一种高性能不溶性硫磺湿式生产系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高性能不溶性硫磺生产系统及方法。所述的不溶性硫磺湿式生产系统，通过硫磺聚合、淬冷、粉碎、熟化、萃取、干燥、充油等单元的组合，可用于生产高性能不溶性硫磺产品。本发明专利技术的生产系统均为液相环境，避免了固体或粉体物料输送引起的系统堵塞和粉体爆炸等安全问题，生产过程具有安全可靠、设备及操作简单、节能效果明显等特点。节能效果明显等特点。节能效果明显等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能不溶性硫磺湿式生产系统和方法


[0001]本专利技术属于石油化工
，涉及一种高性能不溶性硫磺湿式生产系统和方法。

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。该技术结构合理，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，使该专利公开的生产系统不适合采用低温熔融法生产不溶性硫磺。
[0005]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。
[0006]现有低温熔融法高温硫磺急冷多采用急冷塔间歇冷却，冷却后物料由急冷塔底部间歇取出并送至烘箱内干燥，干燥固体通过机械粉碎处理，最后经过萃取、充油得到不溶性硫磺产品。目前，工艺流程复杂，操作过程间歇，生产得到的不溶性硫磺热稳定差、收率低。因此，需要开发不溶性硫磺生产的关键设备，缩短工艺流程，实现生产工艺连续化操作。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种不溶性硫磺湿式生产系统和方法。
[0008]根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种高性能不溶性硫磺湿式生产系统。
[0009]本专利技术所述的不溶性硫磺湿式生产系统包括聚合釜、急冷粉碎塔、干燥熟化罐、三合一机和充油釜及相应的连接管道；聚合釜进料口与硫磺进料管道连通，聚合釜出料口与急冷粉碎塔进料口连通；急冷粉碎塔出料口与干燥熟化罐进料口连通，干燥熟化罐出料口与三合一机的进料口连通，三合一机出料口与充油釜进料口连通，充油釜出料口与不溶性硫磺产品管道连通。
[0010]进一步，所述干燥熟化罐设置输送溶剂进料口，输送溶剂进料口与输送溶剂管连通。
[0011]进一步，所述三合一机设置萃取剂进料口和滤液出口，萃取剂进料口与萃取剂进料管连通，滤液出口与滤液出料管连通。
[0012]进一步，所述聚合釜用于将普通硫磺加热到250℃~300℃，并恒温1h~2h。所述聚合釜可以采用立式夹套加热搅拌釜、卧式开炼机等。
[0013]进一步，所述急冷粉碎塔用于将由聚合釜输送来的高温熔融硫磺进行液相急冷、液相粉碎，得到硫粉浆液。
[0014]进一步，所述急冷粉碎塔可以采用本领域的常规结构。本专利技术中，急冷粉碎塔优选连续湿式球磨分离设备。
[0015]进一步，所述连续湿式球磨分离设备包括筒体，筒体内部自上而下包括进料段和粉碎段，筒体中心设有第一转动轴；所述进料段位于球磨分离设备上部，进料段设置液体进口、物料进口及物料分布器；所述粉碎段位于球磨分离设备的下部，粉碎段内设置搅拌棒、粉碎球，粉碎段底部设置分级出料模块；所述分级出料模块包括分级网板和分级轮；所述分级网板为筒体结构，其上端的网板顶盖与第一转动轴固定连接；分级网板的筒壁开有若干第一条缝或第一开孔；分级轮为筒体结构，分级轮的筒壁开有若干第二条缝或第二开孔，第二条缝或第二开孔的宽度由筒壁内侧向外侧变宽；所述分级轮的底部具有出料口。
[0016]进一步，分级网板套装在分级轮外部，且均与第一转动轴共轴（同中心）。分级轮与第二转动轴固定连接。分级网板的网板顶盖与第一转动轴固定连接，分级网板因此构成了粉碎段的转动轴（即第一转动轴下段），所述搅拌棒均布于分级网板筒体外壁。
[0017]进一步，第一条缝宽度或第一开孔直径小于粉碎球的直径。
[0018]进一步，所述湿式球磨分离设备可用于对进入本设备内的物料或液体进行冷却、混合、粉碎、分级分离。球磨分离设备优选为圆柱形筒体结构。
[0019]进一步，液体进口、物料进口位于球磨分离设备筒体的顶部或上部筒壁，物料分布器位于筒体内。物料进口通过管线与物料分布器进口连通。
[0020]进一步，所述球磨分离设备还包括螺旋片，螺旋片位于粉碎段上方，且固定在第一转动轴上。螺旋片可以选择本领域的常规结构。如，螺旋片的外径由上至下逐渐增大，最大
螺旋片的外径为球磨分离设备筒体内径的一半。螺旋片所在区域构成螺旋段，螺旋段位于进料段和粉碎段之间，位于球磨分离设备的中部。
[0021]进一步，急冷粉碎塔筒体顶部外设置电机，电机同第一转动轴固定连接。第一转动轴贯穿进料段、螺旋段和粉碎段。螺旋片和搅拌棒均布于第一转动轴上并与第一转动轴固定连接；粉碎球散装于粉碎段内。分级出料模块位于粉碎段的轴中心。
[0022]进一步，分级网板下沿与设备底板之间具有间隙，该间隙高度应当小于粉碎球的直径，一般为粉碎球直径的0.5倍~0.8倍。
