硫磺成型方式及发展浅谈
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不溶性硫磺的制备技术与工业现状研究硫磺是一种非金属元素,广泛应用于化学、制药、农业、轮胎、橡胶等工业领域。
其中,硫磺的不溶性形式在某些应用领域有着独特的优势,因此对不溶性硫磺的制备技术与工业现状进行研究具有很大的实际意义。
一、不溶性硫磺的概念及其应用不溶性硫磺是一种稳定的凝固形态,通常被用于高温、高压和激烈化学反应环境下的添加剂,因其不易挥发、分解、变色等特性而被广泛应用于磺化反应、橡胶加工、颜料生产、行业等。
不溶性硫磺比溶性硫磺具有更高的熔点、更大的晶体尺寸和更低的反应活性。
二、不溶性硫磺的制备技术目前,制备不溶性硫磺的方法主要有以下几种:1、元素硫化法。
即以纯硫为原料,通过加热等方式使其转化为不溶性硫磺。
2、硫酸盐沉淀法。
此法的基本思想是先制备出硫酸根盐,然后通过反应得到不溶性硫磺。
该方法的优点是操作简便,可以控制晶体尺寸和晶体形态,适用于大规模生产。
例如:CaSO4 + 4C → CaS + 4CO↑3、混合制备法。
将氧化铜、氧化铁作为氧化剂,加入硫、焦炭混合物,反应转化即可。
此方法主要用于小规模实验室制备。
例如:CuO + Fe2O3 + 2S → CuS + Fe3O4三、不溶性硫磺的工业现状目前,不溶性硫磺的工业生产主要集中在我国、美国和印度等国家。
其中,我国是全球最大的不溶性硫磺生产国之一,年产量为200多万吨。
在我国,主要采用硫酸盐沉淀法和元素硫化法制备不溶性硫磺。
此外,还有一些新的制备方法在探索中,如微波辅助制备法、气相法等。
不过,在不溶性硫磺领域的产业结构非常单一,主要由少数大型企业垄断,缺乏市场竞争,导致产品价格虚高,限制了我国不溶性硫磺产业的发展。
因此,应积极推进技术创新,提高不溶性硫磺成本效益,增强市场竞争力和产业核心竞争力。
四、展望随着全球经济的发展,对不溶性硫磺的需求将会逐渐增加。
人们不仅对其性能与成本做出更高的要求,而且注重其环保性和可持续性。
因此,在未来的研究中,应采用更加环保、高效的制备方法,进一步完善不溶性硫磺的成品质量标准,发展高附加值、高性能的不溶性硫磺产品,实现不溶性硫磺产业从单一拓展到系列化、智能化平稳发展,为推动我国实现经济高质量发展做出贡献。
硫黄制取工艺技术硫黄制取是指从矿石中提取出硫黄的一种工艺技术。
硫黄是一种常见的非金属元素,具有重要的工业应用价值。
下面将介绍硫黄制取的工艺技术。
硫黄的主要矿石有黄铁矿、辉锑矿、黄铜矿等。
硫黄制取的工艺通常分为湿法和干法两种。
湿法制取硫黄是指先将硫矿石破碎得到较小的矿石颗粒,然后通过浸出或浸出结晶的方法将硫黄从矿石中析出。
这是一种常见的工艺方法,其优点是操作简单,适用于矿石中硫含量较低的情况。
湿法制取硫黄的典型工艺包括浸出结晶法、氧化还原法等。
浸出结晶法是指将矿石颗粒加入到浸出槽中,加入适量的浸出剂,通过加热、搅拌等操作,使浸出剂与硫矿石中的硫化物发生反应,然后对反应液进行浓缩、脱水处理,最终得到硫黄。
这种方法操作相对简单,但需要较大的设备投资。
氧化还原法是指将硫矿石加入到反应釜中,通过加热或加入一定量的氧化剂(如石灰石、氧气等)使硫化物发生氧化反应,产生二氧化硫气体。
然后通过冷却、凝结等步骤,将气体中的二氧化硫转化为液态硫黄。
