Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для окисления сернистых соединений, например при обезвреживании сульфиди меркаптансодержащих водных или воднощелочных растворов, используемых в химии и нефтехимии. Цель - повышение активности катализатора. Для этого фталоцианин кобальта и/или его производною смешивают с полимером, нагревают смесь до температуры плавления полимера и формуют . Затем формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100°С в течение 1-3 ч и перемешивании воздухом. В этом случае полученный катализатор имеет более высокую активность, чем известный. Так, степень окисления Na2S в 2 раза выше, чем при использовании нетермообраЬотанного катализатора . 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ы)5 В 01 J 37/20, 31, 18 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794581/04 (22) 25.12.89 (46) 23.10.91. Бюл. № 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский ийститут углеводородного сырья (72) А,Г.Ахмадуллина, Б.М.Куницын, Г.M.Íóðãàëèåâà, Н.M.Aáðàìoâà и Л.Н.Орлова (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент США ¹ 3396123, кл, 252-426, 1968, Авторское свидетельство СССР № 1041142, кл. В 01 J37/04,,1980, (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ

СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для окисления сернистых соединений, Изобретение относится к способу получения гетерогенных фталоцианиновых катализаторов для окисления сернистых соединений, а именно обезвреживания сульфиди/или меркаптидсодержащих водных или воднощелочных растворов, и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и целлюлозно-бумажной промышленности, Цель изобретения — повышение активности катализатора для окисления сернистых соединений.

Катализатор получают, смешивая фталоцианин кобальта и/или его производное с полимером, нагревая смесь до температуры плавления полимера с последующим формованием и обработкой формованного

„,. Ж„„1685513 А1 например при обезвреживании сульфид- и меркаптансодержащих водных или воднощелочных растворов, используемых в химии и нефтехимии. Цель — повышение активности катализатора. Для этого фталоцианин кобальта и/или его производного смешивают с полимером, нагревают смесь до температуры плавления полимера и формуют, Затем формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100 С в течение 1-3 ч и перемешивании воздухом, В этом случае полученный катализатор имеет более высокую активность, чем известный. Так, степень окисления NazS в 2 раза выше, чем при использовании нетермообработанного катализатора. 1 табл. катализатора при 95-100 С в течение 1-3 ч в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся- при щелочной очистке нефтяных фракций, при перемешивании воздухом.

Пример 1. Катализатор состава, мас, P: фталоцианин кобальта 10, полиэтилен высокого давления — до 100, готовят смешиванием компонентов, нагреванием до температуры плавления полиэтилена 1;10130 С и формуют в виде гранул со средним эквивалентным диаметром 3 мм. Затем гранулы подвергают термообработке в

0„6 мас.0 водном растворе тиосульфата натрия при 950С в течение 1, 2, 3, 5 и 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом, 1б85513

Затем полученный катализатор испытывают в барботажном процессе окисления сернистых соединений, Для этого 75,мл водного щелочного раствора сульфидэ натрия, содержащего 5

0,3 мас.% сульфида натрия в пересчете на серу и 3 мас.% едкого натра, окисляют кислородом воздуха в присутствии полученного катализатора, Окисление ведут в стеклянном реакторе периодического дей- 10 ствия, диаметром 30 мм и высотой 350 мм, снабженном обратным холодильником, контактным термометром с системой автоматического регулирования температуры, отводами для подачи, кислорода и отбора 15 пробы, перфторированной стеклянной перегородкой в нижней части реактора для диспергирования кислорода и удерживания гранулированного гетерогенного катализатора, при 40 С, атмосферном давлении, 20 обьемной скорости подачи кислорода

6000 ч в течение 30 мин, При этом сульфид натрия окисляется в тиосульфат и сульфат натрия в соотношении, равном примерно

4:1. Остаточное содержание сульфида на- 25 трия определяют потенциометрическим методом.

Пример 2. Катализатор получают, как в примере 1, но подвергают термообработке в среде по примеру 1 при 900С в течение 30

5и8ч.

Термообработанные образцы катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора сульфида натрия в реакторе и ус- 35 ловиях по примеру i.

Пример 3. Катализатор получают, как в примере 1, но подвергают термообработке в среде реальных сернисто-щелочных стоков с установок газофракционирования 40 и защелачивания прямогонных бензинов следующего состава, мас, : На Я 0,8, RSNa

0,25; NaOH 3; остальное вода — при 100"C в течение 1, 2, 3, 5, 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом. 45

Термообработанный образец катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора сульфида натрия в реакторе и условиях по примеру 1. 50

Пример 4, Нетермообработанный образец катализатора состава, приведенного в примере 1, подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора Ма Я в реакторе и условиях по примеру 1.

Результаты испытаний по примерам 1-4 приведены в таблице.

Сравнение степени окисления Ма Я в присутствии термообработанного и нетермообработанного катализаторов за одно и то же время (30 мин) показывает, что активность термообработанных катализаторов значительно выше, чем активность нетермообработанного катализатора. Так, степень окисления Ма Я в присутствии термообработанного в течение одного часа катализатора в среде сернисто-щелочных стоков или в среде 0,6%-ного водного раствора КагЯгОз в течение 3 ч при 95100 С выше более чем в два раза степени окисления Ма Я в присутствии нетермообработанного катализатора, Из приведенной таблицы видно, что активность термообработан ного катал изатора зависит от щелочности среды, При термообработке катализатора в среде сернисто-щелочных стоков его активность достигается уже за 1 ч обработки (пример 3), а примерно та же степень активности катализатора при его обработке в среде

0,6 -ного водного раствора тиосульфата натрия достигается за 3 ч (пример 1), Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений путем смешения фталоцианина кобальта и/или его производного с полимером, нагревания смеси до температуры плавления полимера с последующим формованием, отл и ча ющий ся тем, чтоформованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100 С в течение 1-3 ч при перемешивании воздухом, 1685513

Пример

Вид испытуемого катализатора

54,9

33.3

55,9

33,1

33,2

58,5

58,0

55,6 57,8

58,5

Составитель Н. Кириллова

Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Редактор В. Данко

Заказ 3552 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Катализатор, термообработанный в

0,6 -ном растворе тиосульфата натрия при 95ОС

Катализатор, термообработанный в

0.6 -ном растворе тиосульфата натрия при 95 С

Катализатор, термообработанный в среде сернисто-щелочных стоков, при 100 С

Нетермообработанный катализато

Степень окисления NazS, отн. ф„в присутствии катализы о а, те мооб аботанного в течение воемени, ч