Способ получения сульфокатионитов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советсини

Сециаиистическни

Весну .и;,;с1е (1Ц 659579 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0204.76 (21) 2342062/23-05 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.

С 08 б 8/20

С 08 7 5/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий . (23) Приоритет (Бз) УЙ1 661. 183; .123.2 (088.8) Опубликовано 300479.Бюллетень № 16

Дата опубликования описаниЯ 300479 (72) Авторы изобретения

Г.Д.Ляхевич, П.И.Коротков и A.Ä.Ðóäêoâñêèé (71) Заявитель

Белорусский политехнический институт им.С.М.Кирова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКАТИОНИТОВ

Изобретение относится к способам получения сорбентов на основе продуктов нефтеперерабатывающих производств.

Известен способ получения сульфокатионитов путем сульфирования угольного термопластификата 20%-ным олеумом при температуре 90-100оC продолжительности 30-60 мин (1).

Однако в процессе по известному способу образуется взрывоопасная угольно-воздушная смесь, кроме того, отсутствует промышленное производство термопластификата.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сульфокатионитов, заключаю щийся в том, что остаток после извлечения сырого антрацена подвергают сульфированию и полученный продукт конденсируют с формальдегидом (2).

Недостатками такого способа являются : высокая токсичность исходного сырья, небольшие ресурсы его, необходимость применения токсичного, концерогенного и дефицитного разбавителя — антраценового масла, . а в связи с этим и дороговизна продукта. ЗС

Цель изобретения — удешевление продукта, улучшение условий труда и расширение сырьевой базы производства ионитов.

Это достигается предложенным способом получения сульфокатионита, состоящим в сульфировании экстракта селективной очистки масел, содержащего в качестве основных компонентов

75-90 масс.% ароматических и 8-20 масс.% парафино-нафтеновых соединений.

Технология способа заключается в том, что исходное органическое сырье сульфируют 96, 5%-ной серной кислотой из расчета 2, 5-1, 5 г/r экстракта при температуре 110-140 С в течение 50.80 мнн с последующим разбавлением, охлаждением до. 35-40РС и конденсацией.-полученных сульфокислот и формалина, отверждением при 95-98 С в о течение 2-2,5 ч, сушкой при 120-160 С и остаточном давлении 60-110 мм. рт.ст, термообработкой при 135-150 С в тео чение 2-3 ч, измельчением, промывкой, сушкой и рассевом полученного катионита.

Пример 1. В экстракт селективной очистки масел (образец 1, табл.1) вводят 96, 5%-ную серную кисло659579

Таблица1

I 1

По к аз ат ел и

1 2 3

О, 9507

1, 5401

0,9546 0,9614

1,5417 1,5511

267

276

280

303

320

408

395

506

486

490 кеке

348

Молекулярный вес

339

370

9,8

10,9

14,1

20,4

12,0

7,6 ароматические смолы

75,7

84,3

90,1

3,9

3,7

2,3 ту из расчета 2, 5 г/г экстракта, смесь выдерживают при температуре

140 С в течение 80 мин. Затем разбавляют 1 масс.ч. воды в расчете на

1 масс.ч. реакционной смеси, охлаждают до 40 С и постепенно вводят

37%-ный формалин в количестве 1,3 r/ã 5 сульфомассы.

Отверждение реакционной смеси проводят при 98 С в течение 2,5 ч.

Полученную массу сушат при 160 С в течение 2 ч при остаточном давлении 60 мм рт.ст., а затем термообрабатывают при 150оС в течение 3 ч.

Полученный катионит подвергают дроблению, промывают водой для удаления следов кислоты, сушат и рассеивают на фракции.

Полученный катионит представляет собой черные зерна неправильной формы.

Гранулометрический состав. фракции с размером зерен, мм Масс.Ъ

О, 25-0, 5 8

0,5-1,0 42

1s 0-1,25 35

1, 25-2, 0 15

Насыпной вес воздушно-сухого продукта, г/мл 0,71

Набухаемость в воде,Ъ 44 ао

Плотность р 4

2О

Показатель преломления П

Фракционный состав, С н.к.

10% выкипает при температур

50% выкипает при температуре

Вязкость кинематическая при

50 С, сст

Групповой состав соединений, % парафино-.нафтеновые

Статическая обменная емкость, мг экв/г по 0,1 н.раствору

КОН 314 по 0,1 н.раствору

СаС1д, 2,4

Динамическая обменая емкость, мг экв/г 440

П р и м .е р ы 2 и 3. Процесс осуществляют по примеру 1.

Физико-химическая характеристика экстрактов селективной очистки масел, используемых в синтезе катионитов по предложенному способу (примеры 1-3) представлена в табл.1.

Условия процесса и свойства полученных катионитов сведены в табл.2.

Как следует из представленных данных, по предложенному способу получают сульфокатионит с высокими обменными свойствами. Он может работать в кислой и щелочной средах, а поэтому может использоваться для удаления катионов как в кислой, так и в щелочной среде.

Исходное сырье не токсично, не канцерогенно, что существенно улучшает условия и безопасность работающих.

Экстракт селективной очистки, многотоннажно производимый на нефтеперерабатывающих заводах, не дефицитен. бразцы экстрактов селективой очистки масел по примеру

659579

Таблица 2

Пример

Условия процесса и свойства катионитов

1 2

Условия процесса

I. Сульфирование

Удельный расход серной кислоты, r/ã экстракта

1,5

2,0

96,5

96,5

Концентрация серной кислоты, Ъ

Температура, С

120

110

Время, мин

60

Разбавление водой, масс. ч °, на 1 масс.ч. реакционной смеси

0,8

0,5

II. Конденсация

Удельный расход формалина, г/г сульфомассы

1,2

37

Концентрация формалина, Ъ

Температура, С о при введении формалина

35 отверждения

95

120

140 сушки

135

150

2,0

2,0

2,0

1,0 сушки термообработки

2,0

2,5

Качество сульфокатионита .Внешний вид

Черные зерна неправильной формы состав, масс.Ъ, зерен, мм

Насыпной вес воздушно-сухого продук та, г/мл

0,73 0,79

43 46

Набухаемость в воде, Ъ

Статическая обменная мг!экв/г по О 1 н.раствору по 0,1 н.раствору емкость, 3,6

КОН

Са 2,5

4,7

3,9

Динамическая обменная емкость, мг зкв/г

4,. 55 термообработки

Время, ч отверждения

Гранулометрический фракций с размером

0,25 — 0,5

0 5 — 1,0

1,0 — 1,25

1,25 — 2,0

35

Черные зерна неправильной формы

35

7 659579 8

Формула изобретения селективной очистки масел, содержащий в качестве основных компонентов

Способ получения сульфокатиони- в 75-90 масс.Ъ ароматических и 8тов путем сульфирования органичес- t 20 масс.Ъ парафино-нафтеновых соеких соединений и последующей кон- динений. денсации с альдегидом, о т л и ч а ю- Источники информации, принятые шийся тем, что, с целью уде- во внимание при экмпертизе шевления продукта, улучшения усло- 1. Авторское свидетельство СССР вий труда и расшйрения сырьевой Р 228939, кл. С 01 В 31/16, 1968. базы ионитов, в качестве органичес- 2. Авторское свидетельство СССР ких соединений используют. экстракт 9 395325, кл. С 01 В 31/16, 1973.

Составитель Г.Русских

Техред Э . ЧУжик Корректор И.Ряшк о

Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор Т.Никольская

Заказ 2116/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4