[0023]进一步，分级轮筒壁上第二条缝宽度或第二开孔直径由内向外（即圆心往圆周方向）变宽，内侧条缝或内侧开孔宽度是外侧条缝或外侧开孔宽度的0.2~0.9倍。具体的，内侧条缝宽度或开孔直径一般为2mm~15mm。分级轮顶部设置密封盖，密封盖用于阻断物料从分级轮顶部进入分级轮内部。分级轮底部具有出料口，该出料口同时用做第二转动轴。第二转动轴可以通过转动带与分级电机相连接。分级网板和分级轮可以分别在第一转动轴和第二转动轴的驱动下旋转。
[0024]进一步，所述的分级网板中，分级网板筒壁所设置第一条缝的宽度或第一开孔的直径一般为粉碎球直径的0.5倍~0.8倍。分级网板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不溶性硫磺湿式生产系统，其特征在于，包括聚合釜、急冷粉碎塔、干燥熟化罐、三合一机和充油釜及相应的连接管道；所述聚合釜的进料口与硫磺进料管道连通，所述聚合釜的出料口与急冷粉碎塔进料口连通；所述急冷粉碎塔的出料口与干燥熟化罐进料口连通，所述干燥熟化罐的出料口与三合一机的进料口连通，所述三合一机出料口与充油釜进料口连通，充油釜出料口与不溶性硫磺产品管道连通。2.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述干燥熟化罐设置输送溶剂进料口，输送溶剂进料口与输送溶剂管连通。3.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述三合一机设置萃取剂进料口和滤液出口，萃取剂进料口与萃取剂进料管连通，滤液出口与滤液出料管连通。4.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述聚合釜用于将普通硫磺加热到250℃~300℃，并恒温1h~2h。5.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述急冷粉碎塔选择连续湿式球磨分离设备；所述连续湿式球磨分离设备包括筒体，筒体内部自上而下包括进料段和粉碎段，筒体中心设有第一转动轴；所述进料段位于球磨分离设备上部，进料段设置液体进口、物料进口及物料分布器；所述粉碎段位于球磨分离设备的下部，粉碎段内设置搅拌棒、粉碎球，粉碎段底部设置分级出料模块；所述分级出料模块包括分级网板和分级轮；所述分级网板为筒体结构，其上端的网板顶盖与第一转动轴固定连接；分级网板的筒壁开有若干第一条缝或第一开孔；分级轮为筒体结构，分级轮的筒壁开有若干第二条缝或第二开孔，第二条缝或第二开孔的宽度由筒壁内侧向外侧变宽；所述分级轮的底部具有出料口。6.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述分级网板套装在分级轮外部，且均与第一转动轴共轴；所述分级轮与第二转动轴固定连接；分级网板的网板顶盖与第一转动轴固定连接，所述搅拌棒均布于分级网板筒体外壁。7.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，第一条缝宽度或第一开孔直径小于粉碎球的直径。8.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，液体进口、物料进口位于球磨分离设备筒体的顶部或上部筒壁，物料分布器位于筒体内。9.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述球磨分离设备还包括螺旋片，螺旋片位于粉碎段上方，且固定在第一转动轴上。10.根据权利要求9所述的生产系统，其特征在于，所述螺旋片的外径由上至下逐渐增大，优选地，最大螺旋片的外径为球磨分离设备筒体内径的一半。11.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，急冷粉碎塔筒体顶部外设置电机，电机同第一转动轴固定连接；第一转动轴贯穿进料段、螺旋段和粉碎段。螺旋片和搅拌棒均布于第一转动轴上并与第一转动轴固定连接；粉碎球散装于粉碎段内。12.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，分级网板下沿与设备底板之间具有间隙，该间隙高度小于粉碎球的直径。13.根据权利要求6所述的生产系统，其特征在于，第二条缝宽度或第二开孔直径由内
向外变宽，优选地，内侧条缝或内侧开孔宽度是外侧条缝或外侧开孔宽度的0.2~0.9倍。14.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述的分级网板中，分级网板筒壁所设置第一条缝的宽度或第一开孔的直径为粉碎球直径的0.5倍~0.8倍。15.根据权利要求5所述的生产系统，其特征在于，所述分级轮的出料口下端设置旋转快速接头，旋转快速接头另一端与出料管连通。16.根据权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述干燥熟化罐用于将由急冷粉碎塔输送来的浆液进行过滤、干燥和熟化储存，并得到粗不溶性硫磺产品；同时在干燥熟化罐内加入输送溶剂，输送溶剂与粗不溶性...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖昌建，王海波，孟凡飞，王晶，刘伟，
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：