f 53} УДК663. 632, .54(088.8) В.Ю. Захар>ов, В.Г. Юоин, О.b. Абр ов,. A.Ë, Гольдийов, Л.М. Боровнев, А.А. Гриднев 4 П.C. Крупин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНОГО РАСТВОРА

OT МЕТАНОЛА

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки водных растворов от мвтанола, например газового конденсата в производстве аммиака.

Известен способ очистки водного раствора от метанола, применяющийся для очистки газового конденсата в производстве аммиака и заключающийся в удалении метанола из конденсата путем отпарки. Отпарку метанола из газового конденсата проводят в отпарной колонне при 125-130о С и давлении 1,3 атм. Образующийся при этом отпарной газ направляют на сжигание в подогреватель природного газа (1).

Недостатком способа является низкая степень очистки (на уровне 80%).

Кроме того, необходимо проводить две операции вЂ” отпарку и сжигание, что усложняет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки водного раствора от метанола, включающий его испарение, контактирование паров с окисью меди при нагревании до 95-100 С и конденсацию. При этом метанол окисляется окисью меди, последняя восстанавливается. Периодически проводят регенерацию окиси меди путем нагрввани5 ее до 200 С в атмосфере кислорода(2) .

Недостатками этого способа являются низкая степень очистки водного раствора от метанола, а такжв сложность процесса очистки из-за необходимости периодической регенерации окиси меди. 1ель изобретения вЂ” повышение степени очистки и упрощение процвсса.

Поставленная цель достигается твм, что в способе очистки водного раствора от метанола, включающем его испа рение, контактирование патзов с окисью меди при нагревании и конденса- цию, контактирование осуществляют с окисью меди, промотированной окислами хрома, цинка и алюминия, в присутствии 3-12 об.% воздуха при

170-250 C.

Окись меди, промотированная окислами хрома, цинка и алюминия, обладает (применительно к процессу окисления метанола) более высокой каталитической активностью по стзавнению с обычной окисью меди. Поэтому использование окиси меди, промотированной

30 указанными добавками, позволяет повы939404

Пример, Опыты по очистке водного раствора от метанола проводят на проточной каталитической установке, В качестве водного раствора используют газовый конденсат, взятый в производстве аммиака. Содержание метанола в газовом конденсате 2540 мг/л.

Жидкий газовый конденсат подают в испаритель, представляющий собой обогреваемую кварцевую колбу. Сюда же подают воздух. Образующуюся парогазовую смесь направляют в обогреваемый вертикальный реактор, представляющий собой кварцевую трубку длиной 400 мм и диаметром 16 мм с пористой перегородкой, на которую помещен катализатор. В качестве катализатора используют окись меди, промотированную окислами хрома цинка и алюминия, в соотнощениях, укаэанМых в табл.1.

Т а б л и ц а 1

Компоненты, мас.

СиО Cr>0>

Катализатор

2 Э

ЕпО

1 14

3 55

4 100

Для сравнения ряд опытов проводят IIDII отсутствии или недостаточном > количестве воздуха в смеси, пои низкой температуре, а также с нвпромотированной окисью меди,(катализатор 4, табл. 1).

Конкретные условия и результаты опытов приведены в табл. 2

Т а б л и и а 2

oDa от метанола

Очистка водного раств

Содержание воз духа в паровоздуЬ н ой смеси, об.З

Температура контактирования, Оc

Время от начала опыта, ч

Остаточное содержание метанола в конденсате после очистки, кг/л

Степень очистки, Ъ

Катализатор

Опыт

200

1571

914

483

38,1

64,0

81,0

200 сить эФФективность очистки от метанола. Присутствие в реакционной смеси 3-12 об.Ъ воздуха обеспечивает возможность непрерывной работы реактора, так как в этом случае на требуется проведения специальных операций по регенерации катализатора, которые имеют место при работе по известному способу. Возможность перехода от периодического процесса по известному к непрерывному является упрощением 10 способа °

Способ осуществляется следующим образом.

Жидкий газовый конденсат подают в испаоитель, сюда же подают воэ- 15 дух. Образующуюся парогаэовую смесь ннправляют в обогреваемый вертикальный реактор с пористой перегородкой, на которую помещают катализатор. Чз реактора пары напоавляют в холодиль- 7д ник, где происходит их конденсация.

Пары из реактооа направляют в холодильник, где их конденсируют. .жидком конденсате хроматограФически определяют содержание метанола.

Объем загруженного катализатора во всех опытах 52 см, скорость подачи жидкого конденсата 75 мл/ч, что 45 соответствует 100 л/ч пара. Температуру контактирования и содержание воздуха в паровозду<чной смеси в ходе каждого опыта поддерживают постоянными. Контактирование ведут IIDH атмосФерном давлении.

939404

Продолжение табл. 2! Температура

Степень очистки

Остаточное содержание метанола в конденсате после очистки, кг/л

Время от начала опыта, ч

Содержание воздуха в паровоздушной смеси, об.Ъ

Катализатор

Опыт контактирования, Оc

99,2

Св.99,8

200

Менее 5

200

Св.99,8

51 0

59,6

200

1245

150

1052

160

185

92,7

170

180

92,9

180

97,5

Св.99,8

190

Менее 5

200

Св.99,8

250

Св.99,8

92,0

47,0

350

203

350

1350

350

2410

5,1

9,5

30,7

30,5

40,9

72,1

350

2300

200

1760

250

1703

250

1500

300

710

350

Иэ табл. 2 видно, что предлагаемый способ характеризуется высокой степенью очистки водного раствора от метанола 92,7-99,8Ь (опыты 3-9 и

12-16), причем процесс идет стабильно в течение длительного времени (опыты

4-5). Содержание промоторов в катали заторе можно менять в широких пределах (опыты 7-9 и табл. 1).

При температуре ниже 170 С степень очистки резко уменьшается (опыты

10-11). Повышение температуры выше

250 С не сопоовождается заметным увеличением степени очистки и ведет 60 лишь к росту энергетических затрат.

Использование же известного катализатора (непромотированной окиси меди) характеризуется низкой степенью очистки: при 250 C вЂ” 30%, при 350 С -65

73% (опыты 21-25). Низкая степень очистки наблюдается и пои содержании воздуха в паровоздушной смеси менее 3 об.Ъ (опыты 1-3). При отсутствии воздуха степень очистки со временем падает (опыты 17 и 18). В присутствии же 3-12 об.Ъ воздуха активность катализатора стабильна. Это позволяет исключить пвриодичес1кую регенерацию катализатора, т.е. упростить процесс очистки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки водных растворов от метанола и упростить процесс. Тем самым будет решена проблема обезвреживания газового конденсата в производстве аммиа ка и других метанолсодержаших сточ939404, Формула изобретения

Составитель А. Скороход

Редактор Ю. Ковач Техоед A. Ач Корректоо У. Пономаренко

Заказ 4580/33 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 иых вод, что способствует снижению загрязнения окружающей среды.

Способ очистки водного раствора.от метанола, включающий его испаоение, контактирование паров с окисью меди пои нагревании и конденсацию, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыиения степени очистки и упрощения процесса, контактирование осуществляют с окисью меди, промотированной окислами хрома, цинка и алюминия, в присутствии 3-12 об.Ъ воздуха при 170-250 С.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. УниФицированный агрегат производства аммиака AH-76. Технический проект. т. IV кн. 2, альбом 1, Ч., 1 HAII 1977е с. 108.

2. Авторское свидетельство СССР

М 480761, кл. С 12 q 3/12, 1973.