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五硫化二磷

2024-01-17三農

五硫化二磷生產狀況簡介

一、套用情況

五硫化二磷(國際上通常稱十硫化四磷-P₄Si)是用途較廣的基礎化工原料,可廣泛用於①有機磷農藥。樂果,氧化樂果,乙基1605.辛硫磷,增效磷等許多品種;②潤滑油添加劑。主要用於T108(硫酸化異丁基鋇鹽)和T202(二烷基二硫化磷酸鋅鹽)。

T¹08主要用於內燃機油和稠化機油,起清潔、分散和抗氧化作用。T202主要用於內燃機油和齒輪油,起防老化、抗氧化、抗磨擦、防腐蝕、延長使用周期等作用;③有色金屬選礦浮選劑。主要用於鋁鋅礦浮選。如:25號黑藥,苯酚黑藥,丁鈉黑藥等;④醫藥方面。主要用於阿糖脆苷,牙疾寧等。消耗量最大的當屬潤滑油添加劑,其次是農藥。

二、工藝路線

分為氣相法和液相法兩種工藝路線,國內均為液相法間歇操作。此法是遼陽化學廠在50年代研制成功並投入工業生產的。氣相法:在500℃高溫下進行反應(壓力通常

為0.14~0.15MPa),利用反應的熱量對生成的五硫化二磷進行精制,但此法溫度高.給操作帶來一定的難度,且技術要求高.排氣管容易堵塞。

液相法:反應溫度350℃~400℃,比氣相法低,較易操作,裝置維修周期相對較長。但由於雜質隨反應液一起排出.需另設蒸餾系統對產品進行精制。

三、國內生產情況

(1)基本情況

中國全部采用液相法,間歇操作。此法自50年代投入工業執行以來已發展到十幾家.總生產能力達到3萬t/a水平。但幾十年來幾乎沒有進行較大的技術改造,工藝和裝置基本停留在50年代水平。由於品質等方面的問題,各廠家均不能滿負荷生產,有的廠家僅為50%的負荷。全國年產量只有1.5~2萬t。生產線經常處於閑置狀態。

(2)主要問題

原料配比不準確,沒有磷硫比值的控制手段。反應釜溫度波動較大,原料硫磷進入反應釜後.任其反應,無任何監控方法,反應後的簡單蒸餾,難以保證產品品質。蒸後的五硫化二磷在大桶中凝成大塊,用人工將其砸成小塊,最後用石碾壓碎,仍處於原始的粉碎狀態。

整個生產過程沒有惰性瓦斯保護,直接暴露在大氣中,經常著火。散發出來的刺激性氣味,距現場幾十米遠就無法忍受。不但給安全生產帶來極大威脅,而且嚴重汙染環境。產品品質無法保證,粉碎細度不能滿足客戶要求,活性很低,這些都造成了市場占有率的逐年萎縮,而煉油行業進口五硫化二磷呈逐年上升趨勢。

四、五硫化二磷生產材料

(1)原料準備

硫:固體硫磺在熔硫釜中熔化後進入沾降槽,沾降一段時間後,進入澄清池,再用泵打入液硫槽備用。

磷:固體黃磷在熔磷槽中熔化後,用泵打入液磷貯槽備用。熔磷槽是個大的熱水池,在此用水將磷和空氣隔絕。

(2)反應

2P+5SP₂S;(放熱反應)

貯槽中的液體硫磺和黃磷,分別用泵打入反應釜。硫和磷的流量及比值是嚴格的、自動控制的。反應所產生的熱量用於下一步蒸餾。透過線上測量液體成品的粘度來監控成品中的磷含量。磷含量對後面的切片有很大影響。磷含量>28.5%時,切片操作難度較大。從生產實踐看,磷含量在27.0%為最好,磷含量在27.9%~28.3%時為適宜段,此時不僅反應過程容易控制,而且後面加工工序也可順利進行。

為了平衡反應熱.在反應釜和蒸餾釜之間有大量的反應液迴圈。當反應溫度超出正常範圍時,向反應釜夾套送入冷空氣使其降溫。

(3)蒸餾

這一過程目的在於去除成品中的雜質,替代原料精制,蒸出的氣態五硫化二磷在冷凝器中被導熱油冷卻為液體後,進入帶有保溫夾套的貯槽,夾套中通入導熱油。

塔底殘渣定期送入殘渣蒸餾系統,塔頂回收有效成分五硫化二磷。塔底殘渣可按無公害垃圾處理。

(4)結片、粉碎、包裝

液態五硫化二磷用泵送入結片機.料液隨著轉數的旋轉被均勻地沾到轉鼓表面.並被通入的冷卻水冷卻成薄片.自動刮刀將薄片刮下後.破碎成小片,接著被送入研磨機.按客戶的要求研磨成不同粒度的成品(更換磨片.可研磨不同粒度)。研磨好的成品被送入自動包裝系統。

從反應到包裝的全過程都是在氮氣保護下進行的。

另外還有導熱油系統,其主要作用是:①保溫.防止液態五硫化二磷凝結。②作為蒸餾系統中冷凝器的冷卻介質使用。吸收了熱量的導熱油.從冷凝器中出來後.一部份去蒸汽發生器.產生的蒸汽供本裝置使用。

(5)能耗

從原料消耗上看,國外裝置黃磷和硫磺的單耗,比國內分別少19kg和43kg。也就是國內廠每年多消耗黃磷114t,硫磺252t。

從電力消耗上看,國外裝置僅是國內裝置的67.5%,同樣6000t規模的裝置,國內多耗電量每年高達81萬度。嚴重浪費能量,浪費資源。