Применение серы в промышленности: Применение и свойства серы

Posted on by alexxlab

Содержание

Применение и свойства серы

Сера относится к классу самородных элементов. Сера присутствует в организмах животных и необходима для роста растений. Сера присутствует в различных рудах, нефти, природных водах, газах, угле, сланцах, входит в состав белков и витаминов. Половина добываемой серы используется для изготовления серной кислоты. Применяется сера в медицине, сельском хозяйстве и производстве резины.

Применение серы  
  • В резиновой промышленности сера необходима для вулканизации каучука.
  • Сера включена в состав многих лекарственных средств от заболеваний кожи, ревматизма, подагры и других лекарств.
  • В химической промышленности сера применяется для производства сульфитов и инсектицидов для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Четверть добываемой серы идет для производства этой сферы.
  • Сера необходима для производства лакокрасочной продукции, эбонита, удобрений.
  • Производство пороха, спичек и пиротехники также не обходится без этого элемента.

В других сферах сера используется для изготовления бумаги, некоторых видов стали и получения цветного металла. Серная кислота необходима для производства аккумуляторов, лекарств, красителей и очистки нефтепродуктов. Серную кислоту применяют для очистки и травления металла, а также производства большого спектра химических веществ. Широко применяется оксид серы в сельском хозяйстве.

Свойства серы
  • Минерал может быть желтого, оранжевого, коричневого и белого оттенков.
  • Поверхность имеет смоляной, жирный блеск.
  • Твердость 1,5-2,5 по шкале Мооса (хрупкий минерал).
  • Плотность 2.07 г/см3.
  • Нерадиоактивен.

Сера представляет собой вещество без вкуса и запаха, не растворимое в воде. Элемент горюч и взрывоопасен! Именно это свойство и используется в производстве пиротехники и пороха. К хранению серы необходимо относиться очень ответственно. Склады и производство должны быть оборудованы техникой из не искрящих материалов и датчиками пламени.

Наша компания занимается реализацией химической продукции. На нашем сайте вы можете заказать серу с доставкой по всей России.

Сера. Описание, свойства, происхождение и применение минерала

  • Главная
  • Другое
  • Сера. Описание, свойства, происхождение и применение минерала

НОВОСТИ ГОРНОДОБЫВАЮЩЕЙ ОТРАСЛИ

Сера — минерал из класса самородных элементов. Сера представляет собой пример хорошо выраженного энантиоморфного полиморфизма. В природе образует 2 полиморфные модификации: a-сера ромбическая и b-сера моноклинная. При атмосферном давлении и температуре 95,6°С a-сера переходит в b-серу. Сера жизненно необходима для роста растений и животных, она входит в состав живых организмов и продуктов их разложения, ее много, например, в яйцах, капусте, хрене, чесноке, горчице, луке, волосах, шерсти и т.д. Она присутствует также в углях и нефти.

  1. Структура
  2. Свойства
  3. Морфология
  4. Происхождение
  5. Применение
  6. Классификация
  7. Физические свойства
  8. Оптические свойства
  9. Кристаллографические свойства

 

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура и две сингонии серы

Самородная сера обычно представлена a-серой, которая кристаллизуется в ромбической сингонии, ромбо-дипирамидальный вид симметрии. Кристаллическая сера имеет две модификации; одну из них, ромбическую, получают из раствора серы в сероуглероде (CS2) испарением растворителя при комнатной температуре. При этом образуются ромбовидные просвечивающие кристаллы светложелтого цвета, легко растворимые в CS2.

Эта модификация устойчива до 96° С, при более высокой температуре стабильна моноклинная форма. При естественном охлаждении расплавленной серы в цилиндрических тиглях вырастают крупные кристаллы ромбической модификации с искаженной формой (октаэдры, у которых частично «срезаны» углы или грани). Такой материал в промышленности называется комовая сера. Моноклинная модификация серы представляет собой длинные прозрачные темножелтые игольчатые кристаллы, также растворимые в CS2. При охлаждении моноклинной серы ниже 96° С образуется более стабильная желтая ромбическая сера.

СВОЙСТВА

Самородная сера

Самородная сера жёлтого цвета, при наличии примесей — жёлто-коричневая, оранжевая, бурая до чёрной; содержит включения битумов, карбонатов, сульфатов, глины. Кристаллы чистой серы прозрачны или полупрозрачны, сплошные массы просвечивают в краях. Блеск смолистый до жирного. Твердость 1-2, спайности нет, излом раковистый. Плотность 2,05 -2,08 г/см3, хрупкая. Легко растворима в канадском бальзаме, в скипидаре и керосине. В HCl и h3SO4 нерастворима. HNO3 и царская водка окисляют серу, превращая её в h3SO4. Сера существенно отличается от кислорода способностью образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов.

Наиболее стабильны циклические молекулы S8, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S4, S6) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую). Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Плавление серы сопровождается заметным увеличением объёма (примерно 15 %). Расплавленная сера представляет собой жёлтую легкоподвижную жидкость, которая выше 160 °C превращается в очень вязкую тёмно-коричневую массу.
Наибольшую вязкость расплав серы приобретает при температуре 190 °C; дальнейшее повышение температуры сопровождается уменьшением вязкости и выше 300 °C расплавленная сера снова становится подвижной. Это связано с тем, что при нагревании серы она постепенно полимеризуется, увеличивая длину цепочки с повышением температуры. При нагревании серы свыше 190 °C полимерные звенья начинают рушиться.
Сера может служить простейшим примером электрета. При трении сера приобретает сильный отрицательный заряд.

МОРФОЛОГИЯ

Самородная сера

Образует усечённо-дипирамидальные, реже дипирамидальные, пинакоидальные или толстопризматические кристаллы, а также плотные скрытокристаллические, сливные, зернистые, реже тонковолокнистые агрегаты. Главные формы на кристаллах: дипирамиды (111) и (113), призмы (011) и (101), пинакоид (001). Также сростки и друзы кристаллов, скелетные кристаллы, псевдосталактиты, порошковатые и землистые массы, налёты и примазки. Для кристаллов характерны множественные параллельные срастания.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Самородная сера

Сера образуется при вулканических извержениях, при выветривании сульфидов, при разложении гипсоносных осадочных толщ, а также в связи с деятельностью бактерий. Главные типы месторождений самородной серы — вулканогенные и экзогенные (хемогенно-осадочные). Экзогенные месторождения преобладают; они связаны с гипсо-ангидритами, которые под воздействием выделений углеводородов и сероводорода восстанавливаются и замещаются серно-кальцитовыми рудами. Такой инфильтрационно-метасоматический генезис имеют все крупнейшие месторождения. Самородная сера часто образуется (кроме крупных cкоплений) в результате окисления h3S. Геохимические процессы её образования существенно активизируются микроорганизмами (сульфатредуцирующими и тионовыми бактериями). Сопутствующие минералы — кальцит, арагонит, гипс, ангидрит, целестин, иногда битумы. Среди вулканогенных месторождений самородной серы главное значение имеют гидротермально-метасоматические (например, в Японии), образованные сероносными кварцитами и опалитами, и вулканогенно-осадочные сероносные илы кратерных озёр.

Образуется также при фумарольной деятельности. Образуясь в условиях земной поверхности, самородная сера является всё же не очень устойчивой и, постепенно окисляясь, даёт начало сульфатам, гл. образом гипсу.
Используется в производстве серной кислоты (около 50% добываемого количества). В 1890 г. Герман Фраш предложил плавить серу под землёй и извлекать на поверхность через скважины, и в настоящее время месторождения серы разрабатывают главным образом путём выплавки самородной серы из пластов под землёй непосредственно в местах её залегания. Сера также в больших количествах содержится в природном газе (в виде сероводорода и сернистого ангидрида), при добыче газа она откладывается на стенках труб, выводя их из строя, поэтому её улавливают из газа как можно быстрее после добычи.

ПРИМЕНЕНИЕ

Сера входит в состав спичечной головки

Примерно половина производимой серы используется в производстве серной кислоты. Серу применяют для вулканизации каучука, как фунгицид в сельском хозяйстве и как сера коллоидная — лекарственный препарат. Также сера в составе серобитумных композиций применяется для получения сероасфальта, а в качестве заместителя портландцемента — для получения серобетона. Сера находит применение для производства пиротехнических составов, ранее использовалась в производстве пороха, применяется для производства спичек.

Сера (англ. Sulphur) — S

Молекулярный вес 32.06 г/моль
Происхождение названия Латинское sulfur (происходящее из эллинизированного написания этимологического sulpur), предположительно, восходит к индоевропейскому корню *swelp — «гореть»
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 1/B.03-10
Nickel-Strunz (10-ое издание) 1. CC.05
Dana (7-ое издание) 1.3.4.1
Dana (8-ое издание) 1.3.5.1
Hey’s CIM Ref. 1.51

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала жёлтый, серно-жёлтый, коричневато- или зеленовато-жёлтый, оранжевый, белый
Цвет черты бесцветный
Прозрачность прозрачный, полупрозрачный
Блеск смоляной, жирный
Спайность несовершенная по {001}, {110} и {111}
Твердость (шкала Мооса) 1.5 — 2.5
Излом неровный, раковистый
Прочность очень хрупкая
Отдельность отдельность по {111}
Плотность (измеренная) 2.07 г/см3
Радиоактивность (GRapi) 0

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип двухосный (+)
Показатели преломления nα = 1.958 nβ = 2.038 nγ = 2.245
Максимальное двулучепреломление δ = 0.287
Оптический рельеф очень высокий
Плеохроизм видимый
Рассеивание относительно слабое r<v
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении не флюоресцентный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа mmm (2/m 2/m 2/m) — ромбо-дипирамидальный
Пространственная группа Fddd
Сингония Ромбическая (орторомбическая)
Параметры ячейки a = 10. 468Å, b = 12.870Å, c = 24.49Å
Двойникование Двойники по {101}, {011}, {110} довольно редки

 

 

27180 ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К НАМ В СОЦСЕТЯХ:

Сера и ее соединения — востребованные во многих сферах деятельности реактивы

Сера широко распространена в природе в чистом виде, в рудах, в нефти, природных водах, газах, угле, сланцах. Она играет важную роль в метаболизме человека, в хемосинтезе и бактериальном фотосинтезе растений, входит в состав белков и витаминов.

Физические и химические свойства реактива

Сера — простое вещество, элемент таблицы Менделеева, типичный неметалл. Чистая сера в нормальных условиях — вещество желтого цвета, без запаха и вкуса, состоящее из мелких хрупких кристаллов. Устойчива в нескольких аллотропных состояниях, которые объясняются способностью вещества к естественной полимеризации.

Сера не растворяется в воде, плохо проводит ток и тепло, растворяется в сероуглероде, бензоле, дихлорэтане и некоторых других органических растворителях. При нагревании активно взаимодействует с большинством металлов и неметаллов. Горюча и взрывоопасна. Производства серы и склады требуют особых мер предосторожностей, включая использование инструментов из неискрящих материалов и специальных ультрафиолетовых датчиков для обнаружения пламени.

Применение серы

Сера и ее соединения чрезвычайно востребованы во многих областях производства.

Чистая сера:

— Необходима для того, чтобы превратить каучук в резину. Этот процесс называют вулканизацией каучука. Резиновая промышленность потребляет до 10% общего объема получаемой серы.
— Входит в состав лекарственных средств против паразитов и заболеваний кожи (чесотка, псориаз и др), средств для ванн против ревматизма и подагры, некоторых лекарств, принимаемых внутрь.
— Применяется в химической промышленности: почти 50% всей производимой в мире серы идет для получения серной кислоты, еще четверть — для получения сульфитов; до 15% используется в производстве инсектицидов для борьбы с вредителями винограда, хлопчатника и некоторых других культур.

