Катализатор для окисления сернистых соединений в воднощелочной среде Советский патент 1991 года по МПК B01J21/18 C02F1/74 C02F1/74 C02F101/10 C02F103/28 C02F103/34 

Изобретение относится к гетерогенным катализаторам для жидкофаз- ного окисления сернистых соединений и может быть использовано в газо- и нефтеперерабатывающей, химической целлюлозно-бумалной и других отраслях промьшшенности при регенерации сернисто-щелочньк растворов в процессе очистки углеводородного сырья от меркаптанов и сероводорода, обез- вреживании сернисто-щелочных стоков, технологически конденсатов и других токсичных серусодержащих сточных вод.

Целью изобретения является повышение активности катализатора за счет использования углеродного волокнистого материала в виде ткани или жгута в качестве катализатора для окисле

НИН сернистых соединений в водно-ще-- лочной среде.

Пример 1. 50 мл щелочного раствора сульфида натрия, образующегося после очистки пропановой фракции от сероводорода, состава, мас.%; сульфид натрия 1,05 (в пересчете на серу), едкий натр 5 и вода остальное кислородом в присутствии 1,86 г углеродного волокнистого материала, изготовленного в виде ткани или жгута (см.табл.), в барботажном реакторе периодического действия. Послед НИИ представляет собой стеклянный цилиндрический сосуд емкостью

. 200 мл, снабженный обратным холодильником, системой обогрева и автомати; ческого регулирования температуры,

fлористой пластинкой из фильтра Шот4

Од

О5

О

сл

СП

та| Б части реактора и метаишн чйской сеткой из иерзкавеющей стали в верхней части реактора для удержи- вания гетерогенного катализатора,

Окисление сульфида наария ведут-лро- fljtBKoft кислородом со скоростью 2j,5 л/мин в течение 60 гтен при -SS атмосферной давлении. При.-этом сильфид натрия окисляется в тиосудь™ Ф4т и сульфат натрия в соотношении . Для оценки каталитической актив ности пре;длагаемаго КЁтализатора оп ределяют содержание сул1ьфндной серы в исходном щелочном растворе и пос- Л€| окончания опыта методом потенцио м4трич&ского титрования по ГОСТ 221985-78.

Результаты экспериментов приведв ньа в -таблице.

Здесь же для сравнения приведены результаты окисления сульфида нат- рЯя в идентичньк условияхj но в при- .сутствии известного катализатора в BtfAs гранул в таком йсе количестве . (i,86 г).

1,05

1,05

1,05

Ор007 99,3

О.,260 75,:

0,206 80,4

Продолжение таблицы

1,05

0,580

44,8

5

0

5

Пример 2. В реакторе периоди- ческого действия по примеру 1 окисляют модельный щелочной раствор этил- меркаптида натрия, аналогичный по составу насыщенному щелочному раствору с остановки очистки 1 №ТУ от мер- каптаназ,, состава мас.%: едкий натр 15| этилмеркаптид натрия 0,50 (в пересчете на серу) и вода остальное. Окисление этилмеркаппада ведут продув- кой кислородом со скоростью 4 л/мин в течение 50 мин при и атмосферном давлек1Ш в присутствии 2,7 г графитовой ткани . Содержание мер- каптидной серы в растворе определяют потенциометрически по ГОСТ 22985- 78. В процессе окисления меркаптид, натрия превращается в диэтилдисуль- фид,- не растворимый в щелочном растворе. При этом происходит регенерация отработанного меркаптидсодержаще- го щелочного раствора.

Анализ регенерированного щелочного раствора по ГОСТ 22985-78 показал, что остаточное содержание мер- каптидной серы в растворе составляет 0,0006 мас.%. При этом степень конверсии этилмеркаптида составляет

99,9%.

Сравнительный эксперимент по окислению этилмеркаптида натрия в том.же растворе в идент мных условиях показал, что а присутствии известного ка- |Тализатора в ви;5е гранул в таком же -количестве (2,7 г) остаточное содержание меркаптидной серы составляет 0,128 мае Д. При 3т ом степень конвер 1

сни этилмеркаптида натрия составляет 7Д,4%.

ПримерЗ. В условиях примера 1 в присутствии графитовой тканн ТГН-2М (1,86 г) окисляют модельный щелочной раствор сульфида и этилмер- калтида натрия, аналогичный по составу отработанному щелочному раствору с установки оч 1стки пропан-бутановой фракции от сероводорода и меркапта

нов, состава, мас.%: едкий натр 5; сульфидная сера 1,05; мергсаптидная сера 1,05 и вода остальное.

Анализ окисленного щелочного раст вора по ГОСТ 22985-78 показал, что остаточное содер-жаняе сульфидно и меркаптидной серы а растэоре сос тавляет соответствеако 0,102 s 0,0001 мас.%„ При этом степеку- «он-- версии сульфида и меркаптида ИРТ-ИЯ составляет соответственно 90.,3 г-: 99,99%.

Сравнительный эксперимент по совместному окислению сульфида и этил- меркаптида натрия в том же растворе в идентичных условиях показал. что в лрисутствии известного катаглиэатора в виде -гркнуя в таком же количестве (1,86 ) остаточное содержание сульф 1;5ной и керкаптид- ной серы cocTaEJ -t6T соответственно 0,665 и 0,408 мй--..%. При этом степень конверсии сульфида и меркаптида натрия состевляет соотвеЧ-ст- веннс 36,7 и & 1,1%.

Из приведениыл в таблице и примерах 2 и J экспериментальных данных видно, что предлагаемый катализатор в сравнении с известным обладает более высокой каталитической активностью в процессе жид- кофазного окисления сернистых сое- Дfжeнкй и обеспечивает значительно более высокую степень их конверсии. При этом степень конверсии сульфида йатрия повышается с 36,7-44,8 до 75,2-99,3%, меркаптида натрия - с 6151-74,4 до 99,9%, т.е. применение в качестве катализатора углеродного волокнистого материала в виде ткани или жгута позволяет повысить степень конверсии сернистых соединений, в 1,3-2,2 раза и за счет этого экономический эффект.

Изобретение относится к каталитической химии, в частности катализаторам для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде. В качестве катализатора для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде применяют углеродный волокнистый материал в виде ткани или жгута. Применение предлагаемого катализатора для жидкофазного окисления сернистых соединений в сравнении с гетерогенным фталоцианиновым катализатором позволяет повысить степень конверсии сернистых соединений в процессе окисления их в водно-щелочной среде. 1 табл.