本文作者:kaifamei

一种低能耗的羰基硫精制提纯系统及羰基硫精制提纯方法与流程

更新时间:2024-11-15 13:40:21 0条评论

一种低能耗的羰基硫精制提纯系统及羰基硫精制提纯方法与流程



1.本发明涉及气体纯化技术领域,特别是涉及一种低能耗的羰基硫精制提纯系统及羰基硫精制提纯方法。


背景技术:



2.硫化羰(化学式:cos)又称氧硫化碳、羰基硫,通常状态下为有臭鸡蛋气味的无、易燃、有毒气体。它是一个结构上与二硫化碳和二氧化硫类似的无机碳化合物,气态的cos分子为直线型,一个碳原子以两个双键分别与氧原子和硫原子相连。羰基硫的性质稳定,但会与氧化剂强烈反应,水分存在时也会腐蚀金属。此外,羰基硫可燃、有毒,但与硫化氢一样,会使人对其在空气中的浓度产生低估。
3.硫化碳具有许多用途,诸如在硫醇、尿素等的生产中用作中间产物或作为熏蒸剂。羰基硫是有机合成中间体,是氨基甲酸酯类除草剂如禾草丹、野燕畏、燕麦敌、燕麦敌2号等的中间体。此外,硫化碳也在超大规模集成电路的制造技术领域发挥着重要作用。
4.随着超大规模集成电路的制造技术的进步,特别是在对电子蚀刻气的工艺中,相应地对羰基硫的纯度提出了更高的要求。在h2o的存在下,羰基硫(cos)和h2s是铜的己知腐蚀促进剂,结果为形成cus、cu2s或cuo,视具体地反应物质定终产物。
5.湿法合成cos工艺由于cos水解及原料含有杂质,生产的cos含有大量的co2、h2s、h2o等杂质,并形成大量的酸污染,因而一般采用干法生产cos。干法生产cos工艺污染较少,但处理后的cos产品含有较多co2、h2s、cs2,这样的cos产品不能用于集成电路生产。
6.传统羰基硫纯化方法采用氧化锌脱硫化氢h2s+zno

zns+h2o,由于该反应会生成水,水会与羰基硫反应再次生产硫化氢cos+h2o

h2s+co2,虽然此反应速度较慢,但使得cos产品中h2s及h2o不易脱净。
7.中国专利cn 102458609a公开了一种利用无铜氧化锌、13x和4a的吸附剂的床移除h2s和同时消除所产生的h2o的方法,该方法采用3a材料或13分子筛混合床吸水避免产生h2s。但因分子筛吸水具有吸附饱和性,不具备连续生产的可能,需要采用双床或多床轮流吸附及解析,需要大量能耗。
8.因此,研发出一种低能耗的、适于大规模工业化生产的高纯羰基硫的制备工艺及其相应的系统,成为当今化工研发人员的研究难点与热点之一。


技术实现要素:



