Авторское свидетельство № 1685513
А.С. N 1685513 СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
(21) 4794581/04
(22) 25.12.86
(46) 23.10.91. Бюл. № 39
(72) А.Г. Ахмадуллина, Б.н. Куницын, Г.М. Нургалеева, Н.М. Абрамова и Л.Н. Орлова
(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт углеводородного сырья
(53) 66.097.3 (088.8)
(56) Патент США № 33996123, кл. 252-426, 1968
Авторское свидетельство СССР № 1041142, кл. B 01 J 37/04, 1980
(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКСИСЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ
(57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для окисления сернистых соединений, например при обезвреживании сульфид- и меркаптансодержащих, водных или водно-щелочных растворов, используемых в химии и нефтехимии. Цель – повышение активности катализатора. Для этого фталоцианин кобальта и/или его производного смешивают с полимером, нагревают смесь до температуры плавления полимера и формуют. Затем формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций при 95-100°С в течение 1-3 ч и перемешивании воздухом. В этом случае полученный катализатор имеет более высокую активность, чем известный. Так, степень окисления Na2S в 2 раза выше, чем при использовании нетермообработанного катализатора. 1 табл.
Изобретение относится к способу получения гетерогенных фталоцианиновых катализаторов для окисления сернистых соединений, а именно обезвреживания сульфид- и/или меркаптидсодержащих водных или водно-щелочных растворов, и может быть использовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.
Цель изобретения – повышение активности катализатора для окисления сернистых соединений.
Катализатор получают, смешивая фталоцианин кобальта и/или его производное с полимером, нагревая смесь до температуры плавления полимера с последующим формованием и обработкой формованного катализатора при 95-100°С в течение 1-3 ч в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при перемешивании воздухом.
Пример 1
Катализатор состава, мас.%: фталоцианин кобальта 10, полиэтилен высокого давления до 100, готовят смешением компонентов, нагреванием до температуры плавления полиэтилена 110-130°С и формуют в виде гранул со средним эквивалентным диаметром 3 мм. Затем гранулы подвергают термообработке в 0,6 мас.% водном растворе тиосульфата натрия при 95°С в течение 1, 2, 3, 5 и 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом. Затем полученный катализатор испытывают в барботажном процессе окисления сернистых соединений.
Для этого 75 мл водного щелочного раствора сульфида натрия, содержащего 0,3 мас.% сульфида натрия в пересчете на серу и 3 мас.% едкого натра, окисляют кислородом воздуха в присутствии полученного катализатора. Окисление ведут в стеклянном реакторе периодического действия, диаметром 30 мм и высотой 350 мм, снабженном обратным холодильником, с контактным термометром с системой автоматического регулирования температуры, отводами для подачи кислорода и отбора пробы, перфорированной стеклянной перегородкой в нижней части реактора для диспергирования кислорода и удерживания гранулированного гетерогенного катализатора, при 40°С, атмосферном давлении, объемной скорости подачи кислорода 6000 ч-1 в течение 30 минут. При этом сульфид натрия окисляется в тиосульфат и в сульфат натрия в соотношении, равном примерно 4:1. Остаточное содержание сульфида натрия определяют потенциометрическим методом.
Пример 2
Катализатор получают, как в примере 1, но подвергают термообработке в среде по примеру 1 при 90°С в течение 5 и 8 ч.
Термообработанные образцы катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора сульфида натрия в реакторе и условиях по примеру 1.
Пример 3
Катализатор получают как в примере 1, но подвергают термообработке в среде реальных сернисто-щелочных стоков с установок газофракционирования и защелачивания прямогонных бензинов следующего состава, мас.%: Na2S 0,8, RSNa 0,25, NaOH 3, остальное вода при 100°С в течение 1, 2, 3, 5, 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом.
Термообработанный образец катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора сульфида натрия в реакторе и условиях по примеру 1.
Пример 4
Нетермообработанный образец катализатора состава, приведенного в примере 1, подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора Na2S в реакторе и условиях по примеру 1.
Результаты испытаний по примерам 1-4 приведены в таблице.
Сравнение степени окисления Na2S в присутствии термообработанного и нетермообработанного катализаторов за одно и то же время (30 мин) показывает, что активность термообработанных катализаторов значительно выше, чем активность нетермообработанного катализатора. Так, степень окисления Na2S в присутствии термообработанного в течение одного часа катализатора в среде сернисто-щелочных стоков или в среде 0,6%-ного водного раствора Na2S2O3 в течение 3 ч при 95-100°С выше более чем в два раза степени окисления Na2S в присутствии нетермообработанного катализатора.
Из приведенной таблицы видно, что активность термообработанного катализатора зависит от щелочной среды. При термообработке катализатора в среде сернисто-щелочных стоков его активность достигается уже за 1 ч обработки (пример 3), а примерно та же степень активности катализатора при его обработке в среде 0,6%-ного водного раствора тиосульфата натрия достигается за 5 ч (пример 1).
Формула изобретения
Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений путем смешения фталоцианина кобальта и/или его производного с полимером, нагревания смеси до температуры плавления полимера с последующим формованием, отличающийся тем, что формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100°С в течение 1-3 ч при перемешивании воздухом.
Таблица
