Способ очистки жидкой серы от сероводорода и его полисульфидов Советский патент 1991 года по МПК C01B17/00 

В качестве щелочного агенаа используют гидроксиды щелочных или щелочноземельных металлов, или такие соединения, какаммиак, гидразин, гидроксил- амин, алифатические или циклические амины первичного, вторичного или третичного типа, мочевина, тиомочевина и их производные, азотсодержащие соединения, различающиеся при рабочих температурах с выделением аммиака или амина.

При этом щелочной агент используют в смеси с ПАВ, выбранным из группы, содержащей оксиэтилированные алкил- меркаптаны, оксиэтилированные алкил- фенолы с , оксиэтилированные жирные спирты, оксиэтилированные жирные кислоты, жирные амиды, оксиэтилированные жирные амиды, в которых ради кал жирного ряда содержит

В качестве ПАВ, обладающего щелочными свойствами, используют следующие соединения:

А) жирный пропилендиамин формулы

R-NH(CII2)3-NHZ, где R - алифатический радикал .

С2° , ,

Б) N,N ,H -полиоксиэтилен-К-жирный пропилендиамин (ПгПОРАМ S7) формулы

(fiu } ММСН2СН20)Х-Н R К (СН2)3 NN}

(CH2CH20)z-Hа

v

г

где R - алифатический радикал С го и x+y+z 7;

Ъ) полиоксиэтиленированный жирный амин (NORAMOX S7) формулы

R-KC

(СН2СНгО)х-Н

(Сн2сн2о)а-н

где R - алифатический радикал и

Г) полиоксиэтиленированный жирный амин (NORAMOX S5), аналогичный В, но с (х+у)5;

Л) Н-бис-2-оксиэтил-кокосамин (NORAMOX C2) формулы

R-M:

СН2СН2ОН

СН2СН2ОН

где R - алифатический радикал C 0-Cfg; Е) ди-косметиламин NORAM M2C формулы

R

:К-СН3

л.

.где R - алифатический радикал Ж) хлорид-ди(гидрированный жир) ди- ,метил-аммония (.NORAMTIM M2SH) формулы

R/ CH3

С1

где R алкильный радикал с 3) хлорид диметилбензалкония формулы -

ин -СНз.

сг

0

5

0

5

0

5

Катализатор вводят в количестве 0,5-60,0 мае.ч. на 1000 мас.Чо серы за один раз или небольшими порциями.

При этом щелочной агент и ПВА в жидкую серу вводят совместно или в отдельности.

Предлагаемый способ осуществляют в условиях, обеспечивающих гомогенное распределение катализатора и удаление выделившегося . Такими условиями являются перемешивание и отгонка HgS инертным к Данной системе газом: азотом, СО, воздухом, водяным паром и т.д.г

Пример. Способ осуществляют в закрытой теплоизолированной камере 1, разделенной на отделения 2 и 3-с помощью перегородки 4, открытой в верхней части, что позволяет жидкой сере выпиваться из отделения 2 в отделение 3. Дно 5 отделения 2 расположено выше дна 6 отделения 3. Камера 1 снабжена подводом 7 продувочного газа, входящим в отделение 2 выше уровня перелива, и выводом 8 продувочного газа, расположенным в верхней части отделения 3. Кроме того, отделение 2 с одной стороны снабжено трубопроводом 9 для подачи жидкой серы, причем трубопровод 9 имеет ответвление 10

516

для ввода катализатора. С другой стороны в отделении 2 установлено механическое средство 11 для перемешивания.

Отделение 3 снабжено средством 12 для разбрызгивания жидкой серы, включающим насос 13, всасывающий трубопровод 14 которого погружен в жидкую серу, а нагнетательный трубопровод 15 соединен с форсункой 16, расположенной в отделении 3 над свободной поверхностью 17 жидкой серы, находящейся в этом отделении.

(идкая сера, содержащая катализатор, подвергается перемешиванию в отделении 2, что приводит к равномерному распределению катализатора в жидко сере и к инициированию реакции разло- жения сульфатов. Далее жидкая сера через перегородку 4 перетекает в отделение 3, где подвергается пульверизации. Выделяющийся при этом удаляется за счет циркуляции продувочного газа, смесь которых направляют в зону сжигания.

