Способ регенерации 'калийванадийсульфатно- силикагелевого катализатора

 

О П И С„МРНМ-,ЕИ 3 О Б И!-т Е:и и я ,269! 49

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 12g, 11/10

Заявлено ЗОЛ т",1968 (№ 1237697/23-4) с присоединением заявки ¹

МПК В ОЦ ll/68

УДК 66.094.373 (088.8) Приоритет

Опубликовано 17,IV.1970. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 16ХП.1970

Комитет па делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Н. С. Муляева, H. Д. Русьянова, T. А. Алексеева, А. С. Костромин, Г. E. Власенко, И. Б. Евзельмаи и А. А. Кругликов

Восточный научно-исследовательский углехимический институт

Заявитель

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИ И КАЛ И ЙВАНАДИ ЙСУЛЬФАТНОС И КАГЕЛ ЕВОГО КАТАЛ ИЗАТОРА

8,71

855

G,35

Содержание серы после обработки, %

Продолжитель25 ность обработки, тас

Температура, сс

8,52

450

6,80

380

Известен способ регенерации калийванадийсульфатносиликагелевого катализатора для получения фталевого ангидрида окислением нафталина путем обработки катализатора горячим воздухом.

Известный способ регенерации позволяет удалять вещества, отложившиеся на поверхности катализатора.

Однако восстановить химический состав и первоначальную активность катализатора известный способ не позволяет.

С целью полного восстановления свойств катализатора воздух берут в смеси с двуокисью серы, и обработку его проводят при 430—

460 С.

Регенерацию катализатора можно производить смесью воздуха и двуокиси серы при концентрации последней от 0,5 до 20 об.

Предложенный способ регенерации обеспечивает восстановление химического состава катализатора и позволяет восстановить его активность до первоначальной величины.

Изучение состава катализатора после окисления на нем нафталина, содержащего примеси непредельных соединений и индола, показало, что явление дезактивации катализатора всегда связано с уменьшением содержания в нем серы.

Ниже приведено содержание серы в катализаторе (%) при окислении различных сортов нафталина во фталевый ангидрид: кристаллический дистиллированный кристаллический (с содержанием индола 0,5%) 7,83 дистиллированный (с содержанием индола 0,7%) прессованный (с содержанием индола 0,5%) 6,4 наработавший катализатор 9,52

Из этих данных следует, что при окис,тенин чистого нафталина содержание серы в кат»лизаторе составляет 8,5 — 8,7%, тогда как пр r окислении нафталина, содержащего примеси, количество серы в катализаторе снижается до

15 6 7%

При обработке отработанного катализатора смесью воздуха и двуокиси серы при различных температурах установлено, что при 450 С удается восстановить содержание серы до 9—

9,5%, т. е. до количества, содержащегося в неработавшем катализаторе (табл. 1).

Таблица 1

269149

Таблица 2

Выход фталевого апгид13,1да, вес, Нафталин

Катализатор

9i,4

Свежий

Дистиллированный

Дистиллированныйный (количество ипдола 0,7ОО)

ДистиллированI l l>I Й

59,3

68,0

Катализатор после окисления сырья, содержащего 0,7 ", индола

Регеиерированный катализатор

91,0

Дистиллированный

Составитель Т. Комова

Техред 3, Н. Тараненко Корректор Л, С. Веденеева

Редактор Н. Вирко

Заказ 188171 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр.

Сапунова, 2

В табл. 1 приведены условия и результаты регенерации катализатора обработкои смесью воздуха и двуокиси серы.

Проверка активности регенерированного катализатора на лабораторной проточной установке показала, что окисление нафталина на нем проходит с хорошими результатами (табл. 2).

При более высокой температуре (480—

500 С) соединение серы с ванадием, обусловливающее активность и избирательность катализатора по фталевому ангидриду, разлагается с выделением трехокиси серы и пятиокиси ванадия. Поэтому температура регенерации не должна превышать 4бО С.

Пример 1. Катализатор, дезактивированный окислением сырья, содержащего 0,7% индола, обрабатывают при 450 С смесью воздуха и двуокиси серы при скорости истока

0,02 л/мин в течение 1 час. Затем катализатор продувают воздухом еще 2 час.

Прп окислении дистиллированного нафталина на этом катализаторе при 385 С выход фталевого ангидрида 81 — 83 вес. в/,.

Пример 2. Дезактивированный катализатор обрабатывают при 450 С смесью воздуха и двуокиси серы при скорости подачи воздуха 2,6 л/нин и двуокиси серы 0,5 л/лин.

Продолжительность обработки 05 час. Затем катализатор продувают воздухом еще 2 час.

При окислении на полученном регенерированном катализаторе дистиллированного нафталина, не содержащего индол, выход фталевого ангидрида 91,0 вес. %.

Пример 3. Ванадийкалийсульфатносиликагелевый катализатор МД2ц, дезактивированный окислением дистиллированного нафталина, содержащего 0,7% индола, обрабатыва5

23

45 ют в том же металлическом реакторе смесью воздуха и двуокиси серы при скорости подачи воздуха 9,8 л/,иин и двуокиси серы 0,5 л/мин при температуре 430 С в течение 5 час. Затем катализатор продувают воздухом при скорости потока 4,5 л/гнин в течение 2 час при той же температуре.

После такой обработки окисляют дистиллированнь|й нафталин (температура реакции

385 С, нагрузка на катализатор 40 г/л катализатора в 1 час, соотношение нафталин: воздух 1: 2).

До обработки катализатора двуокисью серы с воздухом выход фталевого ангидрида составляет 75 вес. %.

После регенерации выход фталевого ангидрида 92 вес. %.

Окисление нафталина проводят в тех же условиях, что и регенерацию.

Пример 4. ВанадийкаmAcyльфатносиликагелевый катализатор МД2ц используют для окисления дистиллированного нафталина, содержащегG 0,3% индола, на проточной лабораторой установке.

Вначале выход фталевого ангидрида составляет 93 — 95 вес. %, затем QH постепенно снижается до 80 — 82 вес. %.

После этого катализатор в том же реакторе продувают смесью воздуха и двуокиси серы при скорости подачи воздуха 9,8 л/час и двуокиси серы 0,05 л/мин (0,5 об. %) при

4бО С в течение 12 час. Затем при той же скорости подачи и температуре катализатор продувают воздухом.

После такой обработки выход фталевого ангидрида при окислении дистиллированного нафталина, не содержащего индол, 89—

91 вес. %.

Таким образом, предложенный способ регенерации катализатора окисления нафталина во фталевый ангидрид путем обработки его смесью воздуха и двуокиси серы при высокой температуре позволяет восстановить химическую активность дезактивированного катализатора.

Предмет изобретения

Способ регенерации калийванадийсульфатносиликагелевого катализатора для получения фталевого ангидрида окислением нафталина путем обработки катализатора воздуха при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью наиболее полного восстановления активности катализатора, воздух берут в смеси с двуокисью серы, и обработку катализатора проводят при температуре 430 — 460 С.