液态硫的提纯方法技术

一种用含有添加剂的水提纯液态硫的方法，该方法是在低于４００℃的某一温度下，在该温度下硫至少部分为液态，和在从大气压或次大气压到水的超临界压力之间进行．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于用水和含氮的添加剂提纯液态硫的方法。除去液态硫中的杂质，尤其是硫化氢从工艺方面而言是非常重要的，因为在液态硫的处理方面，例如在装载，运输以及以后的使用中，对其中不含硫化氢的要求极其严格。而硫化氢不仅有强烈的毒性而且还导致与氧气形成易爆气体混合物。我们必须考虑到多硫化物，它也溶解于液态硫中，并且与溶解的硫化氢保持热平衡状态，导致新的硫化氢的形成。因此必须解决的问题不仅是除去原始存在的硫化氢，而且还要迅速分解多硫化氢和除去由多硫化氢新生的硫化氢。另外原始液态硫经常含有极细的固体颗粒，例如焦粒，灰粒和其它颗粒。取决于这些颗粒的含量，液态硫常常呈现或多或少的浅灰色。在以后的使用中这种脱色是不方便的。液态硫可以用不同的方法来生产，特别是它可以用克劳斯（Claus）法和类似方法大量生产。液态硫提纯的重要性导致了这一
的广泛发展。所公开的大多数方法，都不能去除必须去除的H2S和H2Sx（多硫化氢）使其在液态硫中的残留量在10ppm以下。在许多已知的方法中，使用某些气体汽提硫化氢，在某些情况下还加入少量的氨。尽管这些方法在某种情况下对去除硫化氢或多硫化氢有明显的效果，但在流过洗提气体的管路中可观察到极难处理的沉淀物。这些沉淀物主要是由铵的化合物引起的。因而在工业规模上实施这些方法时必须克服很大的困难。因此必须扩大设备的尺寸和采用较长的滞留-->时间。在美国专利No3，364，655所叙述的方法中，为了释放硫化氢而把液态硫直接向固体上喷射。根据German    Offenlegungsschrift    No2221022，为使残留的硫化氢或多硫化氢转变为硫，向液态硫中加入二氧化硫和添加剂。Geman    Offenlegungsschrift    No2734619公开了一种方法，即，在以铝为载体的钴或钼催化剂存在的情况下，使用空气中的氧气作为洗提气体，而这种催化剂则使多硫化物分解。经四小时的滞留时间后，使液态硫中含约18ppm的硫化氢和约4ppm的游离多硫化氢。在石英砂或玻璃粉末存在的情况下，多硫化氢的分解叙述于“Zeitschrift    fur    anorganische    Chemie”，255（1947）P.185。根据英国专利No1，402，274，第一步液态硫用克劳斯尾气（Claus-tailgas）处理，然后用NH3处理。第二步用惰性气体进行洗提。在液态硫中残留的硫化氢为7～9ppm。在GermanOffenlegungsschrigtNo2842141中，将液态硫通过石英砂床。同时将液态硫被加入少量NH3的逆流氮气气化。根据此已申请专利的方法，尽管硫化氢的残留量可以达到大于或等于3ppm，但是在工业规模上的研究却表明在设备中，特别是管道内形成极难处理的铵化合物的沉淀。另外石英砂也被带到设备的其它部分。此外还产生不理想的泡沫。因而此研究得出的结论是在工业规模上运用这种方法带来许多难以克服的困难。用水提纯液态硫在美国专利4，002，728中已作过叙述。根据这个专利必须采用2～10级水提纯工艺。所用的水与液态硫的体积比至少为1∶1。（3列，1行）。在实例1～3中，水与硫的比例为2∶3。在权项8中公开的比例为3∶6。-->虽然这个专利中不仅提到了在液态硫中存在硫化氢也提到了存在多硫化氢（化学结合的硫化氢）（实例中1列，59～61行），但是在权项和实例中仅公开了硫化氢的去除。根据这个专利公开的内容，硫化氢可以去除到不能测出的程度（见实例2，49～50行）。但提纯的滞留时间没有公开。化学结合的硫化氢，即多硫化氢在液态硫中与硫化氢保持热平衡状态，这对该领域的技术人员是熟知的。在除去游离的，溶解的硫化氢的同时伴随着从多硫化氢中新硫化氢的形成。对这个美国专利中所叙述的方法，通过对比实验与本专利技术作了比较。在先有技术所叙述的方法中，没有一个能去除原始液态硫中的极细固体颗粒。鉴于这些问题，因此本专利技术的目的是提供一种有效的方法，该方法可以避免先有技术中存在的缺点，特别是避免使用大量的冲洗液，以及使多硫化氢完全分解并在技术上可行的滞留时间内将它们全部去除，另外，这种方法还可以去除原始液态中极细的固体颗粒。本专利技术公开了一种减少溶解在液态硫中的硫化氢和多硫化氢的方法，该方法包括在低于400℃的某一温度下，在该温度下硫至少部分为液态或溶化态和在大气压或次于大气压并低于水的超临界压力下，液态硫的提纯。