[发明专利]一种煤化工低品质硫磺的处理工艺

说明书

一种煤化工低品质硫磺的处理工艺，属于煤化工产品处理技术领域，可解决现有低品质回收硫的处理技术能耗高、污染大、不安全以及产品纯度差的问题，以采用湿式氧化法脱除H₂S过程中产生的低品质回收硫为原料，通过反应、分离、混合及制粒过程处理后制得一种硫基胶结料颗粒。该胶结料颗料成本低廉，不仅可在铺路过程中代替部分沥青使用，还能有效提高沥青混合料的动稳定度及抗水损害性能，是实现低品质硫磺高质化利用的有效途径，对提高企业经济效益，降低铺路成本，提高道路工程质量具有重要的现实意义。

技术领域

本发明属于煤化工产品处理技术领域，具体涉及一种煤化工低品质硫磺的处理工艺。

背景技术

在焦化、化肥等煤化工行业采用湿式氧化技术脱除H₂S过程中会产生大量低品质回收硫，其中除含有硫磺外，还含有硫氰酸盐和硫代硫酸盐等脱硫副产物、焦油类物质以及脱硫催化剂等杂质，是一种危害极大的污染物。目前，还没有一种经济有效的低品质回收硫处理方法。因此，如何经济有效地处理低品质回收硫已成为所有焦化、化肥等企业面临的技术难题，已经严重制约了焦化、化肥等行业的可持续环保发展。

目前有部分研究者针对低品质回收硫中硫磺的提纯做了相关研究。牛艳霞采用甲苯对栲胶脱硫副产物硫膏进行索氏抽提，得到了纯度为95%以上的硫磺；公开号为CN103264991A公开了一种利用四氯乙烯对硫膏进行浸取。该浸取法虽然得到高纯度硫磺，但浸取过程引入了大量有机溶剂，除存在易爆、毒性大等安全问题外，还存在浸取剂价格远高于硫磺价格，浸取过程损失严重等问题。公开号为CN204224257U的专利公开了一种从硫泡沫中回收硫磺的装置，采用硝酸氧化法对脱水硫膏进行处理，利用硝酸的氧化性将硫膏中的SCN^-、S₂O₃^2-等物质氧化为硫单质，同时去除其中的有机杂质，处理硫膏效果显著。但该方法反应剧烈，反应过程中有大量的二氧化氮产生，存在能耗高和污染大的问题。目前，由于硫酸、肥料等硫磺下游行业产量的减少，市场上的硫磺已呈现出饱和状态，价格处于持续的低位运行。如果将低品质回收硫仅用于制备高纯度的硫磺，将会陷入效益不佳，产品销售困难的局面。因此，急需开发其他的低品质硫磺处理工艺。

低品质回收硫中的主要成分为硫磺，以硫磺硫化沥青生产的高等级道路，具有优良的高温抗车辙性能，以及抗水损性能。因此，将低品质回收硫应用于沥青路面铺设，在提高沥青材料质量和路用性能的同时，可以替代部分沥青，降低沥青成本，提高资源的利用效率，对企业经济效益和产业链的延伸具有重要的意义。

发明内容

本发明针对现有低品质回收硫的处理技术能耗高、污染大、不安全以及产品纯度差的问题，提供一种煤化工低品质硫磺的处理工艺。

本发明采用如下技术方案：

一种煤化工低品质硫磺的处理工艺，包括如下步骤：

将低品质硫磺经反应、分离、混合及制粒过程处理后，得到可替代部分沥青的硫基胶结料颗粒。

所述低品质硫磺是指采用湿式氧化法脱除H₂S过程中产生的低品质回收硫，该回收硫可以为硫泡沫，可以为硫泡沫经过滤或离心所得的硫膏，亦可以是硫泡沫经融熔处理后得到的硫磺。

所述反应过程是在反应釜中进行，反应的原料为低品质硫磺与浓度为75%~97%的浓硫酸，其重量比为99:1~95:5，反应温度为120℃~140℃，反应时间为1 h~3 h，反应过程中需辅助以搅拌，转速为20~50 rmp，反应完成后以液态形式自流或者泵入分离器中，顶部的气体经净化装置处理后排空处理。

所述分离过程是在分离罐中通过静置，利用密度差不同来进行分离，经分离后的上层液体经冷凝器冷却后返回脱硫系统，下层液体以液态形式进入混合器，分离罐的温度需保持在120℃~140℃，分离停留时间为1 h~6 h。