Сера требуется для:

— изготовления красок и ультрамарина для лако-красочной промышленности, полимеров и синтетических волокон, диоксида серы, сероуглерода, сульфатов, люминофоров, эбонита, удобрений;
— изготовления многих пиротехнических и взрывчатых смесей, в том числе пороха и состава для спичечных головок;
— изготовления бумаги;
— создания некоторых сталей с особыми свойствами;
— дезинфекции овощехранилищ, птичников, подвалов в сельском хозяйстве;
— виноделия, при хранении овощей и фруктов.

Серосодержащие руды часто являются сырьем для получения цветных металлов.

Серная кислота применяется:
— в электротехнической промышленности для производства аккумуляторов;
— для очистки нефтепродуктов;
— для очистки проволоки и металлического листа от окалины, для травления металлических поверхностей;
— в изготовлении лекарственных средств и красителей;
— в химической промышленности в качестве сырья для производства широкого спектра химических веществ, для осушения газов, для повышения концентрации азотной кислоты.

Оксид серы используется для:
— получения серной и азотной кислоты, олеума, сульфитов, тиосульфатов;
— дезинфекции помещений в сельском хозяйстве, в виноделии, в консервировании плодово-ягодной продукции;
— отбеливания тканей (шерсти, шелка).

Сероводород находит применение в производстве чистой серы и серной кислоты, сульфитов и тиосульфатов.

«ПраймКемикалсГрупп», интернет-магазин химических реактивов в Москве и Московской области, предлагает купить серу, оборудование и посуду для лабораторий и производства. Возможен самовывоз со склада в Мытищах или доставка. Хороший сервис, демократичные цены.

Применение серы — Справочник химика 21

    Применение серии лопаточных диффузоров с различными углами зл позволило провести исследование рабочих колес в очень широком диапазоне производительностей (рис. 4.П)  [c.141]

    Свойства а применение серы [c.381]

    Сложность химического строения битумов не позволяет простым и доступным способом определять их химический состав. Применением серии органических растворителей с возрастающим индексом адсорбции (вымывающей способностью) удается разделять смеси высокомолекулярных нефтепродуктов на примерно однородные фракции [29].  [c.187]


    Возникновение проблемы элементной серы как крупнотоннажного техногенного образования нефте- и газоперерабатывающей промышленности связано с наличием устойчивой диспропорции между накоплением и потреблением серы, что в свою очередь обусловлено нарастанием эксплуатации месторождений газов и нефти с высоким содержанием серы, с одной стороны, и уменьшением потребления серы в традиционных областях (производство серной кислоты, целлюлозно-бумажная промышленность и др.), с другой стороны. Естественным выходом из создавшейся ситуации является расширение областей применения серы в наиболее емком направлении — создание самостоятельных материалов на основе серы. Учитывая ценные свойства серы (бактерицидные, гидрофобные, теплофизические и др.) и имеющийся небогатый отечественный и зарубежный опыт примене- [c.103]

    Свойства и применение серы. При обычных давлениях сера образует хрупкие кристаллы желтого цвета, плавящиеся при 112,8 °С плотность ее 2,07 г/см . Она нерастворима в воде, но довольно хорощо растворяется в сероуглероде, бензоле и некоторых других жидкостях. При испарении этих жидкостей сера выделяется из раствора в виде прозрачных желтых кристаллов ромбической системы, имеющих форму октаэдров, у которых обычно часть углов или ребер как бы срезана (рис. 18.4). Эта модификация серы называется ромбической. [c.458]

    Применение. Сера применяется в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Много серы идет на вулканизацию каучука, производство сероуглерода С8г, применяемого-в качестве растворителя жиров, каучука, для получения вискозы. Серу используют для приготовления черного пороха, спичек и т. д. [c.189]

    Назовите важнейшие применения серы. [c.230]

    В производстве резины серу (или ее соединения) используют для вулканизации каучука, т. е. поперечного сшивания его макромолекул. При введении в каучук максимального количества серы в результате вулканизации получается эбонит—жесткий материал, обладающий электроизоляционными свойствами. Получение взрывчатых веществ и спичек также требует применения серы (и серной кислоты). Чистая сера нужна для производства красителей и светящихся составов. [c.242]

    Применение серы. В сельском хозяйстве молотую серу и серный цвет используют для опыливания растений против возбудителей грибковых заболеваний и некоторых вредителей. Сжигая серу, получают оксид SO2, которым окуривают зернохранилища и склады, уничтожают амбарных вредителей. [c.383]

    Применение. Сера широко применяется в промышленности и сельском хозяйстве. Около половины ее добычи расходуется для получе- [c.177]

    Применение. Сера широко применяется для борьбы с вредителями сельского хозяйства, для вулканизации каучука, в производстве спичек, пороха и т. д. В медицине серу используют для лечения кожных заболеваний. [c.364]

    Свойства и применение серы. Сера в свободном виде образует три аллотропических модификации, ромбическую (а), моноклинную (Р) и пластическую. Наиболее устойчивой является ромбическая. Моноклинная (длинные темно-желтые игольчатые кристаллы) модификация устойчива лишь при температуре выше 96,5 °С. [c.281]

    Применение. Сера находит широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве. Около половины ее добычи расходуется для получения серной кислоты. Применяют серу для вулканизации каучука каучук приобретает повышенную прочность и упругость-. В виде серного цвета (тонкого порошка) применяется для борьбы с болезнями [c.224]

    Естественным выходом из создавшейся ситуации является расширение областей применения серы в наиболее емком направлении -создание самостоятельных материалов на основе серы. Учитывая ценные свойства серы (бактерицидные, гидрофобные, теплофизические и др.), проблема создания материалов на основе серы актуальна и привлекательна. Однако для решения проблемы существуют объективные трудности, связанные со спецификой элементной серы многообразием аллотропных модификаций, неустойчивостью многих из них, плохой растворимостью в различных средах и др. [c.165]

    Применение серо углерода в качестве растворителя сопряжено с большой опасностью. Он действует, как сильный яд, на нервную и кровеносную систему. Кроме того, сероуглерод является наиболее легковоспламеняющимся из всех известных растворителей. Пары его дают взрывчатые смеси с воздухом в очень широких пределах. Применение этого растворителя в лабораториях следует по возможности ограничивать. [c.160]

    Совокупность областей применения серий турбин образует поле применения поворотнолопастных и радиально-осевых турбин всех вошедших в номенклатуру типов и размеров. [c.196]

    Области применения серого чугуна различных марок [c.51]

    Применение серы в качестве катализатора повышает выход на 5—10% и не вызывает никаких затруднений при очистке.  [c.103]

    В седьмой главе на примере элементной серы изложены результаты применения метода механической активации для получения практически полезных продуктов. Накопление серы на предприятиях нефтяного и газового комплекса, а также ценные свойства серы (бактерицидные, гидрофоб-ность, низкая теплопроводность и др.) делают этот материал привлекательным для практического применения. Ограниченные на сегодня возможности использования элементной серы в традиционных сырьевых направлениях (производство серной кислоты, целлюлозно-бумажная промышленность др.), а также возрастающие объемы накапливающейся нефтегазовой серы делают особо актуальной задачу поиска рациональных путей ее применения. Работа является попыткой расширения области применения серы посредством перевода ее в высокодисперсное состояние осаждением из растворов. Для решения этой задачи на первом этапе был использован метод механической активации элементной серы в дезинтеграторе, далее механически активированная сера растворялась в водном растворе гидроокиси кальция путем термической обработки. Установлено существенное ускорение перехода механически активированной серы в раствор в составе полисульфида кальция. Обнаружена также возможность уменьшения количества не вступивших в реакцию компонент в три-четыре раза после однократной обработки и полное использование исходных компонент в результате двукратной обработки. [c.35]

    При обработке растворов, содержащих различные белки (с разными зарядами), может быть выгодным применение серии из двух колонок (рис. 9.45), содержащих ионообменники разного характера (например, один катионный и один анионный), с целью фракционирования белков. [c.447]

    В связи с необходимостью решения проблемы загрязнения биосферы рассматриваются процессы получения целлюлозы, исключающие применение серы и хлора, а именно натронно-АХ процесс делигнификации до высокой жесткости по перманганатному числу с дальнейшей делигнификацией и отбеливанием кислородом.  [c.34]

    Укажите области применения серы в народном хозяйстве. [c.228]

    Применение серого и модифицированного чугуна.  [c.34]

    В свое время развитие эффективных производств серной кислоты сделало серу рабочей лошадью химической промышленности [188]. К 1970 г. мировое потребление серы во всех видах составило 38 млн. т. В настоящее время главная область применения серы — производство удобрений, тканей, бумаги, стали, резины и тысяч экономически важных и технически необходимых соединений [188]. [c.64]

    Использование катализаторов и промоторов для таких реакций не является новым Брукс и Гумпрей (Brooks and Humphrey) в 1917 г. описали применение серы как ускорителя окисления [109]. Позднее были применены хлорид железа [110—111] и пятиокись фосфора [112—113]. Как докладывалось, пятиокись фосфора может сократить время продувки в вертикальном периодическом реакторе до 5 ч. Говорят, что продукты таких ускоренных методов обладают меньшим изменением консистенции [c.551]

    Наличие в каучуке винильных групп — СН = СН2 обусловливает возможность образования поперечных связей без применения серы. Эта реакция, называемая термополимеризацией, протекает при 180—200° С. На ней основано получение электроизоляционного материала эскапон. [c.182]

    Применение серы. Немного найдется изделий промышленности, при -изготовлении которых не использовалась бы сера или ее многочисленные соединения. В производстве почти 60% главных химических продуктов применяют серосодержашие вещества или свободную серу. Около половины добываемой серы расходуют на изготовление серной кислоты. На 1 т серной кислоты затрачивается примерно 300 кг серы на 1 т целлюлозы, производимой в целлюлозно-бумажной промышленности, расходуется 100 кг серы, а выпуск Одного автомобиля требует 14 кг серы. [c.242]

    Применение серы и ее соединений. Более плдовины добываемой серы расходуется на получение серной кислоты. В сельском хозяйстве серу применяют для борьбы с болезнями растений, особенно на хлопковых и виноградных плантациях. В больших количествах сера используется при вулканизации каучука, в производстве спичек (спичечная головка), для синтеза сероуглерода. Сера применяется также в производстве черного пороха, входит в состав бенгальских огней. В медицине ее используют при лечении кожных забо- [c.326]

    Регенеративная, а также рудная и природная сера является одним из крупнотоннажных, доступных, но недостаточно используемых видов сырья. Прогрессирующее накопление серы в результате деятельности нефтехимического и газового комплексов остро ставят проблему создания новых материалов (композиций) и, соответственно, разработку новых областей применения серы как альтернативы традиционным областям использования ее в качестве сырья. Перспективные наукоемкие технологии, связанные с переработкой углеводородного сырья, включают в качестве составнсй части не только его очистку от нежелательных с технической и экологи геской точкек зрения примесей, но и рациональное использование самих примесных компонентов, особенно если их образуется заметно( количество. Сказанное в полной мере относится к [c.164]

    Регенерат представляет собой продукт переработки старых резиновых изделий и вулканизованных отходов производства. Регенерат является одним из компонентов резиновых смесей. Это пластичный материал, который легко смешивается с каучуком и различными ингредиентами и может вулканизоваться в обычных условиях при применении серы, активаторов и ускорителей. Поэтому регенерат применяют в качестве заменителя каучука, частично или полностью, в производстве некоторых резиновых изделий. Такие изделия, как резиновые коврики, полутвердая трубка, можно готовить из регенерата без добавки каучука. [c.368]

    ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. На основе установленных закономерностей процесса взаимодействия тяжелых нефтяных остатков с элементной серой предложены технологические решения, обосновывающие применение серы в производстве битумных вяжущих, которые использованы Институтом нефте-химпереработки при разработке технологического регламента на проектирование опытно-промышленного производства дорожных битумов из сырья, модифицированного элементной серой.  [c.4]

