Способ извлечения элементарной серы

Сотоэ СоветскнхСоцналнстнчвскнхреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл, С 01 В 17/033 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ Изобретение относится к экстракционным способам извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов и может быть ис. пользовано в химической, нефтеперерабатываю щей и других отраслях промышленности для извлечения серы изсерных руд, осерненных адсорбентов и катализаторов.Известны способы извлечения элементарной серы из серосодержащих материалов путем экстракции органическими растворителями, например керосином, ароматическими углеводоро. дами 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 этнлен.гликопем 2.Недостатками известного способа являютсянеобходимость проведения процесса при высоких температурах (выше 115 С), а такжебольшой расход экстрагентов изза низкой сероемкости применяемого экстрагента - при100 С растворимость серы в тетрахлорэтиленесоставляет всего 18 вес.%, Кроме того, приме. тоняемый экстрагент является дорогостоящим идефицитным продуктом. указанные недостат.ки существенно снижают эффективность процесса в целом. Цель изобретения - снижение температурыпроцесса н уменьшение расхода экстрагента.Поставленная цепь достигается тем, что со-гласно способу извлечения элементарной серыиз серосодержащих материалов, экстракцию лосеры проводят диалкилдисульфидом в смесис алифатическим амином, а осаждеиие серы ведут обработкой экстрактного раствора метанолом ипи ацетоном, нлм пентан-гексановой фрак.ециеи.%П р и м е р 2, В термостатированную колбу загружают 30 г измельченной (фракция0,25 - 0,5 мм) серной руды (или отработанного угля) и экстрагент - смесь диалкилдисульфида и алифатического амина. Содержимоев колбе взбалтывают в течение 10 - 20 мин.Экстрактный раствор фильтруют от пустой породы, которую затем для удаления остатковэкстрагента промывают метанолом, ацетономили 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 изэкстрактного раствора осаждается тонкодисперсная элементарная сера, которую затем отделяют от раствора фильтрованием. Полученнуюсеру 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 растворимостьее в известных экстрагентах в 10 - 50 раз.З 5 Данные табл. 2 показывают, что высокаясероемкость предлагаемого экстрагента в сравнении с известным позволяет проводить процесс при более низких температурах (30 - 80 С)и с меньшими объемами экстрагента (в 2 -фп 3 раза), исключить необходимость применениядорогостоящего и дефицитного тетрахлорэтиленаи за счет этого значительно повысить эффективность процесса в целом. Таблица 1 1 Диалкилдисульфид в смеси с 1 О вес.% М,й-тетраметилдипропилентриамина 65 25 2 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% И, Й-тетраметилдипропилентриамнна 3При этом используют диалкилдисульфид всмеси с 5 - 10 вес.% алифатического амина,Кроме того, в качестве диалкилдисульфида используют отход процесса окислительнойдемеркаптанизации углеводородного сырья, содержащий смесь диметил-, диэтил-, дипропил- идибутилдисульфйдов,При этом из алифатических аминов применяют Р 1,1 ч тетраметилдипропилентриамин илий.диметилпропилендйамин, или дибутиламин,Причем процесс ведут при 30 - 80 С.Предлагаемый способ осуществляют следую.щим образом,Измельченный серосодержащий материал нэкстрагент": загружают в экстрактор. Содер.жимое при 30 - 80 С тщательно перемешивают.От полученного экстрактного раствора фильтрованием отделяют пустую породу, которую за.тем промывают растворителем для удаленияостатков экстрагента, Из полученного экстрактного раствора осаждают серу обработкой егознтирастворителем при перемешивании. Полуенную элементарную серу отделяют от экс.трактного раствора фильтрованием, затем про.мывают растворителем для удаления остатковэкстрагента и сушат. Экстрагент после отгон.ки от него растворителя возвращают в процесс. Пары растворителя после их конденсациитакже возвращают в процесс.В качестве растворителя на стадиях промывки пустой породы и полученной элементарнойсеры от экстрагента и на стадии осаждения серы иэ экстрактного раствора используют метанол, ацетон, пентан-гексановую фракцию илидругой низкокипящий органический растворитель.П р и м е р 1, В термостатированную колбу с притертой пробкой заливают 10 г смесидиалкилдисульфид - алифатический амин. Посленагревания смеси до заданной температуры и припостоянном перемешивании в колбу порциямипо 0,1 г загружают элементарную серу дополного насыщения экстрагента серой и опрецеляют растворимость серы в экстрагенте. 4Результаты экспериментов приведены втабл. 1. Здесь же для сравнения приведенарастворимость серы в известных экстрагентах937328Продолжение табл.; 1 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.%й,й-тетраметилдипропилентриамина 80 Диалкилдисульфид в смеси с 5 вес.%й-диметилпропилендиамина 80 5 Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес.% дибутиламина 195 80 1,3 25 Тетрахлорэтилен 18,0 100 Тетрахлорэтилен Таблица 2 осодерж материал Экстрагент 3 11,5 8,3 ая Диалкилсульфид в смеси5 вес.% й-диметилпропилендиамина То 50 6,7 0 Диалкилдисульфид в смесис 10 вес.% дибутиламина То 80,5 Осерненны уголь АГ -5 Тетрахлорэтилен 15 15,0 ахлорэтилем ая р ния (Туркменская СС пользуется серная руда Гаударского место етен Мула из арион серы излючаюший экс. алкилдисульфид веси с 10 вес%й. тетраметилдипро- пилентриамина Диалкилдисульфид в смеси с 10 вес дибутил амина 1. Способ извлечения элееросодержаших материалов ерненныйоль АГ - 3 тракцйю серыдение ее из пи промывкутворителем, о селективным экстрагентом, осаж.лученного раствора, фильтрациюизкокипяшим органическим рас.т л и ч а ю щ и й с я тем, что,937328 Составитель Л, ТемироваТехред Ж. Кастелевич Корректор Н. ШвыдкаяПодписное Редактор Л. Лукач Заказ 4359/25 Тираж 509 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 с целью снижения температуры процесса иуменьшения расхода экстрагента, в качествепоследнего используют диалкилдисульфид всмеси с алифатическим амином, а осаждениесеры ведут обработкой экстрактного раствораметанолом 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 диалкил. дисульфид 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 аминаприменяют 1 ч,й-тетраметилдипропилентриаминили й-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,10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Природная сера, Под ред. М. А. Менковского. М., "Химия", 1972, с, 130.2. Патент США Иф 3578418, кл, 23 - 299, 19711 Б (прототип).