一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法

技术领域

本发明涉及净化方法领域，尤其是一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法。

背景技术

乙炔是最简单的炔烃，易燃气体。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输。难溶于水，易溶于丙酮，在15℃和总压力为15大气压时，在丙酮中的溶解度为237克/升，溶液是稳定的。因此，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢桶或钢罐中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。

乙炔生产用电石中含有硫化钙、磷化钙等杂质。所以工业级乙炔中硫化氢和磷化氢的含量很高，分析仪器比如原子吸收分光光度计用乙炔往往由于其过高的磷化氢或硫化氢而影响其使用。高纯乙炔的生产成本很高，且市场供应不足。

乙炔中硫化氢、磷化氢的工业脱除方法很多，主要分干法和湿法。

其中湿法脱除分为1、硫酸法：利用浓硫酸的强氧化性，吸收氧化粗乙炔气中的硫化氢、磷化氢。2、次氯酸钠法：改法是利用次氯酸钠的强氧化性进行气体净化。3、氯水法：氯水法的净化原理、工艺与次氯酸钠法基本相同，该法所用净化剂是氯气溶于水制得，所以称氯水法。湿法脱除的特点如下：净化效果好，但存在废液回收和环境污染治理的难题，同时产品气中存在比较高的水分，还需要通过干法脱除，增加了生产成本和实施难度。

干法脱除方法如下：三氯化铁法：该法利用载于硅藻土等载体上的三氯化铁做氧化剂，当粗乙炔气体通过净化床层时，气体中的磷化氢、硫化氢等还原性杂质经氧化、吸附而被除去，该法是干法净化中成本最低的一种，具有流程简单、设备投资少等特点。氧化剂失活后，倒出填料，空气中阳光下暴晒，然后再次装入氧化塔使用。

但是该方法由于常规使用时容易受到环境温度影响，脱除效果稳定性差，具有净化效果不稳定，且不适合用于磷化氢、磷化氢含量较高的工艺中使用的缺点。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法；不但解决了湿法工艺中废液处理难题，没有废液处理与排放问题，乙炔气中含水的处理简单易行，还具有更佳稳定的净化效果，同时适合用于磷化氢、磷化氢含量较高的工艺中使用。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法，包括以下步骤：

(1)粗乙炔气首先经过氧化剂净化塔进行处理，氧化剂净化塔中装有填料一，填料一的制备方法如下：取质量浓度为35％-41％的三氯化铁溶液，用质量浓度为1％-5％的氢氧化钠溶液调节pH值为4～6，倒入颗粒状的硅藻土吸附剂容器中，使其溶液全部浸入硅藻土；将该混合物在室温下放置7d后，过滤掉多余的液体，自然干燥3～5d，逐层装入氧化剂净化塔，进出口用过滤网密封；氧化剂净化塔的工作温度为45-55℃，粗乙炔气经过管道进入氧化剂净化塔内，保持流量不大于1.0-1.5l/min；

(2)粗乙炔气经氧化剂净化塔进行处理后进入脱水净化塔进行处理；所述脱水净化塔中装有填料二，具体为过滤掉粉尘的电石；粒径为3-10mm；粗乙炔气经过管道进入脱水净化塔内，保持流量不大于1.0-1.51/min。

更进一步的，步骤(1)中所述硅藻土和三氯化铁溶液的用量比例具体为：每100g的硅藻土颗粒中加入100mL的三氯化铁溶液。

所述氧化剂净化塔进行填料装填时为立式结构，净化工作时为卧式结构；有效简化了氧化剂净化塔的维护步骤，提高了工作效率。

所述氧化剂净化塔中设有段管道，填料装填密度为0.65g/cm

更进一步的，所述硅藻土的粒径为1-3mm。

所述脱水净化塔出口处设有过滤网；对粉尘起到了进一步过滤处理。

更为优选的，所述氧化剂净化塔的工作温度为45-55℃。

更进一步的，所述氧化塔净化器使用过程中，出口乙炔气中硫化氢、磷化氢浓度高于5ppm时进行再生处理。

所述脱水净化塔出口处接装有二次净化塔；二次净化塔中装有4A分子筛和椰壳活性炭；对净化后的乙炔气进行深度的净化。

更进一步的，所述再生处理具体方式如下：关闭乙炔进出气阀，打开再生进出气阀门，用氮气吹扫净化塔，吹扫出残留的乙炔气后，通入压缩空气，此时氧化剂净化塔内温度保持45-55℃，保持24h，停止压缩空气；换为通入氮气吹扫，直至出口氧气浓度低于0.1％，再生完毕。

