Способ регенерации ртути из отработанной катализаторной жидкости Советский патент 1987 года по МПК B01J23/92 C07C47/06 

Изобретение относится к способам получения ацетальдегида гидратации ацетилена в присутствии ртутного катализатора, в частности к способам регенерации ртути,

Цель изобретения - повышение эффективности процесса регенерации ртути за счет дополнительной обработки ртутного шлама окисленной контактной кислотой определенного состава, приводящей к отделению ртути от неактивных полимерных частиц.

На чертеже изображена схема поясняющая предлагаемый способ.

тиц от катализаторной жидкости. Ок ленную контактную кислоту состава, мас.%:

FeS04

Fe.CSOj,

HgSO

H2S04

HjO

fO

2,25

22,7

0,41

9,0

65,62

no трубопроводу 8 подают на гидрат цию, а полимерный шлам, содержащий 1,52 мас.% ртутных соединений в пе счете на металлическую Hg, выводят по трубопроводу 9 на переработку. После прохождения через гидроци

Изобретение иллюстрируется следую- 5 лоны 10 жидкость направляют через

щими примерами.

I

Пример 1. Отработанную катализаторную жидкость в количестве

в количестве около 30 через трубопровод 12

12 , отводимую из реакции получе- 20 отгоняют пары уксусного альдегида, ния уксусного альдегида методом Куче- рова, содержащую, мас.%: HgSO 10-16, FeSO 11-18, Ре(30)з 2-9, 0,24-0,36, уксусный и кротоновый альдегиды 0,4-0,6, металлическая ртуть 25 с помощью насоса 14 через трубопровод 0,04-0,06 и полимерные частички 0,32- 15 подают на дальнейшую переработку.

П

кротонового альдегида и остатки. Ка- тализаторную жидкость освобождают от альдегидов и ртути, направляют по трубопроводу 13 в реактор- 6, откуда

0,81, по трубопроводу 1 подают непрерывно через резервуар 2 к всасыванице- му насосу 3, который сжимает эту жидкость примерно до пяти атмосфер и перекачивает ее в батарею гидроциклонов, где под влиянием врап1ательного движения и действующих центробежных сил отделяют основную часть ртути ( 80%) и полимерные частицы (так называемый ртутный шлам) в количестве 10 кг/ч.

Ртутный шлам с содержанием ртути 44,4 мас.% из гидроциклонов подают Б аппарат 4. Сюда же подают окисленную контактную кислоту по трубопроводу 5 в количестве 1 л o иcлeннoй контактной кислоты на 5 г ртутного шлама. Окисленная контактная кислота имеет состав, мас.%:

FeS04 1-19

), 22,3

HgSO 0,09

9,1

HjO 67,32

Температуру в реакторе 6 поддерживают в интервале 90-95 С путем обогрева рубашки аппарата паром. Время пребывания ртутного шлама в реакторе 1 ч. Обработанный таким образом ртутный пшам с окисленной контактной кис- лбтой подают в отстойник 7, в котором при той же температуре 90-95 С происходит отделение полимерных часРУ

р и м е р 2. Аналогичен приме- 1, но для обогащения берут ртутный шлам с

30

26,7 мас.% и тава, мас.%:

FeS04

содержанием ртути контактную кислоту сос35

40

3,27 19,83 0,15 11,44 65,35

из расчета на 7,5 г ртутного шлама 1 л контактной кислоты.

После процесса обогащения получают контактную кислоту, содержащую, мас.%; FeSO

7e(SO HgSO H,SO, Н,0

Fe,,(S04)j

HgS04

HjiSO,

3,64 21,1 0,41 11,3 63,55

и 1Елам, содержащий 1,78 мас,% ртути. Примерз. Аналогичен примеру 1, но для обогащения берут ртутный пшам с содержанием ртути 32,5 мас.% 50 и контактную кислоту состава, мас.%:

45

Н,0

FeSOd

),

55

2,04 13,0 .0,11 13,2 71,65

HgSO

HjSO

H,jO

из расчета на 6,5 г ртутного шлама 1 л контактной кислоты.