    При вулканизации ездовых камер из резиновых смесей на основе БК в качестве вулканизующего агента используют 6—12 масс. ч. смолы 101К на 100 масс. ч. каучука. При этом получаются изделия более тепло- и озоностойкие и устойчивые к многократным деформациям, чем с применением серы. [c.52]

    Наиболее крупное усовершенствование в производстве капролактама достигнуто в последние годы за счет внедрения новой технологии получения гидроксиламинсульфата, которая исключила применение серы, сократила число технологических стадий и существенно снизила энергозатра/.ы. [c.87]

    Был предложен целый ряд применений для силикатов четвертичного аммония. Как показали Уэлдес и Ланге [19], подобные составы теряют большую часть своей органической составляющей при нагревании до 300—400°С, остаток же обогащается кремнеземом и является хорошим связующим. Такие составы могут найти применение также для заполнения пор и формирования покрытий. Потенциальные возможности их использования—обработка неорганических волокон, армирование полимеров, добавки в качестве связующих для высокотемпературных покрытий и красок. Медленно растворяющийся тетраалкилсили-кат способен действовать как схватывающий агент в цементе [137]. Описаны свойства и возможные применения серии четвертичных аммониевых силикатов неизвестного ионного типа, выпускаемых под фирменным названием QURAM [138]. Молярные отношения 3102 (N 4)20 таких силикатов меняются в интервале от 2,25 до 11,3, содержание кремнезема в растворах составляет 34—45 7о, а растворимый порошок содержит 71 % ЗЮа. [c.210]

    Элементарная сера и соединения с активной серой были первыми нрисадками ВВД, начало их нрнменения относится к концу прошлого столетия [64]. Однако применение серы в таком виде было оставлено после 40-х годов вследствие коррозии цветных металлов и повыше 1ного износа стали. Спецификация США (М1Ь-205) II Англии (СЗ-2758) на трансмиссионные масла для гипоидных передач [65] требует отсутствия потемнения медной пластинки при нагревании ее в течение 1 час. прн 121° в испытуемом масле нри наличии элементарной или активной серы медная пластинка темнеет ун е при комнатной температуре. В настоящее время широко применяются соединения, содержащие ие-активную серу и выдерживающие указанное испытание. Действие серу- и хлорсодержащих присадок основано на образовании сульфида железа [66—69] и хлорида нселеза [66, 67, 68, 70]. Для возможности образования такой пленки атомы серы должны быть достаточно реакционносиособны. Эффективными присадками ВВД являются дисульфиды и полисульфиды, сульфиды же малоэффективны. [c.292]

    Блок -схема №1 расчета укрывистости с применением серой поВ/юяки [c.68]

    Из этих данных видно некоторое улучшение сопротивления тепловому старению опытных резин при сохранении индукционного периода вулканизации на уровне контрольных. Кроме того, применение серы в составе композиции с эвтектикой устраняет ее выцветание на поверхность невулканизованных пластин в течение 4 недель, что имеет важное значение для приготовления резиновой смеси по рецепту 1, предназначенной для изготовления наружного слоя тормозных рукавов. [c.167]

    В американском институте серы (Вашингтон) уже давно ведутся интенсивные исследования по расширению сфер применения серы [188]. Сульфуризация асфальта, наполнение серой керами-ки и бумаги, применение серы в строительстве — вот некоторые результаты этих изысканий [188]. Ставка делается на уникальные свойства серы. Термопластичность серы и ее химическая стойкость позволили, например, создать серные цементы, устойчивые к действию кислот [188]. Резервуары из подобного материала многие месяцы и без малейших признаков разрушения выдерживают контакт с горячими кислотами, растворяющими нержавеющую сталь в считанные минуты [189]. [c.64]

Проблемы серы и серосодержащего сырья

А.С.Соколов, академик АГН и РАЕН

Сера и ее соединения имеют исключительно широкое применение. Основные направления использования серосодержащей продукции показаны на рис. 1. Наиболее масштабно получение серной кислоты, которую образно называют «хлебом химии». Половина получаемой в мире серной кислоты идет на производство минеральных удобрений, в особенности фосфоросодержащих. Другая половина — на получение очень многих химических веществ, различных кислот, для очистки нефтепродуктов, в металлургии и др. Кроме серной кислоты используются и другие соединения серы: крупным потребителем сернистого ангидрида является целлюлозно-бумажная промышленность, для получения вискозы и других целей используется сероуглерод. В резиновой, фармацевтической, спичечной промышленности, а также в сельском хозяйстве, используется чистая элементарная сера. Агрохимики оценивают серу, как необходимый компонент для поднятия урожайности полей.

В природе сера выступает как один из важнейших химических элементов. Будучи широко распространенной и химически весьма активной, она участвует в разнообразных геохимических процессах, входит в состав очень многих минералов, пород, природных веществ. Она важнейший биогенный элемент, питательный для всех форм жизни, особенно необходимый для микроорганизмов. «Образование и изменение серы, — писал В.И.Вернадский, — подобно образованию и изменению кислорода и азота, один из важнейших процессов биосферы».

В земной коре масса серы составляет 30200 млрд.т, а среднее содержание ее 0.1%; более высокое ее содержание в приповерхностной осадочной оболочке — 0.306%. Главные формы нахождения серы в природе — это сульфиды с крайне восстановленной серой и сульфаты с максимально окисленной. В земной коре преобладает сульфидная сера (75%), в осадочной оболочке несколько выше доля сульфатной серы (31%). Половина массы серы заключена в глинах и сланцах, в которых она представлена в основном (97%) сульфидной; следующее место по массе серы занимают эвапориты — соли, гипсы, ангидриды, в которые заключена сульфатная сера с самым высоким содержанием — 5.18%. Сера относится к небольшой группе элементов, встречающихся в самородном состоянии.

Сера входит в состав многих видов минерального сырья, из части которых она попутно извлекается для получения вышеперечисленной серосодержащей продукции. Основные виды такого сырья — источники получения серной продукции — представлены на рис. 2. Это горючие газы, нефть, отходящие газы металлургии, пириты, самородная сера, дымовые газы.

Мировые ресурсы серосодержащего сырья оценить очень трудно, поскольку сера выступает в большинстве случаев как попутный компонент. И только самородная сера представляет собой самостоятельный вид, мировые запасы которой составляют 2.5 млрд.т, в том числе, в Польше — 0.8, в США — 0.7, в Ираке — 0.3, в Мексике и на Украине — по 0.2 млрд.т.

В России запасы самородной серы небольшие — всего лишь 27 млн.т. Однако в других видах серосодержащего сырья запасы серы весьма значительны. Они подсчитаны и в укрупненном виде представлены в таблице. Анализ данных таблицы показывает, что главные ресурсы России связаны с горючими газами, в основном с Астраханским месторождением в Астраханской области. Весьма значительные запасы серы связаны с комплексными рудами цветных металлов, и, в первую очередь, в Красноярском крае, в Оренбургской области, в Башкортостане и в Бурятии.

Динамика производства серосодержащей продукции и эволюция сырьевых источников в ХХ столетии

Развитие производства серной продукции в мире в целом и по отдельным странам в текущем столетии представлено на рис. 3. В его первой трети серная промышленность развивалась сравнительно медленно; в 30-40-х годах отмечается заметное ускорение, а, начиная с 50-х и, особенно, в 60-70-х годах, происходит стремительный ее рост.

Как видно из рис. 3, в течение всего столетия ведущим производителем серной продукции являются США; с 70-х годов ее производство там превысило 10 млн.т в год. С 60-70-х годов на второе место вышел бывший СССР, в котором в 1990 г. было произведено 9.6 млн.т. С 70-х годов на третье место вышла Канада, на четвертое Польша, а в последний период — Китай. Из остальных стран крупными продуценторами являются Япония, Германия, Франция, Мексика. Примечательно, что в ряде стран Юго-Западной Азии, обладающих крупными запасами нефти, преимущественно сернистой (Саудовская Аравия, Кувейт, Объединенные Арабские Эмираты), за последние 15 лет производство регенерированной серы возросло почти с нуля до 3 млн.т в год, и они стали крупными экспортерами серы. То же самое произошло в Японии. Она покрывает свои потребности в нефти импортом со Среднего Востока, где нефть сернистая и высокосернистая. Жесткие экологические требования в стране и ее высокий технологический уровень обусловили значительные объемы получения серной продукции из нефти (3 млн.т в год). Япония, ранее импортировавшая серу, стала не только покрывать свои потребности, но даже и экспортировать регенерированную серу. Весьма показательно, что в США получение регенерированной серы из нефти в 1.5 раза превысило ее добычу методом Фраша.

Большой интерес представляет эволюция, смена сырьевых источников серной продукции в мире в текущем столетии (рис. 4). В первой его половине было только два источника — пириты и самородная сера; последняя, особенно фрашевская, развивалась с опережением, заметно превысив пириты.

С середины столетия появляется и очень быстро нарастает производство регенерированной серы, сначала из горючих газов, а затем также из нефти. В 1970 г. регенерированная сера составляет уже половину мировой продукции. Ее ведущая роль сохраняется и развивается до настоящего времени, составляя 33% из горючих газов и 19% из нефти.

В 70-80-х годах все большую роль играет серная продукция из отходящих газов металлургии. Доля же пиритов и самородной серы снижается. В 1995 г. доля пиритов составила лишь 15%, а самородной серы еще меньше. В последнем десятилетии появляется серная продукция из дымовых газов, достигая однако лишь 2-3%. Экологические соображения (они рассмотрены ниже) требуют резкого усиления очистки дымовых газов, являющихся главным загрязнителем атмосферы.

Выявляющиеся тенденции, особенно последних лет, позволяют судить (прогнозировать) о роли и соотношении источников в начинающемся новом столетии, что, конечно, имеет важное практическое значение. Эти тенденции показывают на дальнейшее сокращение роли и доли самородной серы и пиритов, на дальнейшее развитие получения регенерированной серы, особенно, из нефти, на рост продукции из отходящих и, особенно, дымовых газов. Все более важным фактором, определяющим структуру развития серной промышленности, выступает экология, необходимость снижения выбросов серы в окружающую среду, что представляется одной из генеральных задач серной промышленности на ближайшую, а еще более — на отдаленную перспективу.

Развитие серной промышленности России и стран СНГ

Зарождение добычи серы в России относится к середине ХVI века при Иване Грозном. Но организованный характер она приобрела в начале ХVIII века при Петре Первом. Было создано несколько серных заводов в Поволжье, в Олонецкой губернии. Часть «горючей серы» добывалась из сернистых источников осаждением выносимой ими тонкораспыленной серы.

После смерти Петра Первого серный промысел стал сокращаться, большая часть необходимой серы импортировалась. Некоторое оживление произошло в годы Отечественной (1812 г.) и Крымской (1854-1858 гг.) войн. В период длительной Кавказской войны Дагестанские серные рудники помогали движению Шамиля снабжением его войск порохом.

В годы первой мировой войны, пытаясь освободиться от импорта серы, предпринимались попытки добычи ее в Каракумах. После Октябрьской революции советские геологи вели интенсивные и успешные поиски серы на Кавказе, в Крыму, в Средней Азии, в Поволжье. В 30-е годы на базе выявленных месторождений начали разрабатываться несколько серных рудников, но еще интенсивней развивалось получение серноколчеданного сернокислотного сырья и даже получение из него элементарной серы (Медногорск).

Заметный перелом в развитии серной промышленности внесло открытие и крупномасштабное освоение в 50-60-х годах серных месторождений в Предкарпатье. К 1970 г. продукция самородной серы достигла 1500 тыс.т в год, заметно потеснив колчеданы даже в производстве серной кислоты.

