Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
О П И С А Н И Е (и)978913ИЗОБВЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 28,04,81 (21) 3280289/23-04 с присоединением заявки-В 01 Л 37/04 3 Ъеударстееией комитет СССР йф делан изабретеиий и открытийОпубликовано 07,12.82, Бюллетень45 Дата опубликования описания 07,12,82 В,Е, Майэлиш, В,В. Калачева, Т.А, Никулина, МИ. Альянов;Р.П. Смирнов, А.М, Мазгаров, А.Г, Ахмадуллина, "И,К. Хрущеваи В,А. БерезинИвановский ордена Трудового Красного Знамени.химикотехнологический институт, Всесоюзный научно-иСеаедцрателвскийинститут углеводородного сырья и Заволжский ордена ОктяорьекойРеволюции и ордена Трудового Красного Знамени химический заводим, М. В. фрунзе(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ 1Изобретение относится к области производства фталоцианиновых катализаторовжидкофаэного окисления сернистых соединений, которые используются в газовой,нефтеперерабатывающей, нефтехимической,химической, кожевенной и целлюлозно-бумажной отраслях промышленности,Известен способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений путем пропитки носителя-активированного угля, предварительно вплавленного в полиэтилен высокого давления, водным раствором сульфофталоцианина кобальта с последующим измельчением Г 13.Ближайшим к изобретению по техничес кой сущности и достигаемому эффектуявляется способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединенийпутем смешения термопластичного полимера с водонерастворимым фталоцианиновым комплексом-фталоцианином кобальта или его тетрахлор- или тетрахлорметилпроизводным, нагревания, перемешивания и последующего формования 2,2Недостатком известного способа является получение катализатора с недостаточно высокой активностью. Так степеньокисления меркаптидной серы в присутствии катализатора, полученного известнымспособом, составляет 58-86%.Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью,Для достижения поставленной целипредложен настоящий способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений путем смешения термопластичного полимера, используемого ввиде его раствора в органическом растворителе - бензоле или его хлорпроизводном при температуре раствора 80-160 фСи концентрации его 137-310 г/л, с водонерастворимым фталоцианиновым комплексом - фталоцианином кобальта йли еготетрахлор- или тетрахлорметилпроизводным, выдержки при перемешивании 3040 мин, с последующим формованием приодновременной отгонке растворителя,97891 3Отличительными признаками изобретения является использование полимера ввиде раствора его в органическом растворителе - бенэоле или его хлорпроиэводном при температуре раствора 80 -160 ОС и концентрации его 137-3 10 г/м,выдержка при перемешиввнии 30-40 мин,проведение формования катализатора приодновременной отгонке растворителя,Предпвгвемый способ приготовления 1 окатализатора позволяет по сравнению сизвестным подучить катализатор с повышенной активностью. Так, степень окисления мерквптидной серы в присутствиикатализатора, полученного по изобретению, составляет 63-92%,По изобретению в раствор полимерав органическом растворителе при перемешивании вводят водонерастворимый фтвлоцианиновый комплекс, выдерживают в течение 30-40 мин и формуют катализаторпри одновременной отгонке растворителя,Способ позволяет получить равномерное распределение фталоцианинового комплекса в полимерном носителе, обеспечивв ет высокие показатели каталитическойактивности, стабильности работы, гидролитической стойкости и механической прочности катализатора,Выбор ь качестве полимерных носителей термопластичных полимерных соединений, таких квк полиолефины (полиэтилен, полипропилен и т,д.); виниловые смолы (поливинилхлорид и т, д.)р полистирол и т.