После извлечения ртути получают контактную кислоту, содержащую, мае,

тиц от катализаторной жидкости. Окис ленную контактную кислоту состава, мас.%:

FeS04

Fe.CSOj,

HgSO

H2S04

HjO

2,25

22,7

0,41

9,0

65,62

no трубопроводу 8 подают на гидратацию, а полимерный шлам, содержащий 1,52 мас.% ртутных соединений в пересчете на металлическую Hg, выводят по трубопроводу 9 на переработку. После прохождения через гидроцикрезервуар 2 в дегазатор 11

имеющего темпев количестве около 30 через трубопровод 12

мощью водяного пара, ратуру 130-135 0, и азота

отгоняют пары уксусного альдегида, с помощью насоса 14 через трубопровод 15 подают на дальнейшую переработку.

отгоняют пары уксусного альдегида, с помощью насоса 14 через трубопровод 15 подают на дальнейшую переработку.

кротонового альдегида и остатки. Ка- тализаторную жидкость освобождают от альдегидов и ртути, направляют по трубопроводу 13 в реактор- 6, откуда

П

РУ

р и м е р 2. Аналогичен приме- 1, но для обогащения берут ртутный шлам с

26,7 мас.% и тава, мас.%:

FeS04

содержанием ртути контактную кислоту сос5

0

3,27 19,83 0,15 11,44 65,35

из расчета на 7,5 г ртутного шлама 1 л контактной кислоты.

После процесса обогащения получают контактную кислоту, содержащую, мас.%; FeSO

7e(SO HgSO H,SO, Н,0

Fe,,(S04)j

HgS04

HjiSO,

3,64 21,1 0,41 11,3 63,55

и 1Елам, содержащий 1,78 мас,% ртути. Примерз. Аналогичен примеру 1, но для обогащения берут ртутный пшам с содержанием ртути 32,5 мас.% 0 и контактную кислоту состава, мас.%:

5

Н,0

FeSOd

),

5

2,04 13,0 .0,11 13,2 71,65

HgSO

HjSO

H,jO

из расчета на 6,5 г ртутного шлама 1 л контактной кислоты.

После извлечения ртути получают контактную кислоту, содержащую, мае,

Fe,(S04), HgSO;

H,S04 HjO

FeSO 2,44 13,7 0,41 13,0

70,45

и шлам, содержащий 1,52 мас.% ртути.

П р и м е р 4. Испытание регенерированной предлагаемым способом ката- лизаторной жидкости в реакции гидратации ацетилена. В реактор объемом 0,9 л подают конт-вктную кислоту, приготовленную из окисленной контактной кислоты состава, мас.%:

FeSOn

Fe(S04),

HgSO

H.SO

н,,о

1,03 23,95

0,11 11,0

Как следует из представленных в таблице результатов, унос ртути в водный ацетальдегид зависит от способа получения контактной кислоты, т.е. основной унос ртути происходит за счет введения металлической ртути.

15

63,81

со скоростью 0,1 л/ч при подаче ацетилена 150 л/ч, при 96-98°С в течение 20 Потребление товарной ртути по предла- 12 ч. Концентрация HgSO в катализа- гаемому способу составляет 0,80 кг/т торном растворе, равная 0,39 мас.%, достигнута путем обогащения окисленной контактной кислоты ртутью из шлама с последующим отстоем от взвешен- ных частиц. Удельный съем ацетальде- гида 22,91 г/л кат.час.

П р и м е р 5 (сравнительный). Аналогичен примеру i, но концентрацию

продукта, по известному 0,94 кг/т продукта.

Формула изобретения

Способ регенерации ртути из отработанной катализаторной жидкости, включающий отделение ртути от каталиHgS04 в катализаторном растворе, рав-30 заторной жидкости в системе гидроцик- ную 0,35 мас.%, получают путем растворения чистой металлической ртути в окисленной контактной кислоте. Удельный съем ацетальдегида 21,55 г/л кат.час.

