维费资讯tp:/www.cgyip.com 3762 低温与特气 1996 No2 57. 特气制备 高纯硫化氢的研制与生产 F125,12 于国贤赵志远 （化工部光明化工研尧断大蓬116031） 升以纯复和该糖合成的殖化氮为原料,采用封闭循生产工艺,应用吸附、减容游增法;制取的硫化氢纯度可达 99.9%、 给出了吸附别对水的吸附容量和二双化破与球化氢的分离系数： 主题词：含成：硫化氢吸附蒸馆分离系数 1前言 五”攻关任务，达到了国外同类产品水平，从 而实现了该产品的国产化应用，受到了用户 高纯硫化氢是一种重要的化工原料。主 的好评。 该产品于1991年通过了国家*七五”攻 要用于国防化工、电子工业半导体元件的生 产、医药和衣药中间体、助剂制造、有色金 关化工部科技商的验收鉴定，在1991年：9月 16日国家科委：河南省人民政府联合主办的 属精制，以及金属表面改性处理等。随着高 郑州全国技术成果交流交易会上获优秀奖。 科技的日益发展，其应用的领域越来越广。 于1992年获化工部化工科技进步三等奖。该 在我们未开发之前，我国所用的高纯硫 化氢甚至化学纯的化数都从国外进口，这 技术成果已收录在香港新华通讯出版社出版 的“世界优秀专利技术精选”（中国卷》 不仅需要大量外汇，雨耳往往因安全、运输 等问题而延误了时间，影响了工作，为此，对 （1995）。在国内已建一套年产5～6t生产装 于国家“七五”攻关项目：我们急国家之所 置，现在正准备建一套年产1000t生产装置。 急于1986年·10月接受研制99995%硫化 氢的任务。 工艺流程 高纯硫化氢的生产方法在文献中报导较 多，主要有化学法、吸附法、冷冻法、蒸 2.1原理 馏法、低温双级精馅法等3。 如果硫化氢中含有炭基硫（COS）和二氧 在诸多生产方法中，由于原料来源不同， 化碳杂质：而这两种杂质与硫化氢的分离系 其杂质组成差异很大，因而很难仅用一种方 数较小，很难分离。所以在原料选择上，我 法就能获得高纯硫化氢所以多都是来用几 们尽量选用不含这两种杂质的原料。经分析 种方法组合起来。 比较后，我们采用了以纯氢和纯硫磺直接合 我们根据各种气体的物性和气体分离理 成硫化氢作为生产高纯硫化氢的原料，这就 论，采用以纯氢和硫磺直接合成硫化氢为原 避免了原料气中含有二氧化碳和碳基硫 料气，然后利用吸附和减容蒸馏的方法，制 (COs）杂质。 得了合格的高纯硫化氢，完成了国家的·“七 另外：在生产过程中：当处理设备堵塞 维警资讯ip: 58 低温与特气 1996 No2 故障时，难免有空气渗人，从而带入了二氧 化氢。 化碳和水等杂质，因此，在生产高纯蔬化氢 2.2流程 时，主要是处理硫化氢中的二氧化碳和水这 如图1所示，该工艺流程由纯氢瓶、减 两种杂质。这就大大简化了纯化工艺，对此， 压器、吸附器、转子流量计、反应器、硫蒸 我们根据吸附剂具有选择性吸附的特性，首 气冷凝器、硫化氢缓冲罐、压缩机、硫化氟 先选择一种吸附剂，用吸附的方法除去硫化 干燥器、硫化氢冷凝器、硫化氢罐1、硫化 氢中的水，然后采用减容蒸馏的方法除去二 氢贴罐2、硫化氢冷冻罐、碱吸收螺等设备组 氧化碳，其它的一些低沸点杂质（N、H、 成 0，）也相应除掉，最终制得了合格的高纯硫 11. 1.2 U.1314 图1高纯HS制备工艺流理图 1.摊H2瓶：2、吸附器：3.转子！4加硫罐：5：硫蒸汽冷激器：6反库器：7、规冲罐： 8:碗化氧干爆9:HkS.冷凝暖，10.压机：11.无道1X12.纯罐2.13.冷冻罐：14.