一种二硫化碳的连续化制备方法
【专利说明】
[0001]—、技术领域:本发明属于化工原料合成技术领域。尤其是一种二硫化碳的连续化制备方法。
[0002]二、【背景技术】:二硫化碳，英文名称Carbon disulfide。无色或淡黄色透明液体，有刺激性气味，易挥发，沸点46.5°C。不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。二硫化碳用途较广，作为工业上一种良好的溶剂，又是生产橡胶硫化剂促进剂、农药、医药及化工中间体的基本原料等。
[0003]二硫化碳传统生产方法是在铁增(或电炉)内加入木炭，然后连续加入硫磺，直到木炭反应完的问歇制备方法；然后延续到用焦炭、石油焦、半焦等代替木炭，扩大了原料来源，又降低了成本，但是仍然改变不了间歇化生产的本质，间歇生产二硫化碳存在较大的安全隐患和操作繁琐、成本较高；国内外又有天然气、经类化合物法合成二硫化碳，实现连续化合成及自动化控制，但是天然气或烃类含氢较多，副产较多硫化氢需要回收，是对能源的较大浪费，成本较高。
[0004]木炭法合成二硫化碳主要反应方程式如下:
[0005]C+2 S- — CS2
[0006]天然气法合成二硫化碳主要反应方程式如下:
[0007]CH4+4 S- — CS2+2 H2S
[0008]2 H2S+02- — 2 H20+2 S
[0009]为了利用固体碳原实现二硫化碳的连续化合成，国内不少企业已经开始试探着朝这方向发展。中国专利CN1935643中，将30-200目的碳粉首先加入加热炉内，预热到750-1000摄氏度再导入反映炉内，用惰性气体将碳粉吹起运动起来，再通入硫蒸汽与碳粉反应；中国专利CN1935644中用颗粒细度彡6mm的含碳固体物质，其过程与专利CN1935643中相近似，该系统使用的碳源是炭粒和碳粉的混合物，就是一定要有一定粒度的炭粒存在，在规定的范围内形成对流状态，硫磺蒸汽则是穿过这种流化状态的碳粒间隙部分反应形成二硫化碳，随着时间的延长及连续进入硫蒸汽量的增多，炭粒被逐渐消耗。
[0010]有英国人在19世纪60年代曾经使用焦煤磨成100微米(155目左右)的细粉，切线进入一个下锥形的高温反应器，硫磺迅速气化，煤粉被迅速离心到反应器内壁，下滑到锥底后形成灰渣，从锥底排出，该过程硫磺和煤粉接触不够充分，反应不够彻底，残余碳还要收集重新使用。
三、
【发明内容】
:
[0011](I)发明目的:本发明的目的就是为了提供一种工艺过程及物料配比较合理的二硫化碳的真正连续化生产方法，该方法可以完全实现自动化控制，碳粉反应彻底，总收率较高，安全环保，适合工业化生产。
[0012](2)技术方案:本发明的一种二硫化碳的连续化制备方法是以120_160°C熔融的硫磺和细度为200目以上的碳粉按照一定的比例混合，再经过高压栗及预热后连续喷入高温管式连续反应器，因碳粉细度高，在高温反应器内形成高速平行气流并充分接触反应，生成二硫化碳、少量硫化氢、残余的硫磺气和灰渣一起连续离开反应器，经分离及冷却后得二硫化碳。该方法可以完全实现自动化控制，碳粉反应彻底，总收率较高，安全环保，适合工业化生产。
[0013]下面具体结合工艺条件、物料配比、操作方法，详述工艺流程如下:
[0014]常压下，于配制釜内加入一定量的硫磺(或液硫)升温到120_160°C熔融，搅拌下加入硫磺重量20%的200目以上的碳粉，均匀后通过硫磺计量栗增压，沿着伴热管逐渐预热到500°C左右，最后从一端的喷嘴喷入预先加热到700-900°C的连续管形反应器，通过接触反应10-20秒后，碳粉反应完全，合成气经热交换逐渐降温到200°C以下，再送入冷凝器完全冷凝，分离硫化氢等不凝气后，形成二硫化碳合成液，经精馏后得二硫化碳成品。
[0015](3)技术效果:
[0016]本发明的优点在于，以高细度的碳粉和少过量的硫磺预先熔融混合，经预热后一起进入反应器，碳粉和硫磺蒸汽几乎等速推进，配比恒定、最后反应气一起离开反应系统，实现二硫化碳真正的连续化生产方法，该方法可以完全实现自动化控制，碳粉反应彻底，总收率较高，安全环保，适合工业化生产。
[0017]具体体现在一下几方面:
[0018]1.本发明采用200目以上的高细度碳粉，使得混合进料方便，碳粉表面积大，反应速度加快，反应彻底，有效地提高了收率和劳动效率。
[0019]2.本发明的连续化工艺过程，易于合成气余热的回收利用。
[0020]3.本发明的连续化工艺过程，易于实现自动化控制。
[0021]4.本发明的工艺方法，高温反应阶段不存在灰渣分离，提高了生产的安全性。
[0022]5.本发明的二硫化碳的连续化制备方法使得单套装置生产能力做得比较大。
[0023]6.本发明的优点还体现在由于对以上各优化过程的共同使用，使得该二硫化碳的连续化制备方法非常适合于工业化生产，并且成本很低。
[0024]四、本发明【具体实施方式】如下:
[0025]常压下，于300L的配制釜内加入300kg硫磺，开夹套蒸汽升温到120_160°C熔融，启动搅拌，逐步加入60kg200目以上的煤粉，待煤粉夹带的空气及水汽受热溢出完全，混合料浆均匀后通过夹套保温管、硫磺计量栗增压，以278ML/分钟的速度，沿着内径为1mm的伴热管逐渐预热到500°C左右，最后从一端的喷嘴喷入预先加热到700-900°C的内径为15mm长150米的管形反应器，通过接触反应10-20秒后，碳粉反应完全，合成气从另一头离开反应器，经热交换逐渐降温到200°C以下，再送入冷凝器完全冷凝，尾气用碱液吸收，经过约10小时左右，进料完毕，共收集冷凝液339kg，取800g均匀冷凝液于100ml烧瓶内，通过刺型分馏柱分馏，收集45.50C -46.6°C馏分71 lg，计算总收率84.57%。
【主权项】
1.一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于以恪融的硫磺和高细度碳粉按照一定的比例混合后，经过高压栗及预热后连续喷入高温管式连续反应器，在高温反应器内形成平行推进的高速气流并充分接触反应，然后生成二硫化碳、少量硫化氢和残余的硫磺、灰分等一起连续离开反应器，经分离及冷却后得二硫化碳。本工艺实现二硫化碳真正的连续化生产，自动化程度高，安全环保，节能降耗，质量好成本低，能用于工业化生产。2.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于其使用碳粉来源包括但不仅限于煤粉、焦炭粉、木炭粉、石油焦粉等。3.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于其使用碳粉的目数彡200目。4.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于碳粉和硫磺先混合熔合，配制成可以用液体输送设备输送的流体，再一起进入高温管式连续反应器。5.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于所述的高温管式连续反应器为直管形、螺旋管形、串联的直管形或由较大容器分割成的串联管道等。6.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的制备方法其特征在于所述的高温管式连续反应器内控制温度为600-1200°C，其中优选700-900°C。7.根据权利要求1所述的一种二硫化碳的连续化制备方法其特征在于所述的携带碳粉的高速气流表观线速度在2-60米/秒，其中优选5-20米/秒。
【专利摘要】本发明属于化工原料合成技术领域，公开了二硫化碳的连续化制备方法，包括以下过程：熔融的硫磺和碳粉按照一定的比例混合后，经过高压泵及预热后连续打入高温管式连续反应器，在反应器内形成平行推进的高速气流并充分接触反应后，生成二硫化碳、少量硫化氢和残余的硫磺、碳粉灰渣一起从反应器另一头连续离开反应器，经分离及冷却后得二硫化碳。本工艺实现二硫化碳真正的连续化生产，自动化程度高，安全环保，节能降耗，质量好成本低，能用于工业化生产。
【IPC分类】C01B31/26
【公开号】CN105621413
【申请号】CN201410660757
【发明人】王兴路
【申请人】王兴路
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月7日