В эти же годы крупные объемы элементарной серы появляются в СССР из сернистых горючих газов. В 1970 г. вводится Мубарекский ГПЗ в Узбекской ССР. Производство серы на нем к 1985 г. достигло 278 тыс.т, а в 1990 г. — 522 тыс.т. В середине 90-х годов в Узбекистане производство продукции серы снизилось до 300 тыс.т в год. Из других государств бывшего СССР получение серы из углеводородного сырья осуществляется в Казахстане на месторождении Тенгиз, обладающем весьма крупными запасами серы в газе (136 млн.т). В 1995 г. производство элементарной серы в Казахстане составило 270 тыс.т.

В России в 1973 г. на базе Оренбургского газового месторождения был введен Оренбургский ГПЗ с мощной (400-500 м) продуктивной зоной, залегающей на глубине 1.4-1.9 км. Содержание h3S в газе здесь не высокое (1.5-2%), но масштаб добычи значительный. В 1981 г. добыча газа составила 48 млрд.м3 с получением более 1 млн.т серы. В 1981 г. была достигнута максимальная добыча серы — 1224 тыс.т. Позднее последовало снижение. В перспективе добыча газа будет снижаться сначала до 38, а затем до 26 млрд.м3/год.

В 1976 г. было открыто Астраханское газоконденсатное месторождение, приуроченное к очень крупному (100х45 км) Астраханскому своду.

Запасы газа составляют несколько трлн.м3, а серы в свободном газе 1367.3 млн.т. Это крупнейшее в мире месторождение серы.

Его разработка началась в 1986 г. Первоначально в 1987-1988 гг. намечалось получение серы 3-6 млн.т с последующим увеличением до 9 и даже до 18 млн.т в год.

Однако начавшаяся разработка столкнулась с множеством трудностей. Высокое содержание сероводорода вызывает интенсивную коррозию аппаратуры, а еще большие сложности с охраной окружающей среды. С началом разработки в Ахтубе исчез фитопланктон, а это основной корм рыб. Снизился нерест осетровых, в 5-6 км от завода SO2 в атмосфере на порядок выше ПДК. Под угрозой оказался созданный в 1919 г. Астраханский заповедник.

В 1990 г. было добыто 788 тыс.т серы, прошла реконструкция завода. По недавним сведениям РАО «Газпром» ориентируется на получение в начале 2000-х годов 3-4 млн.т серы. Если удастся преодолеть экологические сложности, то производство серы на Астраханском газоконденсатном месторождении не только покроет внутренние потребности России, но и позволит выйти на мировой рынок.

Природные и антропогенные потоки серы и их экологические последствия

На континентах наиболее значительные природные потоки серы обусловлены процессами выветривания, речным стоком, а также вулканическими и биогенными газами. Противоположно направленные потоки — вымывание серы из атмосферы осадками. В океанах происходит крупномасштабное захоронение серы в осадках.

В геологическом прошлом существовали только природные потоки серы. С развитием человеческой деятельности появились антропогенные процессы, стремительно возрастающие и наносящие быстро растущий экологический ущерб окружающей среде.

Общая масса выноса антропогенной серы в атмосферу достигла ныне 170-180 млн.т в год за счет сжигания твердого топлива (90 млн.т) и жидкого и газообразного (50-60 млн.т), а также за счет металлургических процессов (20 млн.т). Выносимая в атмосферу сера представлена в основном сернистым ангидридом, который, соединяясь с атмосферной влагой, возвращается на поверхность Земли в виде пресловутых «кислотных дождей». С ними возвращается примерно третья часть вынесенной в атмосферу антропогенной серы. Эти дожди — хотя и очень слабо концентрированная, но химически весьма активная серная кислота — наносят огромный ущерб: коррозируют металлические крыши, различные сооружения, провода, разрушаются архитектурные мраморные и известняковые памятники культуры. В городах и промышленных районах их губительное воздействие на здоровье населения усиливается повышенными концентрациями тяжелых металлов, выхлопных газов автотранспорта.

Кислотные дожди особенно вредоносны для почвенного покрова — педосферы, для обитающих в почве организмов, которые составляют 90% всей биомассы Земли. Возрастающая кислотность больших массивов сельхозугодий снижает плодородие почв и урожайность полей.

В России из 186 млн.га сельхозугодий почти половина — 73 млн.га — с кислыми почвами. В целях снижения их кислотности ведется крупномасштабное известкование почв. Еще недавно в России вносилось около 100 млн.т известковой муки. Но примечательно, что в ряде районов кислотность почв не снизилась; воздействие кислотных дождей превышало действие известкования.

Особенностью серы, выделившейся в атмосферу, является способность перемещаться с воздушными потоками на большие расстояния. Установлено, что выбросы Германии, Великобритании выпадают на территории скандинавских стран. В Европе в воздушных потоках с запада на восток через границы бывшего СССР переносится серы в четыре раза больше, чем в обратном направлении.

Уже неоднократно проводились международные конференции по проблемам экологии, разрабатывались программы мероприятий, в том числе, по сокращению выбросов серы. В 1992 г. такая конференция в Рио-де-Жанейро показала, что полного согласия по экологическим проблемам между государствами нет. Дискуссию вызвал, например, вопрос распределения квот на загрязнение — пропорционально численности населения или по уровню промышленного производства.

Последняя международная конференция по экологии прошла в 1997 г. на высоком уровне, в ней участвовал Премьер-министр России. Очевидно, что международные согласованные действия должны быть решительными, обязательными и безотлагательными.

Прогноз развития мировой серной промышленности в XXI столетии

Очень сложно оценить, как будут развиваться в перспективе отдельные виды серосодержащего сырья, так как это, прежде всего, определяется развитием основных видов минерального сырья, в котором сера выступает лишь как натурный компонент.

Косвенную ориентировку может дать оценка перспектив развития главного вида продукции — серной кислоты. Ее основные объемы расходуются на производство минеральных удобрений, прежде всего, фосфорных, а для них установлено (см. «Горная Промышленность», 1996, № 3, стр. 37), что в первые десятилетия XXI века производство будет возрастать примерно на 7-10% за десятилетие.

Еще сложнее оценить, как будут развиваться в новом столетии отдельные виды серосодержащего сырья. Некоторый ориентир в этом дает анализ тенденций за последний период. Исходя из этого, следует ожидать следующее:

1) продолжится затухание добычи самородной серы и, прежде всего, горно-добычной, которая в начале XXI века, по-видимому, сойдет на нет;

2) использование пиритов и связанных с ними отходящих газов металлургии продолжится с определенным нарастанием, обусловленным ростом потребностей в цветных металлах. Экологические требования и экономические соображения неизбежно поведут к существенному нарастанию утилизации серы из отходящих газов, что пока находится на невысоком уровне;

3) производство регенерированной серы из горючих газов будет полностью определяться развитием газовой промышленности, которое, надо полагать, в XXI столетии, будет расти, примерно, с тем же темпом, как и в конце текущего.

Производство же регенерированной серы из нефти будет возрастать с опережением. Темп развития нефтяной промышленности следует ожидать такой же, как и газовой, но извлечение, утилизация серы из нефтей, которое пока еще находится на недостаточном уровне, должно обязательно возрастать. Этого требует экология и стимулирует экономика, так как сера из нефтеочистительных масс одна из самых дешевых. К этому следует добавить, что очищение от серы нефтепродуктов заметно повышает качество и длительность работы двигателей внутреннего сгорания и др. Таким образом, производство регенерированной серы из нефти в XXI столетии будет возрастать с опережением, по сравнению с другими источниками;

4) самым важным, но и самым трудным представляется ускорение утилизации серы из дымовых газов. Мировое сообщество не имеет права продолжать мириться с губительным загрязнением атмосферы и педосферы серными соединениями, выносимыми преимущественно в составе дымовых газов.

Не следует забывать, что если проблема утилизации серы из дымовых газов будет решена, то человечество получит мощнейший ресурс — источник серосодержащего сырья, по масштабам превосходящий все другие вместе взятые.

Журнал «Горная Промышленность» №1 1999

Актуальность производства серобетона и серобитума. Использование серы в дорожном строительстве США, Канады, Франции, Польши

Одной из основных проблем Республики Татарстан является все возрастающее количество отходов производства, а также необходимость их уничтожения или утилизации.

Мы можем помочь инвестору провести экспертизу расчетов соискателя, оценить реальную доходность и окупаемость инвестиций в проект, представлять интересы инвестора в переговорах, оценить риски для принятия взвешенного решения. Обращайтесь к нам!

В данном проекте предлагается решение проблемы утилизации отходов, образующихся при очистке нефти и дизельного топлива от серы и получения на основе этих отходов высококачественного бетона по цене примерно в 5-7 раз ниже и не уступающего по качеству обычному бетону.

Известны апробированные технические решения, позволяющие извлечь серу из углеводородного сырья и продуктов его переработки в виде сероводорода, элементной серы или ее диоксида (гидроочистка, Клауспроцесс и т.п.)

В Германии при крупных тепловых станциях действуют промышленные установки десульфуризации дымовых газов. Каждая из них выпускает до 30 тыс. т/год жидкого диоксида серы, серы или серной кислоты.

Основным направлением использования продуктов обессеривания углеводородного сырья во всем мире до сих пор остается их переработка в серную кислоту, гипс или сульфат аммония. Однако низкая стоимость этих продуктов не обеспечивает рентабельности обессеривания.

Опытно-промышленная проверка технологических процессов утилизации соединений серы, разработанных Институтом катализа СО РАН на Норильском горном комбинате наглядно показала, с одной стороны, их техническую осуществимость, с другой — недостаточную экономическую эффективность производства серной кислоты или элементной серы. Рентабельным оказался вывоз из Норильска только серы очень высокой чистоты

В последние годы рост объемов мирового производства серы происходит лишь за счет увеличения выпуска газовой серы, в то время как добыча природной серы неуклонно снижается. Не исключена ситуация, при которой сера и продукты ее переработки окажутся на рынке полностью обесцененными Особенность производства основного количества серы (около 95 %) как побочного продукта при очистке природного газа, добыча которого сохраняется на постоянном уровне, обуславливает фактическую независимость объемов выпуска серы от спроса на нее.

Для отечественного рынка отмечается устойчивое преобладание предложения серы над спросом. Для успешной реализации природоохранных мероприятий необходимо обеспечить их максимальную экономическую целесообразность. Это может быть достигнуто при использовании серы и ее соединений в качестве сырья для получения полимерных материалов. Сера и ее соединения играют важную роль в производстве высокомолекулярных продуктов, но в большинстве случаев они являются вспомогательными, а не основными составляющими. В промышленности полимерных материалов сера (или ее соединения) применяется в основном при вулканизации каучуков, а также в производстве хлорсульфированного полиэтилена, полисульфидных синтетических каучуков (тиоколов) и катионитов Во многих странах мира широкое развитие получили исследования, направленные на создание новых конструкционных и строительных материалов (прежде всего напольных и дорожных покрытий) на основе элементной серы. В этих композициях сера играет роль полимерного связующего, поэтому такие материалы получили названия полимерсерных бетонов, серопластов и т.д.

В начале 80-х гг. в США и Канаде были созданы компании, производящие серный бетон (Sulfurcrete), который используется в качестве покрытий полов на предприятиях, выпускающих и применяющих минеральные кислоты, где обычный бетон на основе портландцемента быстро коррозирует.

Опытное производство изделий из серного бетона (тротуарная плитка) осуществлялось в России трестом «Спецфундаментстрой» Норильского горнометаллургического комбината. В качестве заполнителей серного бетона могут применяться (в зависимости от назначения изделий) кварцевый песок, гравий, щебень, кислотоупорная силикатная мука, молотый кокс или графитовый порошок, известковая мука, золы ТЭЦ и др.

