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五硫化二磷

2024-01-17三农

五硫化二磷生产状况简介

一、应用情况

五硫化二磷(国际上通常称十硫化四磷-P₄Si)是用途较广的基础化工原料,可广泛用于①有机磷农药。乐果,氧化乐果,乙基1605.辛硫磷,增效磷等许多品种;②润滑油添加剂。主要用于T108(硫酸化异丁基钡盐)和T202(二烷基二硫化磷酸锌盐)。

T¹08主要用于内燃机油和稠化机油,起清洁、分散和抗氧化作用。T202主要用于内燃机油和齿轮油,起防老化、抗氧化、抗磨擦、防腐蚀、延长使用周期等作用;③有色金属选矿浮选剂。主要用于铝锌矿浮选。如:25号黑药,苯酚黑药,丁钠黑药等;④医药方面。主要用于阿糖脆苷,牙疾宁等。消耗量最大的当属润滑油添加剂,其次是农药。

二、工艺路线

分为气相法和液相法两种工艺路线,国内均为液相法间歇操作。此法是辽阳化学厂在50年代研制成功并投入工业生产的。气相法:在500℃高温下进行反应(压力通常

为0.14~0.15MPa),利用反应的热量对生成的五硫化二磷进行精制,但此法温度高.给操作带来一定的难度,且技术要求高.排气管容易堵塞。

液相法:反应温度350℃~400℃,比气相法低,较易操作,设备维修周期相对较长。但由于杂质随反应液一起排出.需另设蒸馏系统对产品进行精制。

三、国内生产情况

(1)基本情况

我国全部采用液相法,间歇操作。此法自50年代投入工业运行以来已发展到十几家.总生产能力达到3万t/a水平。但几十年来几乎没有进行较大的技术改造,工艺和设备基本停留在50年代水平。由于质量等方面的问题,各厂家均不能满负荷生产,有的厂家仅为50%的负荷。全国年产量只有1.5~2万t。生产线经常处于闲置状态。

(2)主要问题

原料配比不准确,没有磷硫比值的控制手段。反应釜温度波动较大,原料硫磷进入反应釜后.任其反应,无任何监控方法,反应后的简单蒸馏,难以保证产品质量。蒸后的五硫化二磷在大桶中凝成大块,用人工将其砸成小块,最后用石碾压碎,仍处于原始的粉碎状态。

整个生产过程没有惰性气体保护,直接暴露在大气中,经常着火。散发出来的刺激性气味,距现场几十米远就无法忍受。不但给安全生产带来极大威胁,而且严重污染环境。产品质量无法保证,粉碎细度不能满足客户要求,活性很低,这些都造成了市场占有率的逐年萎缩,而炼油行业进口五硫化二磷呈逐年上升趋势。

四、五硫化二磷生产材料

(1)原料准备

硫:固体硫磺在熔硫釜中熔化后进入沾降槽,沾降一段时间后,进入澄清池,再用泵打入液硫槽备用。

磷:固体黄磷在熔磷槽中熔化后,用泵打入液磷贮槽备用。熔磷槽是个大的热水池,在此用水将磷和空气隔绝。

(2)反应

2P+5SP₂S;(放热反应)

贮槽中的液体硫磺和黄磷,分别用泵打入反应釜。硫和磷的流量及比值是严格的、自动控制的。反应所产生的热量用于下一步蒸馏。通过在线测量液体成品的粘度来监控成品中的磷含量。磷含量对后面的切片有很大影响。磷含量>28.5%时,切片操作难度较大。从生产实践看,磷含量在27.0%为最好,磷含量在27.9%~28.3%时为适宜段,此时不仅反应过程容易控制,而且后面加工工序也可顺利进行。

为了平衡反应热.在反应釜和蒸馏釜之间有大量的反应液循环。当反应温度超出正常范围时,向反应釜夹套送入冷空气使其降温。

(3)蒸馏

这一过程目的在于去除成品中的杂质,替代原料精制,蒸出的气态五硫化二磷在冷凝器中被导热油冷却为液体后,进入带有保温夹套的贮槽,夹套中通入导热油。

塔底残渣定期送入残渣蒸馏系统,塔顶回收有效成分五硫化二磷。塔底残渣可按无公害垃圾处理。

(4)结片、粉碎、包装

液态五硫化二磷用泵送入结片机.料液随着转数的旋转被均匀地沾到转鼓表面.并被通入的冷却水冷却成薄片.自动刮刀将薄片刮下后.破碎成小片,接着被送入研磨机.按客户的要求研磨成不同粒度的成品(更换磨片.可研磨不同粒度)。研磨好的成品被送入自动包装系统。

从反应到包装的全过程都是在氮气保护下进行的。

另外还有导热油系统,其主要作用是:①保温.防止液态五硫化二磷凝结。②作为蒸馏系统中冷凝器的冷却介质使用。吸收了热量的导热油.从冷凝器中出来后.一部分去蒸汽发生器.产生的蒸汽供本装置使用。

(5)能耗

从原料消耗上看,国外装置黄磷和硫磺的单耗,比国内分别少19kg和43kg。也就是国内厂每年多消耗黄磷114t,硫磺252t。

从电力消耗上看,国外装置仅是国内装置的67.5%,同样6000t规模的装置,国内多耗电量每年高达81万度。严重浪费能量,浪费资源。