硫脲发展前景看好
□ 河北辛集化工集团 于之贺 赵浩 梁翠岩
硫脲(Thiourea)又称硫代尿素,近年随着医药、金属提炼、化肥、印染等行业的发展,硫脲及其衍生物的需
求量也不断增大。目前世界硫脲主要生产国为中国,主要消费地为日本、美国、欧洲、中国、东南亚等国家和地区。
世界生产基地
日本曾有3家硫脲生产企业,其中界化学工业公司和日本化学工业公司利用钡盐副产的硫化氢气体生产硫脲,
三井东亚化学公司以焦炉气中的硫化氢气体为原料生产硫脲。近年来,日本由于矿脉枯竭、能源费用上涨、钡盐生
产存在环境污染等原因,碳酸钡产量逐年下降,导致硫化氢产量减少,而石灰氮由于生产中存在环境污染问题,也
基本停产。因原料供应不足和环境污染等问题,日本的硫脲生产受到很大限制,尽管需求量在快速增长,但国内目
前基本无产量,年进口量6000t。欧洲曾有2家硫脲生产企业,即德国SKW公司和法国SNPA公司,总产能为1万
t/a,但受环保法规的限制现均已停产。随着硫脲新用途的开发,荷兰、比利时成为硫脲消费大国。目前欧洲市场
的硫脲年用量约3万t,全部从中国进口。美国由于环境问题,硫脲产量在逐年减少,每年需从中国进口硫脲满足
国内制药、农药等领域的需求。东南亚地区没有硫脲生产厂,需求量全部依靠从中国进口,主要用于制药、印染、
农业领域。非洲一些国家的硫脲主要用于金属提炼、印染、农药等领域,主要依靠进口。综上所述,目前世界硫脲
的生产基本集中在中国。
我国是世界上最大的硫脲生产国,生产企业近30家,产能12万t/a,其中90%以上为钡盐生产企业。国内主
要硫脲生产厂家及产能统计见表1。
表1 国内主要硫脲生产厂家及产能统计 万t/a
生产厂家 产能
河北辛集化工集团 1.5
山东信科责任公司环化有限公司 1.5
淄博万昌集团 0.6
青岛红星化工集团有限责任公司 0.6
宁夏民族化工集团 0.5
衡阳宏湘化工集团 0.5
湖南大荣农药厂 0.5
湖南大荣化工农药有限公司 0.5
南风化工集团股份有限公司 0.5
宁夏西域龙化工有限公司 0.5
淄博万昌集团有限公司 0.5
贵州宏凯化工有限公司 0.5
山东诸城碳酸钡厂 0.3
福建三农集团 0.3
湖北楚星工贸集团有限公司 0.3
河南省华兴钡业有限责任公司 0.3
昆山昆化集团公司 0.3
宁夏宁河民族化工股份有限公司 0.3
天津跃进化工厂 0.2
山西运城鸿运化工集团 0.2
青州振华化工有限公司 0.2
河曲县第二化工厂 0.2
濮阳市濮南化工有限公司 0.2
辽宁省抚顺市泰和硫脲化工厂 0.2
青州市振华化工有限公司 0.2
榆次金泰钡盐化工有限公司 0.2
邢台银尊钡盐有限责任公司 0.2
山西榆次金泰钡盐化工有限公司 0.2
应用领域不断拓展
随着国民经济的发展,硫脲在农药、医药、纺织业、造纸行业、电渡与金属冶炼等方面的用量在逐步增加。
农药/医药领域 硫脲和水合肼反应可制氨基硫脲,氨基硫脲是重要的农药和医药中间体,主要用于合成双鼠
脲,双鼠脲杀鼠效果高于毒鼠强,对人畜的危害很小,是一种极具市场潜力的急性杀鼠剂,硫脲在这一领域的应用
量将会成倍增加。氨基硫脲是制备磺胺类抗结核病药物的中间体,近年来部分厂家增加了氨基硫脲的生产,这对扩
大硫脲在医药领域的消费会有明显的促进作用。
纺织业 硫脲可作为漂白剂、染色剂和防氧化剂;硫脲甲醛可用于羊毛和丝绸的印染;硫脲甲醛树酯可大大降
低尼龙的易燃性,起到阻燃作用。
造纸行业 硫脲用于制造重氮感光纸,还可用作蓝色、暗褐色调的还原剂。
随着国家对污染企业整治力度的加大以及人们环保意识的增强,在电镀和金属矿物浮选行业中,剧毒氰化物将
会被硫脲代替,因此硫脲在这一领域的应用会有大幅增长。
工艺技术取得进步
1.传统生产工艺 传统的石灰氮-硫化氢法生产工艺是用石灰乳吸收硫化氢制备硫氢化钙,然后再加入石灰氮
(氰氨化钙)合成硫脲溶液,过滤后,清液进行减压蒸发浓缩,浓缩液冷却结晶后离心水洗、烘干即得成品硫脲。
2.新生产工艺 工艺经过改进,可直接采用石灰氮吸收硫化氢合成硫脲,省略了石灰乳制备硫氢化钙的过程。
其工艺过程如下:将石灰氮与水(回流母液或洗液)在合成反应釜中混合均匀,边搅拌边通入硫化氢气体进行合成
反应生成硫脲溶液,滤液冷冻结晶,结晶液离心分离,晶体烘干即得成品。
新工艺与传统工艺相比具有以下优点:
① 缩短了工艺流程,降低了产品成本
由石灰氮溶液直接吸收硫化氢气体生成硫脲溶液,产品的析出则由原工艺蒸发浓缩、冷却结晶改为冷冻结晶析
出。新工艺去掉了石灰乳配制、硫氢化钙溶液制备、硫脲溶液蒸发浓缩3个工序。由于工艺流程缩短,操作人员减
少,工程投资也相应减少,加之热结晶改为冷结晶运行费用降低,硫脲的生产成本大幅降低。
② 冷冻结晶,提高了产品质量
在传统工艺中由于硫脲溶液在蒸发时就有部分晶体析出,所生成结晶较小且大小不一,以至最终冷却结晶后所
生成的颗粒不均匀,影响产品质量。而在新的生产工艺中,采用冷冻结晶的产品,颗粒较大且均匀,外型美观,产
品质量好。
③ 采用振动流化床干燥技术,使产品质量进一步得到保障
采用振动流化床对产品进行干燥,由于干燥温度不高且易于控制,颗粒的流动速度较小,不损坏晶体,产品的
质量能得到保障。在传统的生产工艺中,干燥采用转窑等设备,干燥后需筛分成各种不同粒度的产品。
④ 减少了对环境的污染
在传统的硫脲生产工艺中,蒸发产生的二次蒸汽需用水来混合冷却,由于水量相对较小,一般采用直流水,之
后直接排放。而在改进的生产工艺中,由于没有蒸发流程,也就减少了污染源。
电石法生产的石灰氮含氮量仅为20%左右,在硫脲合成过程中会产生一定量的废渣。一些科研院所正在致力寻
求一种新的合成石灰氮的方法或者采用其他原料合成硫脲的技术,以减少对环境的污染。如尿素制备石灰氮合成硫
脲,尿素脱水制备氰胺生产硫脲,以及炭、磺、氨直接合成等新技术的研究与开发。
