Катализатор для окисления сернистых соединений в воднощелочной среде

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности катализаторам для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде. В качестве катализатора для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде применяют углеродный волокнистый материал в виде ткани или жгута. Применение предлагаемого катализатора для жидкофазного окисления сернистых соединений в сравнении с гетерогенным фталоцианиновым катализатором позволяет повысить степень конверсии сернистых соединений в процессе окисления их в водно-щелочной среде. 1 табл.

ССИИ СОВЕ3 СНИХ

Ц

РЕСГЮБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

rW ГННТ ССО (21) 4289610/04 (22) 27.07.87 (46) 30.08.91. Бюл. Р 32 (71) Всесоюзный научно-исследоьа;ельс-, кий институт углеводородного сырья (72) А.M. Маэгарон, А.Ф. Вильданов, В.А. Фомин, И,A. Архиреена, А.И. Фахриен, С.А. Борисенкона, В.Г, Морозов, Б.И. Итин и Т.И. Комлева (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент СССР 1 609457, кл. В 01 .1 21/18, опублик. 1971.

Патент СИА Р 3396123, кл. 252-426, опублик. 1968.

Авторское свидетельство СССР

11 1041142, кл. В 01 J 37/04, 1983.

Изобретение относится к гетерогенным катализаторам для жидкофазного окисления сернистых соединений и может быть использовано в газои нефтеперерабатывающей, химической целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности при регенерации сернисто-щелочных растворов в процессе очистки углеводородного сырья от меркаптанов и сероводорода, обез:вреживании сернисто-щелочных стоков, технологических конденсатов и дру> гих токсичных серусодержащих сточных вод

Целью изобретения является повывенке активности катализатора за Счет использования углеродного волокнистого материала в виде ткани или жгута в качестве катализатора для окисле

„„Я0„„1466055 А 1 (51)5 В 01 J 21/18, С 02 F 1/74

2 (54 j КАТАЛИЗАТОР Л,ЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТ1 1Х СОЕРК1ЕНИ11 В ВОЛНО-1 1ЕЛОЧНОЙ

Г il nF (57) Применение углеродного нолокнистого материала н виде ткани или жгута н качестве катализатора для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде. ния сернистых соединений н водно-щелочной среде.

П р н м е р 1. 50 мл щелочного раствора сульфида натрия, обраэующе- ОР гося после очистки пропановой фрак- ф 1 ции от серонодорода, состава, мас.X: фф сульфид натрия 1,05 (в пересчете на (", ) серу), едкий натр 5 и вода остальное (д кислородом н присутствии 1,86 r yr- (д леродного волокнистого материала, изготовленного в виде ткани или жгута (см.табл.), в барботажном реак- ., торе периодического действия. Послед. ний представляет собой стеклянный ыЬ цилиндрический сосуд емкостью . 200 мл, снабженный обратным холодильником, системой обогрева и автомати: ческого регулирования температуры,,пористой пластинкой иэ фильтра Иот1466955

Продолжение таблицы

Содержание сульФидпой серы в

Степень конКатализатор щелочном растворе, час.Х до окисления после окисленисульФнда натPBR

10

15 термопласт лч ны и п ол имер остальное (прототип) 1,05

0,580 44,8

Сте- З" пень конСодержание сульФидной серы в щелочном растворе, мас.,Х версии суль- 85 фида до окис-. ления по ле окис.:. е ния рия,, „19

Графитовая ткань ТГИ2N (no ТУ

48-20-19-77) Of,007

Угл ер од на я ткань УТИ-8 (по ТУ 4820-17-77) 75,2 0

О,, 260

Углеродный жгут ВИВ

I, ïo ТУ 4820-98-8 2) О, 206 80,4

Фталоцианин кобальта и/или его производное

3-20 мас.Х, та; в нижней части реактора и металли; ческой сеткой из нержавеющей стали в верхней части реактора для удерживания гетерогенного каTBJIH3ciTopB„

Окисление сульфида натрия ведут лро,д вкой кислородом со скоростью

2„5 л/мин в течение 60 мин при 50 С .и атмосферном давлении„ При этом ауль@ид натрия окисляется в тиосульфат и сульфат натрия в соотношении

4:1. Для оценки каталитической активнбсти предлагB.емого катализатора оп р<1целяют содержание сульфидной серы

В исходном щелочном pBGTBopi и Пес л окончания опыта методом потенцио= метрического титрования по ГОСТ

22,985-78 °

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Здесь же для сравнения приведены результаты окисления сульфида натряяя в идеитичных условиях, но в при,сутствии известного катализатора н 25

I вйде гранул в таком же количестве, (1I,86 z).

