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二硫化碳/硫化氢产品的工艺技术

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二硫化碳/硫化氢产品的工艺技术

1.  二硫化碳产品

英文名:Carbon Disulfide, CAS 登录号: 75-15-0,分子式:CS2,熔点:-112~-111℃,沸点:46.2℃,无色至淡黄色液体。

主要用途:主要作为制造黏胶纤维、玻璃纸、杀虫剂、氯化硫的溶剂、黄原酸盐、防腐蚀剂、航空的润滑剂、杀菌剂中间体、橡胶硫化促进剂。也是检验分析用的溶剂。也用于提取油脂。也是生产人造丝、赛璐玢、四氯化碳、农药杀菌剂、橡胶助剂的原料;二硫化碳是优良的溶剂;可用作羊毛去脂剂、衣服去渍剂、金属浮选剂、油漆和清漆的脱膜剂、航空煤油添加剂等。

下游产品:硫氰化钠、硫氰酸钙、硫氰酸铵、硫氰酸钾、不溶性硫磺、四氯化碳、对溴苯酚、甲硫醇钠、N-甲基-1-甲硫基-2-硝基乙烯胺、半胱胺盐酸盐、荒酸二甲酯、甲硫四氮唑、40%杀扑磷乳油、叶青双可湿性粉剂(20%)、稻瘟灵乳油。

市场规模:2020年全球总产能约128万吨,2021年全球总产能约136万吨。


2.  工艺路线

在国内成熟的甲烷硫磺法生产工艺基础上,创造性地采用“高温捕碳+高温换热+一塔精馏”新工艺,该工艺分离工序流程缩短、能耗更低,产品质量更稳定硫化氢纯度高到98%以上,二硫化碳达到国标优级品标准。回收液硫环节安全性能大幅度提升。较国内辽阳瑞兴技术、上海百金技术具有明显的优势,不仅生产成本大幅降低,产品质量更稳定,而且解决了由于回收硫磺夹带二硫化碳引起的一系列安全环保问题。


3.  工艺原理

以天然气、液硫为原料,高温非催化合成二硫化碳、硫化氢工艺。

其主反应原理:edb14e21a924025d29affb9fd1a8e1ae.png

液体硫磺一般以S8存在,随温度的升高,形成S6、S4、S2混合体系,S2完全以气态存在,该过程为吸热。

edd6880c54893289567ee317effddb5e.png该反应为放热过程。

主要副反应为甲烷或C2及以上烃高温裂解,形成碳、放出氢气,为了减少副反应,反应过程硫磺过量,过量比例一般为10-15%。


4.  工艺特点

(1) 二硫化碳产品的分离采用中压单塔精馏技术,一个塔解决产品精脱硫与硫化氢分离,不仅二硫化碳的回收率较低压塔提高2%(年产5万吨二硫化碳计算,每年可以多回收1000吨产品),同时产品的优级率达到100%。单塔的运行,节约了30%的分离设备投资,操作稳定性得到提高、占地面积显著减少;

(2) 二硫化碳过量硫磺采用高温急冷回收技术,不仅解决了回收硫磺带二硫化碳容易着火的问题,同时硫冷凝器长周期运转容易积碳堵塞问题得到根本解决;

(3) 单套装置最大可以实现5万吨/年的产量,投资还可以进一步节省;

(4) 加热炉采用空气预热技术,可以节约10-15%的燃料天然气。

该技术已于2019年在山西鑫途年产7万吨二硫化碳项目成功开车,并已经连续稳定生产3年,各项指标达到国内最好水平。


5.  成套工艺技术包

建议产能10000-50000t/a,根据二硫化碳或硫化氢的需求,可以提供完整工艺技术包。

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