Спосіб очищення бензольної фракції коксохімічного виробництва від сірковуглецю

1. Спосіб очищення бензольної фракції коксохімічного виробництва від сірковуглецю шляхом обробки водно-лужним розчином, що містить полярні органічні добавки із класу амінів і амідів, який відрізняється тим, що в бензольну фракцію, що містить сірковуглець, додають водно-лужний розчин концентрацією 20-75% мас., охолоджують реакційну масу при інтенсивному перемішуванні до температури 0÷(+40)°С, після чого додають алкіламін HNRR1 в кількості 1,15-2,30 моль на 1 моль сірковуглецю, витримують реакційну масу протягом години та виділяють із неї діалкілдитіо 2 3 товують водорозчинні первинні і вторинні аміни, алкіламіди і їх суміші в кількості 0,7-2,5моль/моль сульфуру, пов'язаної з сіркооксидом карбону та/або сірковуглецю. При цьому, згідно до винаходу, водно-лужний розчин містить водорозчинні одно-, ди- і поліатомні спирти в кількості 1-20%, а саму вуглеводневу сировину, яка містить сірководень та/або сірко оксид вуглецю, попередньо обробляють водним розчином, який містить 0,5-5% лужного агента (гідроксидів і карбонатів натрію, калію і амонію), до 5% сульфідів, тіосульфатів і сульфатів натрію, калію і амонію і до 20% одно-, ди- і поліатомних спиртів; в якості такого розчину використовують відпрацьований водно-лужний розчин з першої стадії процесу. [Пат РФ №2224006, МКП7 C10G27/06, C10G27/10, C10G29/00, C10G29/20. Опубл. Бюл. №4, 2004г]. Недоліком даного способу є те, що при окисненні заявляємої суміші (RH+RSH+COS+CS2) у випадку меркаптанів продуктом окислення є дисульфід загальної формули RSSR, а у випадку суміші (COS+CS2) сульфат та тіосульфат натрію, відповідно, сполуки Na2SO4 та Na2S2O3. Утворена суміш кінцевих продуктів RSSR, Na2SO4 та Na2S2O3 підлягає послідуючому дворазовому розділенню на органічну та водноорганічну фазу, що приводить до суттєвих матеріальних і енергетичних витрат у випадку практичного впровадження даного способу очищення вуглеводнів від меркаптанів, сірководню, сіркооксиду вуглецю та сірковуглецю (багатостадійність процесу). Іншим недоліком способу є проведення реакції окиснення під тиском до 3,00МПа, використання дорогих за ціною фталоціанінових каталізаторів, а також одно-, двох- і поліатомних спиртів у значній кількості (до 20% масових), що призводить до використання більш складних хімічних апаратів, що працюють під тиском та значного подорожчання заявленого способу. Недоліком також є те, що відпрацьований лужний розчин (Na2SO4+Na2S2O3) підлягає подальшій утилізації солей, їх розділенню на окремі компоненти, що призводить також до додаткових енергетичних та матеріальних витрат. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу очищення бензольної фракції коксохімічного виробництва від сірковуглецю, в якому за рахунок введення нових операцій та їх послідовності досягається утворення диалкілдитіокарбаматів лужних металів та/або амонієвих солей алкілдитіокарбаматів, як ультраприскорювачів вулканізації гумових сумішей на основі натуральних та синтетичних каучуків дієнового типу і латексів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі очищення бензольної фракції коксохімічного виробництва від сірковуглецю, до неї додають водно-лужний розчин концентрацією 20-75% мас., охолоджують реакційну масу при інтенсивному перемішуванні до температури 0¸(+40)°С, після чого додають алкіламін HNRR1 в кількості 1,15-2,30моль на 1моль сірковуглецю, витримують реакційну масу на протязі години та виділяють із неї диалкілдитіокарбамати металів та /або алкілдитіокарбамати алкіламонію загальної формули (І): 43463 4 S R N . xH C R1 SM 2O (І) , де R=R =CH3, С2Н5, С3Н7, С4Н9, M=KÅ, NaÅ, NH4Å; R=H, R1= СН3, С2Н5, С3Н7, С4Н9, М=R1NНзÅ; Х=1¸3 Для утворення диалкілдитіокарбаматів формули (1) до реакційної маси додають вторинні аміни HNRR1 у еквівалентному співвідношенні HNRR1:CS2=1,15:1,00, а при утворенні алкілдитіокарбаматів алкіламонію додають первинні алкіламіни HNRR1 у еквівалентному співвідношенні HNRR1:CS2=2,30:1,00. Для більш повного виділення із реакційної маси диалкілдитіокарбаматів металів та/або алкілдитіокарбаматів алкіламонію загальної формули (1) до реакційної маси після її витримування на протязі години додатково додають прості етери у кількості 