9.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,用于解决现有技术中羰基硫纯化难度大且能耗高的问题。本发明采用多级精馏塔常温精馏脱除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,无需采用低温法脱除cs2,通过较低的低能耗获得高纯产品;此外,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统实现循环使用,达到能量综合利用。
10.为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种低能耗的羰基硫精制提纯系
统,所述羰基硫精制提纯系统包括:
11.原料罐;
12.汽提机构,所述汽提机构包括若干个依次连接的汽提塔;每个所述汽提塔的顶部均与对应的冷凝分离机构连接;一端的汽提塔与所述原料罐的顶部连接,另一端的汽提塔通过冷凝分离机构与产品罐连接;每个所述汽提塔的底部均与对应的再沸器连接;
13.其中,所述再沸器的热源均与加热系统通过管道连通,所述冷凝分离机构的冷源均与冷凝系统通过管道连通,所述冷凝系统的冷却介质与所述加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通。
14.上述羰基硫精制提纯系统将一氧化碳与硫磺反应或二氧化碳与硫化氢反应制取的含硫化氢、二硫化碳、二氧化碳及微量水的羰基硫进行精制提纯,从而得到高纯度的羰基硫。上述羰基硫精制提纯系统制得的羰基硫纯度高,能满足精密电子工业、化工等领域中使用高纯羰基硫的需求。
15.上述羰基硫精制提纯系统通过多级精馏、换热介质循环使用,从而在满足羰基硫具有较高纯度的同时,还具有提取率高、能耗低的特点。
16.上述再沸器的热源均与加热系统通过管道连通,冷凝分离机构的冷源均与冷凝系统通过管道连通,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通,达到能量综合利用。
17.上述羰基硫精制提纯系统主要针对现有工艺制得的羰基硫产品具有较多的硫化氢、二氧化碳、水及其他高沸点杂质的缺点,采用多级精馏塔常温精馏脱除h2s和h2o、cs2及微量氧氮无需采用低温法脱除cs2,较低的低能耗获得高纯产品。
18.上述再沸器的热源均与加热系统通过管道连通,冷凝分离机构的冷源均与冷凝系统通过管道连通,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通,达到能量综合利用。
19.于本发明的一实施例中,所述冷却介质循环系统包括冷却塔和水泵,所述冷却塔与水泵连接,所述冷却塔与所述加热系统的换热介质出口连接,所述水泵与所述冷凝系统的冷凝介质入口连接,所述加热系统的换热介质入口与所述冷凝系统的冷却介质出口连接。
20.于本发明的一实施例中,所述汽提机构包括第一汽提塔和第二汽提塔,所述第一汽提塔的上部与所述原料罐的顶部连接,所述第一汽提塔的底部与所述第二汽提塔的底部通过管道连接。
21.上述羰基硫精制提纯系统采用二级精馏塔常温精馏脱除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,无需采用低温法脱除cs2,通过较低的低能耗获得高纯产品。
22.于本发明的一实施例中,所述第一汽提塔的顶部与第一塔顶冷凝器连接,所述第一塔顶冷凝器与第一塔顶分离器连接,所述第一塔顶分离器的出液端与所述第一汽提塔顶部连接;所述第一汽提塔的底部与第一再沸器连接;
23.所述第二汽提塔的顶部与第二塔顶冷凝器连接,所述第二塔顶冷凝器与第二塔顶分离器连接,所述第二塔顶分离器的出液端均与所述第二汽提塔顶部和所述产品罐连接,所述第二汽提塔与第二再沸器连接,所述第二汽提塔与第二再沸器之间安装有排污管。
24.原料罐流出的羰基硫进入第一汽提塔,塔顶分离掉低沸点的h2s、cs2、hcl、氧、氮
等,第一汽提塔的液体进入第二汽提塔,第二汽提塔在塔顶得到高纯羰基硫,第二汽提塔底部通过排污管排放掉部分含水、cs2的高沸点羰基硫废弃物。第一塔顶冷凝器、第二塔顶冷凝器制冷,第一再沸器、第二再沸器循环蒸发液体羰基硫。
25.于本发明的一实施例中,所述冷凝系统包括第一压缩机、第二压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器,所述第一压缩机与所述第一塔顶冷凝器的冷源出口连接,所述第一压缩机与所述第一冷凝器连接,所述第一冷凝器与所述第一塔顶冷凝器的冷源入口连接;所述第二压缩机与所述第二塔顶冷凝器的冷源出口连接,所述第二压缩机与所述第二冷凝器连接,所述第二冷凝器与所述第二塔顶冷凝器的冷源入口连接。
