CS222887B1 - Method of preparing and reclaiming catalysts for preparing acetaldehyde - Google Patents

Description

222887

Vynález sa týká spůsobu přípravy a re-generácie katalyzátora pre výrobu acetal-dehydu hydratáciou acetylénu katalyzova-nou iónmi dvojmocnej ortute. V súčasnosti sa acetaldehyd na báze ace-tylénu vyrába jeho hydratáciou za katalytic-kého účinku solí dvojmocnej ortute, najčas-tejšie síranu ortuťnatého. Katalyzátor savšak v technickej praxi z ekonomických do-vodov nepřipravuje priamo zo síranu ortuť-natého, ale tým sposobom, že do reaktora saprivádza zriedený roztok kyseliny sírovej,v ktorej je rozpuštěný síran železitý a ko-vová ortuť z ktorej sa za reakčných pod-mienok vytvára priamo účinná látka síranortuťnatý, pričom súčasne dochádza k re-dukcii síranu železitého na železnatý. V prie-behu vlastnej reakcie hydratácie, hlavněvšak redukčným účinkom přítomného acet-aldehydu dochádza k neustálej redukcii ka-talyticky účinnej látky na síran ortuťný, ažkovovú ortuť s následným poklesom aktivi-ty katalyzátora. Aby se rovnaká účinnost ka-talyzátora udržala, jeho časť sa nepřetrží-te odvádza a po oddělení ortute, organic-kých podielov a kalov regeneruje. Regene-rácia pozostáva z případného doplnenia ky-seliny sírovej a síranu železnatého, násled-nej oxidácie síranu železnatého na železi-tý, najbežnejšie kyselinou dusičnou a od-plynenia od nitróznych plynov. Takto upra-vený roztok nadobudne povodně zloženiea vedie sa znova priamo do hydratačnéhoreaktora a proces sa opakuje.

Nevýhody doteraz používaného sposobuvýroby spočívajú v prvom radě vo ve lkejmernej spotrebe ortute, v obmedzenej ak-tivitě katalyzátora a jeho krátkej životnosti.Tieto sú sposobené tým, že časť pridávanejortute priamo do reaktora sa bez užitku od-vádza z reakčného prostredia prúdom od-chádzajúcich reakčných splodín s nezrea-govaným acetylénom i podielom katalyzá-tora odčerpávaného na regeneráciu. Akti-vita katalyzátora je za týchto podmienokvždy nižšia, než aktivita zodpovedajúca kon-centrácii síranu ortuťnatého vzhladom kvsadenému množstvu síranu železitého, vdůsledku vedlejších oxidoredukčných reak-cií. Pochopitelné, že za týchto podmienok jeproces hydratácie celkove velmi citlivý nakolísajúce množstvá nečistot, ktoré vstu-pujú do procesu s prúdom acetylénu vy-tirievacej páry či vodného kodenzu a«statných médií, v důsledku čoho dochádzak rýchlejšej dezaktivácii kontaktného roz-toku a poklesu výroby produktu.

Uvedené nedostaky odstraňuje spůsobpřípravy, a regenerácie katalyzátora pre vý-robu acetaldehydu hydratáciou acetylénu vpřítomnosti síranu ortuťnatého ako kataly-zátora a redox systému síranu železnatéhoa železitého v prostředí kyseliny sírovej po-dlá kterého sa prítomnosť síranu ortuťna-tého v roztoku katalyzátora, ktorý před-stavuje účinná zložku, zabezpečuje odděle- ně od reakčnej zóny, před jeho privádzanímdo hydratačného reaktora působením čerst-vého, alebo použitého roztoku katalyzátorana kovovú ortuť, alebo látky obsahujúceortuť v iontovej či kovověj formě připadneich zmesi a takto získaný roztok katalyzá-tora sa přidává do reakčnej zóny hydratač-ného reaktora. Takýmto spůsobom se za-medzí prenikaniu pár ortute do surovéhoproduktu, zabezpečí sa zníženie jej mernejspotřeby a stúpne aktivita a výrobnosť kon-taktného roztoku, v důsledku čoho sa okremošetrenia surovin zefektivni celková ekono-mika procesu. 'Výhody sposobu přípravy a regeneráciekatalyzátora sa prejavia v samotnej výro-bě acetaldehydu hydratáciou acetylénu, pri-čom aplikácia sposobu je technicky nená-ročná, jednoducho realizovatelná v pod-mienkach jestvujúcich výrobní bez potře-by rekonštrukcie výrobného zariadenia, pri-čom sa zabezpečí rovnoměrná kvalita a sta-bilita výroby i pri premenlivom obsahu ne-čistot vo vstupujúcom acetyléne ako vý-chodzej surovině. V neposlednom řade ta-kýto spůsob výroby poskytuje .možnosť zvý-šit produkciu jestvujúcich výrobní bez ná-rokov na rozsiahle úpravy strojnotechnolo-gického zariadenia. Dosahovaný účinok avýhody navrhovaného- spůsobu sú zřejmé ajz nasledujúcich príkladov. Příklad 1