Полимерсерный бетон обладает комплексом положительных свойств. К ним в первую очередь относятся: быстрый набор прочности, связанный только с периодом остывания серо-бетонной смеси; высокая износостойкость и прочность; стабильность в кислых агрессивных средах; низкое водопоглощение и высокая морозостойкость. Особенностью серных бетонов является возможность повторного использования бракованных конструкций путем их дробления, вторичного расплава и формования.

В отличие от этого обычные цементные или полимерные бетоны после формования изделия утрачивают вяжущие свойства и могут быть использованы в лучшем случае как заполнители (после измельчения брака). Серные бетоны применяются при изготовлении не только сборных, но и монолитных конструкций, а также при различных ремонтных работах.

По химической стойкости и диэлектрическим показателям в сухом состоянии они не уступают большинству видов полимербетонов, а по стоимости значительно ниже наиболее дешевых из них.

В настоящее время определились два основных направления применения серы в строительстве.

Первое — получение полимерсерных бетонов по асфальтовой технологии из смесей серы с минеральными заполнителями. Благодаря незначительным отличиям технологии серных бетонов от технологии асфальтобетона производство этого вида СКМ может быть налажено на существующих асфальтовых заводах. Для дорожных покрытий в Канаде применяют битумно-серные бетоны (отношение битума к сере 1:1), а для наиболее ответственных участков . серные бетоны, не содержащие битума. Такие покрытия более прочны, обладают хорошим сцеплением, имеют минимальное водопоглощение и значительно большую долговечность. Большинство этих ограничений снимаются при применении модифицированной серы. Суть модифицирования заключается в химической реакции модифицирующего агента и бирадикалов полимерной серы с образованием межцепных связей. Низкая теплопроводность серы открывает дополнительные возможности применения СКМ.

Мы можем рассчитать  эффект от реализации Вашего проекта (срок окупаемости инвестиций, рентабельность, возврат на вложенный капитал), оформить технико-экономическое обоснование (ТЭО), бизнес-план (БП), презентацию, краткое резюме, инвестиционный меморандум Вашего проекта для представления инвестору. Подготовить тексты соглашений, договоров, протоколы встреч, юридические документы для эффективного партнерства с соинвестором. Обращайтесь к нам!

Опыт использования серы в качестве добавки или замены битума показывает, что этому способствуют три основные причины.

Первая причина заключается в возможности снижения расхода битума, цена на который в связи с энергетическим кризисом значительно увеличилась. А уменьшение содержания битума в серобитумных вяжущих за счет добавок более дешевой и имеющейся в значительных количествах серы обеспечивает снижение затрат на устройство дорожных одежд.

Вторая причина заключается в значительном истощении запасов каменных материалов, используемых при устройстве слоев дорожных одежд, которые приходится завозить из других, как правило, отдаленных районов. Применение серобитумных вяжущих материалов позволяет широко использовать в дорожном строительстве местные песчаные грунты, слабые каменные материалы, золы и шлаки, что также обеспечивает существенный экономический эффект.

Третья причина заключается в значительном улучшении свойств асфальтобетонных смесей на основе серобитумного вяжущего. К их числу относятся более высокая прочность при сжатии, что дает возможность уменьшить толщины соответствующих слоев дорожных одежд; более высокая теплоустойчивость без значительного увеличения жесткости при низких температурах, что снижает опасность образования в слоях дорожных одежд трещин в холодное (зимнее) время и пластических деформаций в жаркий (летний) период; приготовление смесей на основе серобитумного вяжущего при более низких температурах нагрева компонентов; более высокая устойчивость серобитумных материалов к динамическим нагрузкам; более высокая устойчивость к воздействию бензина, дизельного топлива и других органических растворителей, что позволяет использовать их при устройстве покрытий на стоянках автомобилей, станциях технического обслуживания.

Эти выводы сделаны на основании двадцатилетнего опыта применения серы в дорожном строительстве США, Канады и стран Западной Европы.

Использование серы в дорожном строительстве США и Канады

Наиболее широкое использование асфальтобетонов с добавлением серы наблюдается в США. Здесь серобитумное вяжущее применяют как при новом строительстве, так и при реконструкции дорог и ремонте дорожных покрытий.

Широкому производственному внедрению асфальтобетонных смесей предшествовали значительные научно-исследовательские разработки, проведенные рядом канадских фирм и лабораторией горнодобывающей промышленности США. Наряду с изучением влияния количества серы на различные по свойствам битумы эти фирмы занимались и отработкой технологического режима приготовления таких смесей. При этом много внимания уделялось приготовлению серобитумного вяжущего, смесей и устройству слоев из них с максимальным использованием современного серийного оборудования для дорожного строительства.

Существует два технологических способа применения серы в слоях дорожных одежд из минеральных материалов, обработанных битумом: с использованием незначительного количества серы в качестве разжижителя битума в обычных асфальтобетонных смесях; с применением большого количества серы (используется и как наполнитель смеси). Следует отметить, что введение серы в битум возможно также двумя способами. При первом способе мелкие частицы серы (5 мкм) вводят в горячий битум, непрерывно перемешивая. При этом сера плавится. При втором способе расплавленную серу при температуре ниже 150°С добавляют в горячий битум при интенсивном перемешивании.

В обоих случаях скорость перемешивания должна обеспечивать образование эмульсии и инициировать реакцию химического взаимодействия этих компонентов. Исследования показывают, что по таким технологическим режимам можно приготавливать вяжущие (сме-си на его основе), содержащие до 30% серы в битуме.

Поскольку плотность серы намного выше, чем плотность битума, расход сероорганического вяжущего для приготовления асфальтобетонных смесей несколько выше, чем битума.

Особенностью таких асфальтобетонных смесей на основе серобитумных вяжущих являются их хорошие удобообрабатываемость (вязкость серобитумного вяжущего при равной температуре меньше, чем исходного битума) и уплотняемость. В северных штатах США, где средняя зимняя температура воздуха достигает минус 30°С, с целью уменьшения трещинообразования на асфальтобетонных покрытиях используют в качестве органической составляющей вяжущего битум с глубиной проникания иглы 250-350 мм-1 при температуре 25°С. В него вводят до 20% серы, что способствует повышению термостабильности вяжущего, а значит, и сдвигоустойчивости таких дорожных покрытий в летний эксплуатационный период.

Кроме того, в США изучен способ приготовления сероорганических вяжущих и смесей на его основе, при котором порошкообразная или комовая (кусковая) сера наносится непосредственно на минеральный материал в смесительный барабан, перемешивается в течение 15 с. Затем после расплава серы и обволакивания ею минерального материала производится обработка битумом (перемешивание ведется в течение 35-55 с). Велись также исследования при одновременной подаче и перемешивании всех этих компонентов в смесителе принудительного действия. Свойства смесей, полученных по такой технологии, не всегда удовлетворяли существующим требованиям. Основной причиной этого может быть использование различных по природе минеральных материалов, роль которых во взаимодействии серы и органического компонента весьма значительна, однако в этих исследованиях не учитывалась.

Применение серы в дорожном строительстве Франции

Во Франции, где ежегодно устраивалось около 10 км опытных покрытий дорог из асфальтобетона, использовалась лишь технология, предусматривающая предварительное перемешивание расплавленной серы с разогретым битумом с последующей обработкой этим вяжущим минерального материала.

Интересен опыт Франции в области исследований возможности использования в асфальтобетонных смесях гравия, шлаков, малопрочных каменных материалов. Опытное строительство показывает, что качество смесей, приготовленных из таких материалов с использованием серы, соответствует качеству смесей, приготовленных на основе битумов и кондиционных щебня и минерального порошка.

Возможность использования в серобитумных смесях некондиционных материалов привела к исследованиям и в тех странах, где сера является привозным или еще сравнительно дорогим материалом. Так, в Саудовской Аравии был проведен комплекс исследований с целью выявления возможностей применения дюнных песков в асфальтобетонных смесях. Установлено, что введение 15% серы в смесь дюнного песка с высоковязким битумом позволяет не только снизить оптимальное содержание битума с 6,4 до 5%, но и значительно улучшить физико-механические свойства битумопесчаных материалов.

Исследование возможности использования природных, некондиционных песков в качестве минерального компонента битумосероминеральных смесей вообще является одним из центральных направлений лабораторных и опытно-производственных работ дорожников США, Канады, Англии. Такие смеси в основном предназначаются для ремонта асфальтобетонных покрытий аэродромов или дорог любых категорий. Они отличаются большой технологичностью (удобообрабатываемостью и уплотняемостью) и экономичностью.

Особое место в комплексе серобитумоминеральных смесей занимают литые асфальтосеробитумные смеси, приготовленные на основе природного песка. Значительное увеличение удобообрабатываемости, снижение температуры приготовления и укладки (соответственно с 220-250°С до 140-150°С и с 160-180°С до 125-135°С) с одновременным повышением сдвигоустойчивости и трещиностойкости дает возможность широко использовать эти смеси при строительстве автомобильных дорог. При этом можно экономить до 50% органического вяжущего. Возможность укладки таких смесей в дорожное покрытие без уплотнения позволяет эффективно использовать ту часть серы, которая не прореагировала с битумом и в процессе остывания смеси, то есть уже при температуре 120°С выкристаллизовывается. В литых смесях она образует механические связи, оказывающие значительное влияние на прочность слоя, которые в обычных смесях, то есть уплотняемых в диапазоне температур 60-80°С, разрушались бы и ухудшали качество устраиваемых слов покрытия дорог.

В ряде европейских стран (Дания, Голландия) много внимания уделялось такой технологии приготовления органо-минеральных смесей, как обработка пористых, малопрочных каменных материалов расплавом серы, что способствовало их упрочнению и повышению физико-механических свойств смеси в целом.

Благодаря улучшению свойств асфальтобетонных смесей при помощи серы были исследованы возможности использования серобитумных вяжущих и для других видов дорожно-строительных работ. Так, в Великобритании такое вяжущее применяют для обработки щебня в установке и при устройстве слоев основания или покрытия дороги из щебня по методу заклинки; в Японии — для пропитки щебеночных слоев непосредственно на дороге.

Однако наряду с преимуществами, которыми обладают смеси на основе серы, они имеют и недостатки, препятствующие их широкому использованию. Основными из них являются: токсичность, то есть выделение сероводорода и серного ангидрида, что требует ограничения температурного режима при приготовлении и укладке смесей, а также более строгого контроля за ним; большая коррозия технологического оборудования; необходимость частичного изменения традиционной технологии подготовки вяжущего и приготовления смесей; более длительный контроль качества таких смесей и вяжущих, так как процессы структурообразования протекают в них значительно дольше, чем в традиционных асфальтобетонных смесях.

Применение серы в дорожном строительстве Польши

Следует отметить, что изменения технологического процесса позволяют в значительной степени предотвратить токсичность и коррозию и при этом обеспечить высокое качество сероорганических вяжущих и смесей на их основе с максимальным использованием положительных качеств составляющих.

В настоящее время исследованиям такого характера много внимания уделяется дорожниками Польши, являющейся одной из ведущих стран в мире, занимающихся производством серы.

Исследования, проводимые в этой стране, в основном направлены на разработку оптимальных составов серобитумных вяжущих и смесей на их основе, базирующихся на учете обобщенных данных зарубежных разработок. В Польше изучено влияние количества добавки серы на битумы различных марок и структурно-реологических типов в зависимости от температуры приготовления и времени структурообразования. С целью исследования влияния технологического оборудования на процессы структурообразования в смесях наряду с серийным польским, которое по своим техническим характеристикам соответствует используемому в странах СНГ, широко применяли оборудование западных фирм.

