Способ реактивации отработанного серебряного катализатора для окисления этилена в окись этилена Советский патент 1979 года по МПК B01J23/96 B01J23/50 

йследствие его низкой температуры кипения и низкой стоимости. Решающее значение имеет количество оды в гото вом растворе для пропитки.Оно не долж но превышать 10% от общего количества раствора. Лреимущественно концентрация воды составляет 0,2 - 5 вес.%, в особенности в том случае, когда применяют нитрат цезия или нитрат рубидия Концентрации соединения цезия, соответст венно рубидия в растворе для пропитки ограничивается раство эимостью соедине ния. Однако в большинстве случаев целесообразно, чтобы минимальная концентрация составляла 0,01 вес.%. Особенно целесообразной оказывается концентрация 0,05-0,4 вес.% в расчете на общее количество раствора. Обработка отработанного катализатора соответствующим изобретению раствором для пропитки .наиболее просто может быть осуществлена йосредством пропитии отработанного катализ.атора и слива избыточного количества . раствора. В больших установках обработку пройз&ода:т посредством заливки реактора, заполненного катализатором, раствором соединения цезия или рубидия. ПослеОтделения избыточного раствора оставшийся на катализаторе, спирт и в некоторых случаях воду удаляют, посредством упаривания и, если .желательно, при дополнительной проду)экё; азота. Температура при упаривании не. должна быть слишком вь1сока по сравнению с температурой кийения примененного спирта.Если отгонку производят при пониженном лавл1энии,то в зависимости от спирта упаривание может быть осуществлено уже при комнатной температуре или, например, при 50 с. Но часто целесообразно выбирать более высокую температуру, например 50 - .

Окисления этилена в окись зтилена В особенно предпочтительном варианте осуществления изобретения отработанный катализатор пропитывают импрегнирующим раствором, состоящим из 0,2. 5 вес.% воды, 0,05-0,4 вес.% нитрата цезия или рубидия и алифатического спирта, содержащего 1-6 атомов углерода, и непосредственно после этого спирт упаривают при 70 - 120с, предпочтительно при ЗО-ИО-с, в некоторых случаях при одновременном продувании азота. При этом целесообразно нитрат цезия, соответственно, нитрат рубидия, растворять в минимальном количестве воды, необходимом для полного растворения, а затем производить разбавление таким количеством метилового, этил ловрго, пропилового или изопропилового спирта, предпочтительно метилового, спирта, чтобы концентрация воды в готовом растворе .для пройиткн составляла 0,2 - 5 вес.%, Концентрация нитрата рубидия или нитрата цезия составляет 0,05 - 0,4 вес.% в расчете на общее количество раствора. Как всегда, так и здесь Необходимая концентрация рубидия или цезия на катализаторе составляет 1.- 1000, предпочтительно 3 - 500 млн , в. особенности 10.300 млн-i, причем она можетдостигаться посредством применения раствора ЙЛя пропитки соответствующей концентрации. . - . . . . . Свойства катализатора до и после обработки приведены в таблице. Как видно из .таблицы, благодаря соответствующей изобретению обработке отработанного катализатора с пониженной активностью его селективносты значительно повышается. Кроме того, степень превращения увеличивается в 2-4 раза или при равной степени превращения может быть понижена реакционная температура на 20-30 С.

До обработки После обработки

Возможность понижения реакционной температуры представляет собой другое преимущество предлагаемого способе 60 так как с понижением температуры умень пгается образование нежелательных побочных продуктов, например двуокиси углерода, формальдегида и уксусного альдегида.

