СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЕЛ ИЛИ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ Российский патент 1996 года по МПК C07C17/38 C10G49/18 

Описание патента на изобретение RU2057106C1

Изобретение относится к способам очистки от высокотоксичных полихлорорганических соединений.

Результаты интенсивных исследований, проведенных в различных странах мира, свидетельствуют о большой экологической опасности применения в народном хозяйстве продукции хлорной промышленности.

Многие хлорорганические соединения, а особенно полихлорированные ароматические соединения являются сами по себе высокотоксичными, а также прямыми предшественниками образующихся в природе диоксинов.

Диоксины признаны глобальными загрязнителями окружающей среды, ядами онкологического и генетического действия [1]
В нашей стране полихлорированные ароматические соединения, а именно трихлорбензол, полихлорбифенилы, используют в трансформаторах и конденсаторах. Сегодня практически все страны мира отказались от использования этих соединений и заняты проблемой их уничтожения.

Необходимо отметить, что полихлорированные ароматические соединения являются самыми стабильными среди большого класса хлорорганических соединений и для их детоксикации используют высокореакционноспособные вещества.

Известен способ восстановительного дегалогенирования [2] который заключается во взаимодействии тетрахлорбифенилов с измельченными натрием или литием в тетрагидрофуране и в присутствии соли аммиака (фосфат, формиат, ацетат). Обработку ведут в несколько стадий. Вначале компоненты смешивают при охлаждении льдом, затем перемешивают в течение 4-24 ч в атмосфере азота при 18-24оС, затем вновь охлаждают и осторожно по каплям приливают 10 мл метилового спирта. Затем вновь перемешивают, добавляют воду и разделяют водный и органический слои. Степень конверсии хлорорганических соединений составляет 100%
Известен способ [3] уничтожения полихлорированных бифенилов, который заключается во взаимодействии с кислотами Льюиса (FeCl3, AlCl3) в присутствии щелочи в метиловом спирте.

Следует отметить, что данные способы характеризуются сложностью выполнения, наличием ряда стадий и многих компонентов, использованием токсичного растворителя метилового спирта. Имеет место и протекание побочных реакций, приводящих к нежелательным продуктам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату может служить способ [4] который заключается в том, что в трансформаторное масло добавляют гидрид щелочного или щелочноземельного металла, нагревают до 160оС и тщательно перемешивают, при этом происходит образование бифенила и хлорида металла, который выпадает в осадок и легко отделяется.

Недостатки прототипа заключаются в том, что данный способ осуществляется при содержании очень малых количеств полихлорбифенилов (2200 м.д. или 0,22%) в минеральных маслах, используется повышенная температура 160оС. Кроме того, хотя в прототипе указывается, что применяются высокодисперсные гидриды, однако не указан ни размер частиц, ни способ, которым достигается высокая дисперсность. Воспроизведение экспериментальных данных по этому способу не привело к достижению высоких степеней конверсии полихлорбифенилов.

Цель изобретения разработка простого и удобного способа, позволяющего проводить процесс при 22-80оС, при достижении высоких степеней конверсии (80-100%) достаточно больших количеств (1-5%) полихлорароматических соединений.

Цель достигается проведением очистки от полихлорароматических соединений с использованием смешанного гидрида NaH(LiAlH4)1/2 при 80оС или с использованием хлористого никеля и смешанного гидрида NaH(LiAlH4)1/2 при комнатной температуре (22оС) в течение 8 ч при перемешивании магнитной мешалкой. Данный способ позволяет достигать высоких степеней превращения токсикантов (80-100%).

Таким образом отличительными признаками являются проведение реакции при 22-80оС; использование каталитической комбинации, состоящей из смешанного гидрида и хлористого никеля, при этом могут применяться гидриды любой дисперсности.

Данный способ характеризуется высокой воспроизводимостью, при этом достигаются высокие степени конверсии (80-100%) при содержании полихлорароматических соединений (1-5%).

Во всех вышеприведенных примерах анализ исходных веществ и продуктов реакции осуществляют газохроматографическим методом на хроматографе ЛХМ-80 с использованием колонки НФЖ 5% 8Е 30/хроматон.

Используют растворы толуола, содержащие гексахлорбензол, тетрахлорбензол, а также трансформаторное масло, содержащее тетрахлорбифенил. Продуктом реакции при использовании тетрахлорбифенила является бифенил, а при использовании гексахлорбензола и тетрахлорбензола бензол.

