本實用新型主要涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種一體化硫化氫合成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展和進步，液體硫化氫已作為商品出售，價格低廉，用硫化氫為原料的化工產(chǎn)品生產(chǎn)成本也較低。但我國當(dāng)前硫化氫工業(yè)化生產(chǎn)還很少規(guī)模也都較小，其來源有一定困難，化工企業(yè)特別是生產(chǎn)甲硫醇的企業(yè)硫化氫來源多來源于大型石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化氫尾氣，但普遍存在生產(chǎn)裝置技術(shù)落后，規(guī)模較小，形成不了規(guī)模效益的缺點。
總的來說，當(dāng)前利用硫化氫作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)原料或工業(yè)廢水處理藥劑的成本較高，推廣應(yīng)用困難。如果硫化氫用酸堿發(fā)生，則需占用比較大的場地并帶來大量“三廢”問題。這在一定程度上限制了相關(guān)化工行業(yè)或環(huán)保水處理行業(yè)的發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、使用方便環(huán)保、能適用于大規(guī)模硫化氫生產(chǎn)的一體化硫化氫合成系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：
一種一體化硫化氫合成系統(tǒng)，包括甲醇制氫裝置、熔硫釜、硫化氫合成反應(yīng)塔以及硫化氫收集裝置，所述熔硫釜與硫化氫合成反應(yīng)塔之間連接有進液管，所述甲醇制氫裝置與硫化氫合成反應(yīng)塔之間連接有進氣管，所述硫化氫收集裝置與硫化氫合成反應(yīng)塔的出氣端連接。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進：
所述硫化氫合成反應(yīng)塔包括反應(yīng)室和設(shè)置在反應(yīng)室頂部的排氣室，所述反應(yīng)室設(shè)有電加熱部件，所述進液管和進氣管均與反應(yīng)室連接，所述硫化氫收集裝置與排氣室的出氣端連接。
所述排氣室內(nèi)設(shè)有冷凝回流組件，排氣室外部設(shè)有與冷凝回流組件連接的供油部件。
所述冷凝回流組件包括一級冷凝器和二級冷凝器，所述一級冷凝器靠近反應(yīng)室，所述二級冷凝器靠近反應(yīng)室的出氣端，所述供油部件包括熱溫油箱以及設(shè)置在熱溫油箱上的出油管和回油管，所述出油管分別與一級冷凝器和二級冷凝器的進油口連接，所述回油管分別與一級冷凝器和二級冷凝器的出油口連接。
所述回油管上裝設(shè)有回油冷凝器。
所述硫化氫收集裝置包括儲氣罐和集氣管，所述集氣管的兩端分別與反應(yīng)塔的出氣端以及儲氣罐連接。
所述集氣管上裝設(shè)有用于分離二硫化碳的二硫化碳冷凝器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：
1、本實用新型的一體化硫化氫合成系統(tǒng)，甲醇裂解反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體含大于75%的氫氣、小于25%的二氧化碳氣體以及極少量的一氧化碳氣體和甲烷，無需純化分離，混合氣體可以直接進入反應(yīng)塔與液體硫磺蒸汽發(fā)生合成反應(yīng)，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，一體化設(shè)計方便操作，不需要占用比較大的場地，也不會產(chǎn)生“三廢”問題，使用環(huán)保，能適用于大規(guī)模的硫化氫的生產(chǎn)。
2、本實用新型的一體化硫化氫合成系統(tǒng)，硫磺蒸氣在排氣室內(nèi)強制循環(huán)，反應(yīng)過程中硫磺蒸汽始終過量，甲醇裂解產(chǎn)生的混合氣進入反應(yīng)室瞬時被合成，氫氣利用效率接近100%。
3、本實用新型的一體化硫化氫合成系統(tǒng)，一級冷凝器和二級冷凝器形成的兩級內(nèi)回流冷凝區(qū)，通過熱導(dǎo)油內(nèi)循環(huán)換熱大部分的硫磺蒸汽在一級冷凝器冷凝后回流至液態(tài)硫磺原料層，剩余少量硫磺蒸汽在一級冷凝器處冷凝并回流。另外，兩級內(nèi)回流冷凝區(qū)的設(shè)計，相對于常規(guī)硫化氫合成裝置而言，移熱周期可以大大延長。
4、本實用新型的一體化硫化氫合成系統(tǒng)，反應(yīng)塔為外不銹鋼和內(nèi)襯石墨，制氫產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體通入塔體在高溫下不會對塔體產(chǎn)生腐蝕，省去前端制氫系統(tǒng)的氫氣的分離純化裝置，能極大降低運行成本消耗；一級冷凝器和二級冷凝器的材質(zhì)為石墨冷凝器，其設(shè)置交叉列管式石墨換熱管，豎狀為氣體通道，垂直的水平列管為熱導(dǎo)油通道，既保證了氣體的通過性，以保證了換熱效果。
附圖說明
圖1是本實用新型一體化硫化氫合成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各標(biāo)號表示：