д, вызван тем, что все они обла 35дают хорошей растворимостью в органических растворителях, достаточной механической прочностью и гидролитическойстойкостью и не разрушаются в бврботажном процессе окисления сернисто-ще 40лочных растворов, В качестве полимерныхносителей могут быть использованы идругие полимеры, обладающие этими свойствами. В качестве растворителя в предлагаемом способе могут быть рекомендованы бензоц и его хлорпроизводные, что вызвано их доступностью и высокой растворимостью полимеров в этих растворителях,Выбор водонерастворимого металлофтвлспианина в качестве каталитически активного. компонента гетерогенного катализатора обусловлен тем, что в отличие от водорастворимого, он не вымывается из носителя и обеспечивает высокую ста бильность работы. Использование произ: водных фтвлоцианинакобальта связано с тем, что наличие заместителей в бензольЭфных ядрах фтвлоцивнинв повышает егокаталитическую активность,Концентрация полимера в органическомрастворителе определяется растворимостью полимера в этом растворителе, достижением сравнительно вязкой консистенции реакционной массы и технологичностью процесса получения катвлитических композиций,Температура, при которой вводитсяводонерастворимый фталоцивниновый комп-лекс и раствор полимера в органическом растворителе, определяется температурой кипения растворителя, растворимостью полимера в растворителе, достижением сравнительно вязкой консистенции реакционной массы и технологичностью процесса получения катвлитических композиций.Выбор концентрации водонервстворимого фталоцивнинового комплекса связанс тем, что с увеличением концентрациикомплекса фталоцианина возрастает каталитическвя активность квталитическихкомпозиций.Ниже приведены примеры приготовления каталитических композиций и данныеих лабораторных испытаний при окислениисернистых соединений,Каталитические композиции формуютв виде колец Рашига, гранул, шариковразличных диаметров и т,п,П р и м е р 1, Получение квтвлитической композиции, состоящей из фталоцивнина кобальта и полиэтилена, с использованием в качестве растворителя бензола.К 500 мл бензола при 80 С постепенно при постоянном интенсивном перемешивании добавляют крошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 200 г/л,а затем вносят 1,0 г тонкоизмельченного фталоцианина кобальта. Перемешиваниеведут 30 мин. Полученную суспензию направляют на формование при 130 С идавлении 30 гПа с одновременным удалением бензола, который вновь поступает вцикл растворения полиэтилена, Б результате получают формованную каталитическую композицию следующего состава,мвс.%:фталоцианин кобальта 1Полиэтилен 99 И присутствии полученной каталитической композиции степень окисления модельного шелочного раствора бутилмеркаптида натрия эв 60 мин достигает 87%. Катвлитичесхая активность композиции978913 П р н м е р 6. Получение каталитической композиции, состояшей из тетрахлорфталоцианина кобальта и полиэтилена, с использованием в качестве растворителя трпхлорбензопа,5остается практически постоянной в течение 7 ч.П р и м е р 2 Получение каталитической композиции, состоящей из фталоцианина кобальта и полиэтилена, с исполь- %зованием в качестве растворителя хлорбензола,К 500 мл хпорбензопа при 130 С постепенно при перемешивании добавляюткрошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 137 г/л, затем вносят 2,2 г тонкоизмельченного фталоцианина кобальта. Перемешивание ведут30 мин. Полученную суспензию направляют на формование при 130 С и давлении 30 гПа с одновременным удалениемхлорбензола, который вновь поступает вцикл растворения полиэтилена. В результате получается формованная каталитическак композиция следующего состава,мас.% 20Фталоцианин кобальта 3Полиэтилен 97В присутствии полученной каталитической композиции степень окисления модельного щелочного раствора бутилмеркаптида 25натрия за 60 мин достигает 91%. Каталитическая активность композиции остается практически постоянной в течение 7 ч.П р и м е р 3. Получение каталитической композиции, состояшей из фталоцианина кобальта и полиэтилена, с использованием в качестве растворителятрихпорбензола.