Источник: Сучасні проблеми нано-, енерго- та ресурсозберігаючих і екологічно орієнтованих хімічних технологій: тези доповідей Міжнар. наук.-техн. конфер. (27 - 28 травня 2010 р.)/ Г.І.Гринь (голова оргкомітету). - Харків: НТУ "ХПІ", 2010. - 438 с.
Головна фракція утворюється при безперервній ректифікації сирого бензолу, який виділяється з коксового газу. Головною метою переробки головної фракції є виділення з неї сірковуглецю. Переробку головної фракції в промисловості проводять методом термічної полімеризації, який є тривалим, енергоємним та пожежно небезпечним. Тому постає питання розробки нових методів переробки сірковуглецевої фракції. Нами запропоновано реагентний метод зв'язування сірковуглецю головної фракції водним розчином аміаку, який є дешевою та доступною сировиною. Взаємодія сірковуглецю з аміаком може відбуватися за (1) або (2) реакцією відповідно до умов проведення:
>120 0С
CS2 + 2NH3→ H2NC(S)NH2 + H2S (1)
тіомочевина
<120 0С
S=C=S + NH2−H → NH4S−C≡N + H2S (2)
роданистий амоній
Було досліджено вплив температури, співвідношення реагентів та часу контакту реагентів на ступінь витягування CS2 з головної фракції сирого бензолу.
Аналіз органічної фази після досліду проводився хроматографічним методом.
При збільшенні часу контакту (рис.1) ступінь витягування CS2 збільшується. При часі контакту 1 година ступінь витягування складає 85,22 %, при 5 годинах – 97,1 %. Оптимальний час для проведення подальших дослідів був прийнятий час – 3 години.
Рисунок 1 – Залежність ступеня витягнення CS2 від часу контакту
головної фракції та аміаку
Мольне відношення NH3 : CS2 = 5:1, температура t=115 0С
При збільшенні відношення сірковуглеця і аміаку (рис.2) при постійній температурі (t=120 0С) ступінь очищення підвищується. При відношенні 2:1 ступінь витягнення складає 77,34 %, при 7:1 – 99,84 %.
Рисунок 2 – Залежність ступеня витягнення CS2 з ГФСБ від зміни
відношення NH3 : CS2
Температура t = 120 0С, час витримки τ = 3 год.
При підвищенні температури (рис.3) ступінь очищення збільшується. За результатами дослідів видно, що при збільшенні температури в інтервалі 80 – 160 0С ступінь витягнення змінюється для проби 1 від 75,51 до 99,11 %, а для проби 2 від 91,76 % до 99,99 %. При збільшенні температури для проби 2 спостерігається незначна зміна ступеня витягнення CS2 з ГФСБ. Оптимальну температуру приймаємо рівною 115 – 120 0С.
Рисунок 3 – Залежність ступеня витягнення CS2 від температури
проба 1: мольне відношення NH3 : CS2 = 5:1, час витримки τ = 3 год;
проба 2: мольне відношення NH3 : CS2 = 7:1, час витримки τ = 3 год.
Показана принципова можливість практично повного витягування сірковуглецю з головної фракції методом обробки її водним розчином аміаку з отриманням продуктів, які можна використовувати для органічного синтезу.
© ДонНТУ Колбаса В.О. 2010