Способ стабилизации водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди Советский патент 1977 года по МПК C07C53/10 C07C7/16 

(54) СПОСОБ СТАШЛИЗАЦИИ ВО ДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА АЦЕТАТА ЗАКИСИ МЕДИ

Изобретение касается способов стабилизапив водно-аммиачных растворов ацетата закиси меди, используемых в качестве разделяющего агента при выделении бутадиена из Сд -фракции.

Растворь с содержанием одиовалеигной меои меиее 2,0 г-ион /л и рН меиее 9,0 васгабильиь вследствие выпадеиия металлической меди,

Поэтому дня обеспечения стабильности медно-аммиачного раствора (MAP) содержание в нем одновалевтной меди должно поддерживаться не меньшим 2,0 г-ион/л, а рН - выше 9,0, преимущественно

9,5-12,5.

Необходимое значение рН обеспечивает ся по известному способу введением ч MAP аммиака и уксусиой кислоты в требуемых соотношениях.

К составу MAP, используемых фирмой ЭССО при выделении бутадиеиа из Сд -фракции, предъявляются следуюихие требовгчин: содержание Он 2, г-чюн/л Си -не более 0,3 г-ион/л, NHj - 10,50.2,8 моль/л, СНзСО9Н-4,сМ1.8 моль/л

Однако хотя такой состав MAP обеспечивает содержание одновалентной меди более 2,0 г-ион/л и рН раствора выше 9,О, основной трудностью, которая суше|СТвует При хемосорбции бутадиена из С -фракции, остается выпадение металлической меди вследствие снижения стабильиостя MAP во времени. Нестабильность известных MAP приводит к снижению их сорбционной емкости, необходимости повышения их циркуляции, вызывает забивание колони и теплообменной аппаратуры; уменьшение пропускной способности поглотительных колони, завышенный расход , не позволяет обеспечить максимальную сорбционную емкость MAP за счет изменения их состава.

Для предотвращения выпадения металлической меди из водно-аммиачного раствора ацетата закиси меди предлагается способ его сгабияизации, согласно которому MAP дополнительно обрабатывают кислородсодержащим газом, например воздухом.

.притемпературе от 10до+75 С искорости подачи .газа 30-БООчас до соотношения между концентрациями ионов одно- и двухвалентной меди от 5:1 до 9:1.

Эго обеспечивает стабильность раствора при нагревании его до 100 С в течение 500 час (металлическая медь не выпадает).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Через водно-аммиачный раствор ацетатр закиси меди пропускают воздух, предвари-; тельно насыщенный аммиаком в погпогит&лях, заполненных 25%-ным водным pacrecv. ром аммиака, с определенной скоростью и при определенной темпеоагуре до указанных выше соотношений Ctt : Си в растворе. Предварительное насыщение воздуха аммиаком тре%ется для сохранения nocrtw янсгва состава MAP до и после прогувки. гак как часть аммиака лыдувается; из раствора с воздухом. Значение рН раство. ра поддерживается во всех случаях равным 9.0-12,5.

Данные табл. 1 показывают, что все испытанные известные MAP нестабильны: наблюдается заметное снижение общей

Пример 1. Для испытаний берут 100 мл MAP, рН которого известным способом (введением аммиака и уксусной кислоты) поддерживается большим 9,0. MAP имеет следующие характеристики: Со держание ЮH JCOOУ г-моль/л 4,15 Содержание,НН,г-моль/л .9,84

Содержание Си , г юн/л2,74

Содержание Си , г-ион/л -0,18

СоотношениеСи Си .15,22:1

Таствор испытывают на стабильность при 100°С в течение 500 час.

Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Примеры 2-4. Аналогично примеру 1 испытывают еще гри различных сост, ва MAP с ,0.

MAP по примеру 2 имеет содержание

3,5 г моль/л, содержание KHj -9,0 г моль/л; MAP по примерам 3 .и 4 - соответственно 4,45 и 10,46; 5,11 и 12,7 г-моль/л.

Данные об изменении содержания меди в MAP до и после испытаний приведены в табл. 1.

Таблица 1

концентрации меди в растворе после термообработки из-за выпадения металлической меди.

Пример 5. Для испытаний берут 1ОО МП MAP, характеристики которого приведены в примере 1.

Через раствор пропускают предварительно насыщенный аммиаком воздух при 40°С со скоростью 320 час до установления соотношения Си : Си , равного 9,07:1.

После термообработки при 100°С в течение 500 час соотношение С о i Си становится равным 8,77:1. Наблюдается незначительное - на О,ОО8 г-ион/л - падение ISO +25 2,742,53 2,53 0,18 480 -10 2,282,12 2,12 О,11 30 +75 3,09 2,78 2,78 0,15 12О -36 3,57 3,24 3,24 О,25

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, суммарная концентрация меди в MAP до и после тер1«1ообработки остается неизменной, т. е. выпадение металлической меди не наблюдается.

Таким образом, обработка MAP воздухом для установления соотношения Си :Си между 5:1 и 9:1 резко повышает стабильность растворов, исключая выпадение металлической меди с течением времени.

Формула изоб р.е тения пособ стабилизации водно-аммиачного

общего содержания меди в растворе за счет снижения концентрации ионов Си на ту же величину.

Примеры 6-9. MAP, исходные характерисгики которых приведены соответственно в примерах 1-4, обрабатывают воздухом и испытивают на стабильность как в примере 5, но при иных параметрах процесса обработки воздухом.

Данные о результатах испытаний приведены в табп. 2.

Таблица 2

раствора ацетага закиси меди, содержащего

ионы двухвалентной меди, путем поддержания рН раствора .равным 9-12,5 с помощью уксусной кислоты и аммиака, о тличающийся тем, что, с целью предотвращения выпадения металлической меди из раствора, его дополнительно подвергают обработке кислородсодержащим азом при температуре от -1О до +75 С

и скорости подачи газа от ЗО до 5ОО час. до соотношения между концентрациями ионов одно- и двухвалентной меди от 5:1 до 9:1. 0,39О,39 15.22:1 6:5:1 6,5:1 О,27О,27 20,7:1 7,85:1 7,85:1 0,46О,46 2О,6:1 6,04:1 6,04:1 0,58 О,58 14,28:1 5,58:1 5,58:1