[发明专利]一种以煤层气为原料合成二硫化碳的方法

说明书

一种以煤层气为原料合成CS₂的方法涉及一种化工生产方法。本发明以煤层气为原料合成二硫化碳的方法提供一种操作安全性好，环境友好，产率较高的CS₂的合成方法，以实现工业化生产和满足人们对CS₂的需求，并可在无催化剂负载的固定床反应器中，使煤层气相在两个串联的固定床反应器中进行CS₂的合成；并能实现硫的回收和循环利用，此技术比较成熟，经济效益达到最大化。

技术领域

本发明涉及一种以煤层气为原料合成CS₂的方法。

背景技术

二硫化碳是一种由含炭物质与硫磺蒸气在高温下反应而成的重要的化工原料，在人造纤维、玻璃纸、农药、四氯化碳、橡胶、冶金选矿、石油炼制及军工等生产部门都有广泛应用。随着我国化学、冶金等工业的迅速发展， 二硫化碳的用途越来越广泛。为了适应这种需要，我国的二硫化碳生产也在不断发展。

我国传统生产二硫化碳采用古老的电炉法，以木炭和硫为原料。这不仅大量消耗森林资源，而且在生产过程中产生有毒有害的H₂S气体、工艺古老、落后、生产效率低、条件差，不利于环境保护，属于已被淘汰的生产路线。目前，以天然气为原料代替木炭生产二硫化碳的方法是目前国内外首选的先进的生产路线，国外普遍采用三种技术，即美国的FMC技术(Food Machinary and Chemical Co.)、Staufer技术和PPG技术，其中FMC技术是目前天然气法生产二硫化碳的一种比较先进的技术。此外还有法国布洛吉公司(Progil)以丙烯为原料的生产技术，由于以丙烯为原料不如用煤层气优越，很少采用。但是，目前采用的高压催化, 低压催化工艺技术，催化剂要用硅胶、活性氧化铝、硅藻土、矾土胶、铝土矿等, 温度范围在500-700℃，但是流程特别提到使用催化剂时对原料要预处理, 使煤层气中C ₃烃含量不得超过4 % ，C₄烃含量不得超过0.7% ; 硫磺的含碳杂质也有所规定。若原料不符合要求，生成的聚硫化合物会积聚在催化剂上造成催化剂“ 中毒” , 结焦堵塞, 使反应不能继续进行，而且对煤层气中的甲烷摩尔浓度要求较高。因此非催化反应流程可避免以上弊病,对原料煤层气要求也没有催化反应那样严格，实现以煤层气和硫的非催化反应生产二硫化碳,试验研究确保了连续化安全的工艺技术，从而使系统长时间运转，不析碳, 不结焦堵塞, 并获得高转化率。但是目前的高压非催化工艺和低压非催化工艺技术，也都存在着不同的苛刻的条件。如由于冷凝效果差异，不凝气中CS₂的含量升高，造成物料人为流失，产品产率下降，以及尾气处理都造成了单位能耗高。因此为解决这些问题，我们采用无催化剂负载的合成技术来实现CS₂的合成是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作安全性好，环境友好，产率较高的CS₂的合成方法，以实现工业化生产和满足人们对CS₂的需求，并可在无催化剂负载的固定床反应器中，使煤层气相在两个串联的固定床反应器中进行CS₂的合成；并能实现硫的回收和循环利用，此技术比较成熟，经济效益达到最大化的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法。

本发明所述的以煤层气为原料合成二硫化碳的方法，是采用以下技术方案来实现：

一种以煤层气为原料合成CS₂的方法包括以下步骤：

（1）固体硫磺通过熔硫槽用蒸汽间接加热为液硫，通过液硫泵将液硫进入过滤器，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；