Do reaktora naplněného 0,2 1 katalyzáto-ra, který obsahoval 10,2 % hmotnostnýchkyseliny sírovej, 1 % hmotnostně síranuortuťnatého, 1 % hmotnostně síranu želez-natého a 17,6 % hmotnostných síranu žele-zitého sa pri teplete 98 °C privádzal acety-lén v možstve 16 1/hod. Z reaktora sa naregeneráciu odvádzalo 0,02 1/hod. kataly-zátora a přidávalo také isté množstvo re-generovaného katalyzátora o uvedenom zlo-žení. Získalo sa v priemere o 18,6 % viacacetaldehydu ako v rovnakom pokuse, kídebol použitý katalyzátor s rovnakým zlože-ním, len obsah síranu ortuťnatého hol 0,26 %hmotnostných a do reaktora sa kapilárouprivádzala kovová ortuť. Příklad 2

Pracovalo s.a za podmienok ako v příkla-de 1 s tým, že opotřebovaný katalyzátor zreaktora sa po oxidácii dvojmocného žele-za kyselinou dusičnou a odplynením nitróz-nych plynov viedol pri teploto 90 °C ceznádobu s kovovou ortuťou opatrenú mie-šadlom a potom naspať do reaktora. V po-kusech zameraných na určenie mernej spo-třeby kovověj ortute holá táto pri spůsobepodlá vynálezu o polovicu nižšia, než pripostupe s přidáváním kovověj ortute pria-mo do reakčnej zóny hydratačného reakto-ra.

Claims (1)

1. 222887 Příklad 3 500 g regenerovaného katalyzátora, kto-rý obsahoval 0,71 % hmotnostných síranuželeznatého, 16,3 % hmotnostných síranuželezitého, 10,49 % hmotnostných kyselinysírovej a 0,06 % hmotnostných síranu ortuť-natého sa rozmiešalo pri teplete 95 °C s 50gramami ortuťových kalov z odpadajúcichpri výrobě acetaldehydu. Po troch minútachmiešania sa roztok odfiltroval ,a vo filtrá-te bolo stanovené 0,22 % hmotnostných sí-ranu ortuťnatého. Příklad 4 Do 500 g odfiltrovaného katalyzátore, kto-rý bol použitý na výrobu acetaldehydu aobsahoval v hmotnostných percentách 7,62per. síranu železnatého, 9,73 % síranuželezitého, 9,81 % kyseliny sírovej a 0,05 °/osíranu ortuťnatého sa přidalo 10 g kyseliny dusičnéj o koncentrácii 48,8 %, v ktorej sapredtým rozpustilo 0,55 g kovověj ortute.Roztok sa zohrial na teplotu 100 °C v nádo-bě opatrenej spatným chladičom a udržia-val pri tejto teplote 15 minút. Po tejto do-bě sa katalyzátor prefúkal prúdom vodnejpáry pod hladinu po dobu 5 minut. Taktozískaný katalytický roztok bol analyzovanýa mal nasledovné zloženie v hmotnostnýchpercentách 0,58 % síranu železnatého, 18,82per. síranu železitého, 7,36 °/o kyseliny síro-vej a 0,21 % síranu ortuťnatého pričom kva-litatívna skúška na přítomnost dusičnanovbota negativna. Vynález móže byť využitý okrem prie-myselnej hydratácie acetylénu ,na acetal-dehyd aj pri dalších výrobách na báze hyd-ratácie trojnej vazby za katalytického účin-ku ortuťnatých solí, například pri výroběmetylvinylketónu hydratáciou monovinyl-acetylénu. PREDMET Spósob přípravy a regenerácie kataly-zátora pre výrobu acetaldehydu hydra-táciou acetylénu v přítomnosti síranu ortuť-natého ako katalyzátora a redox systémusíranu železnatého a železitého v prostředíkyseliny sírovej', vyznačený tým, že přítom-nost síranu ortuťnatého v roztoku kataly-zátora, ktorý představuje účinnú zložku, sa vynalezu zabezpečuje oddelene od reakčnej zóny, předjeho privádzaním do hydratačného reakto-ra, působením čerstvého, alebo použitéhoroztoku katalyzátora na kovovú ortuť, ale-bo látky obsahujúce ortuť v iontovej čikovověj formě připadne ich zmesi a taktozískaný roztok katalyzátora sa přidává doreakčnej zóny hydratačného reaktora.