Способ получения метилсульфатов сульфония

Способ получения метилсульфатов сульфония

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛСУТигФАТОВ СУЛЬФОНИЯ, отличающийс я тем, что дизельную фракцию сернистой нефти с т.кип. 190-360 С подвергают алкилированию диметилсульфа- . том при соотношении 1-1,8 моль диметилсульфата на 1 моль сульфидной серы при 85-100с в течение 5-12 ч.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,ЯУ„„И 12Î29

ИТИБЭЕ. - %

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,13 ...

ЬИЬЛМОТЕЫА

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3439314/23-04 (22) 18.05.82 (46) 07.09.84 Бюл. № 33 (72) О.В.Бахвалов, В.А.Пономарев, Л.Х.Кравченко, М.Ф.Бондаренко и Л.Е.Чуканова (71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт гидрометаллургии цветных металлов "Гидроцветмет" (53) 547 279.2.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 681054, кл. С 07 С 149/46, 31.05.76.

2. Органические флотореагенты.

Сборник работ лабораторий ГИПХ, Л., 1936, вып. 30, с. 7-15.

3 Ш С 07 С 149/46/I В 03 Р 1/02 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛСУЛБ-ФАТОВ СУЛЬФОНИЯ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что дизельную фракцию сер— нистой нефти с т.кип. 190-360 С подвергают алкилированию диметилсульфа-, том при соотношении 1 — 1,8 моль диметилсульфата на 1 моль сульфидной серы при 85 †1 С в течение 5-12 ч.

1 II120

Изобретение относится к способам получения новой смеси метилсульфатов сульфония на основе дизельной фракции сернистой нефти, которая может быть использована в качестве флотореагента, например, при получении медных концентратов из оловянно-медно"мышьяковых руд.

Известен способ получения солей диоксиарилтиацикланилсульфония, за- 10 ключающийся в том, что хинон подвергают взаимодействию с органическими сульфидами, например, фракцией нефтяных сульфидов, в присутствии минеральной или сильной органической кис-;5 лоты при мольном соотношении кисло та: сульфнды, равном 0,8-1,05:1, при 0-5 С Г13

Полученные соли представляют интерес в качестве флотореагентов, однако конкретные цифровые данные, подтверждающие это утверждение, отсутствуют. Кроме того, способ получения указанных солей достаточно сложен использование кислоты, поддержание определенного соотношения исходных реагентов и низкой температуры процесса.

В промышленности наиболее распространенньии фотореагентами являются ксантогенаты щелочных металлов, например, бутилксантогенат калия (БКК) (21.

Недостатком известного флотореагента является то, что при его и "пользовании требуется дополнительная стадия (селекция), на которой с помощью специальных реагентов снижается содержание мышьяка и концентрат доводится до товарных кондиций, т.е. гЩ концентрат, получаемый с помощью известного флотореагента, не лучшего качества.

Целью изобретения является разработка способа получения нового флото-45 реагента,на основе солей сульфония, с помощью которого бы получали медные концентраты высокого качества.

Поставленная цель достигается описываемым способом получения метилсульфатов сульфония (МССДТ) заключаю-

5О щимся в том, что дизельную фракцию сернистой нефти с т.кип. 190-360 С подвергают алкилированию диметилсульфатом при соотношении 1-1,8 моль диметилсульфата на 1 моль сульфидной серы при 85-100 С в течение 5-12 ч.

При этом 46-717. (в зависимости от условий процесса) сульфидов, содержа29 2 щихся в нефтяной фракции, превращается в метилсульфаты сульфония. Выделение последних из реакционной смеси можно осуществлять отстаиванием или центрифугированием. Для более быстрого и полного выделения метилсульфатов сульфония можно добавлять в реакционную смесь воду в количестве

20-357. от получаемого продукта алкилирования, перемешивать смесь в тече— ние 20-30 мин с последующим выделением метиЛсульфатов сульфония в виде

50-807-ного водного раствора.