К 500 мл трихлорбензола при 160 Спостепенно при постоянном перемешива- Знии добавляют крошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 310 г/л,затемвносят 17,2 г тонкоизмельченногофталоцианина кобальта. Перемещивание ведут 30 мин. Полученную суспензию направляют на формование при 200 С и добавлении 30 гПа с одновременным удалением трихлорбензола, который вновь поступает в цикл растворения полиэтилена, Врезультате получают формованную каталитическую композицию следующего состава, мас.%:фталоцианин кобальта 10Полиэ тилен 90В присутствии полученной каталитической композиции степень окисления модельного шелочного раствора бутилмериаптиданатрия за 30 мин достигает 76%, а за60 мин - 100%. Каталитическая активность композиции остается практическипостоянной в течение 7 ч.П р и м е р 4. Получение каталитической композиции, состояшей из фталоцианина кобальта и полиэтилена, с испольезованием в качестве растворителя трихлорбензола,К 500 мл трихлорбензола при 160 ОСпостепенно при постоянном перемешиваниидобавляют крошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 310 г/л,затем вносят 390 г тонкоизмельченного фталоцианина кобальта. Перемешиваниеведут 30 мин, Полученную суспензию наоправляют на формование при 200 С идавлении 30 гПа с одновременным удалением трихлорбензола, который вновьпоступает в цикл растворения попиэтилена. В результате получают формованнуюкаталитическую композицию следующегосостава мас.%;фталоцианин кобальта 20Полиэтилен 80В п исутствии полученной каталитичесркой композиции степень окисления модельного шелочного раствора бутилмеркаптиданатрия за 30 мин достигает 37%, а за60 мин - 100%, Каталитическая активность композиции остается практическипостоянной в течение 7 ч.П р и м е р 5. Получение каталитической композиции, состояшей из хлорхромфталоцианина и полиэтилена, с использованием в качестве растворителя трихлор-.бензола.ОК 500 мл трихлорбензкм при 160 Спостепенно при постоянном перемешиваниидобавляют крошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 3 10 г/л,затем вносят 39,0 г тонкоизмельченногохлорхромфталоцианина, Перемешивание ведут 30 мин. Полученную суспензию направляют на формование при 200 С иодавленпи 30 гПа с одновременным удалением трихлорбензола, который вновь поступает в цикл растворения, полиэтилена.В результате получают формованную каталитическую композицию следующего состава, мас,%:Хлорхромфталоцианин20Полиэтилен 80В присутствии полученной каталитической композиции степень окисления модельного щелочного раствора бутилмеркаптиданатрия за 30 мин достигает 37%, а за60 мин - 56%, Каталитическая активность композиции остается практическипостоянной в течение 7 ч,7 978913К 500 мл трихлорбензола при 160 фСпостепенно при постоянном перемешива- пнии добавляют крошку подиэтидена до получения раствора с концентрацией 310 г/дзатем вносят 39,0 г тонкоизмельченного 5тетрахдорфтадоцианина кобальта. Переме- фшивание ведут 30 мин, Полученную суспензию направляют на формирование при200 С и давлении 30 гПа с одновремен- нным удалением трихлорбензола, который й ввновь поступает в цикл растворения поли- дэтилена. В результате получают формован- мную катадитическую композицию следующего состава, мас.%:Тетрахлорфталоцианин 35кобальта 20Полиэтилен 80, кВ присутствии полученной каталитичес- нкой композиции степень окисления модель- нного щелочного раствора бутилмеркаптида 20 6натрия за 30 мин достигает 92%, а зан60 мин - 100%. Каталитическая актив- пность композиции остается практическипостоянной в течение 7 ч.