有益效果：本发明所公开的一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法，与现有技术相比，具有以下优点：不但解决了湿法工艺中废液处理难题，没有废液处理与排放问题，乙炔气中含水的处理简单易行，还具有更佳稳定的净化效果，同时适合用于硫化氢、磷化氢含量较高的工艺中使用；此外，填料装填更换更为方便，降低整个设备的维护成本，提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例1-3净化流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法，包括以下步骤：

(1)粗乙炔气首先经过氧化剂净化塔进行处理，氧化剂净化塔中装有填料一，填料一的制备方法如下：填料装填密度为0.65g/cm

(2)粗乙炔气经氧化剂净化塔进行处理后进入脱水净化塔进行处理；所述脱水净化塔出口处设有过滤网；对粉尘起到了进一步过滤处理；所述脱水净化塔中装有填料二，具体为过滤掉粉尘的电石，装填密度为0.65g/cm

所述氧化剂净化塔进行填料装填时为立式结构，净化工作时为卧式结构；内设设有段管道；有效简化了氧化剂净化塔的维护步骤，提高了工作效率。所述氧化塔净化器使用过程中，出口乙炔气中硫化氢、磷化氢浓度高于5ppm时进行再生处理。所述再生处理具体方式如下：关闭乙炔进出气阀，打开再生进出气阀门，用氮气吹扫净化塔，吹扫出残留的乙炔气后，通入压缩空气，此时氧化剂净化塔内温度保持45℃，保持24h，停止压缩空气；换为通入氮气吹扫，直至出口氧气浓度低于0.1％，再生完毕。

实施例2：

一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法，包括以下步骤：

(1)粗乙炔气首先经过氧化剂净化塔进行处理，氧化剂净化塔中装有填料一，填料一的制备方法如下：填料装填密度为0.65g/cm

(2)粗乙炔气经氧化剂净化塔进行处理后进入脱水净化塔进行处理；所述脱水净化塔出口处设有过滤网；对粉尘起到了进一步过滤处理；所述脱水净化塔中装有填料二，具体为过滤掉粉尘的电石，装填密度为0.65g/cm

所述氧化剂净化塔进行填料装填时为立式结构，净化工作时为卧式结构；内设设有段管道；有效简化了氧化剂净化塔的维护步骤，提高了工作效率。所述氧化塔净化器使用过程中，出口乙炔气中硫化氢、磷化氢浓度高于5ppm时进行再生处理。所述再生处理具体方式如下：关闭乙炔进出气阀，打开再生进出气阀门，用氮气吹扫净化塔，吹扫出残留的乙炔气后，通入压缩空气，此时氧化剂净化塔内温度保持55℃，保持24h，停止压缩空气；换为通入氮气吹扫，直至出口氧气浓度低于0.1％，再生完毕。

实施例3：

一种电石法生产乙炔中硫化氢、磷化氢的净化方法，包括以下步骤：

(1)粗乙炔气首先经过氧化剂净化塔进行处理，氧化剂净化塔中装有填料一，填料一的制备方法如下：填料装填密度为0.65g/cm

(2)粗乙炔气经氧化剂净化塔进行处理后进入脱水净化塔进行处理；所述脱水净化塔出口处设有过滤网；对粉尘起到了进一步过滤处理；所述脱水净化塔中装有填料二，具体为过滤掉粉尘的电石，装填密度为0.65g/cm

所述氧化剂净化塔进行填料装填时为立式结构，净化工作时为卧式结构；内设设有段管道；有效简化了氧化剂净化塔的维护步骤，提高了工作效率。所述氧化塔净化器使用过程中，出口乙炔气中硫化氢、磷化氢浓度高于5ppm时进行再生处理。所述再生处理具体方式如下：关闭乙炔进出气阀，打开再生进出气阀门，用氮气吹扫净化塔，吹扫出残留的乙炔气后，通入压缩空气，此时氧化剂净化塔内温度保持50℃，保持24h，停止压缩空气；换为通入氮气吹扫，直至出口氧气浓度低于0.1％，再生完毕。

对比例1：

粗乙炔气体经过经过2级次氯酸钠净化塔进行过滤净化，过滤时，使用硝酸银试纸对乙炔气体进行检测，一旦发现试纸变色，需要更换次氯酸钠溶液。

对实施例1-3以及对比例1采用高浓度的的粗乙炔气进气，并对出气的硫化氢以及磷化氢浓度以及净化后溶解乙炔含量进行测定，测定方法为GB6819-2004溶解乙炔；具体如表1所示：

本申请相对于传统的净化方法，对于含有高浓度的磷化氢，硫化氢的粗乙炔气体具有更好的净化效果，且传统的净化方法，检测手段落后，只能通过试纸颜色变化来判定净化塔内次氯酸钠溶液是否需要更换，检测方法粗放，也对磷化氢、硫化氢的脱除效果造成脱除不稳定的影响。