一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法。所述的不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法通过压力雾化成型、水下剪切和湿式粉碎的方式实现聚合硫磺淬冷、粉碎连续操作过程，可有效提高不溶性硫磺淬冷效果，保证产品的纯度、提高产品的热稳定性和收率。本发明专利技术的系统适合大规模连续化生产，生产过程具有安全可靠、设备及操作简单、操作费用低、节能效果明显等特点。显等特点。显等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法


[0001]本专利技术属于石油化工
，涉及一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法。

技术介绍

[0002]随着石油消费急剧增加，全球石油资源日益紧缺，炼厂原料的重质化与劣质化日益严重；同时各国环保法规日趋严格，对石油产品及天然气的总硫含量控制愈加严格。所以，各大炼厂与天然气净化厂的硫磺回收装置的产能快速增加。这种普通硫磺的国内外市场已趋于饱和，因而价格低廉。如何提供市场紧缺的高附加值硫磺制品成为相关企业关注的重点。
[0003]不溶性硫磺是一种高效橡胶硫化剂，具有在胶料中分布稳定性好，制品硫化交联点均匀等优点，能克服胶料表面喷霜，增进橡胶与钢丝或化纤帘子线粘结性能。从国际市场来看，目前只有少数国家和地区（如美国、俄罗斯、日本、德国、法国、印度以及东欧等）能生产不溶性硫磺。不溶性硫磺的生产方法主要有低温熔融法和气化法。
[0004]专利CN102070127A公开了一种不溶性硫磺生产方法，其步骤包括：（1）熔融聚合；（2）雾化冷萃；（3）固化；（4）离心分离；（5）连续干燥；（6）粉碎、筛分和充油，最后得到成品；该方法为一种连续化的生产方法，但该方法硫磺聚合操作温度和压力均较高，操作温度580～690℃，操作压力0.8～1.2MPa，对反应设备要求较高。
[0005]专利CN 206915765 U公开了一种不溶性硫磺的生产系统，包括聚合反应单元和挤出切粒单元，聚合反应单元的出料口与挤出切粒单元的入料口连通，所述聚合反应单元用于将原料硫磺进行聚合，得到不溶性硫磺熔体；所述挤出切粒单元包括挤出机、模面切粒机、淬冷容器、脱水机和风送设备。本技术结构合理，可缩短工艺流程、减少物料损失、节约成本、提高生产效率，降低劳动强度，改善工作环境，实现了不溶性硫磺的安全生产。但在硫磺温度250℃~270℃时，硫磺粘度高、物料拉丝严重，存在难以挤出切粒问题。因此，使用该专利公开的一种不溶性硫磺的生产系统不适合采用低温熔融法生产不溶性硫磺。
[0006]专利CN 104401946B一种不溶性硫磺的气化淬冷工艺，该工艺方法先将液体硫磺加热升温使其处于过热液体硫磺状态，将过热状态的硫磺液体喷入到循环喷淋的冷却介质液幕中，在巨大的压差作用下，过热硫磺液体转化为分散的气雾两相后充分被冷却介质淬冷吸收后，进入到反应罐下部冷却介质液体环境中进行固化、萃取，得到不溶性硫磺。本方法将冷却介质进行循环喷淋形成液幕，改变了传统冷却介质直接冲击液体硫磺的做法，形成的液幕增加了与气雾两相硫磺的接触面积，可使冷却介质液幕对气雾两相硫磺的淬冷更为充分细致，避免了传统淬冷过程中的粗犷做法。通过此方法得到的不溶性硫磺产品颗粒细、纯度高、成品分散性好，适合工业化生产。该淬冷工艺适合于气化法生产不溶性硫磺，不适合低温熔融法生产不溶性硫磺。
[0007]目前，现有低温熔融法生产得到的不溶性硫磺热稳定差、收率低，系统间歇操作，聚合硫磺粘度高，造粒难。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法，所述的不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法通过压力雾化成型、水下剪切和湿式粉碎的方式实现聚合硫磺淬冷、粉碎连续操作过程，可有效提高不溶性硫磺淬冷效果，保证产品的纯度、提高产品的热稳定性和收率，适合大规模连续化生产，生产过程具有安全可靠、设备及操作简单、操作费用低、节能效果明显等特点。
[0009]本专利技术提供了一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统，所述连续淬冷粉碎系统包括急冷塔、循环泵、过滤机及冷却器；本专利技术所述急冷塔是用于对高温硫磺进行淬冷、剪切、粉碎，急冷塔为圆柱形结构，急冷塔内设置有进料段A、剪切段B、粉碎段C；所述进料段位于急冷塔上端，为急冷塔内气相空间，进料段内设置淬冷液进口、氮气进口、氮气出口、硫磺进口及雾化喷嘴，淬冷液进口、氮气进口、氮气出口、硫磺进口可位于急冷塔顶部或上端的侧壁，雾化喷嘴位于急冷塔内，急冷塔氮气进口通过管线与雾化喷嘴气体进口连通，氮气出口与废气排放管连通，硫磺进口通过管线与雾化喷嘴液体进口连通；所述剪切段位于急冷塔中部，剪切段内设置有剪切片，剪切片可设置2~8片；所述粉碎段位于急冷塔下端，内设置有搅拌棒、粉碎球，粉碎段底部设置有过滤网和出料口。
[0010]进一步地，所述急冷塔顶部外设置有电机，急冷塔中心设置有转动轴，转动轴贯穿于进料段、剪切段和粉碎段；所述剪切片和搅拌棒均布于转动轴上并与转动轴固定连接；粉碎球散装于粉碎段内；过滤网位于粉碎段底部，并在出料口管道内。