这种方法适用于硫矿石中硫化物含量较高的情况,但设备投资较大。
干法制取硫黄是指将硫矿石颗粒直接进行高温加热,使硫黄从矿石中蒸发析出。
这种方法操作简单,对设备要求较低,但需耗费大量的燃料。
干法制取硫黄的典型工艺包括窑炉法、提拉法等。
窑炉法是指将矿石颗粒放入到炼炉中进行加热,通过高温将硫矿石中的硫黄蒸发出来,然后冷凝收集。
这种方法适用于规模较大的工业生产,但对设备要求较高。
提拉法是指将矿石颗粒放入到连续运转的提拉炉中进行加热,通过连续加热使硫黄从矿石中挥发出来,并冷凝收集。
这是一种高效且节能的硫黄制取方法。
总之,硫黄制取工艺技术多种多样,可以根据矿石种类、硫含量以及生产规模等因素选择合适的方法。
随着科技的发展,硫黄制取工艺技术也在不断创新和改进,以提高生产效率和降低生产成本。
不溶性硫磺制备的技术与过程探究摘要:虽然我国大多数炼油厂内都设置硫磺的回收装置,但是普通硫磺的需求量在国内外的市场上已经接近饱和状态,而且价格不是很高,并且随着对含硫原油的不断加工,普通硫磺的产量也会大幅提升,这就使得其销售问题成为了石化企业所面临的难题。
经科学研究,我们可以用普通硫磺,进行深加工,来生产不溶性硫磺,简称为IS。
这既可以使普通硫磺的销售问题得以解决,还可以使其附加值提升,并且为厂家带来更高的经济效益。
本文中,笔者将就不溶性硫磺的制备技术和过程进行简要阐述。
关键词:不溶性硫磺制备技术熔融气化目前,在国内外对IS 的制备方法大体上有4 种:即熔融法,气化法,氧化还原法以及辐射法。
但是在工业上进行IS 的生产则主要是采用熔融法与气化法。
我们通常依据在淬冷时硫磺呈现出的形态来对这两种方法进行区分,气化法中硫磺进入到淬冷介质中的形态是气态,熔融法中硫磺进入到淬冷介质中的形态是液态。
由于在合成过程中所使用的淬冷介质不同,我们还可以进一步的将其分为干法和湿法。
干法所使用的急冷剂是二硫化碳,湿法使用的为急冷剂是水。
一、熔融法配湿法首先要将液态的硫磺加热至200~446.4摄氏度,然后再喷入水介质进行淬冷,会得到含量大约为30 %左右的IS和其塑性的混合物,之后通过压片并且用水进行冲洗使其固化,再经烘干和粉碎后,使用二硫化碳的溶剂去萃取其中存在的可溶性硫,之后通过过滤或者离心分离的方法将二硫化碳去掉,剩下来的颗粒物就是IS产品。
这项技术生产出来的中低级IS产品,不能用于全钢子午线轮胎的生产。
虽然具有耗电低,设备造价低,前期投入少,介质的腐蚀性轻,操作的危险性小的优点,但是耗费水资源,并且对环境会产生污染。
二、熔融法配干法第一要对液态的硫磺进行加热,是温度达到200至446.4摄氏度,其次使用二硫化碳作急冷剂,将加热了的液体硫磺射入二硫化碳溶液中去进行淬冷,这样会得到不溶性硫和可溶性硫的塑性混合物。
硫磺怎么制作土方法硫磺是一种常见的元素,其化学式为S8。
它常用于火药、农药、药品和化肥等领域。
制备硫磺的方法有多种方法,下面将介绍几种常见的制备硫磺的方法。
方法一:从硫矿石中提取硫磺硫矿石是硫磺的主要来源之一,可以从中提取硫磺。
首先,将硫矿石破碎成较小的颗粒。
然后,将破碎的硫矿石放入高温的还原炉中加热。
在高温下,硫矿石会分解,产生硫气。
硫气经过冷却,凝结成为液态硫磺,再进一步冷却,硫磺凝固成固体。
方法二:从天然气中提取硫磺天然气中含有少量的硫化氢(H2S)。
可以通过一系列的化学反应将硫化氢转化为硫磺。
首先,将天然气经过过滤去除杂质。