Обе технологии заключаются в предварительном совмещении отдозированных компонентов сероорганического вяжущего и последующей обработке им минеральных материалов в обычных смесительных установках. Заводы по изготовлению асфальтобетонных смесей с добавлением серы отличаются от заводов по приготовлению смесей без добавки серы устройством дополнительного оборудования для подготовки органического вяжущего. С этой целью устанавливают коллоидные (эмульсионные) мельницы или статические смесители, представляющие собой часть трубопровода с размещенными внутри него червячными сегментам из листовой стали (каждая пара сегментов располагается относительно друг друга под соответствующим углом, а перемешивание компонентов и приготовление вяжущего (смеси) происходит в результате многократного разделения струи проходящего вяжущего по червячным поверхностям сегментов).

Оба способа приготовления вяжущего дают возможность равномерно диспергировать серу размером 5-20 мкм в битуме и получить вяжущее, а также смеси на его основе с хорошими характеристиками.

Следует отметить, что даже в случае использования специального оборудования для приготовления вяжущего температура совмещения не должна превышать 150-160°С, так как ее превышение влечет за собой прогрессирующую коррозию этого оборудования.

В Чехии в основном используют серу, осаждающуюся на газофильтрах сталеплавильного производства. Влияние серы на свойства асфальтобетона и на организм человека изучалось совместно со специалистами из России.

О необходимости некоторого изменения традиционной технологии приготовления асфальтобетонных смесей в случае ввода в их состав серы свидетельствуют исследования, проведенные в Венгрии. Результаты этих исследований показывают, что в случае недостаточного совмещения органического вяжущего и серы не происходит заметного улучшения свойств смеси. В данном случае сера выступает лишь как инертный (пассивный) наполнитель.

Несмотря на то что во всем мире сера широко применяется при строительстве автомобильных дорог, выработать на основании существующего опыта универсальные рекомендации по ее использованию еще не представляется возможным. Полученные данные отображают итоги лабораторных и опытных работ конкретных регионов и практически не несут информации о влиянии разновидностей этих материалов на конечный продукт.

При анализе этих данных можно получить сведения лишь технологического порядка и констатировать, что для обеспечения качества серобитумных вяжущих смешение серы и битума должно проводиться в смесительных установках, позволяющих добиться большой гомогенности смеси, равномерного распределения расплавленной серы по всему объему вяжущего. При этом температура смеси не должна превышать 150°С, а количество серы — 20-25% от массы органического компонента. В случае ввода в вяжущее такого количества серы, которое превышает указанную границу растворения битумом серы, следует менять технологию приготовления смесей и укладки слоев дорожных одежд, то есть получать литые асфальтобетонные смеси с добавкой серы.

Евгений МАРГАЙЛИК, инженер и патентовед ВОИР

Применение серы и химических веществ в экономике — Материалы, сырье — Спецпроекты — Всі Суми — Все Сумы

Химическое сырье широко используется в машиностроении, металлургии, легкой и пищевой промышленности, сельском хозяйстве, целлюлозно-бумажной промышленности, энергетике и в других отраслях экономики.

Одним из востребованных сегодня химических веществ является сера. Запасы серы в Украине  считаются одними из крупнейших в мире. Ее добывают в основном в Львовской области — в Новом Роздоле и Немирове. Стоит отметить, что сфера применения серы весьма обширна.

Так, 20-25% серы идет на изготовление различных сульфитов, как неорганических (солей сернистой кислоты — h3SO3), так и органических (эфиров сернистой кислоты).

Неорганические сульфиты

К таковым относится, например, сульфит натрия, который используется в пищевой промышленности в качестве антиоксиданта, консерванта, хладагента, отбеливателя и стабилизатора окраски продуктов питания, таких как, виноматериалы, сушеные, консервированные и мороженные овощи и фрукты, грибные и картофельные полуфабрикаты, соленая и вяленая рыба, рыбные консервы, фруктовые желе, джемы, мармелады, а также конфеты и кондитерские изделия.

Помимо пищевой промышленности, сульфит натрия применяется в фотоиндустрии как один из элементов, входящих в состав фиксажей и проявителей, а также в текстильной отрасли: при помощи сульфита натрия удаляют следы хлора, остающиеся на ткани после отбеливания, или отбеливают шерсть, шелка и другие ткани, которые не выдерживают обработки хлором..

Еще один сульфит, точнее, гидросульфит калия, также применяется в текстильной промышленности при крашении хлопка и других текстильных материалов и в целлюлозно-бумажной промышленности при отбеливании макулатуры. Также гидросульфит калия находит применение в промышленных котельных установках в качестве  химического соединения, служащего для связывания кислорода, растворенного в воде, и таким образом защищающего теплообменники котлов и наружные тепловые сети от коррозии.

Аналогично сульфиту, натрия гидросульфит натрия используется как консервант или антиокислитель, в частности, при производстве вина и консервировании фруктов. А подобно гидросульфиту калия, гидросульфит натрия применяется в текстильной промышленности при покраске тканей индиго: соединяясь с кристаллами индиго, гидросульфит натрия образует вещество, называемое лейкоиндиго. Ткань вымачивают в его растворе и сушат. Высыхая, ткань под воздействием кислорода становится синего цвета — того самого красивого цвета индиго, за который мы так любим джинсы! Также гидросульфит натрия в качестве абсорбента применяется для улавливания сероводорода из отходящих газов в промышленных установках.

Органические сульфиты

Примерно 10-15% серы уходит на производство органических сульфитов, которые широко применяются в сельском хозяйстве как один из видов инсектицидов, призванных защищать растения от вредных насекомых, их яиц и личинок. Также органические сульфиты применяются в качестве фунгицидов в борьбе с грибковыми болезнями растений и в целях очистки семян от спор паразитных грибов.

Еще 10% серы используется при производстве резины. В данном технологическом процессе сера является вулканизующим агентом, который вступает в реакцию с молекулами каучука и в итоге «сшивает» их в единую пространственную сетку, обеспечивая изделию прочность, твердость и эластичность.

Также серу используют при производстве серной кислоты (h3SO4), спичек, различных пигментов красителей взрывчатых веществ и фосфорных удобрений. Примечательно, что мировые цены на серу зависят именно от состояния рынка фосфорных удобрений.

Среди известных и уже устоявшихся областей применение серы в настоящее время появились и новые. Так, в некоторых странах сера становится все более востребованной как заменитель битума, который используется в дорожном покрытии. Применение относительно недорогой серы позволяет сэкономить на битуме, цены на который растут пропорционально росту цен на нефть. Кроме того, использование серы в качестве вяжущего материала позволяет существенно упростить технологический процесс укладки дорожного покрытия, поскольку с началом применения серы стало возможным использование местных грунтов, каменных пород, зол и шлаков.

На примере серы мы попытались показать, сколь необходимы для разных отраслей экономики всевозможные химические вещества и соединения. Добыча и применение их требует взвешенного научно-технологического подхода, который должен учитывать не только экономический эффект от освоения их месторождений, обработки и производства какой-либо продукции, но и бережное отношение к природе, местности, на которой добывается то или иное химическое сырье. Только в этом случае человек сможет жить в гармонии с природой долгие годы.

серы

Сера — один из важнейших элементов. Он используется для производства серной кислоты, которая является самым распространенным промышленным химическим веществом. Сам по себе элемент является важным питательным веществом для растений.

Использование серы

Около 90% произведенной или извлеченной серы используется для производства диоксида серы, который затем превращается в серную кислоту. Большая часть кислоты используется в производстве фосфорных удобрений, которые являются важнейшим компонентом продовольствия в мире.

Еще одно важное применение элементарной серы — это удобрения в качестве самостоятельного питательного вещества для почвы, особенно там, где в почве наблюдается дефицит серы.

Сера начинает использоваться как компонент конструкционных материалов для инфраструктурных лент. Например, добавление гранул серы в асфальт делает дорожное покрытие более прочным и устойчивым к растрескиванию в очень холодных условиях. Серный бетон получают путем добавления серы в процессе изготовления бетона.У него более гладкая поверхность, поэтому его легко красить. Он прочен и способен противостоять кислой и соленой воде, что делает его возможным материалом для морских преград и плотин.

Годовое производство серы

Весь мир 70 млн тонн
Китай 11 млн тонн
США 9 миллионов тонн
Россия 7 млн ​​тонн
Канада 6 млн тонн
Германия 4 миллиона тонн
Япония 3 миллиона тонн
Саудовская Аравия 3 миллиона тонн

Данные из:
U. S. Геологическая служба, Сводные данные по минерально-сырьевым товарам, 2016 г.

Производство серы

Подавляющее большинство серы извлекается из природного газа и нефти, которые содержат сероводород и широкий спектр органических соединений, содержащих серу (например, CH 3 SH). Их необходимо удалить, прежде чем природный газ и нефть можно будет использовать в качестве сырья для химической промышленности, поскольку они отравляют катализаторы, которые используются в различных процессах для производства химикатов.В равной степени их необходимо удалить, если в качестве топлива предполагается использовать природный газ или нефть. В противном случае при сжигании топлива в атмосферу будет выброшено большое количество диоксида серы, очень опасного загрязнителя. Органические соединения серы превращаются в сероводород путем восстановления водородом. Например:

Газообразный сероводород отделяется от других присутствующих газов путем растворения его в водном растворе органического основания, такого как, например, 2-аминоэтанол (моноэтаноламин).Хотя это сложный процесс, следующее уравнение показывает общую реакцию:

Рис. 1 Большая часть природного газа и нефти содержит большое количество сероводорода и органических соединений серы, которые необходимо удалить, чтобы получить газ и нефть, которые можно использовать в качестве топлива. Они превращаются в элементарную серу, которая нагревается до расплавления, а затем подается по трубопроводу в большие формы, где она затвердевает. Он хранится под открытым небом до тех пор, пока не будет использован для производства серной кислоты.На этой фотографии показана сера, извлеченная на огромном месторождении Лак на юго-западе Франции, где газ очень «кислый», содержащий 16% сероводорода.
С любезного разрешения Arkema.

При нагревании раствора соли выделяется чистый сероводород и регенерируется амин. Затем сероводород сжигают с ограниченным количеством воздуха с образованием диоксида серы, серы и водяного пара, а также непрореагировавшего сероводорода:

Сера конденсируется и отделяется.Оставшиеся газы пропускают через слой катализатора из оксида алюминия для преобразования большего количества сероводорода в серу:

Эти две стадии повторяются в трех отдельных циклах для достижения более 95% извлечения серы.

Дата последнего изменения: 11 октября 2016 г.

Устойчивые применения серы, побочного продукта нефтегазовой промышленности: современный обзор

Основные моменты

•

Рынок серы может столкнуться с периодом избытка предложения в ближайшем будущем.

•

Обзор новых применений серы и технологий для устойчивого будущего.

•

Сера как сырье для предприятий с ограниченными ресурсами.

Реферат

В данной статье представлен обзор современных способов использования серы и серной кислоты. Сера является побочным продуктом переработки высокосернистого газа и сырой нефти и прекурсором серной кислоты. Поскольку в ближайшем будущем прогнозируется избыток предложения, целесообразно изучить новые области применения серы и области рынка, которые могут способствовать уравновешиванию спроса и предложения.Это соображение особенно актуально для ОАЭ и Ближнего Востока в целом из-за необходимости разработки богатых серой ресурсов высокосернистого газа для удовлетворения растущих потребностей в энергии. Цель этого обзора — понять существующий избыток серы не как проблему, а как возможность для разработки более устойчивых технологий. Рассматриваются текущие маршруты и обсуждаются возможные новые применения и их потенциал в качестве поглотителя серы и устойчивой альтернативы существующим технологиям.Хотя в настоящее время сера находится в избытке, положительное сальдо менее 5% согласно Харриссону (2016), следует отметить, что она также является важным компонентом в производстве удобрений, оказывая прямое влияние на продовольственное снабжение растущего населения мира. Если мир столкнется с нехваткой серы в будущем (что может стать возможным в долгосрочной перспективе (после 2030 года) в результате роста возобновляемых источников энергии, распространения сланцевого газа / нефти и роста населения), это будет значительно более серьезная проблема, чем текущая ситуация с небольшим избыточным предложением, поэтому важно рассматривать возможность извлечения серы как ключевой фактор для любых исследуемых технологий поглощения серы.

