一、技術來源
本技術為天津渤化工程有限公司低壓非催化天然氣法生產二硫化碳工程新技術。本技術利用國內外基礎設計數據，結合本公司相似工程項目的設計經驗，通過消化吸收國內外二硫化碳生產技術的相關研究資料，并進一步優化，研究出低壓非催化天然氣法生產二硫化碳工程新技術設計方案，為我國二硫化碳行業發展提供了強有力技術保障。
二、基本原理
(1)本技術采用加熱爐為管式爐，爐管的加熱熱源是利用燃料天然氣進入爐膛側壁燃燒器內與空氣燃燒產生的輻射熱和對流熱。整個過程甲烷轉化率達98%~99%。
(2)本技術硫回收工序，在新型氧化鋁基催化劑的作用下，在三級反應器中分別進行三級催化反應、四級冷凝、四級除沫、二級捕硫器捕硫，獲得高純度的液硫，硫回收率可達95%~97%，返回二硫化碳制備工段作為原料循環使用。生產過程所產生的余熱蒸汽滿足二硫化碳生產的需要。
(3)本技術中，二硫化碳成品罐除水封保護外，還在罐頂設計氮封+阻火呼吸閥+泄壓人孔(利用設定壓力不同逐級啟用)等措施可使罐內氣體空間無可燃氣體避免可燃氣體無組織排放，增加罐體自身安全可靠性。同時在罐體進料出料處增加聯鎖切斷閥，罐體頂部增加遠傳液位及界面計，當液面超高或超低時實現聯鎖切斷進料或出料。
(4)本技術優化了生產裝置余熱鍋爐設備結構，有效減少了水汽夾帶。系統增加了鍋爐連續及間歇排污系統及排污罐，以減少鍋爐水對汽包腐蝕作用。
三、工藝過程
本技術是以天然氣與硫磺非催化生產二硫化碳，是在一定壓力，一定溫度，硫過量的條件下進行絕熱反應，在等壓下捕集過量硫和二硫化碳，液體二硫化碳逆流洗滌捕集殘硫，可獲得高轉化率和高收率。
生產工藝分為四個工段：制備、精餾、硫回收、尾氣處理。
四、技術特點
本技術具有流程簡化，設備結構簡單，設備使用壽命長，生產系統不發生堵塞，操作安全穩定等特點，并實現了DCS自動控制連續化生產。粗品二硫化碳與硫化氫分離后，接著進入精餾裝置，通過精餾后，獲得高純度二硫化碳，產品質量達到中國GB/T1615-2008標準。分離出來的硫化氫接著進入克勞斯硫回收裝置，使硫化氫氧化還原成硫，直接用于生產。
五、技術水平
本技術采用低壓非催化-精餾工藝，產能6萬噸/年，為國內首創。本技術緊跟國家最新產業政策，促進了二硫化碳行業節能減排、淘汰落后和結構調整，引導行業健康發展。本技術成熟、先進、可靠，產品質量達到國內先進水平。
六、能源消耗
本技術能耗主要為一次水、電、天然氣。噸產品綜合能耗，折標準煤640千克標煤(含原料消耗)，符合《二硫化碳行業準入條件》對能源消耗的要求。應用本技術項目綜合能耗均達到國內先進水平。
七、節能減排狀況
本技術從工藝路線、電氣設備方面采取措施，工藝生產中盡量利用重力流輸送物料，生產過程中的熱源、冷源資源利用做到梯級利用，強化熱利用措施。本技術降低了原料消耗，蒸汽冷凝水全部回收，降低了用水消耗，從而降低產品綜合能耗，實現了節能減排。
八、技術應用條件
適用于國內及國外低壓非催化天然氣法二硫化碳行業。
九、應用實例
該技術已成功應用于汾陽市星宇、攸縣華升化工、鶴壁昌業化工等多套二硫化碳項目。
十、經濟效益等
根據已建成項目的成熟經驗，二硫化碳項目均取得良好的經濟和社會效益，項目具有較強的抗風險能力，其中項目達產后第一年的盈虧平衡點66.48%，達產年最后一年的盈虧平衡點為45.71%。項目投產后所得稅后內部收益率為57.32%，大于行業基準收益率12%，項目的財務經濟效益能夠滿足投資者的要求。
(來源：中國石油和化工勘察設計協會) |