然后,将纯净的天然气与氧气反应,生成二氧化硫(SO2)。
之后,再将二氧化硫与硫化氢反应,生成硫磺。
最后,将硫磺从反应产物中分离出来。
方法三:通过酸碱反应制备硫磺硫磺也可以通过酸碱反应制备。
首先,将硫酸倒入反应容器中。
然后,慢慢地加入硫酸铜(CuSO4)。
硫酸铜与硫酸反应生成硫酸铜(VI)酸(Cu(HSO4)2)。
然后,再将硫酸铜(VI)酸通过蒸馏加热,得到硫磺。
方法四:从工业废气中提取硫磺一些工业过程中产生的废气中含有二氧化硫。
这些废气可以通过一系列的化学反应提取硫磺。
首先,将二氧化硫经过吸收剂的吸收,生成硫酸。
然后,将硫酸通过蒸馏加热,得到稀硫酸。
最后,将稀硫酸加热浓缩,得到硫磺。
除了以上几种常见的方法,还有一些其他的制备硫磺的方法,如氧化硫和直接硫化等。
不同的方法适用于不同的场合和需要。
在实际生产中,制备硫磺的方法会根据具体情况进行选择。
总结起来,制备硫磺的方法包括从硫矿石中提取、从天然气中提取、通过酸碱反应制备以及从工业废气中提取等。
每种方法都有其适用的场合和优缺点。
了解这些方法可以帮助我们更好地理解硫磺的制备过程。
国内外液态硫磺冷却成型发展历程与现状液态硫磺冷却成型技术是一种利用液态硫磺进行快速凝固和冷却的成型方法,广泛应用于铸造、纺织、电子、化工等行业。
在国内外的发展历程中,液态硫磺冷却成型技术经历了从初步试验到应用推广的过程,取得了重要的成果和进展。
液态硫磺冷却成型技术最早可追溯到20世纪50年代初。
当时,日本学者发现液态硫磺在高温状态下有较低的粘度和热导率,可用于灌注金属模具冷却。
随后,人们开始研究如何使液态硫磺迅速凝固并保持冷却效果。
在20世纪60年代,美国学者首次提出了液态硫磺冷却成型技术的概念,并进行了相关的试验研究。
他们发现,通过将液态硫磺注入金属模具中,在模具表面形成一层硫磺凝固层,可以有效地降低模具温度,实现快速凝固和冷却。
随着液态硫磺冷却成型技术的不断发展,人们开始研究如何改进液态硫磺的性能,提高冷却效果。
在90年代初,日本学者成功地将液态硫磺与一些金属氢化物反应,形成了一种具有较高热导率和较低粘度的液态硫磺复合材料。
这种复合材料在液态硫磺冷却成型技术中得到了广泛应用,并取得了良好的效果。
到了21世纪,液态硫磺冷却成型技术在国内外得到了进一步的推广和应用。
在国内,一些大型制造企业开始引进和应用液态硫磺冷却成型技术,取得了显著的经济和环保效益。
利用液态硫磺冷却成型技术可以减少铸件的变形和缩孔现象,提高铸件的成型质量和机械性能。
在国外,液态硫磺冷却成型技术也取得了一定的发展。
一些先进制造国家在航空航天、汽车制造等领域广泛应用液态硫磺冷却成型技术,取得了良好的成果。
在航空发动机叶片的制造中,通过液态硫磺冷却成型技术可以实现叶片的快速凝固和冷却,提高叶片的强度和耐热性能。
目前液态硫磺冷却成型技术在国内外仍存在一些问题和挑战。
液态硫磺的安全性和环保性仍需要进一步提高。
液态硫磺在高温状态下具有较高的腐蚀性和毒性,对环境和工作人员的安全性有一定的影响。
液态硫磺冷却成型技术的专利和知识产权保护仍不完善,人们需要加强技术创新和法律保护,推动技术的进一步发展与应用。
国内外液态硫磺冷却成型发展历程与现状液态硫磺冷却成型技术是一种重要的金属成型技术,通过将液态硫磺注入金属模具中,使其冷却并固化成型,得到具有高精度和高表面质量的金属零件。
