Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия



Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия
Катализатор для жидкофазного окисления сульфида натрия

Владельцы патента RU 2644779:

Ахмадуллин Ренат Маратович (RU)
Ахмадуллина Альфия Гариповна (RU)

Настоящее изобретение относится к катализатору жидкофазного окисления сульфида натрия в водной среде и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтяной, химической, кожевенной и других отраслях промышленности при обезвреживании сточных вод, содержащих неорганические сульфиды. Катализатор представляет собой углеводородный раствор пространственно-замещенных стильбенхинона (1) и/или дифенохинона (2) при объемном соотношении углеводородного раствора катализатора к окисляемой водной среде с сульфидными соединениями предпочтительно 1:(2-3). При этом в качестве углеводородного растворителя используется бензиновая, и/или керосиновая, и/или дизельная фракции, при следующем содержании компонентов, масс. %: пространственно-замещенные стильбенхинон и/или дифенохинон: 1÷25,0; углеводородный растворитель - остальное

где R1-4 - трет-бутил. Предлагаемый катализатор обладает более длительным сроком эксплуатации и не загрязняет окисляемые сточные воды. 1 табл., 1 пр.

 

Настоящее изобретение относится к производству катализаторов для жидкофазного окисления сульфида натрия. Изобретение может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтяной, химической, кожевенной и других отраслях промышленности при обезвреживании сточных вод, содержащих неорганические сульфиды.

Известны катализаторы окисления сернистых соединений на основе глиняного носителя с разными активными добавками. Например, катализатор для окисления сернистых соединений, содержащий в качестве каталитически активного компонента пиритный огарок (33-37% масс.), введенный в глиняную массу [1], или катализатор, содержащий в качестве активного компонента композицию пиритного огарка (10-15 мас.) с оксидом хрома(VI) 3-5; оксидом меди 5-10; оксидом ванадия(V) 3-5; нефтяным коксом 7-10; оксидом цинка 5-10 на глиняном носителе [2].

Недостатком указанных катализаторов является их низкая стабильность из-за использования в качестве носителя глины, подверженной щелочному гидролизу в процессе сероочистки газов и жидких нефтепродуктов, протекающих в щелочных средах.

Известен катализатор окисления сернистых соединений, содержащий в качестве активного компонента оксиды, и/или гидроксиды, и/или шпинели металлов переменной валентности на полимерном носителе - полиэтилене, полипропилене, полистироле или др. полимере, отличающийся дополнительным содержанием в нем модифицирующей добавки - органического основания, и/или гетерополикислоты, и/или углеродсодержащего материала при следующем содержании компонентов: активный компонент (15-50%), модифицирующая добавка (0.5-20%), носитель - остальное [3].

К недостаткам данного катализатора относится неэффективная форма их исполнения - в виде шарообразных гранул, значительно снижающая геометрическую поверхность и свободный объем катализатора, т.е. долю реакционного раствора в единице объема реактора, обуславливая увеличение объема очистных сооружений и размера капитальных и эксплуатационных затрат на проведение очистки. Он обладает невысокой активностью и селективностью.

Известен также способ жидкофазного окисления сернистых соединений в присутствии сульфата железа в качестве катализатора [4]. Общим недостатком предлагаемого способа является ограничение области его применения только для разбавленных растворов, низкая эффективность и сложность отделения осадка катализатора (сульфида и гидроксида железа) после окислительного обезвреживания стока.

Наиболее близким к заявляемому является гомогенный катализатор на основе фталоцианина с катионными аммониометильными заместителями choln-PcM и pymn-PcM, получаемый хлорметилированием фталоцианина кобальта или фталоцианина железа α,α'-дихлорметиловым эфиром и последующим взаимодействием хлорметилзамещенного производного с 2 (диметиламино) этанолом или пиридином, соответственно [5].

