Способ получения полисульфидов щелочных металлов

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья (53) 661.249.29 (088,8),(54)(57) 1, СПОСОБ НОЛУЧЕНИЯ ПОЛИ:СУПЬФИДОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ путем взаимодействия элементарной серы с водным раствором гидроксида или сульфида щелочного металла при повышенной, температуре, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью интенсификации, процесс проводят в присутствии водорастворимого аминосоедннения.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве аминосоединений используют М-диметнлпропилендиамин, й,й -тетраметилдипропилен/триамин, М-метилпирролидон, И-диме-.г тиламинопропионитрил или полиэтиленполиамин.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что аминосоединение берут в количестве 0,5-5,0 мас.й,1 11 З 70Изобретение относится к технологиинеорганических продуктов, в частности к способам получения полисульфидовщелочных металлов, и может быть использовано в химической промышленнос,ти.Известен способ получения полисульфидов щелочных металлов путемвзаимодействия сероводорода с воднымраствором сульфита щелочного метал- Ола при 200-500 С Я .Недостатками способа являются сильфная сероводородная коррозия оборудо"вания И большой расход энергии из-занеобходимости проведения процесса при 15высоких температурах,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения полисульфидов щелочных металлов 20путем взаимодействия тонкоизмельченной элементарной серы с водным раствором гидроксида или сульфида щелочного металла при 100 С 1.2 .ОНедостатком способа является от-25носительно низкая производительностьпроцесса нз-за невысокой скорости реакции 40-120 мин).Цель изобретения - интенсификацияпроцесса.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу полученияполисульфидов щелочных металлов путем взаимодействия элементарной серыс водным раствором гидроксида или , 35сульфида щелочного металла при повышенной температуре процесс проводятв присутствии водорастворимого аминосоединения,В качестве аминосоединений,испольбзуют Й-диме тилпропилендиамин, М, Й-тет"раметилдипропилентриамин, й-метилпир"ролидон, М-диметиламинопропионитрипили полиэтиленполиамин.Аминосоединение берут в количестве 0,5-5,0 мас.Х.При этом в качестве сырья, содержащего элементарную серу, предпочтительно использовать отход сероочистки газа раствором гидроокиси железа,содержащий элементарную серу, бикарбонат натрия и гидроокись железа.Предлагаемая концентрация добавкиводорастворкмого аминосоединения итемпература проведения процесса яв- Мляется оптимальной, так как при согдержании водорастворимого аминосоеди,нения в растворе гидроксида или суль 75 2 фида металла ниже 0,5 мас.Х не дости- ,гается существенное повышение скорости реакции, а увеличение содержания выше 5,0 мас.7 не приводит к дальнейшему повышению скорости реакции и поэтому экономически является нецелесообразным, При этом существенное повышение скорости реакции при введении в реакционную среду небольших количеств указанных аминосоединений связано с их каталитическим действием в реакции взаимодействия серы с гидроксидом или сульфидом щелочного металла. Кроме того, указанные аминосоединения обладают свойствами ингибитора коррозии в сульфидсодержащих щелочных средах.Использование в, качестве серосодержащего сырья отхода процесса окислительной очистки природных, попутных и технологических газов от сероводорода, содержащего ч 80 Х элементарной. серы;,ъ 18 Х гидроокиси железа и.м 22 бикарбоната натрия, позволяет исключить использование в процессе де. фицитной товарной элементарной серы. Вследствие того, что сера в отходе имеет высокую дисперсность, исключается необходимость дополнительного ее измельчения. Это позволяет упростить и удешевить процесс получения полисульфидов.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. В реактор с механическим перемешиванием загружают водный раствор гидроксида или сульфида щелочного металла и при перемешивании в раствор вводят 0,5-5,0 мас.З водорастворимого аминосоедииения, а затем навеску технической молотой серы или отхода сероочистки, содержащего элементарную серу 1,503), гидроокись железа (18 Х) и бикарбонат натрия (2 Х), Суспензию перемешивают нри 40-60 фС в течение 2-10.мин и из полученного раствора полисульфида фильтрацией отделяют гидроокись железа в случае использования отхода сероочистки . Затем из водного раствора полисульфи. да кристаллизацией выделяют целевой продукт, а маточный раствор, содержащий водорастворимое аминосоединеиие, направляют в начало. процесса для приготовцения новой. порции реакционной смеси.П р и м е р 1. В термостатированную реакционную колбу емкостью/триамин 5И-Метилпнррол ипропилен 6 5 60 60 5 тиламинопропион 8 6 олиэтиленполиа ин 9 40120 4 ПВШН Заказ0454/17 у уд 462 По г, Уагород уд, Прок 3 11370 0,5 л, снабженную мешалкой, заливают 250 мл 207-ного водного раствора сульфида натрия и при перемешивании в раствор вводят 3 мас.7. И-диметил.-,. пропилендиамина. Затем в колбу загружают 50 г отхода сероочистки, содержащего элементарную серу 803), гидроокись железа ,8 Е) и бикарбоната натрия 23). Суспензию перемешивают при 60 ОС до полного растворения 1 п серы и из полученного раствора поли-. сульфида натрия фильтрацией отделяют гидроокись железа, При этом время полного растворения серы, т.е. время реакции, составляет 2 мин.Сравнительный эксперимент пока. зал, что в случае проведения реакции без добавки К-диметилпропилендиамина требуемое время реакции составляет 1 О мин, те . в 5 раз больше, чем в предлагаемом способе получения полисульфидов.П р и м е р 2. В термостатированную реакционную колбу, как в примере , заливают 200 мл 403-ного водного раствора гидроксида натрия и , при перемешивании в раствор вводят3 масЛ И"диметилпропилендиамина, азатем в колбу загружают 160 г технической серы фракция 0,5-1,0 мм). ЗОСуспензию перемешивают при 60 оС дополного растворения серы и иэ полученного раствора кристаллизацией выделяют полисульфиды натрия, а маточ-.ный раствор, содержащий катализатор,повторно используют для приготовления 75 4 нового раствора гидроксида натрия, При этом время реакции составляет 2 мин.Сравнительный эксперимент пока-. зал, что в случае проведения реакции беэ добавки К-диметилпропилендиамина. требуемое время реакции составляет 20 мин, т,е, в О раэ больше, чем в предлагаемом способе.П р и м е р 3. В термостатированную реакционную колбу, как в примере 1, заливают 200 мл 203-ного раствора гндроксида натрия и при перемешивании в раствор вводят 0,5-5,0 мас.Х водорастворимого аминосоединения. Затем в колбу загружают 65 г технической серы (фракция 0,5-1,0 мм) н перемешивают до полного растворения серы, определяя при этом время полного растворения серы (время реакции образования полисульфидов) .Результаты экспериментов по изуче-, нию влияния добавки катализатора - различных водорастворимых аминосоединений-на время реакции приведены в таблице, Здесь же для сравнения приведены результаты сравнительных экспериментов по определению времени ре-. акциибеэ добавокаминосоединеиий,т.е. в известном способе (опыт 9 и 0)Иэ приведенных в таблице данных видно, что в предлагаемом способе время реакции в 4-10 раз меньше,.чем в известном способе. Это позволяет,значительно интенсифицировать процессполучения полисульфидов.