[发明专利]一种二硫化碳生产系统及方法

权利要求书

1.一种二硫化碳生产系统，其特征在于：包括二硫化碳反应炉、电加热器、烟气换热器、产品换热器和压缩机；所述二硫化碳反应炉分为三部分，分别为第一反应室、混合分布室和第二反应室，第一反应室为双层圆筒结构，内层为加热室，加热室上部设置有烟气出口，下部设置有燃烧气体进口和燃烧器，其中燃烧器为圆柱结构，第一反应室外层上部设置为硫磺气化室，中部为混合室，下部为反应室，其中硫磺气化室上部设置有硫磺加料口，混合室侧面设置有天然气第一进气口；混合分布室上部与第一反应室连通，下部设置气体分布板，并与第二反应室连通，侧面设置有天然气第二进气口；第二反应室分为管程和壳程，其中管程为反应管，反应管通过连通器与气体分布板连通，并且反应管为螺旋结构，壳程侧面设置高温氮气进口和出口，第二反应室下部设置有高温产品出口，高温产品出口通过管道与产品换热器连接；

所述产品换热器一端通过管道与压缩机连通，另一端通过管道与电加热器联通；

所述电加热器为圆筒结构，外层布置硅碳棒加热装置，内层为气体流通管，气体流通管与高温氮气进口连通；

所述烟气换热器为管壳式结构，壳程与反应炉烟气出口连通，管程与原料气天然气管道连通；

所述产品换热器为管壳式结构，其中管程为螺旋管式结构，二硫化碳产品从螺旋管内流过，并且螺旋管进口与产品气出口连通。

2.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述燃烧器进口处设置有燃料气体和氧气混合室，并且在燃烧器上设置有燃料气体喷头，其中喷头个数为4，喷头水平夹角为40°。

3.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述混合室中填充瓷球，瓷球粒径为5~8mm。

4.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述二硫化碳反应炉第一反应室内层与外层通过高温导热砖隔开，其中高温导热砖的主要成分为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO。

5.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述硫磺加料口设置微热解装置和液态硫导管，其中加热温度为100~120℃。

6.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述连通器为圆台型结构，上台面直径与气体分布板相同，直径为15~19cm；下台面直径与第二反应室反应管相同，并且直径为3~4cm。

7.根据权利要求1所述的一种二硫化碳生产系统，其特征在于：所述第二反应室内设置温度测量装置。

8.一种二硫化碳生产方法，采用权利要求1所述的生产系统，其特征在于：包括以下步骤：

从硫磺加料口将硫磺加入到硫磺气化室，并通过燃烧气体进口喷入燃气和氧气混合物，在燃烧器中燃烧，使加热室温度上升，同时硫磺气化室温度升至500~600℃，使气化室中硫磺气化；

从加热室出来的烟道气经过烟气出口进入到烟气换热器中的壳程，与管程的原料气天然气换热，原料天然气温度上升至400~500℃，然后分成两部分，一部分升温天然气进入混合室与气化硫磺混合均匀后，进入反应室反应生成二硫化碳，同时控制反应室的温度为500~900℃，压力为1.2~1.5MPa；另一部分升温天然气进入到混合分布室中与第一反应室出来的二硫化碳、气化硫混合后经过气体分布板进入第二反应室的管程，经过反应后，从高温产品出口排出；

在反应过程中，通过压缩机压缩氮气，然后使氮气与产品气在产品换热器中换热后，氮气进入电加热器升温至600~800℃，然后进入第二反应室的壳程，通过控制氮气的温度控制第二反应室中二硫化碳的反应温度。

9.根据权利要求8所述的一种二硫化碳生产方法，其特征在于：所述燃气为焦炉煤气、天然气、煤层气和液化石油气中的任意一种。