去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法及其装置。
【背景技术】
[0002]氯化亚砜是一种常用的氯化剂，因反应副产物只有二氧化硫和氯化氢两种气体，便于与目的产物分离，广泛应用于医药、农药、染料及食品添加剂等的合成与生产，近年来在锂电池行业也得到了广泛应用。随着氯化亚砜用途的不断扩大，对它的质量要求也越来越尚。
[0003]二氯化硫是二氧化硫气相法合成氯化亚砜的原料，也是氯化亚砜粗品中的一个杂质，反应式为:C12+SC12+S02= 2S0C1 2。二氯化硫为红褐色，沸点为59°C，氯化亚砜为无色，沸点为79°C，微量的二氯化硫就会影响氯化亚砜产品的颜色。由于二者沸点相近，很难用精馏的方法将二氯化硫从氯化亚砜中较彻底的除去。
[0004]通常的做法是，采用化学的方法，使二氯化硫与硫磺反应，转化为一氯化硫，反应式为:SC12+S = S2Cl20后者的沸点为136°C，与氯化亚砜的沸点相差较大，可以比较容易地通过精馏分开。
[0005]具体的做法是，氯化亚砜粗品从粗品接收罐被打入配硫罐，再往配硫罐内加入液体硫磺，使二氯化硫与硫磺反应转化为一氯化硫。过量的硫磺会造成管道、阀门及栗等的堵塞，因此加入到配硫罐内的硫磺是欠量的，即经过配硫后氯化亚砜粗品中仍含有I?3%的二氯化硫未转化为一氯化硫。
[0006]配硫后的氯化亚砜粗品进入精馏塔进行精馏分离，精馏塔的塔顶压力控制在O?1kPa0高沸点的一氯化硫从塔Il排出，沸点较低的氯化亚砜和二氯化硫从塔顶排出。
[0007]在已经公开的专利CN103130197A、CN101284650和US2431823中，发明人均提到了在精馏塔的顶部设置硫磺罐去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫。但上述专利均存在以下问题:
[0008](I)没有给出二氯化硫与固体硫磺反应转化为一氯化硫的具体条件，无法确保二氯化硫去除完全。
[0009](2)装置停车后再开车时，由于管道、过硫罐及其中的固体硫磺等温度的降低，致使部分气体产生冷凝，冷凝下来的物料会将固体硫磺冲带到过硫罐底部，造成管路堵塞，这种现象在冬季尤其明显。精馏塔负荷出现大的波动时，也会造成冲带现象的发生。上述专利中，发明人把过硫罐设置在塔顶，这样被冲带下来的固体硫磺可以直接进入精馏塔，用塔内的二氯化硫将其反应掉，基本上能解决管路堵塞的问题。但冲带现象严重时，仍会造成精馏塔底部管路甚至塔内填料的堵塞。而且把过硫罐设置在二十多米高的塔顶，补加硫磺十分不便。
[0010](3)上述专利中，向过硫罐中补加硫磺时必须停车，将过硫罐内的压力排至尾气吸收系统后方可进行，无法实现连续化生产。
【发明内容】
[0011]针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法，能够将氯化亚砜中所含的二氯化硫降低到0.004%以下，达到行业标准中优等品1#颜色的要求；本发明同时提供其装置。
[0012]本发明所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法如下:
[0013]精馏塔顶部蒸出的含二氯化硫I?3%的氯化亚砜气体升温后进入过硫罐反应。
[0014]其中:
[0015]所述的升温为升温至80?90°C，提高二氯化硫与硫磺的反应温度，确保反应完全。
[0016]所述的过硫罐内部设有颗粒硫磺固定床，固定床床层高度为600?800mm，过硫罐直径尺寸满足氯化亚砜气体在床层内的停留时间不低于0.1秒，保证二氯化硫与硫磺反应完全。过厚的硫磺床层和/或过小的过硫罐直径还会造成硫磺床层阻力增大，使精馏塔压力升尚O
[0017]所述的颗粒硫磺固定床，加入固定床内的硫磺颗粒初始粒径为2?5mm。
[0018]所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的装置，包括粗品接收罐，粗品接收罐通过管线与配硫罐、精馏塔、加热器、过硫罐依次相连，配硫罐顶部设液硫线。