1、甲醇制氫裝置；2、熔硫釜；3、反應(yīng)塔；31、反應(yīng)室；32、排氣室；33、電加熱部件；4、硫化氫收集裝置；41、儲氣罐；42、集氣管；43、二硫化碳冷凝器；5、進液管；6、進氣管；7、冷凝回流組件；71、一級冷凝器；72、二級冷凝器；8、供油部件；81、熱溫油箱；82、出油管；83、回油管；84、回油冷凝器。
具體實施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型一體化硫化氫合成系統(tǒng)的一種實施例，該系統(tǒng)包括甲醇制氫裝置1、熔硫釜2、硫化氫合成反應(yīng)塔3以及硫化氫收集裝置4，熔硫釜2與硫化氫合成反應(yīng)塔3之間連接有進液管5，甲醇制氫裝置1與硫化氫合成反應(yīng)塔3之間連接有進氣管6，硫化氫收集裝置4與硫化氫合成反應(yīng)塔3的出氣端連接。使用時，固體硫磺在熔硫釜2受熱熔化，熔化的液體硫磺經(jīng)進液管5進入反應(yīng)塔3進一步受熱形成硫磺蒸汽，與此同時，甲醇在甲醇制氫裝置1中產(chǎn)生的混合氣體經(jīng)進氣管6進入反應(yīng)塔3并與硫磺蒸汽混合進行合成反應(yīng)，生成硫化氫，而后硫化氫從反應(yīng)塔3的出氣端排出進入硫化氫收集裝置4。本實用新型的硫化氫合成系統(tǒng)，甲醇裂解反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體含大于75%的氫氣、小于25%的二氧化碳氣體以及極少量的一氧化碳氣體和甲烷，無需純化分離，混合氣體可以直接進入反應(yīng)塔3與液體硫磺蒸汽發(fā)生合成反應(yīng)，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，一體化設(shè)計方便操作，不需要占用比較大的場地，也不會產(chǎn)生“三廢”問題，使用環(huán)保，能適用于大規(guī)模的硫化氫的生產(chǎn)。
本實施例中，硫化氫合成反應(yīng)塔3包括反應(yīng)室31和設(shè)置在反應(yīng)室31頂部的排氣室32，反應(yīng)室31設(shè)有電加熱部件33，進液管5和進氣管6均與反應(yīng)室31連接，硫化氫收集裝置4與排氣室32的出氣端連接。該結(jié)構(gòu)中，熔硫釜2加溫至120~140℃后，熔硫釜2中的硫磺熔化，熔化的液體硫磺經(jīng)進液管5進入反應(yīng)塔3，電加熱部件33升溫加熱液態(tài)硫磺至450℃以上至硫磺氣化。反應(yīng)室31內(nèi)壓力0.8MPa，液體硫磺流量1t/h，氫氣量1200Nm3/h。
本實施例中，排氣室32內(nèi)設(shè)有冷凝回流組件7，排氣室32外部設(shè)有與冷凝回流組件7連接的供油部件8。該結(jié)構(gòu)中，供油部件8與冷凝回流組件7連接形成熱油冷凝回路，硫化氫和硫磺蒸汽在冷凝回流組件7處冷凝，硫磺回流，硫化氫則由從反應(yīng)塔3的出氣端排出進入硫化氫收集裝置4，這樣設(shè)置，使得硫磺蒸氣在排氣室32內(nèi)強制循環(huán)，反應(yīng)過程中硫磺蒸汽始終過量，甲醇裂解產(chǎn)生的混合氣進入反應(yīng)室31瞬時被合成，氫氣利用效率接近100%。
本實施例中，冷凝回流組件7包括一級冷凝器71和二級冷凝器72，一級冷凝器71靠近反應(yīng)室31，二級冷凝器72靠近反應(yīng)室31的出氣端，供油部件8包括熱溫油箱81以及設(shè)置在熱溫油箱81上的出油管82和回油管83，出油管82分別與一級冷凝器71和二級冷凝器72的進油口連接，回油管83分別與一級冷凝器71和二級冷凝器72的出油口連接。該結(jié)構(gòu)中，一級冷凝器71和二級冷凝器72形成的兩級內(nèi)回流冷凝區(qū)，通過熱導(dǎo)油內(nèi)循環(huán)換熱大部分的硫磺蒸汽在一級冷凝器71冷凝后回流至液態(tài)硫磺原料層，剩余少量硫磺蒸汽在一級冷凝器71處冷凝并回流。另外，兩級內(nèi)回流冷凝區(qū)的設(shè)計，相對于常規(guī)硫化氫合成裝置而言，移熱周期可以大大延長。
本實施例中，回油管83上裝設(shè)有回油冷凝器84。這樣設(shè)置，使得回流至熱溫油箱81的油液始終保持在進入一級冷凝器71和二級冷凝器72所需溫度，進一步使得移熱周期可以大大延長。
本實施例中，反應(yīng)塔3為外不銹鋼和內(nèi)襯石墨，制氫產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體通入塔體在高溫下不會對塔體產(chǎn)生腐蝕，省去前端制氫系統(tǒng)的氫氣的分離純化裝置，能極大降低運行成本消耗；一級冷凝器71和二級冷凝器72的材質(zhì)為石墨冷凝器，其設(shè)置交叉列管式石墨換熱管，豎狀為氣體通道，垂直的水平列管為熱導(dǎo)油通道，既保證了氣體的通過性，以保證了換熱效果。
本實施例中，硫化氫收集裝置4包括儲氣罐41和集氣管42，集氣管42的兩端分別與反應(yīng)塔3的出氣端以及儲氣罐41連接。集氣管42上裝設(shè)有用于分離二硫化碳的二硫化碳冷凝器43。該結(jié)構(gòu)中，從排氣室32出口出去的氣體中主要為硫化氫氣體和少量的二硫化碳氣體，該集氣管42的二硫化碳冷凝器43使得二硫化碳氣體冷凝，純化的硫化氫氣體進入到儲氣罐41中。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。