П р и м е р 1 (по прототипу). В реактор помещают 40 мл трансформаторного масла, содержащего 0,2% тетрахлорбифенила. Затем добавляют алюмогидрид лития в количестве, превышающем на 10% необходимое по стехиометрии. Смесь нагревают до 160оС и интенсивно перемешивают в течение 15 мин. После реакции реакционную смесь охлаждают, фильтруют и раствор анализируют. Степень конверсии тетрахлорбифенила 25%
П р и м е р 2. В реактор помещают 40 мл трансформаторного масла, содержащего 0,2% тетрахлорбифенила. Затем добавляют алюмогидрид лития в количестве, превышающем на 10% необходимое по стехиометрии. Смесь нагревают до 160оС и интенсивно перемешивают в течение 8 ч. После реакции смесь охлаждают, фильтруют и раствор анализируют. Степень конверсии тетрахлорбифенила 47%
П р и м е р 3. В реактор помещают 40 мл трансформаторного масла, содержащего 2% тетрахлорбифенила. Затем добавляют 0,3 г смешанного гидрида NaH(LiAlH4)1/2. Смесь нагревают до 80оС и перемешивают в течение 8 ч. Во время реакции происходит образование осадка, состоящего из смеси хлоридов натрия, лития и алюминия. После реакции смесь охлаждают, фильтруют и анализируют. Степень конверсии тетрахлорбифенила составляет 90%
П р и м е р 4. В реактор помещают 40 мл толуола, содержащего 5% гексахлорбензола. Затем добавляют 1,0 г смешанного гидрида NaH(LiAlH4)1/2. Смесь нагревают до 80оС и перемешивают магнитной мешалкой в течение 8 ч. Во время реакции происходит образование осадка. После реакции смесь охлаждают, фильтруют и раствор анализируют. Степень конверсии гексахлорбензола 100%
П р и м е р 5. В реактор помещают 40 мл трансформаторного масла, содержащего 2% тетрахлорбифенила. Затем добавляют 0,3 г смешанного гидрида NaH(LiAlH4)1/2 и 1,3 г при комнатной температуре (22оС) перемешивают магнитной мешалкой в течение восьми часов. Во время реакции происходит образование осадка. После реакции смесь фильтруют и раствор анализируют. Степень конверсии тетрахлорби- фенила 95%
П р и м е р 6. В реактор помещают 40 мл толуола, содержащего 5% тетрахлорбензола. Затем к раствору добавляют 0,75 г смешанного гидрида и 2,5 г хлористого никеля и после этого смесь перемешивают магнитной мешалкой при комнатной температуре (22оС) в течение 8 ч. Во время реакции происходит образование осадка. После реакции смесь фильтруют и раствор анализируют. Степень конверсии тетрахлорбензола 100%
На основании вышеизложенных результатов можно заключить, что предлагаемый способ проведения реакции детоксикации полихлорароматических соединений обладает следующими преимуществами: проведение реакции при 22-80оС, возможность обезвреживания более высоких концентраций полихлорароматических соединений, возможность использования гидридов любой дисперсности, воспроизводимость способа.

Похожие патенты RU2057106C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЧИСТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ 1993
  • Симагина В.И.
  • Стоянова И.В.
  • Яковлев В.А.
  • Лихолобов В.А.
RU2038835C1
СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ДЕГАЛОГЕНИРОВАНИЯ ГАЛОИДАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1994
  • Симагина В.И.
  • Яковлев В.А.
  • Стоянова И.В.
  • Лихолобов В.А.
RU2088560C1
СПОСОБ ЖИДКОФАЗНОГО ДЕХЛОРИРОВАНИЯ ХЛОРАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1996
  • Яковлев В.А.
  • Симагина В.И.
  • Лихолобов В.А.
RU2100338C1
КАТАЛИЗАТОР И СПОСОБ ГИДРОДЕХЛОРИРОВАНИЯ ХЛОРАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 2002
  • Симагина В.И.
  • Стоянова И.В.
  • Генцлер А.Г.
  • Тайбан Е.С.
RU2214864C1
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 1995
  • Чесноков В.В.
  • Буянов Р.А.
  • Пахомов Н.А.
RU2093228C1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕХЛОРИРОВАНИЯ ПОЛИХЛОРАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 1994
  • Мурадян В.Е.
  • Романова В.С.
  • Дулова В.Г.
  • Парнес З.Н.
  • Новиков Ю.Н.
  • Вольпин М.Е.
RU2122465C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОТ 1,1-ДИМЕТИЛГИДРАЗИНА 1993
  • Елизарова Г.Л.
  • Матвиенко Л.Г.
  • Пармон В.Н.
RU2063385C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ 2005
  • Лунин Валерий Васильевич
  • Смирнов Владимир Валентинович
  • Локтева Екатерина Сергеевна
  • Занавескин Леонид Николаевич
  • Конорев Олег Анатольевич
RU2315030C2
СПОСОБ ДЕХЛОРИРОВАНИЯ ЗАМЕЩЕННЫХ ХЛОРАРОМАТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ 1998
  • Трухин Д.В.
  • Адонин Н.Ю.
  • Стариченко В.Ф.
RU2152921C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ 1992
  • Загоруйко А.Н.
  • Матрос Ю.Ш.
RU2041162C1

Реферат патента 1996 года СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЕЛ ИЛИ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Использование: для очистки масел и ароматических углеводородов, используемых в химической промышленности, от высокотоксичных полихлорированных ароматических углеводородов. Сущность изобретения: процесс ведут с использованием смешанного гидрида NaH(LiA1H4)1/2 или композиции хлористого никеля со смешанным гидридом при соотношении NiCl2/NaH(LiA1H4)1/2 (моль/моль) 1/5 при 22 - 80oС. Способ позволяет достичь высоких степеней конверсии 75 - 95% при содержании до 1 - 3% полихлорированных ароматических углеводородов. Способ характеризуется высокой воспроизводимостью.

Формула изобретения RU 2 057 106 C1

СПОСОБ ОЧИСТКИ МАСЕЛ ИЛИ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ от полихлорированных ароматических углеводородов путем взаимодействия с гидридом щелочного или щелочноземельного металла, отличающийся тем, что в качестве гидрида металла используют смешанный гидрид NaH(LiAlH4)1/2 или композицию хлористого никеля с указанным гидридом при молярном соотношении хлористого никеля и смешанного гидрида NiCl2 : NaH(LiAlH4)1/2, равном 1 : 5, и процесс ведут при 22 - 80oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2057106C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Вестник АН СССР, 1991, 7, 273
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Патент США N 4950833, кл
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Огнетушитель 0
  • Александров И.Я.
SU91A1
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Патент ФРГ N 3829779, кл
Способ крашения тканей 1922
  • Костин И.Д.
SU62A1

RU 2 057 106 C1

Авторы

Симагина В.И.

Стоянова И.В.

Лихолобов В.А.

Даты

1996-03-27Публикация

1993-03-15Подача