破吸收罐 将纯氢减压到所需压力，经吸附器除水 行条件试验： 计量后进入反应器，与硫磺在一定温度和压 吸附深度是指吸附剂量一定，在一定的 力下反应生成硫化氢，然后经硫化氨蒸汽冷 工艺杀件下，能够将杂质除到最低含基的程 凝器除去碗化氢中的碗蒸汽之后，进缓冲罐， 度我们的任务是要求吸附深度为H02 再通过压缩机压入碗化氢干燥器除去硫化氢 X10~". 中的水，再经硫化氢冷凝器冷凝到硫化氢贮 3.1.1气体流盘对除水深度的影响试验 罐1贮罐1中硫化氢是不含水的硫化氢、经 减容蒸馏后，除去CO.则购罐1的硫化氢就 成了高纯硫化氢， 3: 试验内容与结果 3.1吸附剂除水试验及吸附容量测定 408012316 "t. 24: 首先筛选出一种耐酸性强、吸附深度深、 吸附容量大和机械强度高的吸附剂，然后进 维费讯htp:/www:cgyip.com 低温与特气 1996 N02 59 利用p10×1×250mm不锈钢管做吸附 由表1中数据和图2中曲线变化可见 柱，内装20~40目的吸附剂，在室温下，碗 硫化氢流量从0.05m/h增加到0%20m/h 化氢流量为0:05~0.22m/h时进行除水深 时，对要求的除水深度（H0<2×10-）没 度试验。碳化氢中的水含量用2100型电容式 有影响。因此，在吸附器设计和操作时可选 水分析仪进行在线监测，测定结果见表1和 择其流量0.20m/b该流量比文献推荐处 图2。 理量大20倍。 表1HS流盘对除H,O深度的影响 *号 时间/ 相对覆量kg 对应水含量/×10 15/3 14-00 13:5: .0.:05 -78~-79 0,73~0:51 17.3-00 13.0. 500 -76~--78 1.01~013 3 19.1.00 .6.2 0.10 a78. 5 0.71 2000 12.'5 0,15 38 0.73. 5 22-100 11:69 0. 22 -→78 :0, 73 6 16/3 2*.00 10.36. 82.9 -78 0.·73' 7 5.i·00. 9.70 0.20 -79 0818 73.25 98-51 0.22 .-63 5.28 8.10 9.50 .0, 22: .650 10, 6 注：试验用瓶中水的动始浓度为340×10-.试整结策后版中水拿量高于1000×.10-1 3.1.2透过浓度与时间关系试验 由表2数据和图3曲线变化可以看出， 透过浓度是指在操作条件一定的情况 当吸附器出口的水浓度一且达到透过浓度 下，当气体出吸附器时的杂质含量刚刚超过 后：出口气体中的水含量马上就会剧增。这 工艺要求时的浓度，本试验工艺要求浓度为 对我们正确操作吸附器很有指导意义。 H,0=2×10~即为透过浓度。 试验方法是保持试验压力、流量、温度 在最佳条件下不变，测定吸附器出口的水含 量，其结果见表2和图3 表2、吸附器出口的水含量与时间的关系 时间/右 低点心 1 2400: -80 2 241 40 38 0.73 3 24. 1 45 77 0:86 4 24145. 76 1.0 5 :24 ± 50: -72 18'1 翻3.吸时器出口水浓度与时间的关系 6 2453 2.53 7 24.57 894 3: 40 31.3吸附容量的测定 8 1'*.02. 66 4-58 试验前原料气中H，0的初始浓度为340 9 1.1:07 64 608 ×10：试验后原料气中水的浓度高于1000 1.# 14 .62 8 10:5 X10-试验前原料硫化氢量为13.5kg.试 11 60 验后称其量为9.7kg则原料硫化氢处理量