Способ может быть осуществлен непрерывно в камере, разделенной по крайней мере на 3 последовательных отделения.

Конкретные условия примеров осуществления способа и их результаты представлены в таблице.

Как следует из таблицы, использование предлагаемых катализаторов позволяет сократить продолжительность процессов от 300 мин по прототипу до 22-170 мин.

Формула изобретения

1. Способ очистки жидкой серы от сероводорода и его полисульфидов, включающий термообработку ее при 130- 165°С в присутствии катализатора - рделочного агента при перемешивании с отдувкой выделившегося сероводорода с поверхности серы инертным газом, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, в качестве катализатора исполь зуют смесь щелочного агента с поверхностно-активным веществом, выбранным из. группы, содержащей оксиэтилирован- ные алкилмеркаптаны, оксиэтилированные алкилфенолы с 12, оксиэтилированные жирные спирты, оксиэтилиро- ванные жирные кислоты, жирные амиды, оксиэтилированные жирные амиды, в которых радикал жирного ряда содержит

C1(J-Cfg, или в качестве катализатора используют поверхностно-активное вещество, обладающее щелочными свойствами и выбранное из группы, содержащей амины жирного ряда общей формулы

К2

или их соли, алкилендиамины общей формулы

R-NH-(CmH2n,)-NH,

в виде их солей, оксиэтилированные жирные амины общей формулы

15

R-N:

(СН2-СН2-0)Х-Н (СН2-Сиг-0)у-Н

20

оксиэ.тилир ов а иные общей формулы

алкилендиамины

R-r(cmH2m}-N :Lc -5-«

(CH2-CHZ-Q)Z-H

(CH2-CH2-Q)y-H

25

четвертичные аммониевые соединения с алифатическими цепями общей формулы

4

RxNx /1Х

соли бензалкония формулы

35

К7

0

5

0

где R - алкильный или алкенильный радикал с Cf0-C2();

R иЕ2 - радикал R,водород,метиловый или этиловый радикал;

VRf

И Rg-R7 X

5

метиловый или этиловый радикал;и Y -анион хлорида или ацетата;

m 2,3,4; x,y,z - 1...10.

2.Способ по п. t, отличающийся тем, что щелочной агент вводят в количестве 0,2-20% от массы катализатора.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что щелочной агент

и поверхностно-активное вещество в жидкую серу вводят в смеси либо в отдельности.

716288538

4. Способ попп. 1 -3, отли-вводят в количестве 0,5-60,0 мае,ч.

чающийся тем, что катализатор на 1000 мае.ч. серы.

Изобретение относится к способам удаления сероводорода и его полисульфидов из жидкой серы и позволяет сократить продолжительность процесса. Очистку серы осуществляют при 135- 165°С при перемешивании с одновременной продувкой свободной поверхности серы инертным газом. Процесс ведут в присутствии катализатора, представИзобретение относится к способам удаления сероводорода, содержащегося в жидкой сере в растворенном или в связанном до полисульфидов состоянии. Целью изобретения является сокращение продолжительности процесса. На чертеже дана схема осуществления способа. ляющего собой смесь щелочного агента с поверхностно-активным веществом (ПАВ) или ПАВ, обладающим основными свойствами. Щелочной агент используют в смеси с ПАВ, выбранным из группы, содержащей оксиэтилированные алкилфе- нолы с , оксиэтилированные алкилмеркаптаны, оксиэтилированные жирные спирты, оксиэтилированные жир- ,ные кислоты, жирные амиды, оксиэти- лированные жирные амиды, в которых радикал жирного ряда содержит С 1О- Сц8. В качестве ПАВ, обладающего основными свойствами, используют амины жирного ряда, алкилендиамы, оксиэтилированные жирные амины, оксиэтилированные алкилендиамины, четвертичные аммониевые соединения с алифатическими цепями, соли бензалкония. Катализатор вводят в количестве 0,5- 1бО мае. ч. на 1000 мае.ч. серы. Щелочной агент вводят в количестве 0,2- 20% от массы катализатора. Процесс осуществляют в течение 22-168 мин. Остаточное содержание ррта. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. Согласно предлагаемому способу очистку жидкой серы от указанных соединений осуществляют при 135 - 165°С при перемешивании с продувкой свободной поверхности серы инертным газом в присутствии катализатора, представляющего собой смесь щелочного агента с поверхностно-активным веществом (ПАВ) или поверхностно-активное вещество, обладающее основными свойствами. iS (Л оэ N3 оо 00 01 GO см

Отсутствует

140

NaOH в виде 3%-ного раствора в н-дека- ноле

Оксиэтилениро- ванный трет- додецилмеркап- тан, содержащий 7 звеньев (ОСН2СН2)7 и 3%-ный NaOH, 46 ppm NH5 (прототип)

Оксиэтилениро- 140 ванный нонил- фенил с 7 звеньями (СН2СНгО), в котором растворено 0,6 мас.% NaOH, 30 ppm Катализатор 135 А 53 ppm

Катализатор

Г

30 ррта 165

Катализатор

В

49 ррта

Катализатор Л

О

30 60 90

20

О

30

60

90

20

О

30

70

95

20

145 133 120 113 103 136 128 118 108

96 473

67

31

18 8,5

О

60

20

40

00

О

15

30

40

45

465

284

132

18

9,5

150

74

25

9

5

О

6

18

20

О

4

12

30

5

8 О 4

12 20

О 5

452

33

4

-с.

504

274

173

122

78

2

477

83

8

«И 508 103

и

1628353

I

Т

2

мония, 45 ч. на 1000 ч. серы

Деканол 8150 (03), содержащий 4 вес.%

КОН, 25 ч. на 1000 ч. серы

Олеиновая кис- I40 лота 15 (03), содержащая 10% гексиламина,

30 ч. на 1000 ч. серы

Стеариновая 150 кислота 10 (ОЭ), содержащая 6% октиламина,

15 ч. на 1000 ч. серы

Лауриловая кис- 150 лота 12 (03), содержащая

3вес.% NaOH, 28 ч. на 1000 ч. серы

v Декановая кис- 140

лота 8 (03), содержащая

4вес.% КОН, 20 ч. на 1000 ч. серы

Деканамид,165 содержащий

3 вес.% NaOH, 35 ч о на 1000 ч. серы

Стеарамид,150 содержащий

5вес.% мочевины, 38 ч, на 1000 ч. серы

Олеамид, со- 150 держащий

10% карбоната NH4, 40 ч. на 1000 ч. серы

Лаурамид, со- 140 держащий

3 вес.% NaOH, 30 ч. на 1000 ч. серы

9Стеарамид 8 150 (03), содержа12Продолжение таблицы

...

160

55 17 8,5

150

48

16

5

195

92

28

17

6

142

52

12

6

165 85 32

10

160

82

22

9

140

42

13

7

155

70

13 162885314

Продолжение таблицы

.-Jj

щий 4 вес.% 502t

КОН, 25 ч. на607 1000 ч. серы

30Деканамид 12 150О150 (ОЭ), содержа- 2036 щий 3 вес.%3818 гидроокиси475 тетрабутиламмония, 35 ч. на 1000 ч. серы

31С10Н2 -МН- 1500430 (,tO40 40 ч. на2016 1000 ч. серы. 356

32С,бН37-Ш- 1400450 (СНг)г-Шг,1630 30 ч на3017 1000 ч. серы 387

33C10HZ,-NH- 1500420 (CHZ)-NH2 HC1,1535

35 ч. на 3021

1000 ч. серы 428

34С, 1500445 (СН2)31052 NH4CH3COOH,2530 30 ч. на429 1000 ч. серы

35Кокодиэтил- 1500490 амин .1062

(1 и2019

P-N 2 5287

К Ws

где R - али- фатический радикал с Cw - С 4g , 35 ч. на 1000 ч. серы

36Додециламин- 1500455 хлоргидрат,1582 40 ч. на3021 1000 ч. серы469

7Дедиламинаце- 1400440 тат, 20 ч. на1098 1000 ч-, серы2545

8-.HCggSS

1072

30 ч. на2024

1000 ч. серы358

9(енп)-н150°45°

Ttar sswцц

15

1628853

16 Продолжение таблицы