Способ получения катионита

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (S1) 4 С 08 J 5/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1, Н ABTCPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( (21) 3801215/23-05 (22) 15.10.84 (46) 15.09,86. Бюл. 144 34 (71) Институт химии нефти и природных солей АН КазССР (72) Н.К.Надиров, P.К.Каражигитова, Г.!OеШтайнерт и А.К.Нугманова (53) 661.183.123.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 566763, кл. С 08 J 5/20, 1975.

Авторское свидетельство СССР

1(р 659579, кл. С 08 G 8/20, 1976. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТА сульфированием смолистого продукта нефтепереработки при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости катионита и упрощения процесса,в качестве смолистого продукта нефтепереработки используют гудрон — остаточный продукт вакуумной перегонки мазутов следующего состава, мас.Х:

Асфальтены 3,1

Смолы 18,7

Масла 78,12

Карбены и карбоиды 0,08 и сульфирование проводят отработанной серной кислотой процесса алкилации бензинов прямой гонки следующего состава, мас.Х:

Моногидрат серной кислоты 84-86

Органические соедикения 5-7 Я

Вода Остальное сначала при 90-100 0 а течение 2-4ч Q) и массовом соотношении гудрона и кислоты, равном 1:(5-15), а затем при 250-280 С в течение 1-2 ч.

1 1

Изобретение относится к способам получения катионитов методом сульфирования. Катиониты, полученные этим способом, могут быть использованы в химической промышленности, для умягчения воды, а также для улучшения состава почв.

Целью изобретения являются повышение обменной емкости катионитов и упрощение способа.

Один из исходных продуктов — гудрон (остаточньгй продукт вакуумной перегонки мазутов) имеет следующий групповой состав, мас.%:

Асфальтены 3,1

Смолы 18,7

Масла 78,12

Карбены и карбоиды 0,08

Содержание серы в гудроне 0,440,45%, содержание солей 100-180 мг/л коксуемость 8,0-8,9 %, Отработанная серная кислота (жидкость черного цвета с сильным запахом двуокиси серы) является отходом производства процесса сернокислотнрго алкилирования бензинов прямой гонки и имеет следующий состав, мас.%:

Моногидрат серной кислоты 84-86

Органические соединения 5-7

Вода Остальное

Плотность кислоты при 20 С не ниже 1,65 г/см .

В состав органической массы отработанной серной кислоты входят следующие компоненты нейтрального, основного и кислого характера: углеводороды, нейтральные смолы, асфальтены, карбены и карбоиды, асфальтооксониевые соединения, нейтральные сернистые соединения, азотистые основания, нафтеновые (и жирные) кислоты, асфальтогеновые кислоты, кислые эфиры серной кислоты, сульфоновые кислоты.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную электромешалкой, тер257076 мометром и обратным холодильником помещенную в масляную баню, загружают

20 г гудрона и 100 r отработанной серной кислоты при соотношении гудрон: кислота 1:5. Смесь нагревают до 100 С и сульфируют в течение 4 ч при непрерывном перемешивании. ЗаТем смесь нагревают до 250 С и продолжают сульфировать 1 ч. Полученный

35 сульфопродукт охлаждают до комнатной температуры, промывают дистиллированной водой от избытка серной кислоты до нейтральной среды и сушат.

Выход сухого продукта 43,2 г (36% от веса исходных продуктов).

Высушенный сульфопродукт перевот дят в Н -форму и определяют статическую обменную емкость (СОЕ) катионита.

СОЕ по 0,1 N раствору NaOH равна

6,8 мг-экв/г.

Пример 2. В аналогичных условиях сульфируют 20 г гудрона

200 r отработанной серной кислоты при соотношении 1:10 при 100 С в течение 4 ч, а затем при 250 С в течение 1 ч.

Выход сульфопродуктов 88 r (40% от веса исходных продуктов).

СОЕ по 0,1 N раствору НаОН

7,00 мг-экв/г, Пример ы 3-16 Катионит полу чают аналогично примеру 1.

В таблице приведена характеристика катионита, полученного согласно примерам 1-16.

Как видно из таблицы наибольшей емкостью обладают катиониты, полученные согласно примерам 7 и 8.

Примеры 10-16 даны для сравнения.

В примерах 15 и 16 для сравнения в качестве сульфирующего агента была использована чистая 85%-ная и 96%ная серная кислота. Как видно из этих примеров, использование чистой серной кислоты в данных условиях нецелесообразно, так как выход продукта снижается до 10,1%, а обменная емкость до 4,24 мг-экв/г.!

257076

Коли- СоотноКоличество

ПродолжительСтатическая обменная емУУ, пп

Выход сухого шение чество продукта сырье: кислота ность гудро на, r кость, мг-экв/г процесса, ч

I II

1 20 100 1: 5 100 250

36 43,2

6,8

2 20 200 1: 10 100 250

7,00

40 88

3 10 100 1;10 100 280

7,00

81,6

1:15 100 250

51.

4 10 150

1: 10 95 250

5 10 100

40 44

1:10 100 250

8,00

6 10 100

100 1: 10 100 280

7, 10

100 1: 10 100 280

8 10

80 1: 8 100 250

6,82

37,5 33,75

9 10

10. 10 100 1:10 100 250

2„4

5,5

11 10 100 1: 10 100 200

3,2

21 23,1

6,48

31,.4 34,54

12 1О 100 1:10 100 240 отработан ной

Н Яо г

Температурный режим, С

39 9 43 89 8э00

39,6 43,56 6,88

40,1 44,11 8,02

40,2 44,22 8,04 э 076

Продолжение таблицц

РР Колипп чество

Выход сухого

Коли-. Соотночество шение

ПродолжительСтатическая обменная ем продукта гудро на, r

ыръе: ислота ность кость мг-экв/г процесса, ч

13 10 40

1 4 100 280

19,81 9,90 4,04

100 1: 10 100

100 1:10 100 280 (963-ная)

16 10

100 1: 10 100 280 (857-ная) 10,1 11,11 4,24

Составитель Г. Русских

Техред Л.Сердюкова Корректор M. Максимишинец

Редактор Л. Веселовская

Заказ 4880/19

Тираж 470

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мс сква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Г1роиэводстввпво-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

14 10

15 10 отработан ной

Н 80

Температурный режим, С

17,3 19 03 1,96

10,48 11,53 6,3