П р и м е р 7. Получение катадити оческой композиции, состоящей из тетрахлорметилфталоцианина кобальта и поли- дэтилена, с использованием в качествеа,лоК 500 мл трихлорбензола при 160 Спостепенно при постоянном перемешиваниидобавляют крошку полиэтилена до получения раствора с концентрацией 310 г/л,затем вносят 172 г тонкоизмедьченноготетрахлорметилфталоцианина кобальта. пПеремешивание ведут 30 мин, Подученную суспензию направляют на формованиепри 200 С и давлении 30 гПа с одновременным удалением трихлорбензопа, который вновь поступает в цикл растворенияполиэтилена, В результате получают формованную каталитическую композицию следующего состава, мас,%;иТетрахлорме тидфталоцианин кобальта 10 45Полиэтилен 90 В присутствии полученной каталитической композиции степень окисления модельного щелочного раствора бутилмеркаптида натрия за 30 мин достигает 65%,а за 60 мин - 100%, Каталитическаяактивность композиции остается практически постоянной в течение 7 ч,П р и м е р 8. Получение каталитической композиции, состоящей из фталоцианина кобальта и полипропилена, с использованием в качестве растворителябензода. К 500 мл бензола при 80 С постеенно при постоянном перемешивании добавляют крошку полипропилена до получения раствора с концентрацией 240 г/л,затем вносят 13,4 г тонкоизмельченноготалоцианина кобальта. Перемешиваниеведут 30 мин, Подученную суспензию направляют на формование при 170 С с одовременным удалением бензола, которыйновь поступает в цикл растворения поипропидена. В результате получают форованную каталитическую комнозицию следующего состава, мас.%;фталоцианин кобальта 10Полипропилен 90В присутствии полученной каталитичесой композиции степень окисления моделього щелочного раствора бутилмеркаптидаатрия за 30 мин достигает 78%, а за0 мин - 100%, Каталитическая активость композиции остается практическиостоянной в течение 7 ч.Определение каталитической активности каталитических композиций в реакциикисления бутилмеркаптида натрия,Окислению подвергают модельный шеочной раствор бутилмеркптида натрия,налогичный по составу отработанному шеочному раствору с установки очистки шиокой фракции Оренбургского конденсатат меркаптанов на Садаватском НХК соержаший, мас,%: едкий катр 15; меркаптидная сера 1,8; вода - остальное.Окисление ведут в стеклянном реактореериодического действия диаметром 30 ммвысотой 350 мм снабженном обратнымолодильником контактным термометромсистемой автоматического регулирования температуры, отводами дпя подачикислорода и отбора проб перфорированнойтеклянной перегородкой в нижней частиреактора дпя диспергирования кислородаудерживания гетерогенного катализатора, Испытания проводят при 40 С, атмософерном давлении, скорости подачи кислорода 1800 ч в течение 1 ч, Содержание меркаптидной серы в окисляемом растворе определяют потенциометрически поГОСТУ 22985-78.В табл. 1 приведены данные по стейеням окисления меркаптидной серы вприсутствии различных каталитическихкомпозиций.Сопоставляют стабильность работы катапитической композиции, полученной пойримеру 1, и каталитической композицииподученной по известному способу 1.13.Окислению подвергают 50 мл щелочного раствора сульфида натрия, образую978913 10 Таблица 1 20 : 37 Хлорхромфталоцианин Полиэтилен 80 Тетрахлофтвлоцианин кобальта 20 100 80 92 Полиэтилен 3 Тетрахлорметилфтвлоцианин кобальта 10 100 90 85 Полиэтилен 20 100 80 87 Полиэтилен 10 100 90 76 Полиэтилен 10 Фталоцианин кобальта 100 90 78 Попипропилен шегося после очистки пропановой фракции от сероводорода, содержащего, мас,%: супьфид натрия 0,3 (в пересчете на серу); едкий натр 5; вода - остальное. Окисление ведут в стеклянном реакторепериодического действия диаметром 30 мми высотой 350 мм, снабженном обратным холодильником, контактным термометром с системой автоматического регулирования температуры, отводами дпя пода-чи кислорода и отбора проб, перфорированной стеклянной перегородкой в нижней частиреактора для диспергирования кислорода и удерживания гетерогенного катализатора. Испытания проводят при 40 С, ат-И мосферном давлении, скорости подачи кис- . лорода 1800 ч ", Анализ сульфида натрия (в пересчете на серу) ведут потенциометрически по ГОСТУ 22985-78.,Пля оценки стабильности работы ката литической композиции опыты повторяют несколько раэ, определяя остаточное содержание супьфида натрия в окисленном растворе,В табл, 2 сопоставляются данные по 2 изменению степени окисления супьфида 4 фталоцианин кобальта 5 фтвлоцианин кобальта натрия во времени в присутствии катапитической композиции, приготовленной, какописано в примере 1, и содержащей, мас.