Способ очистки вентвыбросов от низкомолекулярных меркаптанов

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ( 1) 01559 А я)5 В 01 053 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬС К РС КОМУ тельский(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЕНТВЫБРНИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕРКАП Изобретение относится к области,адсорбционно-каталитической очистки вентвыбросов от низкоколекуля рных меркаптанов и может быть использовано в химической, нефтехимической, бумажной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является сохранение высокой степени очистки вентвыбросов от меркаптанов при длительном использовании гетерогенного фталоцианинового катализатора,Согласно изобретения. поставленная цель достигается описанным способом очистки вентвыбросов от меркаптанов путем пропускания их через гетерогенной фталоцианиновый катализатор, в котором в качестве последнего используют производные фталоцианина кобальта, нанесенные на(57) Использование: в химической, нефтехимической, бумажной и др. отраслях промышленности. Сущность изобретения: с целью сохранения высокой степени очистки при длительном использовании катализатора, в качестве катализатора используют производные фталоцианина кобальта, нанесенные в количестве 0,012-0,034 мас. на алюминат кальция. В качестве производных фталоцианина кобальта используют соединения, выбранные из группы: дисульфофталоцианин кобальта глицинфотосульфамоилфталоцианин кобальта, й-бензилглицинсульфамоилфталоцианин кобальта. 1 з,п,ф-лы, 1 табл. алюминат кальция в количестве от 0,012 до 0,034 масс, ОПри этом в качестве производных фта- ф лоцианина кобальта используют дисуль- (Я фофталоцианин кобальта (ДСФК), (Л глицинфотосульфамоилфталоцианин ко- . с 0 бальта (ГФСФК) и й-бензилглицинсульфамоилфталоцианин кобальта (БГСФК), ГФСФК - условное наименование татрабисМ-п-оксифенилглицин (сульфамоил ф фталоцианина кобальта.Отличительными признаками предлагаемого способа являются использование в качестве катализатора производных фталоцианина кобальта, нанесенных на алюминат кальция в количестве от 0,012 до 0,034 мас.0 и использование указанных выше производных кобальта, 1801559Предлагаемые к использованию перечисленные выше производные фталоцианина кобальта являются наиболее активными в реакциях окисления низкомолекулярных меркаптанов кислородом воздуха и поэтому их применение в указанных катализаторах требует минимального содержания, что по 55 Указанные отличительные признакипредлагаемого способа определяют его существенные отличия в сравнении с известными способами аналогичного назначения,так как применение алюмината кальция с 5нанесенными производными фталоцианинакобальта в качестве гетерогенного катализатора для процессов очистки вентвыбросов от меркаптанов в литературе не описанои позволяет сохранить высокую степень 10очистки вентвыбросов от меркаптанов придлительном использовании гетерогенногофталоцианинового катализатора.Предлагаемое содержание производ-.ных фталоцианина кобальта на алюминате 15кальция является необходимым и достаточным, так как при содержании ниже 0,012мас,% не достигается требуемая степеньочистки вентвыбросов от меркаптанов придлительном использовании катализатора 20(свыше 15 ч) на уровне прототипа (опыт 4), аувеличение содержания выше 0,034 мас.не приводит к более высокой степени очистки вентвыбросов от меркаптанов при длительном использовании катализатора 25(свыше 15 ч) в сравнении с катализаторами,содержащими производные фталоцианинакобальта в количестве от 0,012 до 0,034мас% (опыт 5).Предлагаемый к использованию в качестве компонента катализатора алюминаткальция относится к группе синтетическихцементов, характеризуется высокой механической прочностью(300-500 кг/см ) и 2 оаз 2витой поверхностью (100-200 м /г). 35Благодаря наличию в составе алюминатакальция окислов кальция (- 11,00 ), он является неорганическим основанием с необходимой силой основности по отношению кмеркаптанам в реакции их окисления кислородом воздуха в присутствии фталоцианинакобальта. В то же время алюминат кальция,как неорганическое основание, не вступаетв реакцию с диоксидом углерода при очистке вентвыбросов, Указанные положительные свойства алюмината кальция при егоиспользовании в составе гетерогенного.фталоцианинового катализатора для очистки вентвыбросов от меркаптанов позволяетобеспечить и сохранить высокую степень 50очистки при длительном использовании указанного катализатора,зволяет снизить затраты на катализатор и процесс в целом.Предлагаемый способ апробирован в лабораторных условиях на примерах очистки воздуха от метил- и этилмеркаптана, моделирующим вентвыбросы.