Ключевые слова

Сера

Серная кислота

Избыточное предложение

Утилизация серы

Технологии устойчивого использования серы

Управление побочными продуктами

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

Посмотреть полный текст 9v0002 © 2019 Else Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Сера — Справочник по химической экономике (CEH)

Опубликован в декабре 2020 г.

Сера — одно из важнейших сырьевых материалов химической промышленности.Он используется в основном как производное (серная кислота) во многих химических и промышленных процессах и особенно важен при производстве фосфорных удобрений, которые являются самым крупным конечным продуктом серы. Другие ключевые области применения включают переработку резины, косметику и фармацевтику. Важность серы для индустриальной экономики и ее относительная простота транспортировки сделали ее товаром, вызывающим большой международный интерес. Его получают в качестве побочного продукта при таких операциях, как переработка нефти, извлечение битуминозных песков, переработка тяжелой нефти и природного газа, а также на коксохимических и металлургических заводах.

За последние пять лет на производство серы повлияли сокращение переработки природного газа, переход от кислой сырой нефти к слегка сладкой, истощение некоторых месторождений природного газа и изменение спроса на некоторые виды топлива. Однако производство увеличилось на 8% за счет строительства новых заводов на Ближнем Востоке и в растущей углехимической промышленности материкового Китая, которая разработала строгие экологические стандарты, что привело к созданию многих заводов по регенерации серы.

Следующая диаграмма показывает мировое потребление серы:

Примерно 90–95% извлеченной элементарной серы используется для производства серной кислоты. В последние годы использование серы в качестве питательного вещества увеличивается за счет производных фосфата аммония и соединений NPK, которые смешиваются с серой. Удобрения — это конечное использование около 50% мирового производства серы. Производство фосфорных удобрений составляет около 85% от этого общего объема, но производство сульфата аммония также является значительным.Таким образом, рынок серы очень зависит от цикличности глобального рынка фосфорных удобрений. Производство фосфатов в материковом Китае играет важную роль в определении потребностей в сере. Африка также приобрела значение как важный глобальный импортер серы и в настоящее время является ее крупнейшим импортером. Спрос на последующие продукты, такие как суперфосфат на основе серной кислоты и сульфат калия, способствует увеличению спроса на серу. Нет заменителей фосфатов в их роли в качестве питательного вещества для растений.После недавнего спада есть признаки того, что спрос на серу улучшается, учитывая рост производства ди- и моноаммонийфосфата в материковом Китае. Аналогичное увеличение спроса происходит и в Индии. Хотя эти установки предназначены в первую очередь для производства фосфатов аммония, они часто используются для производства удобрений NPK, а также серы в качестве питательного вещества.

Ожидается, что мировые поставки серы будут продолжать расти как за счет операций по переработке сырой нефти, так и за счет переработки природного газа.В будущем производство будет происходить в основном на Ближнем Востоке, в Азии и Восточной Европе, в то время как в таких регионах, как Северная Америка, Западная Европа и Япония, вероятно, будет наблюдаться сокращение объемов производства. Возможное расширение в ОАЭ, а также проекты в Кувейте, Катаре, Омане, Турции и Саудовской Аравии увеличивают значительный объем поставок в результате переработки углеводородов. Несколько расширений / модернизаций в Восточной Европе приведут к увеличению производства серы. Большая часть новых поставок с Ближнего Востока удовлетворит спрос со стороны нового будущего производства фосфатов в Саудовской Аравии и Марокко.Это может привести к рационализации производства в регионах, экспортирующих на Ближний Восток.

В среднесрочной и долгосрочной перспективе на поставку серы повлияет появление большого количества сланцевого газа. Увеличение добычи сланцевого газа может привести к снижению добычи из существующих источников серы, что приведет к снижению добычи из источников нефти и природного газа. Это могло привести к росту цен. Однако ожидается, что увеличение добычи из газа и сырой нефти более низкого качества, наряду с добычей нефтеносных песков, приведет к увеличению производства серы, что смягчит ситуацию с поставками.Кроме того, с вступлением в силу строгих стандартов в отношении бензина и дизельного топлива с низким содержанием серы в Азии, а также с правилами ИМО по содержанию серы в бункерном топливе, производство серы может увеличиться. Спрос на бункерное топливо растет примерно на 3% в год в течение довольно долгого времени, и увеличение потребления бункерного топлива с минимальным содержанием серы может увеличить доступность серы. Однако общий спрос не изменится. Содержание серы в бункерном топливе, используемом на морских судах, снижено до нуля.5%, начиная с 2020 года, что значительно ниже прежнего уровня 3,5%.

Большая часть роста будет на Ближнем Востоке, который, как ожидается, станет основным регионом по производству серы. Возможное расширение в ОАЭ, а также проекты в Кувейте, Катаре, Омане, Турции и Саудовской Аравии увеличивают значительный объем поставок в результате переработки углеводородов. В некоторых частях Европы производство сократится. Восточная Европа и Центральная Азия продолжат добавлять поставки. Несколько расширений / модернизаций в России приведут к увеличению производства серы.Прогнозируется, что мировое потребление серы будет расти в среднем на 3,3% в год в течение 2020–2025 годов.

Для получения более подробной информации см. Приведенное ниже содержание.

Справочник IHS Markit по экономике химической промышленности — Сера — это исчерпывающее и надежное руководство для всех, кто ищет информацию об этой отрасли. В этом последнем отчете представлена ​​глобальная и региональная информация, в том числе

Ключевые преимущества

Справочник IHS Markit по химической экономике — Сера был составлен на основе первичных интервью с ключевыми поставщиками и организациями, а также ведущими представителями отрасли в сочетании с беспрецедентным доступом IHS Markit к аналитическим данным о рынке в области добычи и сбыта продукции, а также экспертным анализом динамики отрасли, торговли и экономики.

Этот отчет может помочь вам

  • Определить тенденции и движущие силы, влияющие на химические рынки
  • Прогноз и план будущего спроса
  • Понять влияние конкурирующих материалов
  • Выявить и оценить потенциальных клиентов и конкурентов
  • Оценить производителей
  • Отследить изменение цен и торговых движений
  • Проанализировать влияние сырья, нормативных требований и других факторов на рентабельность химической продукции

Сера

Сера

Сера важна для каждого сектора мировой промышленности. и комплексы удобрений.Сера используется как промышленное сырье. через его основное производное, серную кислоту. Производство серной кислоты основное конечное использование серы. Больше всего серы идет в удобрения; масло очистка — еще одно важное применение, а также источник серы. Потребление серной кислоты считается одним из лучших. индексы промышленного развития страны. Больше серной кислоты производится в Соединенных Штатах каждый год, чем любое другое химическое вещество. Сера больше не добывается в Соединенных Штатах, потому что сера дешевая. доступен как экологически чистый (Закон о чистом воздухе) побочный продукт переработка природного газа и нефтепереработка.Точно так же серная кислота производится как побочный продукт на металлургических заводах. Канада и США каждая производит около одной шестой мировой серы.

Фон

Яркий лимонно-желтый неметаллический элемент, сера, является очень мягким минералом. Это всего 2 балла по шкале твердости Мооса. Сера была определена как элемент в 1809 году. Сера имеет очень низкую теплопроводность, что означает, что она не может очень хорошо переносят тепло. Прикосновение руки вызовет кристалл серы треснуть, потому что поверхность кристалла нагревается быстрее, чем внутренняя часть.Сера плавится при 108 градусах Цельсия и легко горит синим пламенем. Даже пламени спички достаточно, чтобы поджечь серу. Когда сера горит он соединяется с кислородом, образуя диоксид серы, SO 2 , который пахнет тухлыми яйцами.

Сера присоединяется к ионам металлов, образуя значительное количество сульфидов. рудные минералы, такие как галенит (сульфид свинца), пирит (сульфид железа), халькоцит (сульфид меди) и сфалерит (сульфид цинка).

Сера легко присоединяется к кислороду, образуя сульфат-ион (SO 4 ). Сульфаты — еще одна важная группа минералов, некоторые из которых важные товары. Гипс (водный сульфат кальция) и барит (сульфат бария) — два товара, в состав которых входит сера.

В конце 1800-х годов Герман Фраш разработал способ удаления серы. из подземных отложений. Это все еще известно как процесс Фраша. В этом процессе горячая вода нагнетается в отложения серы.Сера плавится и выталкивается на поверхность, где собирается и остается охлаждают и затвердевают или отправляют в расплавленном виде.

Имя

Сера (также пишется как сера ) происходит от латинского названия этот элемент, сульфур . Это означает «горящий камень» в ссылка на его источник из вулканов и что он так легко горит.

Источники

Добываемая сера в основном поступает из соляных куполов или слоистых отложений.Подавляющее большинство производится как побочный продукт нефтепереработки и переработки природного газа.

Использует

Большая часть серы, производимой в США, используется для сделать серную кислоту. Серная кислота имеет множество применений в производстве. химикатов, нефтепродуктов и многих других промышленных Приложения. В основном сера используется в производстве химикатов для сельского хозяйства, в основном для удобрений. Другие применения серы включают переработку нефти, добыча металлов и производство органических и неорганических химикатов.А множество продуктов (например, производство резины для автомобильных шин) требуют серы в той или иной форме на каком-то этапе их изготовления.

Заменители и альтернативные источники

Нет хороших альтернатив сере. К счастью, разнообразие ресурсы серы в различных месторождениях ископаемого топлива, а также в крупных количество серы, содержащейся в осадочном гипсе, гарантирует получение массивной серы ресурсы для будущего использования.Подсчитано, что есть 600 миллиардов тонн серы, содержащейся в горючих сланцах, угле и других отложениях, богатых органическими имеет значение, но рентабельный метод извлечения серы еще не был разработан. Сера, содержащаяся в гипсе и ангидрит описан как «безграничный».

(Информация адаптирована из «Минералы в вашем мире», совместных усилий США Геологическая служба и Институт минеральной информации.)

Авторские права © 2003-2010 Calvin & Rosanna Hamilton. Все права защищены.

Сера (S) — химические свойства, воздействие на здоровье и окружающую среду

Сера — это поливалентный неметалл, содержащийся в большом количестве, без вкуса и запаха. В своей самородной форме сера представляет собой желтое кристаллическое твердое вещество. В природе он встречается как чистый элемент или как сульфидные и сульфатные минералы. Хотя сера печально известна своим запахом, который часто сравнивают с запахом тухлых яиц, этот запах на самом деле характерен для сероводорода (H 2 S).
Кристаллография серы сложна. В зависимости от конкретных условий аллотропы серы образуют несколько различных кристаллических структур.

Приложения

Основным производным серы является серная кислота (h3SO4), один из важнейших элементов, используемых в качестве промышленного сырья.
Сера также используется в батареях, моющих средствах, фунгицидах, производстве удобрений, оружии, спичках и фейерверках. Другие области применения — изготовление коррозионно-стойкого бетона, обладающего высокой прочностью и устойчивостью к воздействию растворителей и многих других продуктов химической и фармацевтической промышленности.

Сера в окружающей среде

Жизнь на Земле могла быть возможна из-за серы. Условия в ранних морях были такими, что простые химические реакции могли генерировать ряд аминокислот, которые являются строительными блоками жизни.

