[发明专利]一种以煤层气为原料合成二硫化碳的方法

权利要求书

1.一种以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）固体硫磺通过熔硫槽用蒸汽间接加热为液硫，通过液硫泵将液硫泵入过滤器，经过滤器过滤后得到澄清纯净的液态硫，其含量为99.8%，经硫计量泵加压进入加热反应炉；

（2）液硫与煤层气在加热反应炉内反应产生二硫化碳和硫化氢过程气体并通过反应器进一步反应；

（3）未反应完的硫磺冷凝为液态，进入捕硫器，捕集后的液态硫经过受硫器进行蒸煮，受硫器蒸煮出来的气态二硫化碳进入捕硫器，液态硫进入闪蒸器，液态硫在液硫闪蒸器内进行进一步蒸煮，气体进入水封回收二硫化碳，液态硫放入熔硫槽；

（4）捕硫器过程气进入二硫化碳水冷凝器，气体通过二硫化碳水冷凝器将二硫化碳冷凝为液态，二硫化碳水冷凝器气体进入二硫化碳盐水冷凝器，进行进一步低温冷却，将液态二硫化碳中硫化氢分离；

（5）液态二硫化碳进入精制脱硫塔，气体进入硫化氢水冷和硫化氢盐冷，通过低温冷却后，液态二硫化碳进入蒸馏塔，蒸馏塔将二硫化碳中的不凝性气体蒸出，二硫化碳液体被硫化氢水冷和盐冷低温冷却后进入库区储罐；

（6）二硫化碳盐冷中硫化氢气体进入克劳斯硫化氢缓冲罐，再进入克劳斯燃烧炉进行燃烧反应回收硫磺，硫化氢盐冷气体进入水封回收二硫化碳，气体进入克劳斯灼烧炉经灼烧，转化有毒尾气，再采取双钙法脱硫技术生成硫酸钙，从而实现硫的回收和循环利用。

2.根据权利要求1所述的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，其特征在于：选取煤层气甲烷的摩尔含量为96％以上的混合气，按照该混合气中的碳与硫磺的摩尔比为1∶2-3的原料配比进行配料。

3.根据权利要求2所述的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，其特征在于：将甲烷与硫磺蒸气混合, 使甲烷气相在两个串联无催化剂的固定床反应器中进行硫化反应。

4.在无硅胶、氧化铝或铝矾土等催化剂时加热到650-700℃，即得到含二硫化碳的混合气体，回收未反应的硫磺、甲烷以及杂质硫化氢后,冷凝得二硫化碳产品。

5.根据权利要求5所述的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，其特征在于：对工艺尾气中的CS₂采用二硫化碳液体被硫化氢水冷和盐冷低温冷却的方法进入库区储罐，提高产品收率，从而相应地降低产品能耗。

6.根据权利要求6所述的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，其特征在于：将附产的H₂S转化为硫，而对于未转化的硫化氢以及残留在尾气中的其他硫化物在克劳斯炉中高温煅烧可以几乎全部转化为毒性较小的SO₂，再采取双钙法脱硫技术生成硫酸钙（石膏），从而实现硫的回收和循环利用，使经济效益达到最大化。