该技术的发展历程可以追溯到20世纪50年代,目前已经在国内外得到广泛应用。
液态硫磺冷却成型技术最早起源于美国,当时主要应用于汽车制造业。
随着汽车工业的发展,对金属零件精度和表面质量的要求越来越高,传统的砂型铸造和压铸工艺无法满足需求。
液态硫磺冷却成型技术的出现填补了这一空白。
在20世纪50年代末至60年代初,液态硫磺冷却成型技术在美国得到了广泛推广和应用。
随着技术的逐步发展,液态硫磺冷却成型技术逐渐被引入欧洲和日本等地。
在欧洲,该技术主要应用于航空航天和电子器件制造等领域。
在日本,液态硫磺冷却成型技术得到了快速发展,并且取得了一系列的研究成果。
日本的一些企业已经建立了液态硫磺冷却成型技术的完整产业链,从设备制造到零部件加工,形成了较为成熟的技术体系。
液态硫磺冷却成型技术在国内的发展仍然存在一些挑战和问题。
液态硫磺冷却成型技术的设备和材料仍然依赖进口。
虽然国内已经开始投入大量资源进行研发和创新,但与国外相比,还存在一定的差距。
液态硫磺冷却成型技术的应用范围还不够广泛。
目前主要应用于一些高端领域,对于大批量、低成本的生产仍然存在一定的局限性。
液态硫磺冷却成型技术的操作和维护仍然需要较高的技术水平,对操作人员的要求较高。
液态硫磺冷却成型技术是一种非常有潜力的金属成型技术,具有高精度和高表面质量的优势。
随着国内外科技的不断进步和市场需求的不断增加,液态硫磺冷却成型技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
国内企业应加大研发投入,提高技术水平,克服现有技术难题,提高设备和材料的自主研发能力,推动液态硫磺冷却成型技术在国内的发展。
硫磺的形成硫磺的概述硫磺是一种常见的化学元素,其化学符号为S,原子序数为16。
硫磺是一种黄色固体,具有特殊的气味,可在自然界中以不同形式存在。
硫磺广泛应用于化学工业、农业和医药领域。
了解硫磺的形成对于理解其性质和应用至关重要。
硫磺的自然形成硫磺在自然界中以多种形式存在,包括游离态硫磺、硫化物和硫酸盐等。
硫磺的自然形成主要与地球内部的地质活动有关。
火山喷发火山喷发是硫磺形成的重要过程之一。
在火山喷发过程中,地下的岩浆会冷却并凝固,形成硫磺矿床。
这些硫磺矿床可以在地壳运动中暴露在地表上,形成硫磺矿。
热液活动热液活动也是硫磺形成的重要途径之一。
地下的热水和气体在高温高压条件下与岩石反应,释放出硫化氢气体。
当这些气体接触到氧气时,硫化氢气体会氧化成硫磺。
硫细菌硫细菌是一类能够利用硫化物进行代谢的微生物。
这些细菌可以在缺氧或低氧条件下生活,并通过氧化硫化物来获取能量。
硫细菌的代谢过程中会产生硫磺。
工业生产硫磺除了自然形成的硫磺外,工业生产硫磺也是人们获取硫磺的重要途径之一。
工业生产硫磺主要通过硫矿的加工和化学反应来实现。
硫矿的提取硫矿是硫磺的主要原料之一。
硫矿一般以硫化物的形式存在,最常见的硫矿是黄铁矿。
提取硫矿的过程主要包括开采、破碎和浮选等步骤。
通过这些步骤,可以将硫矿中的硫分离出来。
硫的燃烧将提取的硫矿进行燃烧是生产硫磺的关键步骤之一。
在燃烧过程中,硫矿中的硫会被氧化成二氧化硫气体。
这些二氧化硫气体会进一步被氧化成三氧化硫气体。
硫的凝固在硫的凝固过程中,将三氧化硫气体冷却并凝固成硫磺。
硫磺的凝固温度约为115摄氏度,因此需要通过冷却设备将三氧化硫气体冷却至凝固温度以下。
硫磺的提纯生产出的硫磺通常会含有杂质,需要进行提纯。