Получаемая смесь метилсульфатов сульфония содержит в основном соедикения, в которых положительно заряженный атом серы входит в тиофановые кольца, часть которых сконденсирована. с одним или двумя насыщенными шестичленными кольцами. Наличие указанных структур подтверждается ИК-спектром продукта (полосы 1385, I460, 7875, 2950 см,обусловленные присутствием предельных углеводородов, по— лосы 750, 1010, дублет 1220-1250 см, обусловленные присутствием метилсульфатного аниона), Молекулярная масса продукта 330-340.

Нефтяные фракции, оставшиеся после выделения смеси метилсульфатов сульфония, являются частично (примерно на 30-407) обессеренным нефтепродуктом и могут использоваться, в частности., в качестве высококалорийного топлива.

Повышение температуры сверх

О

100 С нецелесообразно, так как при

104-109 t начинается разложение метилсульфатов сульфония, что показано методом термического анализа и визуальными наблюдениями. Снижение температуры ниже 85 С вызывает уменьшение выхода.

Увеличение избытка диметилсульфата сверх 807. и продолжительности алкилирования сверх 12 ч приводит к ухудшению качества МССДТ.

П р и и е р 1. В реактор вместимостью 630 л загружают 299 кг (350 л) фракции Арланской нефти, выкипающей при 190-360 С и содержащей 1,137 сульфидной серы. Нагревают дизельную фракцию до 100 С, загружают в реактор 26,6 кг технического диметилсульфата (1,8 моль на моль сульфидной серы). Температура при этом о снижается до 94 С. Нагревают смесь в реакторе до 100 С н перемешивают при 95-100 C в течение 12 ч. Охлаждаз 1112029 4 ют содержимое реактора до 70 С и за- ливают туда 12 л воды. Перемешивают смесь 1 ч, отстаивают 4 ч. Отделяют нижний слой (54,4 кг), представляющий собой концентрированный водный раствор смеси метилсульфатов сульфония . Этот технический продукт содержит.1,37 ° 10 + моль/г (60X) основного вещества и 17Х воды.

Пример 2. В колбу вместимостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным водяным холодильником с хлоркальциевой трубкой, заливают 110 r (128 мл) прямогонной фракции Арланской нефти, выкипающей при

190-360 С и содержащей 1,1Х сульфид6 ной серы. Добавляют 5,4 г технического диметилсульфата, содержащего 96Х основноro вещества (1,1 моль диметилсульфата на 1 моль сульфидной серы),смесь нагревают на водяной бане до

85-90 С и перемешивают при этой температуре 5 ч.

Реакционную смесь охлаждают до

50-60 С, переливают в делительную воронку и отстаивают в течение 2 ч.

Нижний слой — черную вязкую жидкостьотделяют, получают 10,1 г продукта алкилирования. Промывают этот продукт эфиром (5 раз по 15 мл), эфирный экстракт отделяют, а остатки эфира из рафината отгоняют на роторном испарителе. Получают 8,1 r смеси очищенных метилсульфатов сульфония, содержащих 2,55. 10 — моль/л (85Х) основного вещества. Содержание З5 общей серы 19Х. Продукт содержит 8Х серной и 1,7Х метилсерной кислоты, 0,6Х:воды и 0,4Х диметилсульфата.

Пример 3, В колбу вместимос- 40 тью 250 мп, снабженную термометром, мешалкой и обратным водяным холодильником, заливают 110 r (128 мл) фракции Арланской нефти, выкипающей при

190-360 С и содержащей 0,8Х сульфид- 45 ной серы. Добавляют в колбу 3,55 r технического диметилсульфата (1,0 моль на моль сульфидной серы).