该方法的特征在于水中含有1ppm到最高为20%（重量）的氨和/或胺和/或铵和的化合物和/或肼，5ppm到10%（重量）更好，而10ppm到5%（重量）最佳，以及水相与液态硫的接触时间为1秒到3小时，1秒到60分钟为最佳。最佳实施方案：混合液态硫和液态水的混合可以在一些装置内进行，这些装置中可以安装某些混合装置如搅拌器，喂料板，静止混合装置，转盘等，也可以安装其-->它装置或分配体如拉希格圈以及类似的填料物质或象石英，陶瓷，焦炭和其它惰性固体材料。但是，混合也可以通过将细水滴喷射入液态硫中进行或相反。特别适用的混合装置是根据混合-澄清器的原理进行操作的。在这些装置中水和硫混合所达到的混合物在澄清器中澄清，使水相与硫分离。此外泵特别适于作混合装置。提纯可以通过一级或几级进行。根据本专利技术通过一级混合能获得很好的结果。一级有效混合后可以用水来清洗。根据温度，滞留时间等其它条件的变化情况可通过多级混合获得更好的效果。从提纯的液态硫中分离出来的清洗水可以循环使用。液态硫和液态水可以以顺流，对流或交叉流等方式相互混合。该过程可以连续或间断进行。用于使液态硫和液态水相接触的那些装置可以具有不同的形状。它们可以是直立园筒状装置，也可以是其它非园筒装置。混合也可以在管中进行，这些管中可以加装混合器，这些管可以垂直或水平安装。这里所叙述的这些装置并不是本专利技术的限定范围，而是进一步说明这些装置的许多变化形式在本专利技术中都是有用的。提纯根据本专利技术，用含有本专利技术的添加剂的少量水已获得了非显而易见的结果，在非常缺的滞留时间内不仅去除了液态硫中的硫化氢，而且分解和去除了多硫化氢（H2Sx）。另外，通常悬浮于原始液态硫中的极细固体颗粒也在很大强度上被除去。因此，根据本专利技术获得了浅色的高纯度硫。虽然一般来说，水是以液态加入（在必要的压力下），它也可以至少一部分以水蒸汽的形式加入，从而所加入的水蒸汽至少一部分在各自混合提纯条件下冷凝。本专利技术的添加剂可以是一种也可以是两种以上的混合物。氨是最-->佳的添加剂。关于添加剂的量，必经考虑到除碳化氢或多硫化氢外在原始硫中通常还会有游离酸。随着游离酸含量的增加，增加添加剂的量是有利的。在实例中已更详尽地说明，本专利技术已使硫化氢和多硫化氢的去除率达到迄今最好的水平。一般地，除本专利技术的添加剂外，另外可以使大量的可溶性化合物溶解于清洗液中，因为这些化合物可能有助于多硫化物的分解或者有助于不同混合提纯过程后液态硫与水之间的相分离。例如这些可溶性化合物可以是许多金属的囟化物，碱金属和碱土金属的氢氧化物以及其它元素的氢氧化物，鏻化物等。这些氢氧化物可以作为液态硫中除硫化氢或多流化氢之外的游离酸的中和剂。另外，也可以加入象抗腐蚀剂或洗涤剂或分散剂等一些另外的添加剂。这些添加剂可以改进该方法的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
用液态水提纯液态硫的方法，该方法在低于４００℃的某一温度下，在该温度下硫至少部分为液态，和在从大气压或次大气压到水的超临界压力之间进行操作，其特征在于其中所用的水中含有含量从１ｐｐｍ到２０％（重量）的氨和／或胺和／或铵的化合物和／或肼，含量从５ｐｐｍ到１０％（重量）更好，从１０ｐｐｍ到５％（重量）为最佳，其中硫与水相的接触时间（混合时间）为１秒到３小时，最好１秒６０分钟。

【技术特征摘要】
DE 1985-5-2 P3515709.71、用液态水提纯液态硫的方法，该方法在低于400℃的某一温度下，在该温度下硫至少部分为液态，和在从大气压或次大气压到水的超临界压力之间进行操作，其特征在于其中所用的水中含有含量从1ppm到20%(重量)的氨和/或胺和/或铵的化合物和/或肼，含量从5ppm到10%(重量)更好，从10ppm到5%(重量)为最佳，其中硫与水相的接触时间(混合时间)为1秒到3小时，最好1秒60分钟。2、一种如权项1所述的方法，其特征在于水中含有氨。3、一种如权项1和2所述的方法，其特征在于每千克硫使用10～5000克的水，较好的每千克硫使用10～2000克的水，最好每千克硫使用10～1000克的水。4、一种如权项1到3所述的方法，其特征在于在硫提纯中所用的水从提纯的硫中分离后至少部分循环到混合装置中。5、一种如权项1到4所述的方法，其特征在于该方法是在110～160℃，最好是在110～140℃下进行。...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得施里沃，里尼亨特吉斯，卡尔海因茨凯姆，哈特穆特哈默，哈特穆特哈默，
申请(专利权)人：莱茵褐煤动力燃料联合股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]