提纯硫磺的方法包括蒸馏和过滤等。
通过这些方法,可以得到纯度较高的硫磺。
硫磺的应用硫磺具有多种应用,以下是一些主要的应用领域:化学工业硫磺在化学工业中广泛应用。
它可用于制造硫酸、硫酸盐、硫醇等化学品。
2012年第16期广东化工第39卷总第240期 · 81 ·硫磺成型工艺研究进展熊运涛1,游龙2,郭庆生2,孙润林2(1.中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂大竹分厂,四川大竹 635100;2.中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都 610041)[摘要]随着环保要求的日益提高,硫磺回收及成型技术不断创新。
着重介绍了空气成型工艺、结片工艺和造粒工艺等成型技术,对比了各自的优缺点。
最后为国内的硫磺成型技术的发展提出了合理建议。
[关键词]硫磺成型;工艺;进展[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)16-0081-01Research Progress of Sulfur Shaping ProcessXiong Yuntao1, You Long2, Guo Qingsheng2, Sun Runlin2(1. China Southwest Oil and gas field company, Dazhu 635100;2. China Petroleum Engineering CO., L TD., Southwest Company, Chengdu 610041, China)Abstract: With increasing requirements of environmental protection, sulfur recovery technology and sulfur shaping process is constantly innovated. Many sulfur shaping technologies are emphatically introduced, such as air shaping technology, piece technology, granulator technology and so on. The advantages and disadvantages are also compared. At last, some reasonable suggestions are pointed out for the development of sulfur shaping technology in `china.Keywords:sulfur shaping;process;progress硫磺作为一种重要的化工原料,广泛应用于农业、医药工业、食品工业、橡胶工业、硫磺混凝土和制糖等领域。
【专论综述】硫磺成型方式及发展浅谈赵志驹镇海石化工程股份有限公司浙江宁波315042【摘要】本文简要介绍硫磺成型机主要的工作形式和特点。
结合笔者不同时间参与设计的多套硫磺成型装置项目经验,文章阐述了硫磺成型方式、硫磺成型机在工业生产中的使用情况及其改进发展情况,本文对相关工程项目的设计具有一定的借鉴指导作用。