%:фтвлоцианин кобальта 1; полиэтилен 99,икатвлитической композиции, приготовленнойно методике патенту США Мо 3396123,содержащей, мас.%: дисульфофталоцианинкобальта 1; активированный уголь 3.,4;полиэтилен 95,6,Из приведенных в табл. 1 данных видно, что всекаталитические композиции,приготовленные по предлагаемому способу,значительно превосходят каталитическуюактивность катализатора окисления сернистых соединений, полученного по известному способу 111Из приведенных в табл. 2 данных видно, что катвлитическая композиция, приготовленная по предлагаемому способу,обладает более высокой стабильностьюработы, чем каталитическая композиция,.приготовленная по известному способу 113,В табп. 3 приведены сравнительныеданные испытания катализаторов, полученных предлагаемым способом и известнымспособом 12.Состав каталитической композиции, мас,% 7 Фталоцианин кобальта П олиэ тиле н 91 8 фталоцианин кобальта Полиэтилен 99 63 87 9 Известный катализатор 1 ): 80 Таблица 2 0,5 3,0 4,0 5,0 76 7,0 76 Пример,И,Активированный угольПолиэтилен 12Продолжение табл. 1 1 Степень окисления меркаптидной серы, %978913 14 Таблица 3, 20 80 86 Полиэтилен 92 10 90 77 П олиэ тилен 20 П олиэ тилен 82 87 80 10 71 90 76 Полиэтилен ф талоцианин кобальта 10 90 72 78 Полипропиленфталоцианин кобальта 97 58 Полиэтилен фталоцианин кобальта 99 Нет данных 63 Полиэтилен ВНИИПИ Заказ 9449/10 Тираж 583 Подписное филиал ППП Патент" г. Ужгородул, Проектная, 4 1 Тетрахлорфтадоцианин кобальта 2 Тетрахлорметилфталоцианин кобальта 3 фтадоцианин кобальта 4 ф талоцианин кобальта формула из обре тения Способ приготовления катализатора йтя окисления сернистых соединений путем смешения термопластичного полимера с водонерастворимым фталоцианиновым комплексом - фталоцианином кобальта иди его тетрахлор- или тетрахлорметилпроизводным, нагревания, перемешивания и последующего формования, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, используют полимер в виде раствора его в органическом растворителебензоле иди его хлорпроизводном притемпературе раствора 80-160 оС и концентрации его 137-310 г/л, выдерживают при перемешивании 30-40 мнн и формуют катализатор при одновременной отгонке растворителя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США М 33 96123,кл. 208-244, опублик. 1971.2, Авторское свидетельство СССР позаявке М 3003195/23-04,кл. В 01 3 37/04, 1980 (прототип).
СмотретьЗаявка
3280289, 28.04.1981
ИВАНОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ХИМИКО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ, ЗАВОЛЖСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ХИМИЧЕСКИЙ ЗАВОД ИМ. М. В. ФРУНЗЕ
МАЙЗЛИШ ВЛАДИМИР ЕФИМОВИЧ, КАЛАЧЕВА ВАЛЕНТИНА ВАСИЛЬЕВНА, НИКУЛИНА ТАМАРА АЛЕКСАНДРОВНА, АЛЬЯНОВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ, СМИРНОВ РОСТИСЛАВ ПАВЛОВИЧ, МАЗГАРОВ АХМЕТ МАЗГАРОВИЧ, АХМАДУЛЛИНА АЛЬФИЯ ГАРИПОВНА, ХРУЩЕВА ИРИНА КОНСТАНТИНОВНА, БЕРЕЗИН ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: B01J 37/04
Метки: катализатора, окисления, приготовления, сернистых, соединений
Опубликовано: 07.12.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-978913-sposob-prigotovleniya-katalizatora-dlya-okisleniya-sernistykh-soedinenijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений</a>
Предыдущий патент: Катализатор для окисления циклогексана в циклогексанол и циклогексанон
Следующий патент: Способ прокалки кольцеобразного сульфатно-ванадий силикагелевого катализатора для окисления двуокиси серы
Случайный патент: Состав для удаления железистых накипей