70

4-5 78 10-12

4-5

Пример 1. (сравнительный). 70 г катализатора, содержащего ,11,3 вес.% серебра на носителе ей-окиси алюминия,проработавшего 7 Дет,испытывают при объемной скорости 250 давлении 1 атм При этих условиях для достижений степени превращения 5% необходима 56 температура . Селективность сос -тавляет 70,5%. Пример 2. 50 г катализатора описанного в примере 1, который в те чение 7 лет используют для получения окиси этилена посредством непосредст венного окисления этилена кислородом помеи(ают в колбу Эрленмейера емкость 200 мл и заливают 50 мл (тропитывающе го раствора, в котором содержится 11,5 Г нитрата цезия и 50 г воды на 1 кг метилового спирта и массу вьщер жчвают в течение 1ч. Непосредственно после этого избыточный пропитывающий раствор сливают и в течение 0,5 ч катализатор сушат сушильном шкафу при . Концентра ция цезия в катализаторе составляет loop мг на 1 кг катализатора. Обработанный указанным -способом катализатор вводят в контакт с исход ным газом при соблюдении тех же усло вий, как и всравнительном примере 1 При 245-С при степени превращения 5 % может бытьдостигнута селективность 72 %. Пример 3, 100 г ката лизатора описанного в примере 1, помещают в стеклянную трубку внутренним диаметром 20 мм и длиной 500 мм. При комнат ной температуре в течение 1 ч через катализатор (снизу вверх) прокачивают с помощью насоса 500 г пропитывающего раствора, содержащего 9,2 г уксуснокислого цезия и 30 г воды на 1 кг изопропилового спирта. Непосредственно после этого раствор сливают и сушат катализатор в течение 0,5 ч при , причем катализатор находится под вакуумом. Концентрация цезия на катализаторе составляет 800 мг на 1 кг катализатора. Обработанный указанным способом, описанным в примере 1, катализатор вводят в контакт с исходным газом./ При при степени превращения 5 % достигается селективность 72 %. П р и м е р 4. 100 г катализатора .описанного .в примере 1, помещают в Ьтеклянную трубку внутренним диамет ром 20 мм и длиной 500 мм. Из колбы Эрленмейера заливают сверху нагретый до 40с катализатор пропиты вающим раствором, который содержит 3 мг сульфата цезия в 10 г воды и 1000 г этилового спирта. После стекания пропитывающего, раст вора второй и третий раз производят обработку свежими растворами. Непосредственно после этого спиртовому раствору дают возможность стеч после чего производят сушку в течение 1 ч в токе азота, пропускаемого со скоростью 100 л/ч,причем катализатор, с помощью теплообменной среды,находящейся в двойной рубашке стеклянной трубки, нагревают до . Концентрация цезия на катализаторе составляет 1 мг на 1 кг катализатора. Обработанный указанным способом катализатор помещают в применяемый в опытах реактор и способом, описанным в сравнительном примере 1, вводят в контакт с исходным газом. При 25iDc при степени превращения 5 % достигается селективность 70,8 %, П р и м е р 5, 100 г катализатора, описанного в примере 1, помещают в круглодонную колбу емкостью 250 мл, которая снабжена капельной воронкой и подключена к вакуумной магистрали. Колбу вакуумируют до 200 мм рт.ст. Из капельной воронки в течение 2 мин приливают к катализатору 150-мл про питывающегб раствора, содержащего 0,44 г нитрата цезия и 0,33 г нитрата рубидия в 10 г воды и 1000 г пропилового спирта. После, выравнивания давления с атмосферным катализатор еще в течение 2 ч выдерживают в пропитывающем растворе. Непосредственно после этого раствору дают возможность слиться через нутч-фильтр и катализатор сушат в течение 5 ч при 100°С в вакуумном, сушильном шкафу. Общая концентрация цезия и рубидия На катализаторе составляет 100 мг/кг катализатора. Обработанный указанным способом катализатор п6ме-ща5от в применяемый в опытах реактор и описанным в .примере 1 способом вводят в контакт с исходным газом. При 240°С и степени превращения 5 % достигается селектив-ность 75%, Пример б. Повторяют опыт в соответствий с описанным в примере 4, однако в этом случае изменяют пропитывайщий раствор, причем он содержит 0,44 г нитрата цезия. О,33г нитрата рубидия и 100 г в:оды в 900 г пропиловоГо спирта {10% воды в расчете на весь ра.створ) , При последующем осуществлении процесса в реакторе с исходным газом при 245с достигается степень превращения 4 % и селективность 75 %. Формула изобретения Способ реактивации отработанного серебряного, катализатора для окисления этилена в окись этилена путем обработки катализатора химическим реагентом, о т л .и ч а ю щ и .и с я тем, что,с целью повышения степени реактивации катализатора, в качестве химического реагента используют раствор, содержащий,вее.%: Вода0,2 - 10 Соединение цезия и/или рубидия 0,ОЬ - 0,4 Али |1атичёский спирт. содержащий 1-6 атомов углерода Осталвное, и обработку указанным реагентом ведут до конечного содержания в.катализаторе цезия и/или рубидия 1-1000 ч. . на миллион,

64307 в Источники информации, принятые во внимание при экспергйэе 1. Патент Румынии 53012, кл. В 01 J 11/10, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 144839, кл. В 01 J 11/10, 1961.