Недостатком этого катализатора является дефицитность и высокая стоимость его каталитически активного компонента, сложность синтеза катализатора и его непрерывное расходование в процессе окисления сульфид-гидросульфидных соединений в стоках из-за его растворимости в водной среде.

Цель изобретения - создание катализатора, исключающего его непрерывное расходование при окислении сульфида натрия в водной среде.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что в качестве катализатора для окисления сульфида натрия в водной среде используется углеводородный раствор каталитически активных компонентов - пространственно-замещенные стильбенхинон (1) и/или дифенохинон (2), не растворимые в водной среде.

где R1-4 - трет-бутил.

Отличительным признаком предлагаемого катализатора от прототипа является его состав, а именно: использование углеводородного раствора каталитически активных компонентов катализатора, в качестве которых используются пространственно-замещенный стильбенхинон и/или дифенохинон в количестве от 1 до 25,0% масс., не растворимые в водной среде, а в качестве углеводородного растворителя катализатора используется бензиновая, керосиновая или дизельная фракции.

Указанный отличительный признак предлагаемого катализатора определяет его новизну и изобретательский уровень в сравнении с известными катализаторами, так как использование углеводородного раствора пространственно-замещенных стильбенхинона и/или дифенохинона в качестве катализатора окисления сульфид-гидросульфидных соединений в водной среде в литературе не описано и позволяет получить катализатор окисления сульфидных соединений с более длительным сроком эксплуатации, не загрязняющий окисляемые сточные воды катализатором - солями металлов переменной валентности.

Объемное соотношение углеводородного раствора катализатора к окисляемой водной среде с сульфидными соединениями равно 1/1÷10.

Предлагаемый катализатор, растворимый в углеводородной фазе, не растворяется в водной среде и полностью отделяется от окисленного стока при отстаивании. Продуктом окисления сульфидных соединений в водной среде в присутствии предлагаемого катализатора является тиосульфат.

Исследуемый катализатор получен и испытан в лабораторных условиях. Ниже приведены примеры и результаты проведенных экспериментов.

Пример 1

Определенный объем водного раствора сульфида натрия и углеводородной фракции помещают в обогреваемый стеклянный реактор периодического действия объемом 75 мл и нагревают до заданной температуры. Затем сюда же помещают определенную навеску катализатора - пространственно-замещенные стильбенхинон и/или дифенохинон и интенсивно перемешивают смесь на магнитной мешалке в атмосфере кислорода. Об активности катализаторов судят по изменению остаточного содержания сульфидной серы во времени потенциометрическим титрованием окисляемого водного раствора сульфида натрия по ГОСТ 22985-90. Условия проведения испытаний катализаторов: температура - 90°С, время окисления - 60 мин, исходная концентрация сульфидной серы в окисляемом водном растворе сульфида натрия - 2,0% мас.

Из приведенных в табл. 1 данных видно, что предлагаемые катализаторы - пространственно-замещенные стильбенхинон и/или дифенохинон, проявляют высокую активность в реакции окисления сульфидной серы при их содержании в углеводороде от 1 до 25% масс.

Установлено, что предпочтительным является объемное соотношение углеводородного раствора катализатора к окисляемому стоку, равное 1:(2-3). (табл. 1, оп. 9).

Показано, что в качестве углеводородного растворителя катализатора могут быть использованы бензиновая, керосиновая или дизельная фракции.

Установлена возможность многократного использования предлагаемого катализатора (табл. 1, оп. 13) в процессе окисления водного раствора сульфида натрия, подтверждающая отсутствие его непрерывного расходования в процессе обезвреживания сточных вод.