[0019]所述的过硫罐顶部通过管线连接有硫磺加料罐，过硫罐与硫磺加料罐之间的管线上设球形阀门。打开球形阀门，硫磺加料罐内的硫磺颗粒靠重力流入过硫罐内，使过硫罐内的硫磺层高度时刻保持600?800mm，保证了生产的连续。补加完毕后，打开硫磺加料罐上部去尾气的排空阀，排至微负压后，再向硫磺加料罐内加满硫磺，关闭排空阀，进入下一个循环。
[0020]所述的过硫罐底部与粗品接收罐、配硫罐分别相连。当装置停车后再开车或者精馈塔负荷波动大造成物料冲带硫磺时，用来自粗品接收罐的粗品将被冲带下来的硫磺颗粒反应掉，之后打入配硫罐。在此基础上，过硫罐可根据需要设置在任意需要的高度，方便硫磺补加。
[0021]反应式为:SC12+S= S2C12。
[0022]所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法具体步骤如下:
[0023]氯化亚砜粗品从粗品接收罐被打入配硫罐，再经液硫线往配硫罐内加入液体硫磺，使二氯化硫与硫磺反应转化为一氯化硫。配硫后的氯化亚砜粗品进入精馏塔进行精馏分离，高沸点的一氯化硫从塔釜排出，沸点较低的氯化亚砜和二氯化硫从塔顶排出。精馏塔顶部蒸出的含二氯化硫I?3%的氯化亚砜气体经加热器升温后从过硫罐底部一侧进入与床层内的硫磺颗粒反应转化为高沸点的一氯化硫。
[0024]综上所述，本发明的有益效果如下:
[0025](I)本发明能够将氯化亚砜中所含的I?3%的二氯化硫降低到0.004%以下，达到了行业标准中优等品1#颜色的要求。
[0026](2)本发明解决了装置停车后再开车或者精馏塔负荷波动大时物料冲带造成的过硫罐底部管道堵塞的难题，可将过硫罐放置于任意需要的高度，方便硫磺补加。
[0027](3)本发明通过设置硫磺加料罐，实现了连续化生产。
【附图说明】
[0028]图1是本发明装置的结构示意图；
[0029]图中:1、粗品接收罐；2、配硫罐；3、精馏塔；4、加热器；5、过硫罐；6、球形阀门；7、
硫磺加料罐；8、液硫线。
【具体实施方式】
[0030]以下结合实施例对本发明做进一步描述。
[0031]本实施例1-3均采用以下装置:
[0032]如图1所示，所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的装置，包括粗品接收罐1，粗品接收罐I通过管线与配硫罐2、精馏塔3、加热器4、过硫罐5依次相连，配硫罐2顶部设液硫线8。
[0033]所述的过硫罐5顶部通过管线连接有硫磺加料罐7，过硫罐5与硫磺加料罐7之间的管线上设球形阀门6。
[0034]所述的过硫罐5底部与粗品接收罐1、配硫罐2分别相连。
[0035]实施例1
[0036]氯化亚砜粗品从粗品接收罐I被打入配硫罐2，再经液硫线8往配硫罐2内加入液体硫磺，使二氯化硫与硫磺反应转化为一氯化硫，配硫后的粗品氯化亚砜中含二氯化硫测得为2.3%，打入精馏塔3在塔顶压力为4kPa的条件下进行精馏分离，塔顶分离出的氯化亚砜与二氯化硫进入加热器4，温度升高到85°C，从过硫罐5底部进入，经过700mm高的硫磺床层后，测得过硫罐5顶部产品氯化亚砜中二氯化硫的含量为0.003%，达到了行业标准中优等品1#颜色的要求。
[0037]其中，所述的过硫罐5直径为1200mm ;所述的硫磺床层，硫磺颗粒初始粒径为2?3mm ο
[0038]实施例2
[0039]氯化亚砜粗品从粗品接收罐I被打入配硫罐2，再经液硫线8往配硫罐2内加入液体硫磺，使二氯化硫与硫磺反应转化为一氯化硫，配硫后的粗品氯化亚砜中含二氯化硫测得为2.0%，打入精馏塔3在塔顶压力为7kPa的条件下进行精馏分离，塔顶分离出的氯化亚砜与二氯化硫进入加热器4，温度升高到88°C，从过硫罐5底部进入，经过790mm高的硫磺床层后，测得过硫罐5顶部产品氯化亚砜中二氯化硫的含量为0.0025%，连续运行2个小时后，硫磺床层高度变为650mm，测得过硫罐5顶部产品氯化亚砜中二氯化硫的含量为0.0035%。打开球形阀门6，从硫磺加料罐7向过硫罐5内补加硫磺颗粒，补加至床层高度为800mm，补加完毕后，打开硫磺加料罐7上部去尾气的排空阀，排至微负压后，再向硫磺加料罐7内加满硫磺，关闭排空阀，进入下一个循环。