26.冷凝系统为冷凝分离机构提供循环冷源。冷凝分离机构包括两个并列的冷凝分离机构,第一塔顶冷凝器和第一塔顶分离器形成一个冷凝分离机构,通过第一压缩机和第一冷凝器对第一塔顶冷凝器的冷源进行循环制冷;第二塔顶冷凝器和第二塔顶分离器形成一个冷凝分离机构,通过第二压缩机和第二冷凝器对第二塔顶冷凝器的冷源进行循环制冷。
27.于本发明的一实施例中,所述加热系统包括压力泵、热交换器和加热器,所述第一再沸器、第二再沸器的热源出口均与压力泵连接,所述压力泵与热交换器连接,所述热交换器与加热器连接,所述加热器均与第一再沸器、第二再沸器的热源入口连接;
28.所述冷却介质循环系统包括冷却塔和水泵,所述冷却塔与水泵连接;所述冷却塔与所述热交换器的换热介质出口连接,所述水泵均与所述第一冷凝器和第二冷凝器的冷却介质入口连接,所述第一冷凝器和第二冷凝器的冷却介质出口均与所述热交换器的换热介质入口连接;
29.所述第一再沸器、第二再沸器的热源出口均与压力泵连接,所述压力泵与热交换器连接,所述热交换器与加热器连接,所述加热器均与第一再沸器、第二再沸器的热源入口连接。
30.热交换器的换热介质经过热交换、冷却塔冷却后输送至第一冷凝器和第二冷凝器中并作用冷却介质,即循环使用,达到节能的目的。
31.于本发明的一实施例中,所述原料罐的底部与羰基硫增压汽化器的入口连接,所述羰基硫增压汽化器的出口与所述原料罐的顶部连接。
32.于本发明的一实施例中,所述羰基硫增压汽化器的热源出口与所述压力泵连接,所述羰基硫增压汽化器的热源入口与所述加热器连接。
33.此外,本发明还提供一种低能耗的羰基硫精制提纯方法,所述羰基硫精制提纯过程采用上述羰基硫精制提纯系统进行制备,包括:原料罐中的羰基硫输送至汽提机构中,汽提塔底部的液态羰基硫输送至再沸器中汽化,汽化后再输送至相应的汽提塔中;汽提塔顶部的液态羰基硫输送至冷凝分离机构中冷凝,将液态羰基硫输送至相应的汽提塔中,末端的凝分离机构得到的液态羰基硫输送至产品罐中,即得。
34.于本发明的一实施例中,包括如下步骤:
35.步骤一、原料罐顶部的羰基硫气体输送至第一汽提塔的上部进行精馏,第一汽提塔的羰基硫气体进入第一塔顶冷凝器并被冷凝为液体,之后输送至第一塔顶分离器,第一塔顶分离器的液体羰基硫回到第一汽提塔的塔顶;
36.步骤二、第一汽提塔底部的液体羰基硫进入第二汽提塔下部进行精馏,第二汽提塔的底部液体羰基硫进入第二再沸器中,生成的羰基硫气体输送至第二汽提塔底部;
37.步骤三、第二汽提塔塔顶的羰基硫气体进入第二塔顶冷凝器并被冷却为液体羰基硫,之后输送至第二塔顶分离器中,第二塔顶分离器的液体羰基硫回流至第二汽提塔的塔顶,直至第二塔顶分离器中液体羰基硫的纯度≥99.999%后,第二塔顶分离器的液体羰基硫输送至产品罐中,即得。
38.如上所述,本发明的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统及羰基硫精制提纯方法,具有以下有益效果:
39.1、上述羰基硫精制提纯系统可实现羰基硫cos的提取率达到95%以上;
40.3.上述羰基硫精制提纯系统采用多级精馏塔常温精馏脱除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,无需采用低温法脱除cs2,通过较低的低能耗获得高纯产品;
41.3、再沸器的热源均与加热系统通过管道连通,冷凝分离机构的冷源均与冷凝系统通过管道连通,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通,达到能量综合利用;
42.4.上述羰基硫精制提纯系统中,羰基硫接触的换热设备(羰基硫增压汽化器、第一塔顶冷凝器、第一再沸器等)均避免羰基硫与水直接接触,也能避免泄漏造成水与羰基硫混合发生反应生成硫化氢和二氧化碳的情况。
附图说明
43.图1显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的整体示意图。
44.图2显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的原料罐和羰基硫增压汽化器连接示意图。
45.图3显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的汽提机构示意图。
46.图4显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的冷凝系统示意图。
47.图5显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的冷却介质循环系统示意图。