35

лонов с образованием ртутного шлама и регенерированной катализаторной жидкости, дегазацию катализаторной жидкости смесью перегретого пара и азота, подачу ртутного шлама в гид- рататор, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода ртути, ртутный шлам перед подачей в гидрататор дополнительно обрабатыва- 40 ют окисленной контактной кислотой состава, мас,%:

Пример 5 показывает, что производительность гидрататора не зависит от источника обогащения окисленной контактной кислоты ртутью, следовательно, из шлама не извлекаются примеси, которые отрицательно влияют на гидратацию ацетилена в присутствии отстоенной контактной кислоты,

П р и м е р 6 (сравнительный), Ис пытание регенерированной предлагаемым способом катализаторной жидкости и контактной кислоты, приготовленной

отстаивают, разделяют на ката.лизатор ную жидкость и шламовую часть, катапо известному способу, Б гидрататор

заливают свежеприготовленную контакт-50 лизаторную жидкость подают в гидраную кислоту в количестве 0,9 л, вклю- тагор.

5

О3214594

чают обогрев, температуру в гидрата- торе доводят до 93-95 С, затем подают ацетилен со скоростью 250 л/ч. Ежечасно ведут подпитку свежей контакт- 5 ной кислотой Б количестве 100 мл/ч через штуцер в нижней части гидрата- тора. Отбор отработанной контактной кислоты производят через верхнюю часть гидрататора. Продолжительность испытания 12 ч.,

В таблице представлены результаты испытания двух катапизаторных жидкостей в процессе гидратации ацетилена.

Как следует из представленных в таблице результатов, унос ртути в водный ацетальдегид зависит от способа получения контактной кислоты, т.е. основной унос ртути происходит за счет введения металлической ртути.

15

е 20 Потребление товарной ртути по предла- гаемому способу составляет 0,80 кг/т

Потребление товарной ртути по предла- гаемому способу составляет 0,80 кг/т

продукта, по известному 0,94 кг/т продукта.

Формула изобретения

Способ регенерации ртути из отработанной катализаторной жидкости, включающий отделение ртути от катали0 заторной жидкости в системе гидроцик-

5

5

лонов с образованием ртутного шлама и регенерированной катализаторной жидкости, дегазацию катализаторной жидкости смесью перегретого пара и азота, подачу ртутного шлама в гид- рататор, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода ртути, ртутный шлам перед подачей в гидрататор дополнительно обрабатыва- 0 ют окисленной контактной кислотой состава, мас,%:

Сульфат железа (II)

Сульфат железа (III)

Серная кислота

Сульфат ртути

Вода

1,19-3,27 13,0-22,3 9,1-13,2 0,9-0,15 Остальное до 100

отстаивают, разделяют на ката.лизатор- ную жидкость и шламовую часть, катаРедактор А.Шишкина

Составитель Н.Путова

Техред И.Попович Корректор А.Ильин

Заказ 2697/4Тираж 510 Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1-35,- Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение касается каталитической химии, в частности регенерации ртути из отработанной каталитической жидкости (КЖ), образующейся при получении ацетальдегида гидратацией ацетилена. Для лучшей степени регенерации проводят дополнительную обработку ртутного шлама окисленной контактной кислотой (ОК) состава, мас.%: FeSO 1,19-3,27, Fe(S04), 13-22, 9,1-13,2, HgS04 0,9-0,15, вода - остальное. Согласно изобретению;а) отделяют Hg от КЖ в системе гидроциклонов; б) полученньш ртутный шлам обрабатывают ОК, отстаивают, разделяют КЖ и шлам с последующей подачей КЖ в гидрататор; в) КЖ со стадии а дегазируют смесью перегретого пара и азота. Испытание КЖ после регенерации в процессе гидратации ацетилена показывает, что потребление товарной ртути в сравнении с известным случаем снижается от 0,94 до 0,8 кг/т целевого продукта. 1 ил., 1 табл. S (/