【关键词】固硫成型造粒钢带转筒湿法中图分类号:TE626文献标识码:A1前言回收装置是炼油厂和天然气净化厂生产过程中的尾部装置,其产品硫磺分为液硫和固硫。
由于硫磺特殊的物化特性,必须将大部分液体硫磺成型转换成规则的固态颗粒,以便安全、可靠、环保地运输、储存和使用。
所以在硫磺回收装置的建设中,经常会配置成套固硫出厂设施,成型机作为核心设备在整个生产工艺过程中起到至关重要的作用。
作为一名工程设计人员,本人参与了十多个项目的硫磺成型设计,有单体改造项目,有作为分区的硫磺回收装置,也有作为独立装置的固硫出厂设施;接触了几种不同的硫磺成型方式,目睹了近十年来国内硫磺成型的发展。
下文就国内目前主流的几种硫磺成型方式的特点和发展做一些介绍和探讨。
2成型方式简介我国硫磺成型最初有原始的人工冷却成型、转鼓式薄片成型、钢带块状成型等,由于在贮存和运输过程中产生大量粉尘,污染环境,同时会产生粉尘爆炸等安全问题。
随着国内成型工艺的逐渐发展,处理规模不断扩大,产品品质和环保要求的日益提高,粗放式的薄片、块状成型已逐步淘汰,取而代之是把液硫转换成规则的固态颗粒的造粒工艺,既便于存储、包装、运输,又同时降低火灾危险性等级,已成为国内炼油行业硫磺成型主要的生产方式。
硫磺造粒工艺主要有湿式和干式二种,目前干式成型主要有回转钢带颗粒成型和转筒颗粒成型等,湿式成型主要为湿法液下造粒,即水下成型。
以下为几种主要造粒工艺的简单介绍。
2.1回转钢带颗粒成型2.1.1工作原理:利用液态硫磺物料的低熔点特性,根据物料熔融态时的粘度范围,通过成型机机头布料器将液态硫磺喷撒到转动的钢带上进行造粒,钢带下部喷淋冷却水冷却,液态硫磺在往前输送的过程中,经冷凝固化生产出合格的半球状固体硫磺。
其工作原理示意图如下图(图一)所示:2.1.2技术特点:1、液硫连续冷凝固化、造粒成型,生产效率高。
2、颗粒成品形状规整,成粒率高,物理性能好。
3、通过布料器和流量调节,可有效调整成品粒度。
4、卸料端粉尘少,颗粒形状保护完整。
5、布料器与钢带采用变频调速,控制灵活。
6、设置脱膜剂混配自动供给装置,颗粒脱膜稳定。
2.1.3使用现状目前回转钢带颗粒成型机在硫磺成型中应用较早,并极为广泛,实际投产业绩较多。
在中石油、中石化、中海油等大型炼油企业均有大量的生产实例。
本人也参与了数套硫磺钢带成型的装置设计,如镇海炼化硫磺成型、长岭硫磺成型、茂名硫磺成型等,均采用了产能6t/h的成型机。
工艺成熟,生产稳定。
钢带成型机生产厂家国外主要有德国山特维克公司和美国班道夫公司,国内主要有上海瑞宝造粒机公司和南京三普造粒机公司。
钢带大多采用瑞典山特维克产品。
2.2转筒颗粒成型2.2.1工作原理:液体硫磺被连续均匀地送入转筒硫磺造粒机的液硫喷淋管中,通过喷淋管上液硫雾化喷头,液体硫磺被连续均匀地喷出,同时在液硫喷淋管的上方和下方安装有冷却水喷淋管,冷却水在高压泵的作用下,通过雾化喷头将水雾喷淋至转筒内部空间,用于冷却被高速喷出雾化液硫,使之固化成小的粉状颗粒。
造粒机转筒内壁安装有许多抄板,随着转筒的旋转,不断将转筒内的硫磺粉末和小颗粒硫磺抄起,并在转筒内一侧形成物料幕帘,而在另一侧,通过硫磺喷头喷出的雾状液体硫磺喷洒在被抄板抄起的粉状物料幕帘上,与粉状的小硫磺颗料黏结混合、凝聚,形成球形颗粒,在重力作用下落下,在下落的过程中被不断喷出的雾化冷却水喷淋降温,固化形成进一步长大的球形颗粒。