Сера естественным образом встречается возле вулканов. Самородная сера встречается естественным образом в виде массивных отложений в Техасе и Луизиане в США. Известны многие сульфидные минералы: пирит и маркаист — сульфид железа; стибнит — сульфид сурьмы; галенит — сульфид свинца; киноварь — это сульфид ртути, а сфалерит — сульфид цинка.Другими, более важными сульфидными рудами являются халькопирит, борнит, пенландит, миллерит и молибденит.
Основным источником серы для промышленности является сероводород природного газа, основным производителем серы является Канада.

Сера нужна всему живому. Это особенно важно для людей, потому что это часть аминокислоты метионина, которая является абсолютной диетической потребностью для нас. Аминокислота цистеин также содержит серу. В среднем человек потребляет около 900 мг серы в день, в основном в виде белка.

Элементарная сера не токсична, но многие простые производные серы, такие как диоксид серы (SO 2 ) и сероводород, токсичны.

Сера обычно встречается в природе в виде сульфидов. Во время нескольких процессов в окружающую среду добавляются серные связи, которые наносят ущерб животным и людям. Эти повреждающие серные связи также образуются в природе во время различных реакций, в основном, когда уже были добавлены вещества, которые не присутствуют в природе. Они нежелательны из-за неприятного запаха и часто очень токсичны.

В глобальном масштабе серные вещества могут оказывать следующее воздействие на здоровье человека:

— Неврологические эффекты и изменения поведения
— Нарушение кровообращения
— Поражение сердца
— Воздействие на глаза и зрение
— Репродуктивная недостаточность
— Повреждение иммунной системы
— Заболевание желудка и желудочно-кишечного тракта
— Нарушение функции печени и почек
— Нарушение слуха
— Нарушение гормонального обмена
— Дерматологические эффекты
— Удушение и эмболия легких

Сера содержится в воздух во многих различных формах.Он может вызывать раздражение глаз и горла у животных, когда поглощение происходит путем вдыхания серы в газовой фазе. Сера широко применяется в промышленности и выбрасывается в воздух из-за ограниченных возможностей разрушения используемых серных связей.

Повреждающее воздействие серы на животных — это в основном повреждение головного мозга из-за нарушения работы гипоталамуса и повреждение нервной системы.

Лабораторные испытания с подопытными животными показали, что сера может вызвать серьезное повреждение сосудов в венах головного мозга, сердца и почек.Эти тесты также показали, что определенные формы серы могут вызывать повреждение плода и врожденные эффекты. Матери могут даже передать своим детям отравление серой через материнское молоко.

Наконец, сера может повредить внутренние ферментные системы животных.

Источники таблицы Менделеева.

Вернуться к периодической таблице элементов .

Для получения дополнительной информации о месте серы в окружающей среде перейдите к циклу серы .

Минеральные ресурсы месяца: сера

Джойс А. Обер, специалист по минеральным ресурсам Геологической службы США, собрала следующую информацию о сере, важном элементе для промышленного развития и питания сельскохозяйственных культур.

Предоставлено: Мэри Капертон Мортон.

Сера — один из немногих твердых элементов, которые встречаются в природе в элементарной форме, и с древних времен она использовалась в промышленных процессах.Египтяне использовали соединения серы для отбеливания тканей еще в 2000 году до нашей эры; древние греки использовали серу как дезинфицирующее средство; и римляне использовали его в фармацевтических целях. Когда в 13 веке китайцы разработали порох, сера была важным компонентом. Промышленная революция увеличила спрос на серу, используемую в производстве серной кислоты, которая является важным компонентом множества промышленных процессов.

Сегодня сера сохраняет свое промышленное значение, и благодаря своему основному производному, серной кислоте, сера считается одним из наиболее важных элементов, используемых в качестве промышленного сырья, и имеет первостепенное значение для каждого сектора мировой промышленности по производству удобрений и обрабатывающей промышленности.Производство серной кислоты является основным конечным потребителем серы, а потребление серной кислоты считается одним из лучших показателей промышленного развития страны. Помимо серной кислоты для использования в химической промышленности, элементарная сера используется непосредственно в качестве питательного вещества для растений, при переработке нефти, целлюлозно-бумажной промышленности и производстве синтетического каучука.

Производство серы изменилось с годами. Ранние добытчики серы собирали серу вокруг вулканов или использовали обычные методы для добычи серной руды.На Сицилии, Италия, горняки веками складывали серную руду в кучи с вентиляционными отверстиями и дренажными отверстиями на дне отвала. Затем сера в руде воспламенилась в нескольких местах по всей куче, и тепло от горения серы заставило другую серу в куче расплавиться, просочиться через груду руды и вытечь из отверстий на дне. При сгорании серной руды в атмосферу также выделяется большое количество диоксида серы. Еще в 1885 году итальянское правительство признало ущерб окружающей среде, вызванный выбросами диоксида серы в атмосферу, и переработка серной руды была ограничена определенным периодом времени в течение года (после основного вегетационного периода).

Соединенные Штаты вышли на рынок в конце 1800-х годов и стали ведущим производителем элементарной серы в 1905 году благодаря новому процессу добычи, разработанному немецким инженером Германом Фрашем. Фраш работал в компании в Луизиане, пытаясь вскрыть крупные месторождения серы, окружающие Мексиканский залив, которые было невозможно добыть с использованием обычных методов добычи из-за глубины залежей и геологических условий местности. Фраш изобрел процесс плавления серы под землей и выкачивания ее на поверхность; этот метод стал известен как процесс Фраша.Доминирование серной промышленности США сохраняется и в 21 веке, но основные источники производства резко изменились: с 2001 года серная промышленность США производит серу почти полностью в качестве побочных продуктов в результате смягчения воздействия на окружающую среду.

Фактически, сегодня сера, извлекаемая по экологическим причинам, является преобладающим источником серы во всем мире. В Соединенных Штатах сера, содержащаяся в окружающей среде, удовлетворяет весь внутренний спрос, и во всем мире производится больше серы, в основном за счет процессов борьбы с загрязнением, чем потребляется ежегодно.

Отрасль серной промышленности отличается от многих других современных отраслей добычи полезных ископаемых тем, что удаление избыточных запасов серы становится более важным вопросом, чем вопрос о том, как поддерживать устойчивое производство. В отличие от других отраслей, которые ищут экономичные методы производства годного к употреблению продукта из уменьшающихся запасов и более бедных сортов руды, производители серы должны стремиться найти инновационные способы использования постоянно растущих поставок серы, возникающих в результате борьбы с загрязнением.

Для получения дополнительной информации о сере и других минеральных ресурсах посетите http://minerals.usgs.gov/minerals.

ПРОИЗВОДСТВО И ПОТРЕБЛЕНИЕ СЕРЫ

Производство элементарной серы в США составило 8,7 миллиона тонн в 2009 году, при этом еще 800000 тонн содержалось в побочной серной кислоте, полученной на плавильных заводах по производству цветных металлов.

США, Канада, Китай, Россия, Япония, Саудовская Аравия и Казахстан были крупнейшими производителями серы.

U.В 2009 году потребление серы составило 10,1 млн тонн.

ЛЮБОПЫТНЫЕ ФАКТЫ

Хотя сера обычно желтого цвета, ее цвет меняется с температурой от темно-оранжево-красного в расплавленной форме до почти белого при чрезвычайно низких температурах.

Main Pass, последний серный рудник в США, закрылся в 2000 году и находился у побережья Луизианы.

Резкий запах тухлых яиц, чеснока и лука обусловлен соединениями серы.

Другое название серы — сера.Сера упоминается в Библии, где Содом и Гоморра были разрушены серой и огнем. И действительно, серные шарики и серные гранулы были найдены в районе, окружающем Мертвое море, где когда-то, возможно, существовали Содом и Гоморра.

Кислотный дождь вызывается выбросами в атмосферу диоксида серы, который реагирует с водой с образованием серной кислоты.

Усилия по охране окружающей среды позволили настолько успешно сократить выбросы диоксида серы, что теперь фермерам необходимо добавлять серу в пахотные земли, чтобы компенсировать сокращение кислотных дождей.

Ежегодно в США производится серной кислоты больше, чем любого другого неорганического химического вещества.

Удивительные современные способы использования сублимированной серы

Что такое сублимированная сера?

Сера — это природный минерал, производимый вулканами; его присутствие объясняется многочисленными отложениями серы в земной коре и верхней мантии. Сера, обычно называемая серой, находится в неочищенном виде вокруг вулканических жерл. Минерал относительно легкий и вступает в реакцию со всеми элементами, кроме золота, платины, иридия, теллура и благородных газов.Интересно, что сера дает следующие сложные сульфидные минералы: пирит, киноварь, галенит, сфалерит и антимонит. Производимые сульфаты включают гипс, алунит и барит.

Сублимированная сера описывает сернистый газ, пропускающий свою жидкую фазу — переход от твердой формы непосредственно к газообразной. Сублимированная сера широко популярна в качестве косметического продукта и обычно используется в виде порошка сублимированной серы. Наряду с современным использованием сера ткет богатый исторический гобелен и использовалась в архаические времена для «очистки» или фумигации домов и создания одного из первых компонентов пороха.

Факты определения серы

  • Сера составляет 3% от общей массы Земли (достаточно, чтобы произвести двух спутников)
  • Шекспир ссылается на серу в Отелло как на средство наказания
  • При поджигании сера горит синим
  • Сероводород производит «слизистые сталактиты» в пещерных системах; полученное соединение — серная кислота, способная прожигать дыры в ткани
  • Пенициллин — производное серы

В промышленной сфере сера является сыпучим химическим продуктом №1, который требуется в огромных количествах для производства свинцово-кислотных аккумуляторов в автомобильной промышленности.Сера широко применяется для вулканизации натурального каучука, используется в качестве многомерного инструмента в саду, используется в качестве ингредиента в специализированном черном порохе, появляется в моющих средствах и дополняет фосфатные удобрения.

Сера в саду

Сера — это совершенно секретное оружие вашего сада для борьбы с аномально высоким уровнем PH и помогает корневой системе использовать все питательные вещества, присутствующие в почвенной системе. Менее известна роль серы в укреплении белков тканей растений и выработке витаминов.Сера обычно используется в качестве фунгицида и природного пестицида как в коммерческих целях, так и в частных домах.

Сера для красоты

Популярность Sulphur в индустрии красоты резко возросла! Но его полезные свойства давно рекламировались китайской медициной. Сера, известная в восточной медицине как Лю Хуанг, является основным компонентом мыла для лечения прыщей, масел для роста волос и средств от кожных заболеваний. Перед тем, как сера будет использоваться в качестве ингредиента косметического продукта, вещество очищается от примесей с помощью сильного нагрева.

Сера в индустрии ухода за кожей в основном используется для лечения акне. Благодаря своей врожденной способности бороться с бактериями, вызывающими прыщи, отшелушивающие средства на основе серы и средства для ухода за лицом на удивление востребованы. Для потребителей с чувствительной кожей сера является альтернативным продуктом, исключающим воздействие перекиси бензоила и салициловой кислоты. Очищенная сера является противомикробным средством широкого спектра действия и чрезвычайно эффективна для лечения акне, розацеа и себорейного дерматита.Кроме того, сера используется для осветления кожи и минимизации выработки кожного сала.

Краткие факты: сера для ухода за кожей

  • Удаляет масло для лица
  • Снимает воспаление
  • Уничтожает паразитов, грибков, клещей и микробов
  • Предотвращает микоз стопы, экзему, чесотку, псориаз и разноцветный лишай


Сера травяные средства

До сих пор используется обученными китайскими травниками, сублимированный порошок серы используется для лечения:

  • Эректильная дисфункция
  • Запор
  • Чесотка
  • Псориаз
  • Фавус волосистой части головы
  • Пемфигус
  • Эрозия вульвы
  • Частое мочеиспускание
  • Одышка, вызванная холода
  • Злокачественные язвы

Сублимированная сера от Noah Technologies

Noah Technologies предоставляет клиентам самые чистые химические вещества.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *