Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений Советский патент 1991 года по МПК B01J37/20 B01J31/18 

Изобретение относится к способу получения гетерогенных фталоцианиновых катализаторов для окисления сернистых соединений, а именно обезвреживания сульфид- и/или меркаптидсодержащих водных или воднощелочных растворов, и может быть ис- пильзовано в газовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и целлюлозно-бумажной промышленности.

Цель изобретения - повышение активности катализатора для окисления сернистых соединений.

Катализатор получают, смешивая фталоцианин кобальта и/или его производное с полимером, нагревая смесь до температуры плавления полимера с последующим формованием и обработкой формованного

катализатора при 95 100°С в течение 1-3 ч в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при перемешивании воздухом.

Пример 1. Катализатор состава, мас.%; фталоцианин кобальта 10, полиэтилен высокого давления - до 100, готовят смешиванием компонентов, нагреванием до температуры плавления полиэтилена 110- 130°С и формуют в виде гранул со средним эквивалентным диаметром 3 мм. Зптем гранулы подвергают термообработке в 0,6 мас.% водном растворе тиосульфата натрия при 95°С в течение 1, 2, 3, 5 и 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом.

о

00

ел ел

00

Затем полученный катализатор испытывают в барботажном процессе окисления сернистых соединений.

Для этого 75 мл водного щелочного раствора сульфида натрия, содержащего 0,3 мас.% сульфида натрия в пересчете на серу и 3 мас.% едкого натра, окисляют кислородом воздуха в присутствии полученного катализатора. Окисление ведут в стеклянном реакторе периодического дей- ствия, диаметром 30 мм и высотой 350 мм, снабженном обратным холодильником, контактным термометром с системой автоматического регулирования температуры, отводами для подачи кислорода и отбора пробы, перфторированной стеклянной перегородкой в нижней части реактора для диспергирования кислорода и удерживания гранулированного гетерогенного катализатора, при 40°С, атмосферном давлении, обьемной скорости подачи кислорода 6000 ч в течение 30 мин. При этом сульфид натрия окисляется в тиосульфат и сульфат натрия в соотношении, равном примерно 4:1. Остаточное содержание сульфида на- трия определяют потенциометрическим методом.

Пример 2. Катализатор получают, как в примере 1, но подвергают термообработке в среде по примеру 1 при 90°С в течение 5 и 8ч.

Термообработанные образцы катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора сульфида натрия в реакторе и ус- ловиях по примеру 1.

Пример 3. Катализатор получают, как в примере 1, но подвергают термообработке в среде реальных сернисто-щелочных стоков с установок газофракционирования и защелачивания прямогонных бензинов следующего состава, мае. %: NaaS 0,8; RSNa 0,25; NaOH 3; остальное вода - при 100°С в течение 1, 2, 3, 5, 8 ч при непрерывном перемешивании воздухом.

Термообработанный образец катализатора подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного маствора сульфида натрия в реакторе и условиях по примеру 1.

Пример 4. Нетермообработанный образец катализатора состава, приведенного в примере 1, подвергают испытаниям на его активность при окислении 75 мл щелочного раствора Na2S в реакторе и условиях по примеру 1.

Результаты испытаний по примерам 1-4 приведены в таблице.

Сравнение степени окисления №28 в присутствии термообработанного и нетер- мообработанного катализаторов за одно и то же время (30 мин) показывает, что активность термообработанных катализаторов значительно выше, чем активность нетер- мообработанного катализатора. Так, степень окисления Na2S в присутствии термообработанного в течение одного часа катализатора в среде сернисто-щелочных стоков или в среде 0,6%-ного водного раствора N328203 в течение 3 ч при 95- 100°С выше более чем в два раза степени окисления Na2S в присутствии нетермооб- работанного катализатора.

Из приведенной таблицы видно, что активность термообработанного катализатора зависит от щелочности среды. При термообработке катализатора в среде сернисто-щелочных стоков его активность достигается уже за 1 ч обработки (пример 3), а примерно та же степень активности катализатора при его обработке в среде 0,6%-ного водного раствора тиосульфата натрия достигается за 3 ч (пример 1).

Формула изобретения Способ приготовления катализатора для окисления сернистых соединений путем смешения фталоцианина кобальта и/или его производного с полимером, нагревания смеси до температуры плавления полимера с последующим формованием, отличающийся тем, что формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100°С в течение 1-3 ч при перемешивании воздухом.

Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для окисления сернистых соединений, например при обезвреживании сульфид- и меркаптансодержащих водных или водно- щелочных растворов, используемых в химии и нефтехимии. Цель - повышение активности катализатора. Для этого фталоцианин кобальта и/или его производною смешивают с полимером, нагревают смесь до температуры плавления полимера и формуют. Затем формованный катализатор подвергают термообработке в водном растворе тиосульфата натрия или в среде сернисто-щелочных стоков, образующихся при щелочной очистке нефтяных фракций, при 95-100°С в течение 1-3 ч и перемешивании воздухом. В этом случае полученный катализатор имеет более высокую активность, чем известный. Так, степень окисления Na2S в 2 раза выше, чем при использовании нетермообраЬотанного катализатора. 1 табл. сл с