黃原酸鹽反應(yīng)法脫除焦化粗苯中的二硫化碳.pdf

1、本文開發(fā)了一種脫除焦化粗苯中二硫化碳的方法。該方法利用二硫化碳與醇鈉生成“黃藥”的反應(yīng)，使粗苯中的二硫化碳轉(zhuǎn)化為易蒸餾脫除的黃原酸鹽，隨后利用生成的黃原酸鹽與苯沸點差大的特點，蒸餾分離實現(xiàn)脫除二硫化碳的目的。
　　 第三章中，通過向粗苯、甲苯、輕苯中加入不同形式制得的醇鈉，用配有FPD檢測器的氣相色譜儀，分析反應(yīng)前后體系中二硫化碳濃度，得到二硫化碳的轉(zhuǎn)化率。運用紫外分光光度法分別對二硫化碳與生成物黃原酸鹽作了定性及定量分析，確定

2、了整個化學(xué)處理過程的機理。之后，通過溶劑優(yōu)化選擇，確定了醇鈉以醇鈉-醇飽和液的形式加入，并且詳細考察了處理過程中各影響因素對反應(yīng)的影響。
　　 實驗結(jié)果與結(jié)論如下：
　　 (1)醇鈉在苯中溶解性很弱，在醇中溶解性好，所以用于脫除二硫化碳前，固體醇鈉應(yīng)先溶入醇中。
　　 (2)焦化粗苯中，通過加入醇鈉-醇飽和液，使其中的二硫化碳與醇鈉反應(yīng)生成黃原酸鹽的方法，脫除其中的二硫化碳是可行的，且效果明顯。
　　 (

3、3)運用該法脫除甲苯及輕苯中的二硫化碳效果明顯，且加入醇鈉溶解法制得的醇鈉液要較直接合成法制得的醇鈉液效果好。
　　 (4)采用該法脫除二硫化碳，需提前脫水，這樣脫除效果更加明顯，一方面醇鈉會與水反應(yīng)生成醇與氫氧化鈉，另一方面，生成的黃原酸鈉會與水反應(yīng)再次生成二硫化碳。
　　 (5)在甲苯、輕苯及脫水預(yù)處理后的粗苯中，二硫化碳與甲醇鈉反應(yīng)的速度要較與乙醇鈉反應(yīng)的速度明顯快。
　　 (6)紫外分析結(jié)果表明生成物是黃

4、原酸鈉，且二硫化碳與醇鈉的反應(yīng)是體系中的主反應(yīng)。
　　 第四章中，考察了各因素對二硫化碳與乙醇鈉生成乙基黃原酸鈉的影響。運用單因素法，分別考察了水分質(zhì)量百分數(shù)、乙醇鈉與二硫化碳的摩爾濃度比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間對體系中二硫化碳轉(zhuǎn)化率的影響。在已有實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，補充相關(guān)數(shù)據(jù)，對反應(yīng)進行了L16(45)正交實驗。
　　 實驗結(jié)果與結(jié)論如下：
　　 (1)二硫化碳轉(zhuǎn)化率隨著水分質(zhì)量百分數(shù)的增大而減小，水分質(zhì)量百分數(shù)大

5、于0.1％后，二硫化碳轉(zhuǎn)化率明顯減??；反應(yīng)溫度控制在室溫條件下，反應(yīng)時間2h，二硫化碳轉(zhuǎn)化率即達到85％，提高溫度，二硫化碳轉(zhuǎn)化率增大并不明顯；隨著乙醇鈉與二硫化碳摩爾濃度比的增大，二硫化碳轉(zhuǎn)化率增大，摩爾比大于10后，增大趨勢明顯放緩。
　　 (2)正交實驗極差分析結(jié)果表明，各影響因素的主次順序為：外加水分的質(zhì)量百分數(shù)>溫度>反應(yīng)時間>反應(yīng)物摩爾濃度比，最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度40℃，乙醇鈉與二硫化碳摩爾濃度比1.49，外加水分

6、質(zhì)量百分數(shù)0.0445％，反應(yīng)時間120min。
　　 (3)方差分析得到各因素對反應(yīng)影響的主次順序及反應(yīng)的最佳條件，結(jié)果與極差分析結(jié)果一致。
　　 (4)通過因素實驗分析結(jié)果與正交實驗分析結(jié)果，得到實驗條件應(yīng)控制在水分質(zhì)量百分數(shù)小于0.1％，反應(yīng)溫度20℃，乙醇鈉與二硫化碳摩爾濃度比1.49，反應(yīng)時間2h。
　　 第五章中，分析了二硫化碳與乙醇鈉生成乙基黃原酸鈉的動力學(xué)。控制反應(yīng)物摩爾濃度比為1:1，得到了反應(yīng)

7、的總級數(shù)，運用孤立變數(shù)法，得到了二硫化碳與乙醇鈉的反應(yīng)級數(shù)。將不同溫度條件下反應(yīng)的速率常數(shù)，代入阿侖尼烏斯公式，得到了反應(yīng)的活化能與指前因子。通過對二硫化碳主反應(yīng)及相關(guān)副反應(yīng)的分析，得到了二硫化碳濃度與體系中離子濃度的關(guān)系。
　　 實驗結(jié)果與結(jié)論如下：
　　 (1)反應(yīng)總級數(shù)n=2.5752，二硫化碳的反應(yīng)級數(shù)α=1.2277，乙醇鈉的反應(yīng)級數(shù)β=1.3475。
　　 (2)反應(yīng)的活化能Ea=69.94kJ/mo