[0040]其中，所述的过硫罐5直径为1400mm ;所述的硫磺床层，硫磺颗粒初始粒径为4?5mm ο
[0041]实施例3
[0042]氯化亚砜粗品从粗品接收罐I被打入配硫罐2，再经液硫线8往配硫罐2内加入液体硫磺，使二氯化硫与硫磺反应转化为一氯化硫，配硫后的粗品氯化亚砜中含二氯化硫测得为1.5%，打入精馏塔3在塔顶压力为9kPa的条件下进行精馏分离，塔顶分离出的氯化亚砜与二氯化硫进入加热器4，温度升高到81°C，从过硫罐5底部进入，经过750mm高的硫磺床层后，测得过硫罐5顶部产品氯化亚砜中二氯化硫的含量为0.0032%，达到了行业标准中优等品1#颜色的要求。
[0043]其中，所述的过硫罐5直径为1600_ ;所述的硫磺床层，硫磺颗粒初始粒径为3?5mm ο
[0044]当装置停车后再开车或者精馏塔3负荷波动大造成物料冲带硫磺时，用来自粗品接收罐I的粗品将被冲带下来的硫磺颗粒反应掉，之后打入配硫罐2。
【主权项】
1.一种去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法，其特征在于:精馏塔(3)顶部蒸出的含二氯化硫1?3%的氯化亚砜气体升温后进入过硫罐(5)反应。2.根据权利要求1所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法，其特征在于:所述的升温为升温至80?90°C。3.根据权利要求1所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法，其特征在于:所述的过硫罐(5)内部设有颗粒硫磺固定床，固定床床层高度为600?800mm，过硫罐(5)直径尺寸满足氯化亚砜气体在床层内的停留时间不低于0.1秒。4.根据权利要求3所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法，其特征在于:所述的颗粒硫磺固定床，加入固定床内的硫磺颗粒初始粒径为2?5mm。5.一种权利要求1-4任一所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的装置，包括粗品接收罐(1)，其特征在于:粗品接收罐(1)通过管线与配硫罐(2)、精馏塔(3)、加热器(4)、过硫罐(5)依次相连，配硫罐(2)顶部设液硫线(8)。6.根据权利要求5所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的装置，其特征在于:所述的过硫罐(5)顶部通过管线连接有硫磺加料罐(7)，过硫罐(5)与硫磺加料罐(7)之间的管线上设球形阀门(6)。7.根据权利要求5所述的去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的装置，其特征在于:所述的过硫罐(5)底部与粗品接收罐(1)、配硫罐(2)分别相连。
【专利摘要】本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种去除氯化亚砜中的杂质二氯化硫的方法及其装置。所述方法为：精馏塔顶部蒸出的含二氯化硫1～3％的氯化亚砜气体升温后进入过硫罐反应，所述装置包括粗品接收罐，粗品接收罐通过管线与配硫罐、精馏塔、加热器、过硫罐依次相连，配硫罐顶部设液硫线。本发明能够将氯化亚砜中所含的1～3％的二氯化硫降低到0.004％以下，达到了行业标准中优等品1#颜色的要求；解决了过硫罐底部管道堵塞的难题，实现了连续化生产。
【IPC分类】C01B17/45
【公开号】CN105347312
【申请号】CN201510933087
【发明人】张善民, 毕义霞, 谢圣斌, 孙丰春, 李志忠, 王志国
【申请人】山东凯盛新材料有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月14日