П р и м е р 1. Очистку воздуха от метилмеркаптана проводят на лабораторной установке с реактором, представляющем собой стеклянную колонку диаметром 32 мм и высотой 300 мм, В средней части этого реактора закрепляют слой предварительно приготовленного гетерогенного фталоцианинового катализатора в количестве 60 г,Приготовление фталоцианинового катализатора осуществляют следующим образом. В 110 мл 2 -ного раствора едкого натра растворяют 0;048 г глицинфотосульфамоилфталоцианина кобальта(ГФСФК) и в этот раствор помещают 60 г алюмината кальция на 3 часа с периодическим перемешиванием, После нанесения катализатора тщательно отмывают от следов едкого натра дистиллированной водой и сушат на воздухе. Приготовленный таким образом гетерогенный катализатор содержит 0,034 мас. /О ГФСК на алюминате кальция, Аналогичным образом готовят гетерогенные катализаторы составом, приведенных в таблице,В верхнюю часть реактора при атмосферном давлением, температуре 25 С и обьемной скорости 1,1 л/мин подают воздух с содержанием метилмеркаптана в количестве 9 мг/м или 1440 мг/м . В реакторе проз зисходит адсорбция метилмеркаптана и кислорода воздуха и их взаимодействие с образованием диметилдисульфида и воды. Образовавшиеся диметилдисульфид и реакционная вода вместе с очищенным от метилмеркаптана воздухом выводятся с низа реактора, Подвергаемый очистке и очищенный от металмеркаптана воздух анализируют на содержании металмеркаптана и диметилдисульфида методом газовой хроматографии на приборах "Цвет," и "ЛХММД", Результаты экспериментов представлены в таблице,П р и м е р 2. Очистку воздуха от этилмеркаптана проводят на лабораторной установке с использованием катализаторов, приготовленных по примеру 1. В верхнюю часть реактора при атмосферном давлении, температуре 30 С и объемной скорости 1,1 л/мин подают воздух с содержанием этилмеркаптана в количестве 960 мг/м, В реакторе происходит адсорбция этилмеркаптана и кислорода возуха и их взаимодействие на поверхности катализатора с образованием диэтилдисульфида и воды. Образовавшиеся диэтилдисульфид и реакционная вода вмеНаименова ние меркап тана и его исходное и н содержаие в воздухе,мг/м 9,7 осул ьфамоил-фталоцианин тилме аптан Глицинфоткобальта,034кальция - ос 99,83 ост 88 ное сте с очищенным от этилмеркаптана воздухом выводятся с низа реактора. Подвергаемый очистке и очищенный от этилмеркаптана воздух анализируют на содержание этилмеркаптана и диэтилдисуль фида методом газовой хроматографии на приборах "Цвет" и "ЛХММД", Результаты экспериментов представлены в таблице, Здесь же для сравнения приведены также результаты по очистке воздуха от 10 этилмеркаптана в описанных выше условиях с использованием известного катализатора.Из приведенных в таблице данных видно, что использование в предлагаемом спо собе в качестве катализатора производных фталоцианина кобальта, нанесенных на алюминат кальция в количестве от 0,012 до 0,034 мас.% позволяет обеспечить высокую степень очистки воздуха от низкомолеку лярных меркаптанов как при малом (4,ч), так и при длительном (16 ч) их использовании,Из данных этой таблицы видно, что использование предлагаемого катализатора (опыт 10) в сравнении с известным (опыт 11) 25 позволяет сохранить более высокую степень очистки воздуха от этилмеркаптана при длительном (16 ч) его использовании,П р и м е р 3, Очистку вентвыбросов производства метионина Волжского завода 30 органического синтеза от метилмеркаптана проводят на пилотной установке с реактором, представляющем собой стальную трубу диаметром 66 мм и высотой 900 мм. В реакторе закрепляют слой гетерогенного 35 катализатора, содержащего 0,03 мас.% глицинсульфамоилфталоцианина кобальта (ГФСФК) на алюминатекальция в количестве 2,5 кг, В верхнюю часть реактора при температуре окружающей среды (10-20 С) 40 со скоростью 50 л/мин, подают вентвыбросы производства метионина с содержанием метилмеркаптана в количестве 10 мг/м, На входе и выходе из реактора периодически анализируют вентвыбросы на содержание метилмеркаптана и диметилдисульфида методом газовой хроматографии, Через 120 ч непрерывной работы реактора содержание метилмеркаптана в очищенных вентвыбросах после реактора составило около 0,002 мг/м , что свидетельствует о практически полной очистке вентвыбросов от метилмеркаптана при длительной работе катализатора,Таким образом. данные таблицы и примеры 3 показывают, что использование предлагаемого катализатора в процессе очистки вентвыбросов от низкомолекулярных меркаптанов позволяет обеспечить и сохранить высокую степень очистки при малом и длительном его использовании.Формула изобретения 1, Способ очистки вентвыбросов от низкомолекулярных меркаптанов, включающий их пропускание через катализатор на основе фталоцианина кобальта, нанесенного на твердую основу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сохранения высокой степени очистки при длительном использовании катализатора, в качестве катализатора используют производные фталоцианина кобальта, нанесенные в количестве 0,012- 0,034 мас,% на алюминат кальция.2, Способ поп 1,отл и ча ющийся тем, что в качестве производных фталоцианина кобальта используют соединения, выбранные из группы; дисульфофталоцианин кобальта, глицинфотосульфамоилфталоцианин кобальта М-бензилглицининсульфамоилфталоцианин кобальта.1801559 Продолжение таблицы Опыт Состав катализатора,мас,;610 98,60 96,70 ДСФК,10Едкий натр - 1,1,г. на 1 г. тканиУглеродная ткань марки"Т икотажная" - остальное 99,50 93,70 Составитель А,МазгаровРедактор В,Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М.Керецман Заказ 809 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ГФСФК -0,008Алюминат кальция - остальноеГФСФК - 0,048Алюминат кальция - остальноеДисульфофталоцианин кобальта(БГСФК) - 0,023Алюминат кальция - остальноеДСФК - 0,012Алюминат кальция - остальное . Наименование меркаптана и его исходное содержание в воздухе,мг/м