亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        二硫化碳合成工藝研究進展

        2019-03-09 02:09:50李天文
        山東化工 2019年3期
        關鍵詞:工藝生產(chǎn)

        劉 瀟,李天文

        (煙臺大學 化學化工學院,山東 煙臺 264005)

        二硫化碳是一種重要的化工原料,其用途十分廣泛。我國是粘膠纖維生產(chǎn)大國,作為粘膠纖維的生產(chǎn)原料之一,二硫化碳的需求量也十分可觀。二硫化碳的溶解能力極強,可用作有機溶劑,用來萃取植物油,除去設備及管道的涂蠟,提取硫磺等。二硫化碳也可用來生產(chǎn)橡膠促進劑,能有效改善硫化橡膠的外觀及機械性能。在農(nóng)業(yè)上,二硫化碳可用做農(nóng)藥中間體的原料,生產(chǎn)殺蟲劑、滅鼠劑等。用二硫化碳、強堿、脂肪醇類生產(chǎn)的黃原酸鹽,可用做礦石的浮選劑,航空的加速劑,航空煤油添加劑等。在化學工業(yè)上,可用二硫化碳生產(chǎn)四氯化碳、二甲基亞砜、二甲基硫醚、高純度金屬硫化物等[1-3]。

        1 二硫化碳合成發(fā)展史

        國外在1876年就用石墨甄作為反應器,以木炭和硫磺為原料生產(chǎn)二硫化碳[4]。1901年,E·R·泰勒發(fā)明了電爐法生產(chǎn)二硫化碳,但是生產(chǎn)原料依舊是木炭和硫磺。隨著石油化工技術的發(fā)展,天然氣逐漸進入人們的視野。1943年,C·M·Thacker博士開發(fā)出了天然氣法生產(chǎn)二硫化碳的工藝。10年后,美國FMC公司率先在西弗吉尼亞州建立了世界上第一套天然氣法生產(chǎn)二硫化碳的裝置。1958年,從國外引進首套6000t/a的木炭法生產(chǎn)二硫化碳裝置[5]。20世紀70年代,成都化纖廠和成都化工研究院共同開發(fā)出了天然氣法生產(chǎn)二硫化碳的工藝。2002年,上海百金化工集團開發(fā)了焦炭法生產(chǎn)二硫化碳工藝。該法解決了煉焦行業(yè)產(chǎn)生的廢焦炭問題,但是也會產(chǎn)生環(huán)境污染、生產(chǎn)不連續(xù)等問題[6]。隨著國家頒布《二硫化碳行業(yè)準入條件》,該工藝于2015年告別歷史舞臺。目前較為先進的生產(chǎn)方法是天然氣法。

        2 生產(chǎn)工藝

        能夠合成二硫化碳的反應方程式有很多,但是受各種因素制約,實現(xiàn)工業(yè)化的卻寥寥無幾。二硫化碳的主要生產(chǎn)工藝有木炭法、天然氣法兩種。

        2.1 木炭法

        赤熱的木炭與硫磺蒸氣在高溫爐內(nèi)反應生成二硫化碳。根據(jù)熱源的來源不同,木炭法又分為外熱式和內(nèi)熱式。外熱式是熱源和反應物料不直接接觸,木炭和硫磺在反應甄內(nèi)部,熱源在反應甄外部,即通過外部加熱來提供反應所需的熱量。工業(yè)生產(chǎn)中,主要用煤、煤氣、天然氣等燃料加熱反應甄[7]。內(nèi)熱式是熱源和反應物料直接接觸,此法的代表生產(chǎn)工藝是三相電爐法。其原理是在石墨電極和鋼電極之間設置木炭層,木炭層作為電阻器存在,硫磺蒸氣從外部引入反應器內(nèi)與木炭反應生成二硫化碳[8]。

        木炭法生產(chǎn)工藝是連續(xù)通入硫磺,間歇加入木炭的間歇式生產(chǎn)工藝。該工藝優(yōu)點是設備簡單,投資少,操作費用低。缺點是生產(chǎn)規(guī)模小,不能夠連續(xù)生產(chǎn)[9]。在加入木炭的間隙,反應爐內(nèi)的有毒氣體會不經(jīng)意間溢出對人體造成傷害。木材和電能消耗巨大,對環(huán)境有一定的破壞,并且產(chǎn)生硫化氫氣體。隨著國家“退耕還林”政策的出臺,木炭法逐漸被淘汰[10]。

