一、技术来源
本技术为天津渤化工程有限公司低压非催化天然气法生产二硫化碳工程新技术。本技术利用国内外基础设计数据，结合本公司相似工程项目的设计经验，通过消化吸收国内外二硫化碳生产技术的相关研究资料，并进一步优化，研究出低压非催化天然气法生产二硫化碳工程新技术设计方案，为我国二硫化碳行业发展提供了强有力技术保障。
二、基本原理
(1)本技术采用加热炉为管式炉，炉管的加热热源是利用燃料天然气进入炉膛侧壁燃烧器内与空气燃烧产生的辐射热和对流热。整个过程甲烷转化率达98%~99%。
(2)本技术硫回收工序，在新型氧化铝基催化剂的作用下，在三级反应器中分别进行三级催化反应、四级冷凝、四级除沫、二级捕硫器捕硫，获得高纯度的液硫，硫回收率可达95%~97%，返回二硫化碳制备工段作为原料循环使用。生产过程所产生的余热蒸汽满足二硫化碳生产的需要。
(3)本技术中，二硫化碳成品罐除水封保护外，还在罐顶设计氮封+阻火呼吸阀+泄压人孔(利用设定压力不同逐级启用)等措施可使罐内气体空间无可燃气体避免可燃气体无组织排放，增加罐体自身安全可靠性。同时在罐体进料出料处增加联锁切断阀，罐体顶部增加远传液位及界面计，当液面超高或超低时实现联锁切断进料或出料。
(4)本技术优化了生产装置余热锅炉设备结构，有效减少了水汽夹带。系统增加了锅炉连续及间歇排污系统及排污罐，以减少锅炉水对汽包腐蚀作用。
三、工艺过程
本技术是以天然气与硫磺非催化生产二硫化碳，是在一定压力，一定温度，硫过量的条件下进行绝热反应，在等压下捕集过量硫和二硫化碳，液体二硫化碳逆流洗涤捕集残硫，可获得高转化率和高收率。
生产工艺分为四个工段：制备、精馏、硫回收、尾气处理。
四、技术特点
本技术具有流程简化，设备结构简单，设备使用寿命长，生产系统不发生堵塞，操作安全稳定等特点，并实现了DCS自动控制连续化生产。粗品二硫化碳与硫化氢分离后，接着进入精馏装置，通过精馏后，获得高纯度二硫化碳，产品质量达到中国GB/T1615-2008标准。分离出来的硫化氢接着进入克劳斯硫回收装置，使硫化氢氧化还原成硫，直接用于生产。
五、技术水平
本技术采用低压非催化-精馏工艺，产能6万吨/年，为国内首创。本技术紧跟国家最新产业政策，促进了二硫化碳行业节能减排、淘汰落后和结构调整，引导行业健康发展。本技术成熟、先进、可靠，产品质量达到国内先进水平。
六、能源消耗
本技术能耗主要为一次水、电、天然气。吨产品综合能耗，折标准煤640千克标煤(含原料消耗)，符合《二硫化碳行业准入条件》对能源消耗的要求。应用本技术项目综合能耗均达到国内先进水平。
七、节能减排状况
本技术从工艺路线、电气设备方面采取措施，工艺生产中尽量利用重力流输送物料，生产过程中的热源、冷源资源利用做到梯级利用，强化热利用措施。本技术降低了原料消耗，蒸汽冷凝水全部回收，降低了用水消耗，从而降低产品综合能耗，实现了节能减排。
八、技术应用条件
适用于国内及国外低压非催化天然气法二硫化碳行业。
九、应用实例
该技术已成功应用于汾阳市星宇、攸县华升化工、鹤壁昌业化工等多套二硫化碳项目。
十、经济效益等
根据已建成项目的成熟经验，二硫化碳项目均取得良好的经济和社会效益，项目具有较强的抗风险能力，其中项目达产后第一年的盈亏平衡点66.48%，达产年最后一年的盈亏平衡点为45.71%。项目投产后所得税后内部收益率为57.32%，大于行业基准收益率12%，项目的财务经济效益能够满足投资者的要求。
(来源：中国石油和化工勘察设计协会) |