Пример 2. В реакторе периодического действия по примеру 1 окисляют модельный щелочной раствор этилмеркаптида натрия, аналогичный по составу насыщенному щелочному раствору c i":.тановки очистки ИФ ТУ от меркаптанов,„ состава мас.7: едкий натр

15; этилмеркаптиц í"ò.,ðèÿ 0,50 (в пересчете на серу) и вода остальное.

Окисление этилмеркаптида ведут продувкой кислородом со скоростью 4 л/мин в течение 50 мин при 40 С и атмосферном давлении в присутствии 2,7 г графитовой ткани ТП1-2И. Содержание меркаптидной серы н растворе определяют потенциометрически по ГОСТ 2298578. В процессе окисления меркаптид натрия превращается в диэтилдисульФнд; не растворимый в щелочном растворе. При этом происходит регенерация отработанного меркаптидсодержащего щелочного раствора.

Анализ регенерироьанного щелочного раствора по ГОСТ 22985-78 показал, что остаточное содержание меркаптидной серы в растворе составляет 0,0006 мас.Х. При этом степень конверсии этилмеркаптида составляет

99„97.

Сравнительный эксперимент по окислению этилмеркаптида натрия в том же растворе в идентичных условиях показал, что в присутствии известного ка-! тализатора в виде гранул в таком же количестве (2, 7 r) остаточное содержание меркаптндной серы составляет

0,128 мас.X. При этом степень конвер66055

Составитель В. Теплякова

Редактор Т. Клюкина Техред М.Дидык Корректор Л. Латай

Заказ 3444 Тираж 342 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

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

14 сии этилмеркаптида натрия составляет

74,4Х.

П р и и е р 3. В условиях примера

1 в присутствии графитовой ткани

ТГН-2И (1,86 г) окисляют модельный щелочной раствор сульфида и этилмеркаптида натрия, аналогичный по составу отработанному щелочному раствору с установки очистки r.ðîïàí-бутановой фракции от сероводорода и меркаптанов состава, мас.Х: едкий натр 5; сульфидная сера 1,05; меркаптипная сера 1,05 и вода остальное.

Анализ окисленного щелочногo р8сТ вора по ГОСТ 22985-78 показал, что остаточное содержание сульфндной и меркаптидной серы в ряс вope составляет соответственно 0,102 и

0,0001 мас.Ж„ При =- òам "те". ен;. конверсии сульфида и меркаптида н;..-,ня составляет соответственно 90„3

99 99Х

Сравнительный эксперимент по совместному окислению сульфида и этилиеркаптида натрия в том же расгворе в идентичных условиях показал,. что в лрисутствии известного ката-. лизатора в виде гранул в таком же количестве (1„86 r) остаточное содержанке сульфидной и меркаптидной серы составл зет соответственно

0,665 и 0,408 мг .7,. При этом степень конверсии сумьфида и меркаптида натрия -.ucòåâëÿåò соответственнс 36,7 н 61,17.

Из привсденнь:х в таблице и примерах 2 и 3 экспериментальных данных видно, что предлагаемый катализатор в сравнении с известным обладает более высокой каталити15 ческой активностью в процессе жндкофазного окисления сернистых соединений и обеспечивает значительно более высокую степень их конверсии.

Грк этом степень конверсии сульфида

20 натрия повышается с 36,7-44„8 до

75, 2-99, ЗХ, меркаптида на трия - с

61,1-74,4 до 99,97., т.е. применение в качестве катализатора у леродного волокнистого материала в виде тка25 ни или жгута позволяет повысить степень конверсии сернистых соединений в 1,3-2,2 разя и за счет этого получить зкономический эффект.