Способ извлечения элементарной серы

 

Союз Советскнх

Соцналнстнчвскнх республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((11 937328 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) 33<»«0 !4.07.80 (21) 29S6899/23-26 с присоелиненнем заявки,%— (23) Приоритет (54)M. Кл.

С 01 В 17/033

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 23,06.82 (53у УДК 661.212 (088.8) А. М. Фахрнсв, А. М. Мазгаров, и Л. А. Кашеваров

/ а

Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородйого.=:, сырья (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ

Изобретение относится к экстракционным способам извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатываю щей и других отраслях промышленности для извлечения серы из серных руд, осерненных адсорбантов и катализаторов.

Известны способы извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов путем экстракции органическими растворителями, например керосином, ароматическими углеводородами и галоидпроизводными угпеводородовЩ

Недостатком указанных способов является низкая сероемкость применяемых экстрагентов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов, включающий экстракцию серы тетрахлорэтиленом при температуре выше температуры плавления серы, осаждение серы из полученного раствора охлаждением, фильтрование и промывку целевого продукта метанолом, ацетоном или этнленгликолем (2) .

Недостатками известного способа являются необходимость проведения процесса при высоких температурах (выше 115 C), а также большой расход экстрагентов из-за низкой сероемкости применяемого экстрагента — при 100 С растворимость серы s тетрахлорэтилене составляет всего 18 вес.%. Кроме того, приме о няемый экстрагент является дорогостоящим и дефицитным продуктом. указанные недостат° ки существенно снижают эффективность процесса в целом.

Цель изобретения — снижение температуры процесса н уменьшение расхода экстрагента.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов, экстракцию

zo серы проводят диалкилдисульфидом s смеси с алифатическим амином, а осаждение серы ведут обработкой экстрактного раствора метанолом ипи ацетоном, нлм пентан-гексановой фракциеи.

937328

Пример 2. В термостатированпую колбу загружают 30 r измельченной (фракция

0,25 — 0,5 мм) серной руды (или отработанного угля) и экстрагент — смесь диалкилдисульфида и алифатического амина. Содержимое в колбе взбалтывают в течение 10 — 20 мин.

Экстрактный раствор фильтруют от пустой породы, которую затем для удаления остатков экстрагента промывают метанолом, ацетоном или пентан-гексановой фракцией. Затем.в иолученный экстрактный раствор добавляют метанол (опыт 1), ацетон (опыты 2 и 3) и- пентан-гексановую фракцию (опыт 4) в количестве 150% от объема раствора, и содержимое перемешивают в течение 5 — 10 мин. При этом из экстрактного раствора осаждается тонкодисперсная элементарная сера, которую затем отделяют от раствора фильтрованием. Полученную серу для удаления остатков экстрагента промывают метанолом, ацетоном или пентан-гексановой фракцией и сушат. Количество извлеченной серы определяют взвешиванием.

Результаты экспериментов приведены в табл. 2.

Здесь же для сравнения приведены результаты извлечения серы известным способом (опыты 5 и 6).

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что растворимость элементарной серы в предлагаемом экстрагенте превышает растворимость ее в известных экстрагентах в 10 — 50 раз.

Данные табл. 2 показывают, что высокая сероемкость предлагаемого экстрагента в сравнении с известным позволяет проводить процесс при более низких температурах (30 — 80 С) и с меньшими объемами экстрагента (в 2—

4О 3 раза), исключить необходимость применения дорогостоящего и дефицитного тетрахлорэтилена и за счет этого значительно повысить эффективность процесса в целом.

Таблица 1

1 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

N,N -тетраметилдипропилентриамина

25

2 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

N, Й -тетраметилдипропилентриамнна

При этом используют диалкилдисульфид в смеси с 5 — 10 вес.% алифатического амина.

