2 000 t/a硫氰酸钠生产装置运行总结

王毓明

(山东恒昌聚材化工科技股份有限公司 山东临沂 276132)

硫氰酸钠(NaSCN)的应用范围广泛，在医药工业中用于抗菌素的分离，在纺织业中用作聚丙烯腈纤维的抽丝溶剂，在印染业中用作染料扩散剂、织物染色剂等，在农药行业中用于制造杀菌剂、杀虫剂、除草剂等，在化学工业中用作银、铜等金属检测剂以及生产硫脲的原料等，因此生产提取硫氰酸钠具有较高的经济价值。

在炼焦过程中，煤炭中部分硫转化为硫化氢等硫化物，与氨气、氰化氢等一起形成煤气中的杂质，严重影响煤气质量，需经脱硫处理后才能供后工序使用。目前，国内许多焦化企业采用纯碱脱硫工艺，在脱硫过程中脱硫液内会逐渐积累硫氰酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等副产物。这些副产物的积累会增大脱硫液的黏度，降低脱硫效率，因此须定期排放部分废液，若脱硫废液不加以利用，势必会污染环境[1]。焦化脱硫废液中的硫氰酸钠浓度较高，从中提取硫氰酸钠，不但有利于环境保护，而且可以充分利用资源，具备一定的经济效益，符合国家节能减排目标。

目前，国内从焦化脱硫废液中提取硫氰酸钠的方法主要是先真空蒸馏浓缩，再分步结晶分别得到硫氰酸钠和硫代硫酸钠产品。此方法得到的硫氰酸钠纯度较低，质量分数很难达到95%以上。纯度较低的硫氰酸钠用途受限，价格很低，经济效益较差。因此，改进提盐工艺，从焦化脱硫粗盐中提取高纯度的硫氰酸钠具有十分重要的意义。

山东恒昌聚材化工科技股份有限公司针对现有焦化脱硫废液提取硫氰酸钠方法的不足，开发出一种脱硫粗盐提取硫氰酸钠的新工艺，即利用硫代硫酸钠与硫酸钠在甲醇溶剂中的溶解度极小，而硫氰酸钠在甲醇溶剂中的溶解度较大且其溶解度随温度变化而变化较大的性质，实现粗盐中的硫代硫酸钠、硫酸钠与硫氰酸钠的分离，提取出的硫氰酸钠产品质量分数可达98%以上。新工艺充分利用了废弃资源，工艺简单易行，生产成本低，具有良好的经济效益和环保效益，为焦化行业脱硫粗盐的综合利用开辟了新途径[2]。

1 工艺流程

山东恒昌聚材化工科技股份有限公司硫氰酸钠生产装置是在1 300 kt/a焦炭、130 kt/a以焦炉气为原料制甲醇装置的基础上，利用脱硫废液浓缩产生的粗盐、甲醇装置生产的甲醇为原料的综合利用项目，由甲醇萃取、压滤、活性炭脱色、蒸发浓缩、降温结晶、离心、干燥、甲醇精馏回收、废水处理等工序和变配电、分析化验、办公楼等公用工程组成。脱硫粗盐提取硫氰酸钠工艺流程如图1所示。

1.甲醇混合罐 2.合格甲醇罐 3.原料甲醇罐 4.溶解釜 5.压滤罐. 6.清液池 7.混液池 8.脱色池 9.脱色釜 10.沉降罐 11.蒸发釜 12.母液蒸发釜 13.废水蒸发釜 14.结晶釜 15.离心机 16.真空干燥机 17.一次母液池 18.废水池 19.二次母液池 20.抽滤槽 21.真空缓冲罐 22.板框压滤机 23.脱色池 24.脱色二次母液池 25.不合格甲醇罐 26.精馏釜图1 脱硫粗盐提取硫氰酸钠工艺流程

脱硫粗盐破碎成小块加入溶解釜，同时向溶解釜中加入适量甲醇，用蒸汽加热，减速机搅拌促进甲醇对粗盐的萃取[3，4]。然后将溶解釜内的萃取液送入压滤罐中进行过滤，压滤罐流出清液送往沉降罐静置，再将萃取液打入蒸发釜中蒸发浓缩，压滤罐底部的滤渣(主要成分为硫代硫酸钠)装袋后作为副产品外售。蒸发釜加满萃取液后，用蒸汽进行加热并不断搅拌，蒸出的甲醇经冷却器冷却后送入合格甲醇罐，若蒸出的甲醇质量分数低于95%则转入不合格甲醇罐；蒸发浓缩液送入结晶釜内冷却降温并搅拌。结晶釜内的结晶液送至离心机进行离心分离，离心分离结束前用甲醇对硫氰酸钠晶体进行冲刷脱色，离心母液排入一次母液池中。离心分离后得到的硫氰酸钠晶体送入真空干燥机中干燥，干燥后得到质量分数98%以上的硫氰酸钠产品进行包装。蒸发出的不合格甲醇被送进精馏釜中蒸发回收甲醇，以便循环利用。一次母液送入母液蒸发釜中蒸发，再进行降温结晶、离心分离、真空干燥得到质量分数98%以上的硫氰酸钠产品，离心母液排入二次母液池中。二次母液经酸化除去硫代硫酸根后被送入脱色池，向脱色池中加入活性炭并不断加热搅拌，然后送入板框压滤机中进行压滤，得到的澄清料液在废水蒸发釜中蒸发结晶，经离心分离后回收质量分数95%上的硫氰酸钠产品；产生的三次母液被送入废水池，再循环操作，以回收废水中的产品。

2 工艺特点

(1)首次利用甲醇替代乙醇对脱硫粗盐中的硫氰酸钠进行萃取。甲醇对人体无毒副作用，价格较乙醇便宜，且甲醇对硫氰酸钠和硫代硫酸钠的选溶性好，可以获得质量分数98%以上的硫氰酸钠产品。

(2)将甲醇萃取粗盐过程中产生的低浓度甲醇进行精馏回收，在生产过程中循环利用，从而降低了生产成本。

(3)工艺流程简单，仅分为萃取、压滤、浓缩结晶、离心、干燥等工序，操作十分简便。

(4)由于脱硫粗盐和甲醇价格低、工艺耗能少、物料得到循环利用以及提取的硫氰酸钠纯度高，因此经济效益较好。

(5)对废水进行处理后可回收硫氰酸钠产品和蒸馏水，全过程无废物外排，不但充分利用了资源，而且有利于环境保护。

3 装置运行及能耗情况

该装置自开车以来，生产运行平稳，并随着工艺不断的摸索优化和产量的提升，原料消耗达到了设计指标，同时产品硫氰酸钠的质量分数由原始开车时的97.5%逐步提高至98.3%。目前，该装置生产1 t硫氰酸钠产品的消耗为脱硫粗盐2.5 t、甲醇0.5 t、0.44 MPa蒸汽3.2 t、一次水5 m3、循环水200 m3、电220 kW·h，吨产品生产成本在2 400元左右。

该装置年处理脱硫废液20 kt，折合脱硫粗盐5 000 t，平均日产硫氰酸钠6 t，既解决了焦化企业脱硫废液的污染问题，又为企业创造了良好的经济效益。

4 结语

以甲醇为萃取剂，从脱硫废液中回收硫氰酸钠产品不仅缩短了硫氰酸钠的生产工艺流程、降低了设备投资和操作难度，而且实现了资源的综合利用，进一步延伸了焦化产业链，完善了企业产品结构，解决了脱硫废液污染环境的难题。