48.图6显示为本发明实施例中一种低能耗的羰基硫精制提纯系统的加热系统示意图。
49.元件标号说明
50.1-原料罐;2-羰基硫增压汽化器;3-第一汽提塔;4-第二汽提塔;5-第一塔顶冷凝器;6-第一塔顶分离器;7-第一再沸器;8-第二塔顶冷凝器;9-第二塔顶分离器;10-产品罐;11-第二再沸器;12-排污管;13-第一压缩机;14-第二压缩机;15-第一冷凝器;16-第二冷凝器;17-冷却塔;18-水泵;19-压力泵;20-热交换器;21-加热器。
具体实施方式
51.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
52.请参阅图1至图6。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实
施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
53.实施例1
54.请参阅图1,一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,所述羰基硫精制提纯系统包括:
55.原料罐1;所述原料罐1的底部与羰基硫增压汽化器2的入口连接,所述羰基硫增压汽化器2的出口与所述原料罐1的顶部连接;所述羰基硫增压汽化器2的热源出口与所述压力泵19连接,所述羰基硫增压汽化器2的热源入口与所述加热器21连接;
56.汽提机构(请参阅图3),所述汽提机构包括第一汽提塔3和第二汽提塔4,所述第一汽提塔3的上部与所述原料罐1的顶部连接,所述第一汽提塔3的底部与所述第二汽提塔4的底部通过管道连接;所述第一汽提塔3的顶部与第一塔顶冷凝器5连接,所述第一塔顶冷凝器5与第一塔顶分离器6连接,所述第一塔顶分离器6的出液端与所述第一汽提塔3顶部连接;所述第一汽提塔3的底部与第一再沸器7连接;
57.所述第二汽提塔4的顶部与第二塔顶冷凝器8连接,所述第二塔顶冷凝器8与第二塔顶分离器9连接,所述第二塔顶分离器9的出液端均与所述第二汽提塔4顶部和所述产品罐10连接,所述第二汽提塔4与第二再沸器11连接,所述第二汽提塔4与第二再沸器11之间安装有排污管12;
58.其中,所述第一再沸器7、第二再沸器11的热源均与加热系统(加热系统包括压力泵19、热交换器20和加热器21)通过管道连通,所述冷凝分离机构(第一塔顶冷凝器5和第一塔顶分离器6形成一个冷凝分离机构,第二塔顶冷凝器8和第二塔顶分离器9形成一个冷凝分离机构)的冷源均与冷凝系统通过管道连通,所述冷凝系统的冷却介质与所述加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通;
59.请参阅图6,所述加热系统包括压力泵19、热交换器20和加热器21,所述第一再沸器7、第二再沸器11的热源出口均与压力泵19连接,所述压力泵19与热交换器20连接,所述热交换器20与加热器21连接,所述加热器21均与第一再沸器7、第二再沸器11的热源入口连接;
60.请参阅图4,所述冷凝系统包括第一压缩机13、第二压缩机14、第一冷凝器15、第二冷凝器16,所述第一压缩机13与所述第一塔顶冷凝器5的冷源出口连接,所述第一压缩机13与所述第一冷凝器15连接,所述第一冷凝器15与所述第一塔顶冷凝器5的冷源入口连接;所述第二压缩机14与所述第二塔顶冷凝器8的冷源出口连接,所述第二压缩机14与所述第二冷凝器16连接,所述第二冷凝器16与所述第二塔顶冷凝器8的冷源入口连接;
61.请参阅图5,所述冷却介质循环系统包括冷却塔17和水泵18,所述冷却塔17与水泵18连接;所述冷却塔17与热交换器20的换热介质出口连接,所述水泵18均与所述第一冷凝器15和第二冷凝器16的冷却介质入口连接,所述第一冷凝器15和第二冷凝器16的冷却介质出口均与所述热交换器20的换热介质入口连接。
62.上述第一塔顶冷凝器5的冷凝过程:液态冷凝剂在第一塔顶冷凝器5中将气态的羰基硫冷却为液态羰基硫,液态冷凝剂吸热后被汽化为气态冷凝剂,气态冷凝剂输送至第一
冷冻机的第一压缩机13吸入口,压缩至约1.6mpa,气态冷凝剂在第一冷冻机中被第一冷凝器15冷却至约40℃,之后经节流阀节流至压力约0.35mpa、温度约-3℃的液态冷凝剂,再输送至第一塔顶冷凝器5中完成一次制冷循环。
63.上述第二塔顶冷凝器8的冷凝过程:液态冷凝剂在第二塔顶冷凝器8中将气态的羰基硫冷却为液态羰基硫,液态冷凝剂吸热后被汽化为气态冷凝剂,气态冷凝剂输送至第二冷冻机的第二压缩机14吸入口,压缩至约1.6mpa,气态冷凝剂在第二冷冻机中被第二冷凝器16冷却至约40℃,之后经节流阀节流至压力约0.35mpa、温度约-3℃的液态冷凝剂,再输送至第二塔顶冷凝器8中完成一次制冷循环。
