(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ВАНАДИЙТИТАНОВОГО КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛЕНИЯ 0-КСИЛОЛА
Изобретение относится к способам регенерации катализаторов для .окисления о-ксилола во фталевый ангидрид, в частности к.способам регенерации ванадийтитанового катализатора окисления о-ксилола. Ванадийтитановый катализатор состо ит из непористого носителя, на поверх ность которого нанесен тонкий слой ак тивных компонентов, состоящий из окис лов ванадия и титана, в количестве 3-6% от веса катализатора. В качестве непористого инертного носителя используют фарфор, карборунд, корунд и т.д. Срок службы катализатора в промыпщенности до 2 лет. Известен способ извлечения ванащия из Катализаторов, содержащих не менее 3% ванадия, путем обработки отработанного катализатора при повшаенной температуре воздухом в смеси с четыреххлористым углеродом tl. Однако этот способ извлечения ванадия из отработанного ванадийтитанового ката лизатора, содержащего 0,2-0,3% соеди нений ванадия и 4-6% соединений титана, не может быть использован, так как не позволяет освободить носитель от активных компонентов. К предлагаемому способу наиболее близок способ регенерации ванадий- . содержащего катализатора путем обработки его водной суспензии серной кислотой при нагревании до 80-85 С с последующей обработкой щавелевой кислотой 21 Этот способ не позволяет полностью снять с носителя - фарфоровых шаров активные компоненты, так как двуокись титана нерастворима. После такой отработки носитель утрачивает первоначальные свойства и не может быть использован для повторного приготовления катализатора.. Целью изобретения является обеспечение возможности повторного использо- вания носителя. Предлагаете способ регенерации ванадийтитанового катализатора окисления о-ксилола, заключающиеся в обработке отработанного катализатора щавелевой кислотой при повышенной температуры, предпочтительно при 75-95°С, в присутствии частиц квгарца корунда или (фарфора при соотношении катализатор:твердые частицы 1:(0,). Щавелевую кислоту предпочтительно используют в виде водного раствора концентрацией 10-30 кг/м. Способ согласно изобретению позволяет извлечь носитель, обладающий тем же свойствами, что и свежий. Катализатор, приготовленный извест ным™сп6собом на извлеченном носителе, ,по свойствам не отличается от катали М-ора, приготовленного на свежем нос теле. Производительность его до 210 г фталевого ангидрида в 1 ч, а стоимост снижается на 30% и более. Предлагаемый способ заключается в следующем. Отработанный ванадийтитановый катализатор обрабатывают водным раствором щавелевой кислоты при 75Э5 С {350-370к) в присутствии твердых частиц нерегулярной формы (кварца, корунда, карборунда и др.) в течение 3 ч при перемешивании. На обработку берут раствор щавелевой кислоты концентрацией 10-30 кг/мЛ Размеры твердых частиц должны составлять от размера катализатора 25-45 и 5575% при весовом соотношении их 1:2-3 Усоответственно. Весовбе соотношение твердые частицы:Катализатор (0,71,5):1. Обработанную щавелевой кисло той смесь твердых частиц и катализат ра промывают водой и отделяют тверды частицы на вибросите. Извлеченный носитель снова исполь зуют в производстве катализатора, а Отделенные твердые частицы возвращают на стадию регенерацииносителя. П р и м ер 1. В обогреваемую вр щающуюся емкость загружают 25 кг отработанного катализатора, содержах;.- щёго 4,3% активной массы на носителе представляющем собой фарфоровые шары диаметром около 7,мм, 10 л воды, 0,12 кг щавелевой кислоты, 18 кг ква ца с размером частиц 4-5 мм и б кг с размером частиц 2-3 мм (соотношение между катализатором и твердыми части цами 1:0,96, а между частицами разме рами 2-3 и 4-5 мм 1:3, концентрация щавелевой кислоты в растворе 12 кг/м Смесь нагревают при постоянном перемешивании до SSilO C (360110 к) и при этих условиях ведут обработку в течение 3 ч. Затем полученную смесь помещают в емкость с перфорированным дном и промывают тремя порциями врды (по .5л каждая). На вибросите отделя ют от,- носителя кварц.., который снова исподЬзуют в процессе извлечения. На извлеченном носителе.