 1-5%;將干燥后的粗硫磺與萃取劑按重量比1 1-1 15在混合器內(nèi)攪拌混合后，升溫至 80-120°C，保持此溫度1-2小時；將上述混合物保溫80-120°C下進行抽濾除去煤灰和不溶性雜質(zhì)，將過濾后的濾液通過水浴降溫析出單質(zhì)硫晶體；根據(jù)上述的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特點是將濾液降至 0-20°C后，保持此溫度1-2小時后抽濾，濾餅即為提純后的單質(zhì)硫；根據(jù)上述的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特點是將抽濾單質(zhì)硫后得到的濾液進行蒸餾，其殘留固體為粗硫磺中含有的煤焦油，而蒸出的溶劑則再次進行使用。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明采用升溫萃取和降溫析晶的工藝從煤炭焦化副產(chǎn)品粗硫磺中提純高純硫磺。由于該類粗硫磺中單質(zhì)硫和其它雜質(zhì)在有機溶劑中的溶解度存在顯著的差異，因此通過該方法可以較容易的將單質(zhì)硫和其它的雜質(zhì)(煤灰等無機雜質(zhì)，煤焦油等有機雜質(zhì))分離，并且生產(chǎn)設備簡單，生產(chǎn)條件溫和(無需高溫高壓)，無三廢生成，更便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例1 如圖1所示，將含水率為17%的粗硫磺于80°C下干燥3小時后，與煤油以1 8 的質(zhì)量比混合，攪拌下將混合物加熱至110°c，在此溫度下繼續(xù)攪拌1小時后通過110°C保溫抽濾，分離含單質(zhì)硫的煤油和少量的煤灰。將去除雜質(zhì)的煤油溶液進行冷卻至20°c，由于單質(zhì)硫在煤油中的溶解度隨溫度的下降而顯著的降低，因此高溫時溶解的單質(zhì)硫會隨溫度的降低而結(jié)晶析出。將煤油溶液和結(jié)晶單質(zhì)硫混合物進行室溫抽濾，可得高純度的單質(zhì)硫， 而抽濾后的煤油經(jīng)蒸餾回收后用于下一次的循環(huán)使用過程，在煤油蒸餾過程中餾底為煤焦油產(chǎn)品，經(jīng)多次富集可進行出售。本實例中，單質(zhì)硫的回收率96%，單質(zhì)硫的純度>99%， 可滿足一般工業(yè)應用中對單質(zhì)硫純度的要求。實施例2:工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是，所用萃取劑為四氯乙火布。本實施例中，單質(zhì)硫的回收率97%，單質(zhì)硫的純度> 99%實施例3:工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是，原料粗硫磺含水為 27%，所用萃取劑為四氯乙烯。本實施例中，單質(zhì)硫的回收率96%，單質(zhì)硫的純度> 99%實施例4 工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是所用萃取劑為四氯乙烯，四氯乙烯與粗硫磺的質(zhì)量比為1 15本實施例中，單質(zhì)硫的回收率96 %，單質(zhì)硫的純度> 99 %實施例5 工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是所用萃取劑為四氯乙烯，在降溫析晶階段，將體系冷卻至5 °C后進行抽濾本實施例中，單質(zhì)硫的回收率97%，單質(zhì)硫的純度> 99%實施例6 工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是所用萃取劑為甲苯本實施例中，單質(zhì)硫的回收率78 %，單質(zhì)硫的純度98 %實施例7:
工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是所用萃取劑為四氯乙烯，在加熱攪拌階段，其加熱溫度為80°C本實施例中，單質(zhì)硫的回收率58%，單質(zhì)硫的純度98%實施例8 工藝處理流程如圖1所示，基本過程同實施例1，不同的是所用萃取劑為四氯乙烯，四氯乙烯與粗硫磺的質(zhì)量比為1 5本實施例中，單質(zhì)硫的回收率67%，單質(zhì)硫的純度> 99%在本發(fā)明中，關(guān)鍵是萃取劑的選擇。根據(jù)單質(zhì)硫在溶劑中溶解度可知，其更易溶于有機溶劑，并且單質(zhì)硫會隨有機溶劑溫度的升高而增大溶解度。因此，最為合適的有機溶劑應當是對于硫磺的溶解度隨溫度變化最大的一種溶劑。我們對常見的有機溶劑苯、甲苯、 二甲苯、二硫化碳、四氯乙烯、四氯化碳、氫化萘、煤油、乙酸乙酯等進行了全面的考察，結(jié)果顯示二硫化碳、四氯乙烯、煤油均顯示出良好的提純效果，但是從溶劑的毒性、可循環(huán)適用性、安全性、經(jīng)濟性、以及工業(yè)生產(chǎn)可操作性的角度考慮，本發(fā)明選擇四氯乙烯作為最佳的萃取劑，它是具有較高的安全性、經(jīng)濟性、對硫磺飽和溶解度大等特點的有機溶劑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過萃取結(jié)晶方式所獲硫磺的提取率高，純度好，并且經(jīng)過使用不同產(chǎn)地的原料進行對比實驗顯示提純后的硫磺純度均達99%，提純使用的萃取劑經(jīng)多次循環(huán)使用對于硫磺的提純率和純度均沒有明顯的影響。
權(quán)利要求
1.一種焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特征是以焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺作為原料在80°c下干燥3小時除水至水份降至1-5% ；將干燥后的粗硫磺與萃取劑按重量比1 1-1 15在混合器內(nèi)攪拌混合后，升溫至80-120°C，保持此溫度1-2小時；將上述混合物保溫80-120°C下進行抽濾除去煤灰和不溶性雜質(zhì)，將過濾后的濾液通過水浴降溫析出單質(zhì)硫晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特征是將所述的濾液降至0-20°C后，保持此溫度1-2小時后抽濾，濾餅即為提純后的單質(zhì)硫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝，其特征是將所述的抽濾單質(zhì)硫后得到的濾液進行蒸餾，其殘留固體為粗硫磺中含有的煤焦油，而蒸出的溶劑則再次進行使用。
全文摘要
一種耗時少、能耗低、污染低、流程簡單、無三廢排放的焦爐煤氣凈化副產(chǎn)品粗硫磺的提純工藝。以粗硫磺作為原料在80℃下干燥3小時除水至水份降至1-5％；將干燥后的粗硫磺與萃取劑按重量比1∶1-1∶15在混合器內(nèi)攪拌混合后，升溫至80-120℃，保持此溫度1-2小時；將上述混合物保溫80-120℃下進行抽濾除去煤灰和不溶性雜質(zhì)，將過濾后的濾液通過水浴降溫析出單質(zhì)硫晶體。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明采用升溫萃取和降溫析晶的工藝從煤炭焦化副產(chǎn)品粗硫磺中提純高純硫磺。由于該類粗硫磺中單質(zhì)硫和其它雜質(zhì)在有機溶劑中的溶解度存在顯著的差異，因此通過該方法可以較容易的將單質(zhì)硫和其它的雜質(zhì)分離，并且生產(chǎn)設備簡單，生產(chǎn)條件溫和，無三廢生成，更便于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C01B17/033GK102303847SQ201110220818
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者陳宏 申請人:陳宏