Способ очистки водного раствора от метанола Советский патент 1982 года по МПК C02F1/72 C02F1/72 C02F101/34 C02F103/34 

Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки водных растворов от метанола, например газового конденсата в производстве аммиака.

известен способ очистки водного раствора от метанола, применяющийся для очистки -газового конденсата в производстве аммиака и заключающийся в удалении метанола из конденсата путем отпарки. Отпарку метанола из газового конденсата проводят в отпарной колонна при 125-130°С и давлении 1,3 атм. Образующийся при этом отпарной газ направляют на сжигание в подогреватель природного газа 1.

Недостатком способа является низкая степень очистки (на уровне 80%). Кроме того, необходимо проводить две операции - отпарку и сжигание, что усложняет процесс.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки водного раствора от метанола, включающий его испарение , контактирование паров Ъ окисью меди при нагревании до 95-100с и конденсацию. При этом метанол окисляется

окисью меди, последняя восстанавливается. Периодические проводят регенерацию окиси меди путем нагреванид ее до 200с в атмосфере кислорода 2 .

Недостатками этого способа являются низкая степень очистки водного раствора от метанола, а также сложность процесса очистки из-за необходимости периодической регенерации

10 окиси меди.

Цель изобретения - повышение степени очистки и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки водного раст15вора от метанола, включающем его испа рение, контактирование паров с окисью меди при нагревании и конденсацию, контактирование осуществляют с окисью меди, промотированной окисла20ми хрома, цинка и алюминия, в присутствии 3-12 об.% воздуха при 170-250 С.

Окись меди, промотированная окислами хрома, цинка и алн линия, обла25дает (применительно к процессу окисления метанола) более высокой каталитической активностью по сравнению с обычной окисью меди. Поэтому исполь.зование окиси меди, промотированной

30 указанными добавками, позволяет повысить эффективность очистки от метанола. Присутствие в реакционной сМеси 3-12 об.% воздуха обеспечивает возможность непрерьшной работы реактора, так как в этом случае на требуется проведения специальных операций по регенерации катализатора/ которые имеют место при работе по известному способу. Возможность перехода от периодического процесса по известному к непрерывному является упрощением способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Жидкий газовый конденсат подают в испаоитель, сюда же подают воз- . дух. Образующуюся парогазовую смесь направляют в обогроваемый вертикальный реактор с пористой перегородкой, на которую помещают катализатор. Чз реактора пары напоавляют в холодильник, где пооисходит их конденсация.

Пример . Опыты по очистке водного раствора от метанола проводят на проточной каталитической установке. В качестве водного раствора используют газовый конденсат, взятый в производстве аммиака. Содержание метанола в газовом конденсте 2540 мг/л.

Жидкий газовый конденсат подают в испаритель, представлякядий собой обогреваемую кварцевую колбу. Сюда же подают воздух. Образующуюся парогазовую смесь направляют в обогреваемый вертикальный реакто15, представляющий собой кварцевую трубку длиной 400 .мм и диаметром 16 мм с пористой перегородкой, на которую помещен катализатор. В качестве катализатора используют окись меди, промотированную окислами хрома цинка и алюминия, в соотношениях, указан ых в табл.1.

.Таблица 1

Пары из реактооа направляют в холодильник, где их конденсируют, Б .жидком конденсате хроматограЛически определяют содержание метанола.

Объем загруженного катализатора во всех опытах 52 см , скорость подачи жидкого конденсата 75 мл/ч, что .соответствует 100 л/ч пара. Температуру контактирования и содержание воздуха в пародоздугчной смеси в ходекаждого опыта поддерживают посОчистка водного р

О 1 2

200 200 200

тоянными. Контактирование ведут пои атмосЛерном давлении.

.Для сравнения ряд опытов проводят при отсутствии или недостаточном количестве воздуха в смеси, при низкой температуре, а также с нэпромотированной окисью меди .(катализатор 4, табл. 1) .

Конкретные условия и результаты опытов приведены в табл. 2 .

Табли,1да 2 зора от метанола

38,1

64,0 81,0 Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ хасактеризуется высокой степенью очистки водного раствора от метанола 92,7-99,8% (опыты 3-9 и 12-16), причем пооцесс идет стабильн в течение длительного времени (опыты 4-5) . Содержание промоторов в катали заторе можно менять в широких пределах (опыты 7-9 и табл. 1). При температуре ниже 170С степен очистки резко уменьшается (опыты 10-11). Повышение температуры вьоше не сопоовождается заметным увеличением степени очистки и ведет лштть к росту энергетических затрат. Использование же известного катализатора (непромотированной окиси меди) характеризуется низкой степенью очистки: при - 30%, при

Продолжение табл. 2 73% (опыты 21-25). Низкая степень очистки наблюдается и пои содержании воздуха в паровоздушной смеси менее 3 об.% (опыты 1-3). При отсутствии воздуха степень очистки со временем падает (опыты 17 и 18). В гТрисутствии же 3-12 об.% воздуха активность катализатора стабильна. Это позволяет исключить пвриодичес|кую регенерацию катализатора, т.е. упростить процесс очистки. Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки водннх растворов от метанола и упростить процесс. Тем самым будет решена проблема обезвреживания газового конденсата в производстве аммиа ка и других метанолсодержащих сточ7939404 ,8

ных вод, что способствует снижениюосуществляют с окисью меди, промотироэагрязнения окружающей среды.ванной окислами хрома, цинка и алюФормула изобретения

Способ очистки водного раствора.от принятые во внимание при экспертизе метанола, включающий его испаоение, 1. Унифицированный агрегат произконтактироваиие паров с окисью медиводства аммиака АН-76. Технический

пои нагревании и конденсацию, о т -проект, т. IV, кн. 2, альбом 1, М.,

личающийся тем, что, с 10ГИАП, 1977, с. 108. целью повы1аения степени очистки и 2, Авторское свидетельство СССР

упрощения процесса, контактированиеW 480761, кл, С 12 q 3/12, 1973, миния, в присутствии 3-12 об.% воздуха при 170-250С.

5 Источники информации,