*) катализатор от опыта №9 после его 10-ти кратного повторного применения для окисления сульфида натрия

Литература

1. Пат. 2089287 Российская Федерация, МКП 7 B01J 23/78, B01J 23/86, B01D 53/78, B01J 23/86, B01J 101:64. Катализатор окисления сернистых соединений / Кочеткова Р.П., Кочетков А.Ю., Панфилова И.В., Коваленко Н.А., Боровский В.М., Куимов СВ., Бабиков A.Ф., Яскин В.П., Ан Е.Д., Глазырин В.В., Зайкова P.M., Семилетко С.В., Шапкин С.В., Тихонов Г.П., заявитель и патентообладатель Частное индивидуальное научно производственное предприятие "Катализ". - №95113808/04. - Заявл. 01.08.1995, опубл. 10.09.1997.

2. Пат. 2059428 Российская Федерация, МКП7 B01J 23/86, B01J 103:40, B01J 103:20. Катализатор окисления сернистых соединений / Кочеткова Р.П., Кочетков А.Ю., Коваленко Н.А., Боровский В.М., Куимов С.В., Глазырин В.В., Зайкова P.M., Бабиков А.Ф., Яскин B.П., заявитель и патентообладатель Частное индивидуальное научно-производственное предприятие «Катализ». - №93029900/04. - Заявл. 17.06.1993, опубл. 10.05.1996.

3. Пат. 2255805 Российская Федерация, МКП7 B01J 23/70, B01J 23/94, B01D 53/86. Гетерогенный катализатор окисления неорганических и/или органических соединений на полимерном носителе / Кочеткова Р.П., Кочетков А.Ю., Коваленко Н.А., патентообладатель Кочетков А.Ю. - №2003105374/04. - Заявл. 25.02.2003, опубл. 10.07.2005.

4. Пат. 2425798 (Российская Федерация. МКП С01B 17/98, С01D 13/00. Способ жидкофазного окисления водного раствора гидросульфита натрия / Иванов Анатолий Михайлович, Агеева Екатерина Владимировна; Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" (КурскГТУ). - №2009144412/05, Заявл. 30.11.2009, опубл. 10.08.2011.

5. Пат. 2381066 (Российская Федерация, МКП B01J 23/745, B01J 23/75, C07D 487/22, C10G 27/10, С09В 47/00. Катализатор и способ окисления сульфида натрия / Ворожцов Г.Н, Егорова. О.Ю., Калия О.Л, Лукьянец Е.А. Патентообладатель(и): предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК"). - №2008141392/04. заявл. 21.10.2008, опубл. 10.02.2010.

Катализатор жидкофазного окисления сульфида натрия в водной среде, представляющий собой углеводородный раствор пространственно-замещенных стильбенхинона (1) и/или дифенохинона (2) при объемном соотношении углеводородного раствора катализатора к окисляемой водной среде с сульфидными соединениями предпочтительно 1:(2-3), где в качестве углеводородного растворителя используется бензиновая, и/или керосиновая, и/или дизельная фракции,

где R1-4 - трет-бутил, при следующем содержании компонентов, масс. %:

пространственно-замещенные стильбенхинон и/или дифенохинон: 1÷25,0; углеводородный растворитель – остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам очистки разнообразных углеводородных сред, в том числе жидкого углеводородного сырья, газообразных смесей углеводородов и т.п., от сероводорода и меркаптанов при отсутствии окислителя - кислорода воздуха.
Изобретение относится к очистке моторных топлив от серосодержащих соединений. Изобретение касается способа очистки моторных топлив, включающего экстракцию серосодержащих соединений из топлива в ионную жидкость, парциальное окисление экстрагированных серосодержащих соединений под действием катализатора в спиртово-щелочном растворе или в кислом водном растворе, отделение углеводородной фракции, регенерацию ионной жидкости.

Изобретение относится к способам снижения содержания сероводорода в асфальте. .
Изобретение относится к нефтехимии, в частности к переработке нефтяного сырья термическим крекингом с получением преимущественно дорожного битума, а также фракции светлых нефтепродуктов.
Изобретение относится к катализаторам окислительной очистки нефти и нефтяных дистиллятов, в частности топочного мазута, от меркаптанов и сероводорода и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к способу удаления меркаптанов, содержащихся в углеводородах, посредством окисления. .