готовят ванадийтитановый.катализатор, содерж щий 5,2% активной массы с соотношением Vj OgiTi 0,1:18. При пропускании над 1 л катализа тО1эа при 387°С () смеси О-ксило ла с .воздухом в соотношении 1:30 с ..объемной скоростью 5000 ч получают 0,210-0,215 кг фталевого ангидрида в 1 ч. При пропусканий над катализатором, полученным на свежем.носителе и содержшцем 5,2% активной массы с соотношением VgО : Т , при (660.к) смеси о-ксилола с воздухом в соотношении 1:30 с объемной скоростью 5000 U,- получают 0,2100,215 кг фталевого ангидрида в 1 ч с 1 л катализатора. Пример 2. в обогреваемую вращающуюся емкость загружают 25 кг отработанного катализатора, содержацего 5,3% активной массы на носителе и представляющего собой фарфоровые шары диаметром около 7 мм, 10 л воды, О, 27 кг щавелевой кислоты, 13 кг корунда с размером частиц 15 мм и 5 кг с размером частиц 2 мм (соотношение между катализатором и твердыми частицами 1:0,72, а между частицами размерами 2 и 5 мм I:2j6; концентрация щавелевой кислоты в растворе 27 кг/м ). Смесь обрабатывают и разделяют аналогично примеру 1. На извлеченном -носителе готовят ванадийтитановый катализатор, содержа щий около 5,7% а ктивной массы с соотношением , 1:20. При пропускании над катализатором смеси о-ксилола с воздухом в соотношении 1:32 с объемной скоростью 5000 ч при () получают 0,206-0,210 кг фталевого ангидрида в 1 ч с 1 л катализатора. При пропускании над катализатором, полученным на свежем носителе и со.держащим 5,7% активной массы с соотношением 1:20, при смеси о-ксилола с воздухом в соотношении 1:32 с объемной скоростью 5000 ч получают 0,:206-0,210 кг фталевого ангидрида в 1 ч с 1 л катализатора. Пример 3. В обогреваемую вращающуюся емкость загружаиот 25 кг отработанного катализатора, содержгцдего 6,1% активных компонентов на носителе и представляющего собой фарфоровые шары диаметром около 7 мм, 24 кг фарфоровых частиц размером 4-5 мм и 12 кг частиц размером 2-3 мм (соотношение между катализатором и частицами 1:1,44, а между частицалш размерами 2-4 и 4-5 мм 1:2), 15 л воды и 0,15 кг щавелевой кислоты (концентрация полученного водного раствора 10 кг/м).Смесь нагревают при повышенном перемешив.ании до ,0 С () и при этих условиях ведут обработку в течение 2 ч. Полученную смесь далее обрабатывают и разделяют аналогично примеру 1. На извлеченном носителе готовят катализатор, содержащий 6,1% активных компонентов с соотношением V., 0 : Т i О 1:22, -4 5. Z При пропускании над катализатором смеси о-ксилола с воздухом в условиях примера 2 получают 0,206-0,210 кг фт левого ангидрида в 1 ч. , Пример4. В обогреваемую вращающуюся емкость загружают 25 кг отработанного катализатора, содержащего 3-5% активных компонентов н пред ставляющего собрй фарфоровые шары диаметром около 7 мм, 10 л воды, 0,14 кг щавелевой кислоты (концентрация ее в водном растворе 14 кг/м), 15 кг карборунда с размером, частиц около 4 мм и 5 кг частиц с размером около 2 мм (соотношение между катализатором и карборудном 1:0,8, а между частицами карборун 1а 1:3).. Смесь обрабатывают и разделяют аналогично йримеру 1. На извлеченном носителе готовят катализатор, содержащий 4,8% активных компонентов с соотношением , 1:17. При пропускании нал катализатором ксилолвоздушной смеси в условиях примера .1 получают 0,210-0,215 кг фталевого ангидрида в 1 ч с катализатора. Формула изобретения 1.Способ регенерации ванадийтитанового л атализатора окисления о-ксилола, включакмций обработку отработанного катализатора щавелевой кислотой при повышенной температуре, о т л ичающийся тем, что, с целью обеспечения возможности повторного использования носителя, обработку щавелевой кислотой осуществляют в присутствии частиц кварца, корунда или фарфора при соотношении катализатор: твердые частицы 1:(О,7-1,5). 2.Способ по П.1, о т л и ч а ющ и И с я тем, что щавелевую кислоту используют в виде водного раствора концентрацией 10-30 обработку ведут при 75-95-С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Польши № 67525, кл. 12 п 31/00, опублик. 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 169075, кл. В 07 J 23/22, 1964 (прототип).