64.上述羰基硫增压汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11的汽化过程:将温度约为29℃的制冷剂分别输送至羰基硫增压汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中,将羰基硫增压汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中的液态羰基硫汽化并使得制冷剂冷却至约20℃,冷却后的制冷剂经过压力泵19加压至0.8mpa,之后输送至热交换器20中被加热至27~29℃,再输送至加热器21中加热至约29℃(是否需要辅助加热视环境温度),加热后的制冷剂再进入羰基硫增压汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中循环工作。
65.上述第一热交换器20的热交换过程:第一冷凝器15、第二冷凝器16的冷却水出水温度约为38℃,第一冷凝器15、第二冷凝器16的冷却水进入热交换器20中并将制冷剂加热至27~29℃,冷却水经过热交换后被冷却至约34℃,之后输送至冷却塔17并被冷却至约32℃,冷却塔17冷却后的冷却水经水泵18压至0.5mpa,之后进入第一冷凝器15、第二冷凝器16中并作为第一冷凝器15、第二冷凝器16冷源循环使用。即冷却水在第一冷凝器15、第二冷凝器16中作为冷源,之后在热交换器20中作为热源,从而提高能源利用率,降低能耗。
66.实施例2
67.本发明提供一种低能耗的羰基硫精制提纯方法,包括如下步骤:
68.步骤一、原料罐1底部的羰基硫输送至羰基硫增压汽化器2,在羰基硫增压汽化器2中被冷凝剂加热至约25℃的气化后的羰基硫,气化后的羰基硫返回原料罐1顶部维持原料罐1的压力,原料罐1的压力约为0.98mpa,具体流程请参阅图2;
69.步骤二、原料罐1顶部的羰基硫气体(含cos约99%,h2s:1800ppm,co:20ppm,co2:3600ppm,cs2:30ppm,h2o:50ppm,空气0.4%,hcl:10ppm及少量其他低沸点杂质)输送至第一汽提塔3的上部进行精馏,此时羰基硫气体的流量约为21kg/h、压力约为0.93mpa;
70.步骤三、第一汽提塔3的羰基硫气体进入第一塔顶冷凝器5并被冷凝为部分液体,之后输送至第一塔顶分离器6并将不凝气体排放置脱硫回收装置中,不凝气体的流量约0.45kg/h(主要含cos约63%,h2s:7.07%,co:786ppm,co2:14.1%,空气15.3%,hcl:393ppm),第一塔顶分离器6底部的液体羰基硫(cos)回到第一汽提塔3的塔顶并作为第一汽提塔3的回流液;
71.步骤四、第一汽提塔3底部的液体羰基硫(cos)分二部分,一部分进入第一再沸器7中,被冷凝剂蒸发成气态羰基硫并返回第一汽提塔3底部;另一部分液体羰基硫(cos)经阀门减压后进入第二汽提塔4下部参与精馏;
72.步骤五、第二汽提塔4的底部液体羰基硫(cos)分二部分,一部分进入第二再沸器11中并被冷凝剂蒸发成气态羰基硫并返回第二汽提塔4底部;另一部分液体羰基硫(流量约为0.08kg/h,主要含cos约98%,cs2:0.786%,h2o:1.3%)作为残液排放进入脱硫回收装置
中;
73.步骤六、第二汽提塔4塔顶的高纯羰基硫气体进入第二塔顶冷凝器8并被冷却为液体羰基硫,之后输送至第二塔顶分离器9中并将不凝气体排放置脱硫回收装置中,第二塔顶分离器9的液体羰基硫一方面可以回流至第二汽提塔4的塔顶并作为回流液的一部分,第二塔顶分离器9的液体羰基硫另一方面可以输送至产品罐10中,此时液体羰基硫的流量20.47kg/h、压力0.87mpa(含cos约99.9999%,h2s约0.24ppm,co小于0.01ppm,co2约0.05ppm,cs2小于0.01ppm,h2o小于0.1ppm,空气小于0.1ppm,hcl小于0.01ppm及少量其他低沸点杂质),即得精制提纯的液体羰基硫。
74.综上所述,本发明采用多级精馏塔常温精馏脱除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,无需采用低温法脱除cs2,通过较低的低能耗获得高纯产品;此外,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统实现循环使用,达到能量综合利用。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
75.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

技术特征:


1.一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于,所述羰基硫精制提纯系统包括:原料罐(1);汽提机构,所述汽提机构包括若干个依次连接的汽提塔;每个所述汽提塔的顶部均与对应的冷凝分离机构连接;一端的汽提塔与所述原料罐(1)的顶部连接,另一端的汽提塔通过冷凝分离机构与产品罐(10)连接;每个所述汽提塔的底部均与对应的再沸器连接;其中,所述再沸器的热源均与加热系统通过管道连通,所述冷凝分离机构的冷源均与冷凝系统通过管道连通,所述冷凝系统的冷却介质与所述加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统连通。2.根据权利要求1所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述冷却介质循环系统包括冷却塔(17)和水泵(18),所述冷却塔(17)与水泵(18)连接;所述冷却塔(17)与所述加热系统的换热介质出口连接,所述水泵(18)与所述冷凝系统的冷凝介质入口连接,所述加热系统的换热介质入口与所述冷凝系统的冷却介质出口连接。3.根据权利要求1所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述汽提机构包括第一汽提塔(3)和第二汽提塔(4),所述第一汽提塔(3)的上部与所述原料罐(1)的顶部连接,所述第一汽提塔(3)的底部与所述第二汽提塔(4)的底部通过管道连接。4.根据权利要求3所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述第一汽提塔(3)的顶部与第一塔顶冷凝器(5)连接,所述第一塔顶冷凝器(5)与第一塔顶分离器(6)连接,所述第一塔顶分离器(6)的出液端与所述第一汽提塔(3)顶部连接;所述第一汽提塔(3)的底部与第一再沸器(7)连接;所述第二汽提塔(4)的顶部与第二塔顶冷凝器(8)连接,所述第二塔顶冷凝器(8)与第二塔顶分离器(9)连接,所述第二塔顶分离器(9)的出液端均与所述第二汽提塔(4)顶部和所述产品罐(10)连接,所述第二汽提塔(4)的底部与第二再沸器(11)连接,所述第二汽提塔(4)与第二再沸器(11)之间安装有排污管(12)。5.根据权利要求4所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述冷凝系统包括第一压缩机(13)、第二压缩机(14)、第一冷凝器(15)、第二冷凝器(16),所述第一压缩机(13)与所述第一塔顶冷凝器(5)的冷源出口连接,所述第一压缩机(13)与所述第一冷凝器(15)连接,所述第一冷凝器(15)与所述第一塔顶冷凝器(5)的冷源入口连接;所述第二压缩机(14)与所述第二塔顶冷凝器(8)的冷源出口连接,所述第二压缩机(14)与所述第二冷凝器(16)连接,所述第二冷凝器(16)与所述第二塔顶冷凝器(8)的冷源入口连接;所述加热系统包括压力泵(19)、热交换器(20)和加热器(21),所述第一再沸器(7)、第二再沸器(11)的热源出口均与压力泵(19)连接,所述压力泵(19)与热交换器(20)连接,所述热交换器(20)与加热器(21)连接,所述加热器(21)均与第一再沸器(7)、第二再沸器(11)的热源入口连接。6.根据权利要求5所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述冷却介质循环系统包括冷却塔(17)和水泵(18),所述冷却塔(17)与水泵(18)连接;所述冷却塔(17)与热交换器(20)的换热介质出口连接,所述水泵(18)均与所述第一冷凝器(15)和第二冷凝器(16)的冷却介质入口连接,所述第一冷凝器(15)和第二冷凝器(16)的冷却介质出口均与所述热交换器(20)的换热介质入口连接。
7.根据权利要求6所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述原料罐(1)的底部与羰基硫增压汽化器(2)的连接,所述羰基硫增压汽化器(2)的热源出口与所述压力泵(19)连接,所述羰基硫增压汽化器(2)的热源入口与所述加热器(21)连接。8.根据权利要求1~7任一项所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯系统,其特征在于:所述原料罐(1)的底部与羰基硫增压汽化器(2)的入口连接,所述羰基硫增压汽化器(2)的出口与所述原料罐(1)的顶部连接。9.一种低能耗的羰基硫精制提纯方法,其特征在于,所述羰基硫采用权利要求1~8任一项所述的羰基硫精制提纯系统进行精制提纯,包括:原料罐(1)中的羰基硫输送至汽提机构中,汽提塔底部的液态羰基硫输送至再沸器中汽化,汽化后再输送至相应的汽提塔中;汽提塔顶部的液态羰基硫输送至冷凝分离机构中冷凝,将液态羰基硫输送至相应的汽提塔中,末端的冷凝分离机构得到的液态羰基硫输送至产品罐(10)中,即得。10.根据权利要求9所述的一种低能耗的羰基硫精制提纯方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、原料罐(1)顶部的羰基硫气体输送至第一汽提塔(3)的上部进行精馏,第一汽提塔(3)的羰基硫气体进入第一塔顶冷凝器(5)并被冷凝为液体,之后输送至第一塔顶分离器(6),第一塔顶分离器(6)的液体羰基硫回到第一汽提塔(3)的塔顶;步骤二、第一汽提塔(3)底部的液体羰基硫进入第二汽提塔(4)下部进行精馏,第二汽提塔(4)的底部液体羰基硫进入第二再沸器(11)中,生成的羰基硫气体输送至第二汽提塔(4)底部;步骤三、第二汽提塔(4)塔顶的羰基硫气体进入第二塔顶冷凝器(8)并被冷却为液体羰基硫,之后输送至第二塔顶分离器(9)中,第二塔顶分离器(9)的液体羰基硫回流至第二汽提塔(4)的塔顶,直至第二塔顶分离器(9)中液体羰基硫的纯度≥99.999%后,第二塔顶分离器(9)的液体羰基硫输送至产品罐(10)中,即得。

技术总结


本发明涉及气体纯化技术领域,特别是涉及一种低能耗的羰基硫精制提纯系统及羰基硫精制提纯方法,羰基硫精制提纯系统包括:汽提机构包括若干个依次连接的汽提塔;每个汽提塔的顶部均与对应的冷凝分离机构连接;一端的汽提塔与原料罐的顶部连接,另一端的汽提塔通过冷凝分离机构与产品罐连接;每个汽提塔的底部均与对应的再沸器连接;再沸器的加热系统与冷凝分离机构的冷凝系统通过冷却介质循环系统连通。本发明解决现有技术中羰基硫纯化难度大且能耗高的问题。本发明采用多级精馏塔常温精馏脱除杂质,无需采用低温法脱除,通过较低的低能耗获得高纯产品;此外,冷凝系统的冷却介质与加热系统的换热介质通过冷却介质循环系统实现循环使用。实现循环使用。实现循环使用。


技术研发人员:

周大荣

受保护的技术使用者:

上海启元气体发展有限公司

技术研发日:

2021.05.21

技术公布日:

2022/11/22


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本文链接:http://www.wtabcd.cn/zhuanli/patent-1-65344-0.html

来源:专利查询检索下载-实用文体写作网版权所有,转载请保留出处。本站文章发布于 2022-12-27 05:17:47

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