Кроме того, в качестве диалкилдисульфида используют отход процесса окислительной демеркаптанизации углеводородного сырья, ".îдержащий смесь диметил-, диэтил-, дипропил- и дибутилдисульфйдов, При этом из алифатических аминов применяют N,N -тетраметилдипропилентриамин или й-диметилпропилендйамин, или дибутиламин.

Причем процесс ведут при 30 — 80 С.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом, Измельченный серосодержащий материал н экстрагент" загружают в экстрактор. Содержимое при 30 — 80 С тщательно перемешивают.

От полученного экстрактного раствора фильтрованием отделяют пустую породу, которую затем промывают растворителем для удаления остатков экстрагента. Из полученного экстрактного раствора осаждают серу обработкой его нтирастворителем при перемешивании. Полу енную элементарную серу отделяют от экстрактного раствора фильтрованием, затем промывают растворителем для удаления остатков экстрагента и сушат. Экстрагент после отгонки от него растворителя возвращают в процесс. Пары растворителя после их конденсации также возвращают в процесс.

В качестве растворителя на стадиях промывки пустой породы и полученной элементарной серы от экстрагента и на стадии осаждепня серы иэ экстрактного раствора используют метанол, ацетон, пентан-гексановую фракцию или другой низкокипящий органический растворитель.

Пример 1. В термостатированную колбу с притертой пробкой заливают 10 г смеси диалкилдисульфид — алифатический амин. После нагревания смеси до заданной температуры и при постоянном перемешивании в колбу порциями по 0,1 r загружают элементарную серу до полного насыщения экстрагента серой и опреI целяют растворимость серы в экстрагенте.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Здесь же для сравнения приведена растворимость серы в известных экстрагентах (опыты 6 и 7).

937328

) Продолжение табл. 1

Диалкилдисульфид в смеси с 5 aec.%

N-диметилпропилендиамина

195

1,3

Тетрахлорэтилен

18,0

100

Тетрахлорэтилен

Таблица 2 осодер материал

Экстрагент

38,3

Серная руда+

30

11,5

То же

36,7

11,0

38,3

80

11,5

Осерненный уголь Аà — 3

21,7

6,5

5 Тетрахлорэтилен

Осерненный уголь Аà — 3

2!,0

150

115

Серная руда

36,1

6 Тетрахлорэтилен

115

11,0

"Используется серная руда Гаударского месторождения (Туркменская CCP) ФорМула изобретения

Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

N,N -тетраметилдипропилентриамина

5 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% дибутиламина

1 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%

N, Й - тетраметилдипропилентриамина

2 Диалкилсульфид в смеси с 5 вес.% N-диметилпропилендиамина

3 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% дибутиламина То же

4 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% дибутил амина

1. Способ извлечения элементарной серы из еросодержаших материалов, включающий экстракцию серы селективным экстрагентом, осаждение ее из полученного раствора, фильтрацию и промывку низкокипящим органическим растворителем, отличающийся тем, что, 937328

Составитель Л. Темирова

Техред Ж. Кастелевич

Корректор Н. Швыдкая

Редактор Л. Лукач

Подписное

Заказ 4359/25

Тираж 509

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с целью снижения температуры процесса и уменьшения расхода экстрагента, в качестве последнего используют диалкилдисульфид в смеси с алифатическим амином, а осаждение серы ведут обработкой экстрактного раствора метанолом или ацетоном, или пентан-гексановой фракцией.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что алифатический амин в диалкилдисульфид вводят в количестве 5 — 10 вес.%.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве диалкилдисульфида используют отход процесса окислительной демеркаптанизации углеводородного сырья, содержащий смесь диметил-, диэтил-, дипропили дибутилдисульфидов, 4. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве алифатического амина применяют N,N -тетраметилдипропилентриамин или N-диметилпропилендиамин, или дибутиламин.

5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что процесс ведут при 30 — 80 С.

t0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Природная сера, Под ред. М. А. Менковского. М., "Химия", 1972, с. 130.

2. Патент CIIIA N 3578418, кл. 23 — 299, 1971 (прототип) .