Способ термического разложения отработанной серной кислоты

 

O ll N C A H N R

Colo 3 Соввтскнк

Соцналнстнческнк

Реснублнн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (в! ) Даяолннтельное к авт. сввп-ву(22) Заявлено 02 04. 81 (21)3268556/23-26 с ярнсоеднненнем заявкн М (23) Прнорнтет (5l )NL- Кл.

С 01 В 17/92

Гевуазрстаеяяыз «евивт

CCCP ю ааааа язвбратвяяя я втврмткй (ЗЗ) УДК 66-1.25 (088.8) .

Онублнковано 07. 02. 83. Бюллетень М 5

Дата ояублнковання оянсання 07.02 .83

А.Г.Хлуденев, Б.Е.Венфельд, Е.A.Åðèàêîâ, И.В.Красильников, Б.Т.Васильев, В.С.Сущее,.

В.И.Якушев, В.И.Перфильев, E.È.Äoáêèíà и-С;И.Кузнецова

/ (72) Авторы, взобретсння (71) Заявнтель

Пермский политехнический институт (54) СПОСОБ ТЕРИИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ

ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к спосо бам переработки отработанной серной кислоты (OCK) и может быть ис-пользовано для разложения отработайной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси ароматического ряда, например, для разложения сернокислотных отходов произ"водства метилового эфира бенэосульфокислоты.

Известен способ регенерации разбавленной водой и загрязненной органическими и механическими примеоями серной кислоты, заключающийся. в том, что водный раствор кислоты распыляют в испарительную часть аппарата, в которой находится в псевдоожиженном состоянии нагретый до 52 С кварцевый песок (или иной . кислотоупорный материал). В отпарной части установки происходит отдувка серной кислоты водяным паром, а- в сепарационном устройстве

2 песок отделяется от пыли и дымовых газов (I).

К недостаткам этого способа относятся многаступенчатость процесса, .затруднения, связанные сцирку-. ляцией песка в установке, а также неполное окисление органических при месей, <о

Наиболее близким по технической. сущности к,.предлагаемому изобретение является способ термического разложения отработанной серной кислоты, содержащей неррганические и органические примесМув." чавтностц кис лые фракции дегтя, включающий испарение кислоты и окисление ее органи ческих примесей кислородом воздуха в псевдоожиженном слое при 680щ 750 С. Образующийся печной газ перерабатывают на серную кислоту по обычной схеме, включающей окисление сернистого айгидрида на ваналиевом катализаторе и получение

3 99440 сецной кислоты иэ серного ангидрида1. 2j.

При разложении по этому способу . отработанной серной кислоты содер1 жащей углеводородные примеси ароматического ряда, например, бенэоло сульфокислоту, не достигается их полное окисление. Это связано с тем, что при испарении кислоты протекает интенсивное коксование содержащихся в ней углеводородных примесей, а высокая степень выгорания кокса достигается лишь при эначительнск.более высоких температурах. Наличие в печных газах несгоревших частиц кокса приводит к отложению их в коммуникациях и аппаратах, препятствует нормальной ра1боте контактного аппарата и требует установки специальных очистных устройств, Целью изобретения является повышенйе степени окисления углеводородных примесейаароматического. ряда, например, бензолсульфокисло.ты.

0оставленная цель достигается тем, что в способе термического оазложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси, включающем испарение ее и окисление углеводородных приме»

--сей кислородом воздуха в псевдоожиженном слое, исходную кислоту испаряют при 530-610 С, а окисление образующихся при этом паров смолы ве „. З дут при 610-670 С в псевдоожиженном слое катализатора, обладающего актив ностью по отношению кпарам смолы.

В качестве катализатора используют окислы железа или хрома. . 40

При испарении в указанных уоловиях отработанной серной кислоты, со" держащей углеводородные примеси аро" матического ряда, происходит образо ., вание паров смолы щрезультате реакций конденсации и уплотнения углеводородной части ОСК. Испарение кисо лоты при температурах ниже 610 С препятствует протеканию дальнейшего пиролиэа смолы с образованием трудно © окисляемого кокса. Нижний предел температуры испарения (5304 С) обус.ловлен необходимостью обеспечения ав тотермичнрго протекания последующего окисления паров смолы. Окисление паров смолы проводят в осевдоожиженном слое катализатьрра в ин= тервале температур 610-670 С, благо1 4 даря чему достигается достаточно полное выгорание углеводородных примесей, содержащихся в кислоте.