如此循环往复,一次次落入圆筒下部的硫磺颗粒被抄板一次次抄起,又一次次被液体硫磺包裹并再次被雾化冷却水降温。
这样周而复始,颗粒逐渐长大成球。
其工作原理示意图如下图(图二)所示:图二转筒颗粒成型原理示意图2.2.2技术特点:1、产能大,占地面积小,生产效率高。
2、颗粒堆比重大,崩解强度高。
3、采用变频控制,可有效控制硫磺颗粒度和含水量。
4、配套水膜除尘器,脱硫除尘效率高。
5、设备维护简便易行、平稳运转时间长。
6、采用模块化设计,便于运输、安装和运行管理。
Fig.3.12.2.3使用现状近些年硫回收装置的能力不断扩大,硫磺产量也不断增加。
由于转筒颗粒成型机具有产能大、占地面积小、投资省、安装维护管理方便、降低生产成本等特点,在大型硫磺成型项目已大量使用,实际投产业绩较多。
在中石油、中石化、中海油等大型炼油企业均有大量的生产实例。
本人参与的此类设计,如燕山石化硫磺成型、武汉石化硫磺成型、浙江石化出厂设施等,均采用了产能25t/h 的成型机。
工艺趋于成熟,生产稳定。
转筒颗粒成型机生产厂家国外主要有加拿大ENERSUL 公司,国内主要有南京三普造粒机公司。
南京三普造粒装备有限公司开发、研制的RDG 型硫磺滚筒造粒机,2009年试车成功,运行稳定。
该项技术填补了国内空白,同时取得了国家发明专利。
不仅为我国硫磺造粒成型技术提供了新的选择,为大规模生产装置提供了经济、合理、高效的工艺解决方案。
同时该公司还有多台转筒成型机出口海外,走向了国际市场。
2.3硫磺湿法造粒技术2.3.1工作原理:液体硫磺通过管道输送至装置顶部,经成型盘进入盛有工艺水的成型罐中,冷却成型为固体硫磺颗粒。
硫磺颗粒连同部分工艺水经成型罐底部排到振动筛上脱水、干燥后,再由下料斗流入包装机料仓,经包装后入库。
由振动筛筛分出来粒径不符合要求的小颗粒,连同工艺水流至沉淀罐中,通过沉淀罐及螺旋输送机将小颗粒从工艺水中分离出来,送至熔硫罐中,加热熔化成液体硫磺后用液硫泵送回液硫池中。
工艺水则流回水槽,经过换热器冷却后再送至成型罐中,循环使用。
其原理图如下图(图三)所示:图三硫磺湿法造粒技术工作原理示意图2.3.2技术特点:硫磺湿法造粒技术采用液硫与水直接接触冷却固化,因此其换热率高、硫磺成型快、环境污染小;成型后的硫磺颗粒采用振动筛对其进行脱水,这一工序能有效脱除95%的水分,再引入热风对其进一步干燥,因此能保证脱水的高效化;振动筛对硫磺颗粒脱水的同时进行筛分,粒径满足要求的硫磺颗粒被筛分出,有效保证了产品的高质量;对含有硫磺粉末的工艺水,采用沉淀罐进行初步沉降后再经过螺旋输送机进行固液分离(可以有效减小离心设备的负荷),经过两级分离,可以分离出工艺水中98%的硫磺粉末,大大提高了工艺水的纯净度,提固体硫磺的均匀度、硬度,降低粉碎度;整套装置采用集中控制,自动化程度高,单套产量大,调节范围广(5-90t/h),易于操作,安全性高,人工成本低;装置以静设备为主,易损件较少,设备维护管理成本低;装置集成化,占地面积小,投资成本低。
2.3.3使用现状随着国内硫磺回收装置规模的日趋大型化,大处理量硫磺造粒工艺的应用需求越来越迫切,由于湿法造粒成型机具有单台处理量大、调节范围广、集成化程度高、易于操作、投资省、安装维护管理方便等特点,逐步在大型硫磺成型项目开始使用。
2008年,中石化普光气田引进的硫磺湿法造粒机,单台处理量达到了50t/h,在2016年选用的国产硫磺湿法造粒机更是把单台产量提高到了90t/h。