        2.2 天然氣法

        天然氣與硫磺蒸氣在高溫反應爐內(nèi)反應生成二硫化碳和硫化氫,產(chǎn)物經(jīng)冷凝,分離,精餾等工序得到精制品二硫化碳,副產(chǎn)的硫化氫可以通過克勞斯系統(tǒng)得到硫磺,作為反應原料使用,還可以以硫化氫為原料開發(fā)下游產(chǎn)品,如硫化鈉、甲硫醇、硫脲、環(huán)丁砜等[11]。天然氣法主要有三種生產(chǎn)工藝:FMC技術、Stauffer技術、PPG技術。

        天然氣法反應方程式:

        CH4+ 4S → CS2+ 2H2S

        克勞斯工藝主要反應方程式:

        2H2S + 3O2→ 2SO2+ 2H2O

        SO2+ 2H2S → 3S + 2H2O

        天然氣法制二硫化碳的反應前半段是吸熱反應后半段是放熱反應。低溫時,硫磺的存在形式主要是S8和S6,S2含量較少。硫磺的解離為吸熱反應,隨著溫度的增加,有利于反應向右進行,S2含量越多。S2的增加,生成的CS2也會增加。由實踐經(jīng)驗可知,最佳反應溫度為650~680℃。溫度過高,由于硫化氫的存在,設備的腐蝕會加劇[12]。

        天然氣的主要成分為甲烷,也含有C3以上的重烴。在高溫下,重烴與硫磺反應生成硫聚合物,這些硫聚合物會析炭結垢,結焦堵管。采用PSA(變壓吸附)來凈化天然氣,可以有效避免析炭結焦等問題。未反應的硫磺蒸氣通過分級冷凝捕集,用液體二氧化硫逆流方式來洗滌分離器和冷凝器上的殘余硫磺[13]。天然氣法能夠做到大規(guī)模、連續(xù)化生產(chǎn),可實現(xiàn)“DCS”和“SIS”雙系統(tǒng)操作,但是其受地域限制較大,在一些貧氣區(qū)建立生產(chǎn)裝置,成本太高,可行性不大。

        2.3 其他方法

        除了木炭硫磺法和天然氣法外,還有其他生產(chǎn)二硫化碳的方法,如丙烯法、一氧化碳、碳粉、有機焦油、硫化氫等。

        2.3.1 丙烯法

        熔融的硫磺和丙烯按一定比例通入反應器中,得到二硫化碳、氫氣、未反應的硫磺和丙烯等。反應溫度為550~850℃,反應壓力為加壓或常壓[14]。產(chǎn)物經(jīng)過分餾,冷凝,精餾等得到精品二硫化碳。

        C3H6+ 3S2→ 3CS2+ 3H2

        2.3.2 硫磺和碳粉

        王興路等[15]采用硫磺和碳粉生產(chǎn)二硫化碳,碳粉的目數(shù)至少為200目。硫磺和碳粉按一定比例混合,以一定速度打入高溫管式連續(xù)反應器中,900~1000℃下反應生成二硫化碳。碳粉的來源可以是煤粉、焦炭粉、木炭粉、石油焦粉等。該法的優(yōu)勢在于:碳粉末增加了與硫磺蒸氣的接觸機會,可以提高反應速度;設備簡單,生產(chǎn)過程連續(xù)化。缺點有:碳末的存在會影響二硫化碳產(chǎn)品質(zhì)量;冷凝器出渣困難;由于惰性氣體和硫磺蒸氣的存在,使得反應器內(nèi)的壓力不易控制。

        2.3.3 一氧化碳和硫磺

        荷蘭國際殼牌公司用一氧化碳和硫磺來生產(chǎn)二硫化碳,一氧化碳和硫磺在反應器中生成硫化羰,硫化羰發(fā)生歧化反應分解為二硫化碳和二氧化碳[16]。反應溫度250~700℃,反應壓力為0.3~0.5 MPa,采用固體金屬氧化物催化劑(氧化鋁)。該工藝在無催化劑的情況下,第一步也能發(fā)生,但是第二步歧化反應很難發(fā)生。

        反應方程式為: CO + S → COS

        COS → CS2+ CO2

        2.3.4 有機焦油和硫磺

        有專利介紹用有機焦油作為碳源生產(chǎn)二硫化碳,有機焦油和熔融硫磺以一定比例混合后,依次經(jīng)過進料泵和預熱器進入高溫反應器中[17]。反應溫度為750~850℃,產(chǎn)物為二硫化碳,硫化氫,灰渣以及未反應的硫磺,經(jīng)冷凝分離得到成品二硫化碳。該法的優(yōu)點是液體進料方便,解決了有機廢焦油的處理問題,但是反應產(chǎn)生的廢渣較難處理。

        2.3.5 甲烷和硫化氫

        西安科技大學李建偉等[18]提出了硫化氫替代硫磺生產(chǎn)二硫化碳的設想,并做了熱力學分析。甲烷和硫化氫反應生成二硫化碳。

        反應方程式:CH4+ 2H2S → CS2+ 4H2

        3 生產(chǎn)安全

        二硫化碳作為一種使用廣泛的有機溶劑,它的極強溶解性也是其毒性的根源。濃度低時,二硫化碳主要通過呼吸系統(tǒng)進入人體,濃度高時也可通過皮膚進入人體。成人經(jīng)口最小致死量為10 mL[19]。

        二硫化碳的易揮發(fā)性和毒性使其存在一定的安全隱患,生產(chǎn)二硫化碳的工作人員必須嚴格按照操作規(guī)程。在生產(chǎn)過程中尤其要注意穿戴防護用品,最大限度的避免傷害。此外,二硫化碳生產(chǎn)裝置要嚴格與空氣隔絕,一方面是它的毒性,另一方面是二硫化碳氣體與空氣混合會形成爆炸性混合物。通常情況下,生產(chǎn)二硫化碳的廠家會在合成裝置附近設置雨淋系統(tǒng),預處理二硫化碳初期意外著火[20]。為保證安全生產(chǎn),必須做到生產(chǎn)裝置密閉,生產(chǎn)車間保持通風。

        4 意見

        隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,各行各業(yè)勢必會呈現(xiàn)百花齊放的狀態(tài)。服裝業(yè)、農(nóng)業(yè)、礦業(yè)、航天等領域都或多或少與二硫化碳有著千絲萬縷的聯(lián)系,這些行業(yè)的蓬勃發(fā)展會給二硫化碳行業(yè)帶來一個前所未有的機遇。雖然二硫化碳是一個相對古老的產(chǎn)品,從剛開時的萬眾矚目到后來的不溫不火,二硫化碳行業(yè)經(jīng)歷了許多的起起伏伏,但是它的再次興起是必然的。在此,給出以下幾點意見:

        (1)在舊的工藝上進行技術、設備的升級,爭取提高反應物的原子利用率,達到綠色生產(chǎn)。

        (2)在廠址的選擇上,要因地制宜,結合當?shù)噩F(xiàn)有資源選擇合適的生產(chǎn)工藝。

        (3)淘汰落后工藝,開拓新工藝,走安全、環(huán)保、節(jié)能的二硫化碳生產(chǎn)之路。

        猜你喜歡
        工藝生產(chǎn)
        用舊的生產(chǎn)新的!
        “三夏”生產(chǎn) 如火如荼
        轉爐高效復合吹煉工藝的開發(fā)與應用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進
        S-76D在華首架機實現(xiàn)生產(chǎn)交付
        中國軍轉民(2017年6期)2018-01-31 02:22:28
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        FINEX工藝與高爐工藝的比較
        新疆鋼鐵(2015年3期)2015-11-08 01:59:52
        安全生產(chǎn)重于泰山
        Сварочное Проμзвоσсmво(《焊接生產(chǎn)》)2012年第5期要目
        絡合鐵脫硫工藝在CK1井的應用
        草逼视频污的网站免费| 亚洲色大成网站www在线观看 | 精选二区在线观看视频| 亚洲一区二区三区激情在线观看| 国产成人av在线免播放观看新| 国产真人无码作爱视频免费| 在线观看日本一区二区| 日本顶级片一区二区三区 | 婷婷色在线视频中文字幕| 亚州终合人妖一区二区三区| 免费无码毛片一区二区app| 免费网站国产| 61精品人妻一区二区三区蜜桃| 宅男亚洲伊人久久大香线蕉| 亚洲裸男gv网站| 中文字幕日韩高清| 国产日产免费在线视频| 女女同恋一区二区在线观看| 久久精品免费观看国产| 99久久人妻无码精品系列蜜桃| 日韩av一区二区三区在线观看| 亚洲一区二区成人在线视频| 国产高清天干天天视频| 久久精品国产9久久综合| 久久精品国产亚洲av香蕉| 亚洲av色先锋资源电影网站| 亚欧免费无码AⅤ在线观看 | 亚洲区精品久久一区二区三区女同| 日本一区二区在线免费看| 被黑人猛烈30分钟视频| 久久88综合| av成人资源在线观看| 综合亚洲伊人午夜网| 日日躁夜夜躁狠狠久久av| 国产成人一区二区三区高清| 国产91会所女技师在线观看| 国产草草影院ccyycom| 久久久久久人妻精品一区百度网盘| 国产喷白浆精品一区二区豆腐 | 国产精品高清亚洲精品| 香蕉成人伊视频在线观看 |