Ацетиленовый способ получение сероуглерода.

[Максим0]

Потребовалось мне приличное количество сероуглерода для некоторых надобностей ... 

И тут я обнаружил что он продаётся либо от 50 тонн, либо по 6000 р/л. Понятное дело проснулась жаба и стала меня душить. В итоге решил я собрать установку для производства сероуглерода сжиганием ацетилена в сере при её температуре кипения.

Другие способы откинул по следующим причинам: метана нету, древесный уголь слишком серьёзно нужно прокаливать чтобы не загрязнить продукт кислородсодержащими компонентами, а пропан проиграл ацетилену большим выходом сероводорода.

То есть схема получения продукта планируется примерно такая:

CaC₂+2H₂O->Ca(OH)₂+C₂H₂

S₆+3C₂H₂->2CS₂+H₂S+C₄H₄S

Ca(OH)₂+H₂S->CaS+2H₂O 

В итоге из относительно дешёвых карбида и серы получаются более дорогие сероуглерод и тиофен.

Но при таких хороших планах возникают вопросы:

Вопрос № 0: Какая известна литература по этому процессу?

Вопрос № 1: У кого есть практический опыт получения сероуглерода?

Вопрос № 2: Кому и по сколько нужны сероуглерод, тиофен, сульфид кальция? От этого зависит мощность проектируемой установки.

Вопрос № 3: Как бороться с серной пробкой в холодильнике? Желательно эту серу непрерывно возвращать в процесс.

Вопрос № 4: Как бороться с забитием отводов к манометрам серой? Без этого немыслима автоматизация синтеза.

Вопрос № 5: Из чего сделать регулятор подачи пара серы? Какой материал сохраняет эластичность в парах серы?

Изменено 2 Мая, 2016 в 20:44 пользователем Максим0

[s324]

Вопрос № 0: Какая известна литература по этому процессу?

 

Reference_acetylene and sulfur.pdf

Reference_acetylene and S.pdf

[ZaecЪ]

Максим0, есть такая книга Реакции серы с органическими соединениями (Воронков, 1979) http://www.twirpx.com/file/689326/

 

Сама реакция проходит при 300 градусах и хотя в теории все красиво, на практике соотношение продуктов реакции сильно зависит от чистоты исходников. В результате небольшая примесь сульфидов металлов уведет вас к тиофену, бутадиену, бензолу, ацетону и ацетадельгиду. Так что ориентируйтесь на балонный ацетилен, а не карбид.

[Максим0]

Максим0, есть такая книга Реакции серы с органическими соединениями (Воронков, 1979) http://www.twirpx.com/file/689326/

Сама реакция проходит при 300 градусах и хотя в теории все красиво, на практике соотношение продуктов реакции сильно зависит от чистоты исходников. В результате небольшая примесь сульфидов металлов уведет вас к тиофену, бутадиену, бензолу, ацетону и ацетадельгиду. Так что ориентируйтесь на балонный ацетилен, а не карбид.

Низкая температура процесса была ещё одним веским доводом в пользу ацетилена как источника углерода - надеюсь собрать камеру сгорания и холодильник из 12Х18Н10Т или подобной нержавейки вместо дорогих жаропрочных сплавов, незаменимых в прочих вариантах.

Понял так: карбидный газ нужно сушить и фильтровать.

Тиофен - это второй полезный компонент, а не бедствие. Бутадиен и бензол действительно не нужны и жалко переводить ацетилен на них. А вот для ацетона и ацетальдегида нужен кислород, который в систему не попадёт.

К сожалению карбидный ацетилен дешевле баллонного. А экономика тут важна.

[ZaecЪ]

Проблема с карбидным ацетиленом связана с большим количеством примесей в исходном карбиде который при реакции с водой дают массу побочных продуктов. Так что одной осушкой и фильтрацией не обойдетесь!

 

Состав примесей и способы очистки карбидного ацетилена http://www.chem21.info/page/003244057041198229061026091254067097155112117201/

[Максим0]

Проблема с карбидным ацетиленом связана с большим количеством примесей в исходном карбиде который при реакции с водой дают массу побочных продуктов. Так что одной осушкой и фильтрацией не обойдетесь!