[0011]进一步地，所述雾化喷嘴采用压力式气体雾化喷嘴，急冷塔内雾化喷嘴可设置多个并连使用，所述雾化喷嘴是本领域技术人员熟悉的技术；进一步地，所述循环泵用于输送急冷塔出料，循环泵可采用离心泵、齿轮泵，螺杆泵。
[0012]进一步地，所述过滤机用于过滤分离急冷塔出料中的淬冷液和硫粉，过滤机可选用真空过滤机、转鼓过滤机、袋式过滤设施等。
[0013]进一步地，所述冷却器用于冷却过滤机滤液，冷却器可采用管壳式换热器、板式换热器。
[0014]本专利技术中所述急冷塔淬冷液进口通过三通分别与冷却器出口、淬冷液补充管道连通，硫磺进口与硫磺进料管连通；急冷塔出料口与循环泵进口连通，循环泵出口与过滤机进料口连通，过滤机滤液口与冷却器进口连接，过滤机滤渣口与出料管道连通。
[0015]本专利技术第二方面提供了一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎方法，采用上述的不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统。
[0016]进一步地，本专利技术所述的连续淬冷粉碎方法包括如下内容：（1）250℃~270℃高温硫磺通过雾化喷嘴进入急冷塔，在急冷塔中经氮气雾化，雾化硫磺进入淬冷液中急冷，急冷后的网状硫磺在急冷塔剪切段、粉碎段分别实现剪切和粉碎得到第一物流；（2）步骤（1）得到的第一物流通过循环泵输送至过滤机中进行过滤，分别得到滤液第二物流和滤饼第三物流，滤饼第三物流通过出料管道输送至后续单元处理；（3）步骤（2）得到的第二物流通过冷却器冷却后再进入急冷塔中循环使用。
[0017]进一步地，步骤（1）中雾化喷嘴采用氮气对聚合硫磺进行雾化，雾化后的氮气通过氮气出口排放出急冷塔进入废气排放管；雾化硫磺经淬冷液淬冷成网状薄膜硫磺，网状硫磺在淬冷液中急冷温度为60℃~70℃。
[0018]进一步地，步骤（1）中雾化用的氮气操作温度为250℃~270℃，操作压力为0.05MPa~0.5MPa。
[0019]进一步地，步骤（1）中网状硫磺剪切成3mm~50mm的段状硫磺薄膜，硫磺薄膜粉碎后的粒径小于150微米。
[0020]进一步地，步骤（3）中滤液冷却后温度为55℃~65℃。
[0021]进一步地，所述的淬冷液可以采用水、苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳等。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所述的不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统和方法具有如下优点：1、本专利技术不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统中，通过压力雾化成型、水下剪切和湿式粉碎的方式实现了聚合硫磺淬冷、粉碎连续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不溶性硫磺连续淬冷粉碎系统，所述系统包括急冷塔、循环泵、过滤机及冷却器；所述急冷塔用于对高温硫磺进行淬冷、剪切、粉碎，所述急冷塔内设置进料段、剪切段和粉碎段；所述进料段位于急冷塔上部，进料段内设置淬冷液进口、氮气进口、氮气出口、硫磺进口及雾化喷嘴；所述剪切段位于急冷塔中部，剪切段内设置剪切片；所述粉碎段位于急冷塔下端，粉碎段内设置搅拌棒、粉碎球，粉碎段底部设置有过滤网和出料口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述淬冷液进口、氮气进口、氮气出口、硫磺进口可位于急冷塔顶部或上端的侧壁，所述雾化喷嘴位于急冷塔内，所述氮气进口通过管线与雾化喷嘴气体进口连通，所述氮气出口与废气排放管连通，所述硫磺进口通过管线与雾化喷嘴液体进口连通。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的剪切片设置2~8片。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述急冷塔顶部外设置电机，急冷塔中心设置有转动轴，转动轴贯穿于进料段、剪切段和粉碎段；所述剪切片和搅拌棒均布于转动轴上并与转动轴固定连接。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的粉碎球散装于粉碎段内。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的过滤网位于粉碎段底部，并在出料口管道内。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述雾化喷嘴采用压力式气体雾化喷嘴。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述循环泵采用离心泵、齿轮泵或螺杆泵。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤机选用真空过滤机、转鼓过滤机或袋式过滤设施。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的冷却器采用管壳式换热器或板式换热器。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌建，周勇，孟凡飞，朴勇，戴金玲，金平，李经伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：