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам дезодорирующей очистки нефтей и газоконденсатов и их смесей от сероводорода и меркаптанов, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.

Изобретение относится к способам очистки углеводородного сырья от серных соединений и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к способу очистки жидкого углеводородного сырья от сероорганических соединений, в том числе от трудноудаляемых серосодержащих гетероциклических соединений.

Изобретение относится к новым полипренилированным 1,4-бензохинонам формулы 1 или формулы 3 или полипренилированнам 1,4-гидрохинонам формулы 2 или формулы 4, или к их фармацевтически приемлемым солям, обладающим противораковой активностью .

Изобретение относится к области синтеза биологически активных веществ, в частности к синтезу изопреноидных производных 2,3,5-триметил-1,4-бензохинона, которые получают кислотно-катализируемой реакцией конденсации триметилгидрохинона с аллильными изопреноидными спиртами, с использованием в качестве катализатора цеолитсодержащего алюмосиликата "ЦСК-5".

Изобретение относится к хинонам, в частности к получению производных хинона-формулы: С(0)-С(СНзО)С(СНзО- С(0)-С(СНз), где И - (СИ уСН С(СН j)-CH j hCHj-CH C(CH3)-COOH, а п - целое число, равное 1-5, которые могут найти применение в качестве лечебного средства.

Изобретение относится к способу получения замещенных хинонов путем окисления алкилароматических соединений пероксидом водорода в присутствии катализатора в среде органического растворителя.

Изобретение относится к новому химически стабильному антиоксидантному соединению, содержащему липофильный катионный фрагмент, связанный соединяющим фрагментом с молекулой антиоксиданта, и анионный компонент для указанного катионного фрагмента, где антиоксидантное соединение представляет собой митохинон, выбранный из: 10-(6'-убихинонил)пропилтрифенилфосфония, 10-(6'-убихинонил)пентилтрифенилфосфония, 10-(6'-убихинонил)децилтрифенилфосфония и 10-(6'-убихинонил)пентадецилтрифенилфосфония, имеющий общую формулу I: или его хинольную форму, где R 1, R2 и R3 представляют собой СН 3, атом С в (С)n является насыщенным и n означает 3, 5, 10 или 15, Z означает анионный компонент, который выбирают из группы, состоящей из метансульфоната и этансульфоната.
Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть рекомендовано для концентрирования гидрохинона при аналитическом контроле сточных вод, поступающих на биологическую очистку.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к добавкам к пищевым продуктам, обладающим биоцидными свойствами. .

Изобретение относится к получению алкилзамещенных хинонов окислением алкилароматических соединений пероксидом водорода, в присутствии пористого аморфного титан-силикатного катализатора - аэрогеля или ксерогеля, с содержанием титана не менее 0,2 мас.%.

Изобретение относится к органическому синтезу, а именно к способу получения 2,3,6-триметилбензохинона (ТМБХ), являющегося полупродуктом в синтезе витамина Е, широко применяемого в медицинской практике и животноводстве.

Настоящее изобретение относится к катализатору жидкофазного окисления сульфида натрия в водной среде и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтяной, химической, кожевенной и других отраслях промышленности при обезвреживании сточных вод, содержащих неорганические сульфиды. Катализатор представляет собой углеводородный раствор пространственно-замещенных стильбенхинона иили дифенохинона при объемном соотношении углеводородного раствора катализатора к окисляемой водной среде с сульфидными соединениями предпочтительно 1:. При этом в качестве углеводородного растворителя используется бензиновая, иили керосиновая, иили дизельная фракции, при следующем содержании компонентов, масс. : пространственно-замещенные стильбенхинон иили дифенохинон: 1÷25,0; углеводородный растворитель - остальное где R1-4 - трет-бутил. Предлагаемый катализатор обладает более длительным сроком эксплуатации и не загрязняет окисляемые сточные воды. 1 табл., 1 пр.

Наверх