Состав примесей и способы очистки карбидного ацетилена http://www.chem21.info/page/003244057041198229061026091254067097155112117201/

Посмотрел перечень примесей, и на первый взгляд воздействия на процесс оказать они не смогут. Беспокойство вызвал только фосфин - если он перейдёт в белый фосфор, то вызовет проблему пожарной безопасности.

Таким образом возникает новый вопрос - может и самовоспламенится сероуглерод содержащий десятитысячные доли белого фосфора?

Посмотрел из чего состоит жидкая фракция - 77% сероуглерода, 12% тиофена, 6% тиофанов и получается 5% всё более тяжёлое в сумме. Таким образом жидких отходов всего 11%. И 5% если найдётся куда пристроить тиофаны.

Желая получить побольше тифена и снизить остроту проблемы серной пробки имеет смысл уменьшать отношение сера/ацетилен. Вот только до каких пределов, чтоб не появилась сажа?

[ZaecЪ]

Его величество эксперимент даст вам ответ на этот вопрос :-)

И боюсь, что такие пробы надо делать для каждой партии карбида, т.к. его состав довольно сильно изменяется от партии к партии. И тем более сейчас, с нашим про(за)двинутым производством!

[Максим0]

Вопрос № 0: Какая известна литература по этому процессу?

Товарищ ZaecЪ дал ссылку на очень полезную книгу, кроме того сам нашёл ещё парочку полезных книг. Понимание вопроса появилось.

Вопрос № 4: Как бороться с забитием отводов к манометрам серой? Без этого немыслима автоматизация синтеза.

​Решение: Подача в отводы сероводорода с малым расходом - и сера туда не попадёт.

Вопрос № 5: Из чего сделать регулятор подачи пара серы? Какой материал сохраняет эластичность в парах серы?

Решение: Подачу регулировать не вентилем, а нерегулируемым дросселем и точным контролем температуры в испарителе серы.

Эти вопросы сняты, но вот что делать с вопросами:

Вопрос № 1: У кого есть практический опыт получения сероуглерода?

Вопрос № 2: Кому и по сколько нужны сероуглерод, тиофен, сульфид кальция? От этого зависит мощность проектируемой установки.

Вопрос № 3: Как бороться с серной пробкой в холодильнике? Желательно эту серу непрерывно возвращать в процесс.

С сероуглеродом идеи появились, а вот с тиофеном и сульфидом кальция до сих пор непонятки.

[ZaecЪ]

По #3... Перед основным холодильником ставят предварительный трубчатый вертикальный с охлаждением до температуры жидкой серы. Стекающая смесь возвращается в реактор, а прошедшие пары идут на полную конденсацию.

По #0... книгу Химия и технология сероуглерода (Пеликс, 1986) читали? Там освещаются все заданные вами вопросы, включая экономику процесса (именно из неё вы узнаете, что тягаться с синтезом из метана вам не по зубам )

http://www.ximicat.com/ebook.php?load=peliks_neo.djvu

[Максим0]

По #3... Перед основным холодильником ставят предварительный трубчатый вертикальный с охлаждением до температуры жидкой серы. Стекающая смесь возвращается в реактор, а прошедшие пары идут на полную конденсацию.

По #0... книгу Химия и технология сероуглерода (Пеликс, 1986) читали? Там освещаются все заданные вами вопросы, включая экономику процесса (именно из неё вы узнаете, что тягаться с синтезом из метана вам не по зубам )

http://www.ximicat.com/ebook.php?load=peliks_neo.djvu

Там где будет вестись синтез, метан можно получить разве что из ацетата натрия с каустиком. Да и выбросы в атмосферу будут меньше вчетверо. Потом помимо наинизшей стоимости эксплуатации важны расходы на монтаж установки. А в метановом варианте два последовательных реактора с промежуточным охлаждением вместо одного в ацетиленовом процессе.

А вот за ссылку благодарю.