5-10% об'ємних відносно загального об'єму та витримують реакційну масу ще на протязі 30 хвилин. Суттєвою відмінністю способу в порівнянні з найближчим аналогом є: - можливість переробки сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва з отриманням диалкілдитіокарбамату натрію, як ультраприскорювача вулканізації гумових сумішей на основі натуральних та синтетичних каучуків дієнового типу і латексів [торгова назва «Карбамат МН», СССР., Химические добавки к полимерам. Справочник. - М.: Химия, 1981. - 262с.]; - можливість очищення відповідно запропонованої технології всіх вуглеводневих сумішей, що мають у своєму складі сірковуглець та інертні розчинники до кінцевих диалкілдитіокарбаматів лужних металів; - можливість очищення сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва без використання тиску (до 3,0МПа), а також проведення процесу при значно меншій температурі (0-40°С) у порівнянні із найближчим аналогом (10-80°С); - можливість очищення сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва без використання одно-, двох- і поліатомних спиртів у значній кількості до 20%, та неможливість проходження побічної реакції утворення небажаних відповідних ксантогенетів лужних металів; - можливість очищення сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва без використання сульфідів, тіосульфатів та сульфатів натрію, калію і амонію, які забруднюють кінцевий диалкілдитіокарбамат лужного металу; - відсутність вторинних водних розчинів сульфатів, тіосульфатів і сульфідів натрію, калію і амонію, у запропонованому авторами способі очищення бензольної фракції коксохімічного виробництва від сірковуглецю. Наводимо конкретні приклади реалізації способу, що заявляється. Приклад 1. Переробка сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва до диалкілдитіокарбамату лужного металу. 1 5 43463 Переробці підлягає 144,0г 32%-ної бензольної фракції сірковуглецю коксохімічного виробництва, яку завантажують у реактор, обладнаний механічною мішалкою, зворотнім холодильником, який поміщають у баню із льодом для охолодження реакційної маси. Потім додають 0,6моля лужного гідрооксиду металу в 20-25мл води і при енергійному перемішуванні і охолодженні повільно доба 6 вляють 0,5моля вторинного аміна і витримують реакційну масу на протязі години. Для більш повної кристалізації диалкілдитіокарбамата лужного металу до реакційної маси додають петролейний етер, витримують реакційну масу ще 30 хвилин і фільтрують осад на фільтрі Шотта. Вихід складає 81-95% мас. Фізико-хімічні характеристики отриманих сполук наведено в таблиці. Таблиця Фізико-хімічні характеристики диалкілдитіокарбаматів загальної формули RR1NC(=S)SM Сполука 1 2 3 4 5 Замісники R СН3 С2Н5 С3Н7 С4Н9 С2Н5 R1 СН3 С2Н5 С3Н7 C4H9 H Катіон M+ Na Na Na Na C2H5NH3 Тпл., °С* Вихід, % 438** 93-95 54-59 39-40 38-42 85 81 95 92 90 Примітка: *- отримані сполуки містять до трьох молекул кристалізаційної води і тому мають різні температури плавлення; **- температура самозаймання. Приклад 2. Переробка сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва до алкілдитіокарбамату алкіламонію. Переробці підлягає 144,0г 32%-ної бензольної фракції сірковуглецю коксохімічного виробництва, яку завантажують у реактор, обладнаний механічною мішалкою та зворотнім холодильником. Реактор поміщають у баню із льодом для охолодження реакційної маси. Потім додають при енергійному перемішуванні та охолодженні 1,2моля етиламіна в 50мл бензолу, витримують реакційну масу на протязі години. Для більш повної кристалізації етилдитіокарбамата етиламонію додають 20мл петролейного етеру, витримують реакційну масу Комп’ютерна верстка М. Ломалова ще 30 хвилин і фільтрують осад на фільтрі Шотта. Вихід етилдитіокарбамата етиламонію складає 90% мас. Наведені вище приклади виконання способу очищення бензольної фракції коксохічного виробництва від сірковуглецю свідчать про можливість очищення сірковуглецю бензольної фракції коксохімічного виробництва до диалкілдитіокарбаматів лужних металів та/або аклілдитіокарбаматів алкіламонію і їх можливого використання, як ультраприскорювачів вулканізації гумових сумішей на основі натуральних та синтетичних каучуків дієнового типу і латексів. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601