Пример 1. В кварцевый реактор, имеющий последовательно расположенные зоны испарения я окисления, помещают катализатор на основе FegOg и приводят его в псевдоожиженное состояние эа счет пропускания воздуха. В слой катализатора,находящийся в зоне испарения, подают отработанную серную кислоту, содержащую 66 мас.3 моногидрата, 10 мас.3 бензосульфокислоты и 24 мас. воды.

На выходе из реактора располагают систему конценсации. Содержание органических примесей в-исходной кислота и конденсате определяют бихроматным и весовым методами. В составе продуктов разложения кислород, азот и двуокись углерода определяют хроматографически; сернистый ангидрид — иодометрйческим методом, серный ангидрид и воду - титрованием щелочью образовавшегося конденсата=.

Температура в зоне испарения кислоты составляет 530 С, в зоне окис ления 610 С. Условное время контактирования (при нормальных условиях) равно 0,34 с. В газе и конденсате механические приме и отсутствуют.

Степень окисления органических примесей составляет 95,63. Состав газовой фазы на выходе из реактора, мас

9,4 SOg, 14,2 Н2 О; 5 3 СО ; 51,4 И

14 6 О ; 5,1 SOg, 0 р и м е р 2. Опыт проводят ури температуре в зоне испарения 610 С, прочие условия аналогичны опыту 1, Степень окисления органических примесей -95,34,механические примеси не обнаружены. Состав газовой фазы на выходе из реактора, мас..3:

9,3 SOa, 14,2 Нр.О; .5,3 СО ; 51 4 N

14,6 О,; S,,2 О .

Пример 3. При температуре в зоне испарения 535оС, в зоне окисления 670оС и условном времени контактирования 0,98 с степень окисления органических примесей равна 99<53, меяанические прмесй отсутствуют. Катализатор и исходная кислота - те же, что и в примере 1. Состав газовой базы на выходе из реактора„ мас .Ф:

9,2 SO, 14,5 Н О; 5,5 СО; 51,3 Н ;

14 О, 5,6 SOq.

Пример 4. В опыте используют катализатор на основе Cr О . Температура в зоне испарения кислоты состаФормула изобретения

Способ термического разложе" ния отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси, включающий испарение ее и окисле- . ние углеводородных примесей кив ь лородом воздуха в псевдоожиженном слое, отличающийся тем, что, с целью повышения степени окисления углеводородных примесей ароматического ряда, исходную кислоту испаряют при 530-610 С, а окисление образующихся при этом паров смолы ведут при 610-670 С в псевдоожиженном слое катализатора, обладающего активностью по отношению к парам смолы.

2: Способ по п. 1, о т лни ч а юшийся тем, что в качестве катализатора используют окислы железа или хрома, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР и 1)2201, кл. С 01 В 17/90, 1957 °

2. Патент Японии М 49-38998, кл. С 01 В 17/92. 1974.

Составитель А. Хлуденев

Редактор Е.Зубиетова Техред м, Тепер. Корректор Е. Рошко

Заказ 734/12 Тираж 469 Подписное

ВйИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9944 вляет 535 С, в зоне окисления 610 С.

Условное время контактирования равно

0,5 с. Исходная кислота та же, что и. в примере 1. В газе и конденсате механические примеси отсутствуют. Сте" пень окисления органических приме" сей .составляет 97,М. Состав газовой

Фазы на выходе из реактора, мас. Ф:

9,7 Sg j 13,8 И О; 5,3 СОэ1 51,4 М ;

Пример 5. Опыт проводят при температуре в зоне испарения 610 С и условном времени контактирования

0,73 с, прочие условия аналогичны примеру 4. Степень окисления органических примесей составляет 98,53.

В газе и конденсате . механические примеси не обнаружены. Состав газовой

Фазы на выходе из реактора, мас ..3:

9,6 ЯОз, 13,9 И, 0; 5,4 СО, 51,4 Н;

14,8 О, 5,2 SO . Пример 6. При температуре в зоне испарения 530 С, в зоне окис.ления 670 С и условном времени контактирования 1,02 с степень окисления 2s органических примесей составляет

99,84, механические принеси отсутствуют. Катализатор и исходная кислота те же, что и в "примере 1. Совтав газовой фазы на выходе из реактора, щ масс. 4: 9,2 SO ; 14,5 И О ; 5,6 СО

51,3 и ;. 14 О ; 5,6 SO<.

Использование предлагаемого способа термического разложения отработанной верной кислоты обеспечивает высокую степень окисления углеводо:.родных примесей ароматического ряда

01 6 при более низких температурах по сравнению с прототипом, что.дает возжожность снизить энергозатраты на проведение процесса. Полученный техн нологический газ не содержит иеханических и органических примесей и может быть переработан на серную кислоту известными способами.