本文作者:kaifamei

一種低能耗的羰基硫精制提純系統及羰基硫精制提純方法與流程

更新時間:2025-12-25 05:01:42 0條評論

一種低能耗的羰基硫精制提純系統及羰基硫精制提純方法與流程



1.本發明涉及氣體純化技術領域,特別是涉及一種低能耗的羰基硫精制提純系統及羰基硫精制提純方法。


背景技術:



2.硫化羰(化學式:cos)又稱氧硫化碳、羰基硫,通常狀態下為有臭雞蛋氣味的無、易燃、有毒氣體。它是一個結構上與二硫化碳和二氧化硫類似的無機碳化合物,氣態的cos分子為直線型,一個碳原子以兩個雙鍵分別與氧原子和硫原子相連。羰基硫的性質穩定,但會與氧化劑強烈反應,水分存在時也會腐蝕金屬。此外,羰基硫可燃、有毒,但與硫化氫一樣,會使人對其在空氣中的濃度產生低估。
3.硫化碳具有許多用途,諸如在硫醇、尿素等的生產中用作中間產物或作為熏蒸劑。羰基硫是有機合成中間體,是氨基甲酸酯類除草劑如禾草丹、野燕畏、燕麥敵、燕麥敵2號等的中間體。此外,硫化碳也在超大規模集成電路的制造技術領域發揮著重要作用。
4.隨著超大規模集成電路的制造技術的進步,特別是在對電子蝕刻氣的工藝中,相應地對羰基硫的純度提出了更高的要求。在h2o的存在下,羰基硫(cos)和h2s是銅的己知腐蝕促進劑,結果為形成cus、cu2s或cuo,視具體地反應物質定終產物。
5.濕法合成cos工藝由于cos水解及原料含有雜質,生產的cos含有大量的co2、h2s、h2o等雜質,并形成大量的酸污染,因而一般采用干法生產cos。干法生產cos工藝污染較少,但處理后的cos產品含有較多co2、h2s、cs2,這樣的cos產品不能用于集成電路生產。
6.傳統羰基硫純化方法采用氧化鋅脫硫化氫h2s+zno

zns+h2o,由于該反應會生成水,水會與羰基硫反應再次生產硫化氫cos+h2o

h2s+co2,雖然此反應速度較慢,但使得cos產品中h2s及h2o不易脫凈。
7.中國專利cn 102458609a公開了一種利用無銅氧化鋅、13x和4a的吸附劑的床移除h2s和同時消除所產生的h2o的方法,該方法采用3a材料或13分子篩混合床吸水避免產生h2s。但因分子篩吸水具有吸附飽和性,不具備連續生產的可能,需要采用雙床或多床輪流吸附及解析,需要大量能耗。
8.因此,研發出一種低能耗的、適于大規模工業化生產的高純羰基硫的制備工藝及其相應的系統,成為當今化工研發人員的研究難點與熱點之一。


技術實現要素:



9.鑒于以上所述現有技術的缺點,本發明的目的在于提供一種低能耗的羰基硫精制提純系統,用于解決現有技術中羰基硫純化難度大且能耗高的問題。本發明采用多級精餾塔常溫精餾脫除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,無需采用低溫法脫除cs2,通過較低的低能耗獲得高純產品;此外,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統實現循環使用,達到能量綜合利用。
10.為實現上述目的及其他相關目的,本發明提供一種低能耗的羰基硫精制提純系
統,所述羰基硫精制提純系統包括:
11.原料罐;
12.汽提機構,所述汽提機構包括若干個依次連接的汽提塔;每個所述汽提塔的頂部均與對應的冷凝分離機構連接;一端的汽提塔與所述原料罐的頂部連接,另一端的汽提塔通過冷凝分離機構與產品罐連接;每個所述汽提塔的底部均與對應的再沸器連接;
13.其中,所述再沸器的熱源均與加熱系統通過管道連通,所述冷凝分離機構的冷源均與冷凝系統通過管道連通,所述冷凝系統的冷卻介質與所述加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通。
14.上述羰基硫精制提純系統將一氧化碳與硫磺反應或二氧化碳與硫化氫反應制取的含硫化氫、二硫化碳、二氧化碳及微量水的羰基硫進行精制提純,從而得到高純度的羰基硫。上述羰基硫精制提純系統制得的羰基硫純度高,能滿足精密電子工業、化工等領域中使用高純羰基硫的需求。
15.上述羰基硫精制提純系統通過多級精餾、換熱介質循環使用,從而在滿足羰基硫具有較高純度的同時,還具有提取率高、能耗低的特點。
16.上述再沸器的熱源均與加熱系統通過管道連通,冷凝分離機構的冷源均與冷凝系統通過管道連通,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通,達到能量綜合利用。
17.上述羰基硫精制提純系統主要針對現有工藝制得的羰基硫產品具有較多的硫化氫、二氧化碳、水及其他高沸點雜質的缺點,采用多級精餾塔常溫精餾脫除h2s和h2o、cs2及微量氧氮無需采用低溫法脫除cs2,較低的低能耗獲得高純產品。
18.上述再沸器的熱源均與加熱系統通過管道連通,冷凝分離機構的冷源均與冷凝系統通過管道連通,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通,達到能量綜合利用。
19.于本發明的一實施例中,所述冷卻介質循環系統包括冷卻塔和水泵,所述冷卻塔與水泵連接,所述冷卻塔與所述加熱系統的換熱介質出口連接,所述水泵與所述冷凝系統的冷凝介質入口連接,所述加熱系統的換熱介質入口與所述冷凝系統的冷卻介質出口連接。
20.于本發明的一實施例中,所述汽提機構包括第一汽提塔和第二汽提塔,所述第一汽提塔的上部與所述原料罐的頂部連接,所述第一汽提塔的底部與所述第二汽提塔的底部通過管道連接。
21.上述羰基硫精制提純系統采用二級精餾塔常溫精餾脫除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,無需采用低溫法脫除cs2,通過較低的低能耗獲得高純產品。
22.于本發明的一實施例中,所述第一汽提塔的頂部與第一塔頂冷凝器連接,所述第一塔頂冷凝器與第一塔頂分離器連接,所述第一塔頂分離器的出液端與所述第一汽提塔頂部連接;所述第一汽提塔的底部與第一再沸器連接;
23.所述第二汽提塔的頂部與第二塔頂冷凝器連接,所述第二塔頂冷凝器與第二塔頂分離器連接,所述第二塔頂分離器的出液端均與所述第二汽提塔頂部和所述產品罐連接,所述第二汽提塔與第二再沸器連接,所述第二汽提塔與第二再沸器之間安裝有排污管。
24.原料罐流出的羰基硫進入第一汽提塔,塔頂分離掉低沸點的h2s、cs2、hcl、氧、氮
等,第一汽提塔的液體進入第二汽提塔,第二汽提塔在塔頂得到高純羰基硫,第二汽提塔底部通過排污管排放掉部分含水、cs2的高沸點羰基硫廢棄物。第一塔頂冷凝器、第二塔頂冷凝器制冷,第一再沸器、第二再沸器循環蒸發液體羰基硫。
25.于本發明的一實施例中,所述冷凝系統包括第一壓縮機、第二壓縮機、第一冷凝器、第二冷凝器,所述第一壓縮機與所述第一塔頂冷凝器的冷源出口連接,所述第一壓縮機與所述第一冷凝器連接,所述第一冷凝器與所述第一塔頂冷凝器的冷源入口連接;所述第二壓縮機與所述第二塔頂冷凝器的冷源出口連接,所述第二壓縮機與所述第二冷凝器連接,所述第二冷凝器與所述第二塔頂冷凝器的冷源入口連接。
26.冷凝系統為冷凝分離機構提供循環冷源。冷凝分離機構包括兩個并列的冷凝分離機構,第一塔頂冷凝器和第一塔頂分離器形成一個冷凝分離機構,通過第一壓縮機和第一冷凝器對第一塔頂冷凝器的冷源進行循環制冷;第二塔頂冷凝器和第二塔頂分離器形成一個冷凝分離機構,通過第二壓縮機和第二冷凝器對第二塔頂冷凝器的冷源進行循環制冷。
27.于本發明的一實施例中,所述加熱系統包括壓力泵、熱交換器和加熱器,所述第一再沸器、第二再沸器的熱源出口均與壓力泵連接,所述壓力泵與熱交換器連接,所述熱交換器與加熱器連接,所述加熱器均與第一再沸器、第二再沸器的熱源入口連接;
28.所述冷卻介質循環系統包括冷卻塔和水泵,所述冷卻塔與水泵連接;所述冷卻塔與所述熱交換器的換熱介質出口連接,所述水泵均與所述第一冷凝器和第二冷凝器的冷卻介質入口連接,所述第一冷凝器和第二冷凝器的冷卻介質出口均與所述熱交換器的換熱介質入口連接;
29.所述第一再沸器、第二再沸器的熱源出口均與壓力泵連接,所述壓力泵與熱交換器連接,所述熱交換器與加熱器連接,所述加熱器均與第一再沸器、第二再沸器的熱源入口連接。
30.熱交換器的換熱介質經過熱交換、冷卻塔冷卻后輸送至第一冷凝器和第二冷凝器中并作用冷卻介質,即循環使用,達到節能的目的。
31.于本發明的一實施例中,所述原料罐的底部與羰基硫增壓汽化器的入口連接,所述羰基硫增壓汽化器的出口與所述原料罐的頂部連接。
32.于本發明的一實施例中,所述羰基硫增壓汽化器的熱源出口與所述壓力泵連接,所述羰基硫增壓汽化器的熱源入口與所述加熱器連接。
33.此外,本發明還提供一種低能耗的羰基硫精制提純方法,所述羰基硫精制提純過程采用上述羰基硫精制提純系統進行制備,包括:原料罐中的羰基硫輸送至汽提機構中,汽提塔底部的液態羰基硫輸送至再沸器中汽化,汽化后再輸送至相應的汽提塔中;汽提塔頂部的液態羰基硫輸送至冷凝分離機構中冷凝,將液態羰基硫輸送至相應的汽提塔中,末端的凝分離機構得到的液態羰基硫輸送至產品罐中,即得。
34.于本發明的一實施例中,包括如下步驟:
35.步驟一、原料罐頂部的羰基硫氣體輸送至第一汽提塔的上部進行精餾,第一汽提塔的羰基硫氣體進入第一塔頂冷凝器并被冷凝為液體,之后輸送至第一塔頂分離器,第一塔頂分離器的液體羰基硫回到第一汽提塔的塔頂;
36.步驟二、第一汽提塔底部的液體羰基硫進入第二汽提塔下部進行精餾,第二汽提塔的底部液體羰基硫進入第二再沸器中,生成的羰基硫氣體輸送至第二汽提塔底部;
37.步驟三、第二汽提塔塔頂的羰基硫氣體進入第二塔頂冷凝器并被冷卻為液體羰基硫,之后輸送至第二塔頂分離器中,第二塔頂分離器的液體羰基硫回流至第二汽提塔的塔頂,直至第二塔頂分離器中液體羰基硫的純度≥99.999%后,第二塔頂分離器的液體羰基硫輸送至產品罐中,即得。
38.如上所述,本發明的一種低能耗的羰基硫精制提純系統及羰基硫精制提純方法,具有以下有益效果:
39.1、上述羰基硫精制提純系統可實現羰基硫cos的提取率達到95%以上;
40.3.上述羰基硫精制提純系統采用多級精餾塔常溫精餾脫除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,無需采用低溫法脫除cs2,通過較低的低能耗獲得高純產品;
41.3、再沸器的熱源均與加熱系統通過管道連通,冷凝分離機構的冷源均與冷凝系統通過管道連通,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通,達到能量綜合利用;
42.4.上述羰基硫精制提純系統中,羰基硫接觸的換熱設備(羰基硫增壓汽化器、第一塔頂冷凝器、第一再沸器等)均避免羰基硫與水直接接觸,也能避免泄漏造成水與羰基硫混合發生反應生成硫化氫和二氧化碳的情況。
附圖說明
43.圖1顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的整體示意圖。
44.圖2顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的原料罐和羰基硫增壓汽化器連接示意圖。
45.圖3顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的汽提機構示意圖。
46.圖4顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的冷凝系統示意圖。
47.圖5顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的冷卻介質循環系統示意圖。
48.圖6顯示為本發明實施例中一種低能耗的羰基硫精制提純系統的加熱系統示意圖。
49.元件標號說明
50.1-原料罐;2-羰基硫增壓汽化器;3-第一汽提塔;4-第二汽提塔;5-第一塔頂冷凝器;6-第一塔頂分離器;7-第一再沸器;8-第二塔頂冷凝器;9-第二塔頂分離器;10-產品罐;11-第二再沸器;12-排污管;13-第一壓縮機;14-第二壓縮機;15-第一冷凝器;16-第二冷凝器;17-冷卻塔;18-水泵;19-壓力泵;20-熱交換器;21-加熱器。
具體實施方式
51.以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式,熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
52.請參閱圖1至圖6。須知,本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內容,以供熟悉此技術的人士了解與閱讀,并非用以限定本發明可實
施的限定條件,故不具技術上的實質意義,任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整,在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下,均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發明可實施的范圍,其相對關系的改變或調整,在無實質變更技術內容下,當亦視為本發明可實施的范疇。
53.實施例1
54.請參閱圖1,一種低能耗的羰基硫精制提純系統,所述羰基硫精制提純系統包括:
55.原料罐1;所述原料罐1的底部與羰基硫增壓汽化器2的入口連接,所述羰基硫增壓汽化器2的出口與所述原料罐1的頂部連接;所述羰基硫增壓汽化器2的熱源出口與所述壓力泵19連接,所述羰基硫增壓汽化器2的熱源入口與所述加熱器21連接;
56.汽提機構(請參閱圖3),所述汽提機構包括第一汽提塔3和第二汽提塔4,所述第一汽提塔3的上部與所述原料罐1的頂部連接,所述第一汽提塔3的底部與所述第二汽提塔4的底部通過管道連接;所述第一汽提塔3的頂部與第一塔頂冷凝器5連接,所述第一塔頂冷凝器5與第一塔頂分離器6連接,所述第一塔頂分離器6的出液端與所述第一汽提塔3頂部連接;所述第一汽提塔3的底部與第一再沸器7連接;
57.所述第二汽提塔4的頂部與第二塔頂冷凝器8連接,所述第二塔頂冷凝器8與第二塔頂分離器9連接,所述第二塔頂分離器9的出液端均與所述第二汽提塔4頂部和所述產品罐10連接,所述第二汽提塔4與第二再沸器11連接,所述第二汽提塔4與第二再沸器11之間安裝有排污管12;
58.其中,所述第一再沸器7、第二再沸器11的熱源均與加熱系統(加熱系統包括壓力泵19、熱交換器20和加熱器21)通過管道連通,所述冷凝分離機構(第一塔頂冷凝器5和第一塔頂分離器6形成一個冷凝分離機構,第二塔頂冷凝器8和第二塔頂分離器9形成一個冷凝分離機構)的冷源均與冷凝系統通過管道連通,所述冷凝系統的冷卻介質與所述加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通;
59.請參閱圖6,所述加熱系統包括壓力泵19、熱交換器20和加熱器21,所述第一再沸器7、第二再沸器11的熱源出口均與壓力泵19連接,所述壓力泵19與熱交換器20連接,所述熱交換器20與加熱器21連接,所述加熱器21均與第一再沸器7、第二再沸器11的熱源入口連接;
60.請參閱圖4,所述冷凝系統包括第一壓縮機13、第二壓縮機14、第一冷凝器15、第二冷凝器16,所述第一壓縮機13與所述第一塔頂冷凝器5的冷源出口連接,所述第一壓縮機13與所述第一冷凝器15連接,所述第一冷凝器15與所述第一塔頂冷凝器5的冷源入口連接;所述第二壓縮機14與所述第二塔頂冷凝器8的冷源出口連接,所述第二壓縮機14與所述第二冷凝器16連接,所述第二冷凝器16與所述第二塔頂冷凝器8的冷源入口連接;
61.請參閱圖5,所述冷卻介質循環系統包括冷卻塔17和水泵18,所述冷卻塔17與水泵18連接;所述冷卻塔17與熱交換器20的換熱介質出口連接,所述水泵18均與所述第一冷凝器15和第二冷凝器16的冷卻介質入口連接,所述第一冷凝器15和第二冷凝器16的冷卻介質出口均與所述熱交換器20的換熱介質入口連接。
62.上述第一塔頂冷凝器5的冷凝過程:液態冷凝劑在第一塔頂冷凝器5中將氣態的羰基硫冷卻為液態羰基硫,液態冷凝劑吸熱后被汽化為氣態冷凝劑,氣態冷凝劑輸送至第一
冷凍機的第一壓縮機13吸入口,壓縮至約1.6mpa,氣態冷凝劑在第一冷凍機中被第一冷凝器15冷卻至約40℃,之后經節流閥節流至壓力約0.35mpa、溫度約-3℃的液態冷凝劑,再輸送至第一塔頂冷凝器5中完成一次制冷循環。
63.上述第二塔頂冷凝器8的冷凝過程:液態冷凝劑在第二塔頂冷凝器8中將氣態的羰基硫冷卻為液態羰基硫,液態冷凝劑吸熱后被汽化為氣態冷凝劑,氣態冷凝劑輸送至第二冷凍機的第二壓縮機14吸入口,壓縮至約1.6mpa,氣態冷凝劑在第二冷凍機中被第二冷凝器16冷卻至約40℃,之后經節流閥節流至壓力約0.35mpa、溫度約-3℃的液態冷凝劑,再輸送至第二塔頂冷凝器8中完成一次制冷循環。
64.上述羰基硫增壓汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11的汽化過程:將溫度約為29℃的制冷劑分別輸送至羰基硫增壓汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中,將羰基硫增壓汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中的液態羰基硫汽化并使得制冷劑冷卻至約20℃,冷卻后的制冷劑經過壓力泵19加壓至0.8mpa,之后輸送至熱交換器20中被加熱至27~29℃,再輸送至加熱器21中加熱至約29℃(是否需要輔助加熱視環境溫度),加熱后的制冷劑再進入羰基硫增壓汽化器2、第一再沸器7、第二再沸器11中循環工作。
65.上述第一熱交換器20的熱交換過程:第一冷凝器15、第二冷凝器16的冷卻水出水溫度約為38℃,第一冷凝器15、第二冷凝器16的冷卻水進入熱交換器20中并將制冷劑加熱至27~29℃,冷卻水經過熱交換后被冷卻至約34℃,之后輸送至冷卻塔17并被冷卻至約32℃,冷卻塔17冷卻后的冷卻水經水泵18壓至0.5mpa,之后進入第一冷凝器15、第二冷凝器16中并作為第一冷凝器15、第二冷凝器16冷源循環使用。即冷卻水在第一冷凝器15、第二冷凝器16中作為冷源,之后在熱交換器20中作為熱源,從而提高能源利用率,降低能耗。
66.實施例2
67.本發明提供一種低能耗的羰基硫精制提純方法,包括如下步驟:
68.步驟一、原料罐1底部的羰基硫輸送至羰基硫增壓汽化器2,在羰基硫增壓汽化器2中被冷凝劑加熱至約25℃的氣化后的羰基硫,氣化后的羰基硫返回原料罐1頂部維持原料罐1的壓力,原料罐1的壓力約為0.98mpa,具體流程請參閱圖2;
69.步驟二、原料罐1頂部的羰基硫氣體(含cos約99%,h2s:1800ppm,co:20ppm,co2:3600ppm,cs2:30ppm,h2o:50ppm,空氣0.4%,hcl:10ppm及少量其他低沸點雜質)輸送至第一汽提塔3的上部進行精餾,此時羰基硫氣體的流量約為21kg/h、壓力約為0.93mpa;
70.步驟三、第一汽提塔3的羰基硫氣體進入第一塔頂冷凝器5并被冷凝為部分液體,之后輸送至第一塔頂分離器6并將不凝氣體排放置脫硫回收裝置中,不凝氣體的流量約0.45kg/h(主要含cos約63%,h2s:7.07%,co:786ppm,co2:14.1%,空氣15.3%,hcl:393ppm),第一塔頂分離器6底部的液體羰基硫(cos)回到第一汽提塔3的塔頂并作為第一汽提塔3的回流液;
71.步驟四、第一汽提塔3底部的液體羰基硫(cos)分二部分,一部分進入第一再沸器7中,被冷凝劑蒸發成氣態羰基硫并返回第一汽提塔3底部;另一部分液體羰基硫(cos)經閥門減壓后進入第二汽提塔4下部參與精餾;
72.步驟五、第二汽提塔4的底部液體羰基硫(cos)分二部分,一部分進入第二再沸器11中并被冷凝劑蒸發成氣態羰基硫并返回第二汽提塔4底部;另一部分液體羰基硫(流量約為0.08kg/h,主要含cos約98%,cs2:0.786%,h2o:1.3%)作為殘液排放進入脫硫回收裝置
中;
73.步驟六、第二汽提塔4塔頂的高純羰基硫氣體進入第二塔頂冷凝器8并被冷卻為液體羰基硫,之后輸送至第二塔頂分離器9中并將不凝氣體排放置脫硫回收裝置中,第二塔頂分離器9的液體羰基硫一方面可以回流至第二汽提塔4的塔頂并作為回流液的一部分,第二塔頂分離器9的液體羰基硫另一方面可以輸送至產品罐10中,此時液體羰基硫的流量20.47kg/h、壓力0.87mpa(含cos約99.9999%,h2s約0.24ppm,co小于0.01ppm,co2約0.05ppm,cs2小于0.01ppm,h2o小于0.1ppm,空氣小于0.1ppm,hcl小于0.01ppm及少量其他低沸點雜質),即得精制提純的液體羰基硫。
74.綜上所述,本發明采用多級精餾塔常溫精餾脫除h2s和h2o、cs2及微量氧氮,無需采用低溫法脫除cs2,通過較低的低能耗獲得高純產品;此外,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統實現循環使用,達到能量綜合利用。所以,本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。
75.上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效,而非用于限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本發明的權利要求所涵蓋。

技術特征:


1.一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于,所述羰基硫精制提純系統包括:原料罐(1);汽提機構,所述汽提機構包括若干個依次連接的汽提塔;每個所述汽提塔的頂部均與對應的冷凝分離機構連接;一端的汽提塔與所述原料罐(1)的頂部連接,另一端的汽提塔通過冷凝分離機構與產品罐(10)連接;每個所述汽提塔的底部均與對應的再沸器連接;其中,所述再沸器的熱源均與加熱系統通過管道連通,所述冷凝分離機構的冷源均與冷凝系統通過管道連通,所述冷凝系統的冷卻介質與所述加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統連通。2.根據權利要求1所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述冷卻介質循環系統包括冷卻塔(17)和水泵(18),所述冷卻塔(17)與水泵(18)連接;所述冷卻塔(17)與所述加熱系統的換熱介質出口連接,所述水泵(18)與所述冷凝系統的冷凝介質入口連接,所述加熱系統的換熱介質入口與所述冷凝系統的冷卻介質出口連接。3.根據權利要求1所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述汽提機構包括第一汽提塔(3)和第二汽提塔(4),所述第一汽提塔(3)的上部與所述原料罐(1)的頂部連接,所述第一汽提塔(3)的底部與所述第二汽提塔(4)的底部通過管道連接。4.根據權利要求3所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述第一汽提塔(3)的頂部與第一塔頂冷凝器(5)連接,所述第一塔頂冷凝器(5)與第一塔頂分離器(6)連接,所述第一塔頂分離器(6)的出液端與所述第一汽提塔(3)頂部連接;所述第一汽提塔(3)的底部與第一再沸器(7)連接;所述第二汽提塔(4)的頂部與第二塔頂冷凝器(8)連接,所述第二塔頂冷凝器(8)與第二塔頂分離器(9)連接,所述第二塔頂分離器(9)的出液端均與所述第二汽提塔(4)頂部和所述產品罐(10)連接,所述第二汽提塔(4)的底部與第二再沸器(11)連接,所述第二汽提塔(4)與第二再沸器(11)之間安裝有排污管(12)。5.根據權利要求4所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述冷凝系統包括第一壓縮機(13)、第二壓縮機(14)、第一冷凝器(15)、第二冷凝器(16),所述第一壓縮機(13)與所述第一塔頂冷凝器(5)的冷源出口連接,所述第一壓縮機(13)與所述第一冷凝器(15)連接,所述第一冷凝器(15)與所述第一塔頂冷凝器(5)的冷源入口連接;所述第二壓縮機(14)與所述第二塔頂冷凝器(8)的冷源出口連接,所述第二壓縮機(14)與所述第二冷凝器(16)連接,所述第二冷凝器(16)與所述第二塔頂冷凝器(8)的冷源入口連接;所述加熱系統包括壓力泵(19)、熱交換器(20)和加熱器(21),所述第一再沸器(7)、第二再沸器(11)的熱源出口均與壓力泵(19)連接,所述壓力泵(19)與熱交換器(20)連接,所述熱交換器(20)與加熱器(21)連接,所述加熱器(21)均與第一再沸器(7)、第二再沸器(11)的熱源入口連接。6.根據權利要求5所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述冷卻介質循環系統包括冷卻塔(17)和水泵(18),所述冷卻塔(17)與水泵(18)連接;所述冷卻塔(17)與熱交換器(20)的換熱介質出口連接,所述水泵(18)均與所述第一冷凝器(15)和第二冷凝器(16)的冷卻介質入口連接,所述第一冷凝器(15)和第二冷凝器(16)的冷卻介質出口均與所述熱交換器(20)的換熱介質入口連接。
7.根據權利要求6所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述原料罐(1)的底部與羰基硫增壓汽化器(2)的連接,所述羰基硫增壓汽化器(2)的熱源出口與所述壓力泵(19)連接,所述羰基硫增壓汽化器(2)的熱源入口與所述加熱器(21)連接。8.根據權利要求1~7任一項所述的一種低能耗的羰基硫精制提純系統,其特征在于:所述原料罐(1)的底部與羰基硫增壓汽化器(2)的入口連接,所述羰基硫增壓汽化器(2)的出口與所述原料罐(1)的頂部連接。9.一種低能耗的羰基硫精制提純方法,其特征在于,所述羰基硫采用權利要求1~8任一項所述的羰基硫精制提純系統進行精制提純,包括:原料罐(1)中的羰基硫輸送至汽提機構中,汽提塔底部的液態羰基硫輸送至再沸器中汽化,汽化后再輸送至相應的汽提塔中;汽提塔頂部的液態羰基硫輸送至冷凝分離機構中冷凝,將液態羰基硫輸送至相應的汽提塔中,末端的冷凝分離機構得到的液態羰基硫輸送至產品罐(10)中,即得。10.根據權利要求9所述的一種低能耗的羰基硫精制提純方法,其特征在于,包括如下步驟:步驟一、原料罐(1)頂部的羰基硫氣體輸送至第一汽提塔(3)的上部進行精餾,第一汽提塔(3)的羰基硫氣體進入第一塔頂冷凝器(5)并被冷凝為液體,之后輸送至第一塔頂分離器(6),第一塔頂分離器(6)的液體羰基硫回到第一汽提塔(3)的塔頂;步驟二、第一汽提塔(3)底部的液體羰基硫進入第二汽提塔(4)下部進行精餾,第二汽提塔(4)的底部液體羰基硫進入第二再沸器(11)中,生成的羰基硫氣體輸送至第二汽提塔(4)底部;步驟三、第二汽提塔(4)塔頂的羰基硫氣體進入第二塔頂冷凝器(8)并被冷卻為液體羰基硫,之后輸送至第二塔頂分離器(9)中,第二塔頂分離器(9)的液體羰基硫回流至第二汽提塔(4)的塔頂,直至第二塔頂分離器(9)中液體羰基硫的純度≥99.999%后,第二塔頂分離器(9)的液體羰基硫輸送至產品罐(10)中,即得。

技術總結


本發明涉及氣體純化技術領域,特別是涉及一種低能耗的羰基硫精制提純系統及羰基硫精制提純方法,羰基硫精制提純系統包括:汽提機構包括若干個依次連接的汽提塔;每個汽提塔的頂部均與對應的冷凝分離機構連接;一端的汽提塔與原料罐的頂部連接,另一端的汽提塔通過冷凝分離機構與產品罐連接;每個汽提塔的底部均與對應的再沸器連接;再沸器的加熱系統與冷凝分離機構的冷凝系統通過冷卻介質循環系統連通。本發明解決現有技術中羰基硫純化難度大且能耗高的問題。本發明采用多級精餾塔常溫精餾脫除雜質,無需采用低溫法脫除,通過較低的低能耗獲得高純產品;此外,冷凝系統的冷卻介質與加熱系統的換熱介質通過冷卻介質循環系統實現循環使用。實現循環使用。實現循環使用。


技術研發人員:

周大榮

受保護的技術使用者:

上海啟元氣體發展有限公司

技術研發日:

2021.05.21

技術公布日:

2022/11/22


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