Способ получения раствора полисульфидов щелочного металла

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ПОЛИСУЛЬФИДОВ НАТРИЯ(71) Заявитель Новополоцкое производственное объединение НАФТАН(73) Патентообладатель Новополоцкое производственное объединение НАФТАН(57) Способ получения раствора полисульфидов натрия, включающий взаимодействие элементарной серы с моносульфидом натрия, содержащимся в отходах нефтеперерабатывающих производств, отличающийся тем, что в качестве отходов используют отработанный раствор щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций, при этом отработанный раствор щелочи предварительно нагревают до 8095 С.(56) 1. А.с. СССР 1756269, МКИ С 01 В 17/34, 1992. 2. Выложенная заявка Японии 56-6336, МКИ С 01 В 17/34, 17/32, В 01 53/34, 1974. Изобретение относится к технологии неорганических продуктов, в частности к способам получения растворов полисульфидов щелочных металлов, предназначенных для использования в производстве полисульфидных каучуков, сельском хозяйстве, бумажной и кожевенной промышленности. Известен способ получения раствора полисульфида щелочного металла путем взаимодействия расплавленной серы с содержанием 0,5-1,5 мас. битумов, содержащих не менее 40 битумоидов с раствором щелочного металла, нагретым до температуры 108-120 С 1. Недостатком этого способа является длительность процесса, а также его сложность, обусловленная осуществлением процесса в автоклаве при повышенном давлении и температуре. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ получения раствора полисульфида натрия, включающий взаимодействие элементарной серы и сульфида натрия, причем в качестве источника сульфида натрия используют отработанный раствор щелочи после промывки нефтяных газов 2. Однако, известный способ имеет ряд недостатков, в частности использованный отработанный раствор содержит значительное количество карбонатов, образовавшихся в результате промывки щелочью нефтяных газов, содержащих СО 2, что вызывает необходимость дополнительной обработки путем нейтрализации отработанного раствора сероводородом для перевода карбонатов в сульфиды, в результате чего усложняется технологический процесс и требуются дополнительные затраты. Кроме того, получение раствора полисульфидов щелочного металла 2219 1 по известному способу является длительным процессом в связи с отсутствием в используемых отходах поверхностно-активных веществ, улучшающих смачиваемость серы, что соответственно увеличивает поверхность контактирования используемых реагентов и сокращает длительность процесса. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования технологии получения раствора полисульфидов натрия путем использования в качестве отходов нефтеперерабатывающих производств отработанного раствора щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций, что обеспечивает упрощение и удешевление процесса, а также сокращает его длительность в 3-3,5 раза. Поставленная задача решается тем, что предлагаемый способ получения раствора полисульфидов натрия включающий взаимодействие элементарной серы с моносульфидом натрия, содержащимся в отходах нефтеперерабатывающих производств отличающийся тем, что в качестве отходов используют отработанный раствор щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций, при этом отработанный раствор щелочи предварительно нагревают до 80-95 С. Отработанный раствор щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций имеет следующий состав, г/л моносульфид натрия 50-148 гидроокись натрия 1,2-70 органические вещества 1,5-3,2. Из приведенного состава следует, что используемые в предлагаемом изобретении отходы нефтеперерабатывающих производств, в отличие от прототипа не содержат карбонатов натрия, в результате чего исключается необходимость проведения дополнительной обработки отработанного раствора сероводородом для перевода карбонатов в сульфиды, что значительно упрощает и удешевляет технологический процесс. Использование предварительно нагретого отработанного раствора до температуры 80-95 С способствует ускорению протекания реакции, что сокращает длительность процесса в целом. Понижение температуры ниже 80 замедляет протекание химических реакций, а при температуре выше 95 С возникает опасность закипания раствора. Наличие в отработанном растворе щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций органических веществ в количестве 1,5-3,2 г/л, содержащих не менее 30 алифатических и алициклических карбоновых кислот способствует ускорению процесса растворения серы в растворе моносульфида натрия. Это обеспечивается тем, что при действии гидроокиси натрия, входящего в состав отработанного раствора щелочи, происходит омыление присутствующих в отработанном растворе щелочи карбоновых кислот, и они приобретают свойства поверхностно-активных веществ, т.е. действуют как эмульгаторы и смачивающие агенты. Таким образом улучшаются смачивающие свойства серы, что способствует ее равномерному распределению по объму реакционной смеси и увеличению поверхности контактирования фаз, в результате чего сокращается длительность процесса в 3-3,5 раза. При содержании карбоновых кислот менее 30 реакция замедляется. Способ осуществляют следующим образом. В реактор с обогреваемым устройством и мешалкой, который выдерживает давление до 0,6 МПа, закачивают отработанный раствор щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций и нагревают его до температуры 80-95. Туда же подают элементарную серу. Паровоздушную смесь, образовавшуюся в результате реакции, очищают от сероводорода отработанным раствором щелочи и выбрасывают в атмосферу. Полученный раствор полисульфидов натрия металла очищают фильтрованием от механических примесей и направляют в емкость готового продукта. Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице. Как следует из представленной таблицы, использование в качестве отходов нефтеперерабатывающих производств отработанного раствора щелочи после жидкостной экстракции бензиновой и керосиновой фракций с содержанием органических веществ 1,5-3,2 г/л обеспечивает сокращение длительности процесса при 90 С с 9,0 мин (по прототипу) до 2,5 мин по предлагаемому способу. Таким образом, предлагаемый способ позволяет использовать для производства растворов полисульфидов щелочных металлов дешевое сырье - отходы нефтеперерабатывающих производств, упростить по сравнению с прототипом технологический процесс, сократить его длительность и снизить себестоимость готовой продукции. 2219 1 Результаты экспериментальных исследований заявляемого способапримеров Вид исполь- Примечание зуемой серы 6 комовая 7 Для исследований использован отработанный раствор щелочи после жидкостной экстракции следующего состава Моносульфид натрия - 110 г/л Гидроокись натрия - 55 г/л Органические вещества 1,5 - 3,2 г/л Кроме того, по предлагаемой технологии в зависимости от требований потребителя можно получить раствор полисульфидов натрия любой концентрации и с различным числом молекул серы. Серу используют как в жидком, так и в комовом виде. Испытания заявляемого способа были проведены с положителъными результатами на опытной и полупромышленной установке. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.