这几年本人开始接触到此类产品,最近参与设计的中科(广东)炼化一体化项目,成型部分就选用了产能45t/h的成型机两套。
湿法造粒成型机生产厂家国外主要有美国DEVCO公司,国内主要有洛阳涧光特种装备股份有限公司。
洛阳涧光特种装备股份有限公司开发、研制的湿法造粒成型机,适用于天然气、石油炼制行业的大处理量高效节能型硫磺液下造粒系统,自2012年投产成功以来,运行稳定。
该项技术获得了多项国家发明专利,填补了国内空白。
对于装备的国产化和自主化,节省外汇和缩短装备的生产制造周期,具有良好的经济效益和社会效益。
3三种硫磺造粒工艺的对比三种硫磺造粒工艺,即钢带式造粒(半球形颗粒)、滚筒造粒(球形颗粒)、和湿法造粒(球形颗粒)其产品均能满足国家固体硫磺GB/T2449.1-2014标准。
硫磺颗粒性质如下:钢带式造粒:3-∮5扁球状,堆比重:1.0-1.1,含湿量:≤0.4%,颗粒崩解强度:~19.11N;滚筒造粒:∮2-∮8球状,堆比重:1.15-1.3,含湿量≤0.4%,颗粒崩解强度:~53.67N;湿法造粒:∮2-∮8球状,堆比重:1.15-1.3,含湿量≤2%,颗粒崩解强度:~50N。
由于三种造粒工艺,其工作原理和设备组成各不相同,综合对比需要从产品品质、生产能力、单位产品的能耗、设备费用、配套工程、日常维护、运行可靠性等多方面进行比较。
钢带式造粒优点是起步较早,技术成熟,工艺过程简单直接,冷却水不直接接触物料,产品含水率低。
缺点是单机生产能力小,国内通用的钢带成型机为6t/h(进口设备最大选型16t/h),设备占地面积大,设备中易损件多,其主要部件钢带的更换是十分频繁,造成设备成本及维护成本较高,同时对操作人员的技术要求也较高。
滚筒造粒机较钢带造粒机在单机产能上有了大幅提升,通用的滚筒成型机单机产能25t/h,是普通钢带产量的4.16倍。
产品机械强度高。
单位成本消耗大幅下降。
同时占地也大幅减小,建筑结构及安装工程量下降。
由于只需定期更换硫磺喷头和水喷头,维护费用也大量的节省,操作可靠稳定。
随着滚筒造粒机的国产化,设备成本也大幅降低,已拥有了大量生产实例。
他的不足之处是,相比钢带造粒机辅助设备增加,管理难度增加,同时面对更大型的生产需求时,单机产能还有待于提升。
湿法造粒成型机针对大型硫磺装置,单机产能又有大幅提升,可达到单机90t/h,在装置大型化的今天凸显优势。
其相较前两种成型方式,生产能力更强,产量调节范围更大,占地更小。
随着国产湿法造粒技术的发展,总投资费用也大大降低。
湿法造粒的主要问题是,湿法造粒出来的颗粒表面会留有一些气孔,气孔内会附有一些水膜、含水量较前两种会有所增高。
工艺流程较长,设备较多。
长时间运行、高产量状态下硫磺颗粒外形质量会有一定波动。
另外湿法造粒技术较新,应用较晚,工程实例相对少一些。
4硫磺成型方式的发展趋势由于中国炼化企业硫磺产量长期较低,中小型硫磺回收装置一直使用钢带造粒技术。
钢带造粒技术主要掌握在德国的Sandvik公司。
中国钢带造粒起步很晚,国内钢带造粒工艺也没有突破Sandvik的技术,生产的硫磺产品质量较低,运输过程中很容易产生粉尘,不安全。
同时硫磺产量小,并且硫磺回收装置规模较大时,多为数条钢带并列排布,占地面积大,钢带运行疲劳破坏严重,损耗大且需从国外进口,运行和维护费用较高;随着国家环保要求的提高以及安全生产意识的加强。