Перемешивают смесь при 85-90 С в те чение 9 ч, охлаждают до 50-60 С и 50 переливают в стаканчики лабораторной центрифуги. Обрабатывают эмульсию в течение 10 мин при факторе разделения 1900 ч. Верхний светлый слой нефтяной фракции (105 г) отбирают пипет- 55 кой, содержание в нем сульфидной серы — 0,4Х. Масса нижнего слоя — продукта алкилирования - 6,0 г. Он содер-3 жит 2,13 10 моль/г (71Х) смеси метилсульфатов сульфония.

Пример 4. Смесь 110 r нефтяной фракции и 3,9 г технического диметилсульфата, использованных в примере 3, нагревают, перемешивая, при

85-90 С в течение 5 ч. После охлаждения реакционной смеси до 30 С сг.ивают из колбы с помощью сифона основную массу отработанного нефтепродукта, а к остатку приливают 2 мл воды. Перемешивают смесь 25 мин и переливают в делительную воронку. Отстаивают эмульсию в течение 0 5 ч. Отделяют нижний слой (7,7 г), представляющий собой водный раствор смеси метилсульфатов сульфония. Этот технический продукт содержит 1,46 10 моль/г (50Х) основного вещества и 26Х воды.

В табл. 1 и 2 приведены сравнительные данные по получению медного концентрата из оловянно-мелно-мышьяковых

I руд с использованием известного флотореагента бутилового ксантогената (БКК) и МССДТ.

Извлечение меди при использовании

МССДТ можно повысить, если добавлять вспениватель. Поскольку при использовании БКК для получения кондиционного по содержанию мышьяка концентрата необходима специальная стадия селекции, суммарное извлечение меди с этим собирателем все равно окажется ниже, чем с новым МССДТ.

Для руды пробы 82 использование

МССДТ вместо БКК резко улучшает качество концентрата почти без уменьшения извлечения меди, даже при условии применения МССДТ без вспенивателя.

Данные табл. 1 и 2 показывают, что замена ксантогената флотореагентом

МССДТ позволяет получить при однократной (основной) флотации медный концентрат, содержащий на 1-7Х больше меди и в 2,3 — 7,1 раза меньше мышьяка. При использовании МССДТ основной флотацин достаточно для получения по мышьяку, а для руды пробы 82 — и по меди товарного продукта. При использовании же ксантогената, как уже указывалось, необходима дополнительная стадия (селекция), на которой с помощью специальных реагентов снижается сбдержание мышьяка и концентрат доводится до товарных кондиций (18Х меди, 5Х мьппьяка). Упрощение технологии флатации экономит реагенты, е

»»029 опасность загрязнения окружающей время, трудозатраты, снижает потери меди. Кроме того, переработка на медеплавильных заводах концентрата, содержащего на 5%, больше меди на

1,5-2,57 и меньше мышьяка упрощает технологию и уменьшает среды.

Данные по медному концентрату, полученному с использованием БКК и

МССДТ из руды пробы 80, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Извлечение, 7

Содержание, 7

Условия флотации

Выход концентрата меди мышьяка меди мышьяка

БКК 100 г/т

Т вЂ” 66 30 г/т

МССДТ 100 г/т

БКК 200 г/т

Т-бб 30 г/т

МССДТ 200 г/т

10,9

63,8

7,62

89,0

9,26

14,39

77,9

6,0

1,12

11,4

88„6

68,6

9,02

8,51

9,5

10, 20

1,20

81,7

7,7

Данные по медному концентрату, М МССДТ из руды пробы 82, представлены полученному с использованием БКК и в табл. 2.

Т а блица 2

Извлечение, %

Условия флотации

Содержание, 7

Выход концентрата мышьяка мышьяка меди

18,8

14,12

94,80 65,90

БКК 50 г/т

Т-66 30 г/т

9,40

11,9

21, 20

12,88

1,43

МССДТ 50 г/т

92,30

21,0

95,80

68,10

БКК 100 г/т

Т-66 30 г/т

13,1

19,22

2,44

94,20 17,10

МССДТ 100 г/т

BHHHGH Заказ 6413/17 Тираж Ч09 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4