RO108679B1 - Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues - Google Patents

Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues Download PDF

Info

Publication number
RO108679B1
RO108679B1 RO93-00681A RO9300681A RO108679B1 RO 108679 B1 RO108679 B1 RO 108679B1 RO 9300681 A RO9300681 A RO 9300681A RO 108679 B1 RO108679 B1 RO 108679B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
catalyst
phenolic
decomposition
residues
phenolic residues
Prior art date
Application number
RO93-00681A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Valentin George Anastasiu
Gheorghe Botoc
Apostol Gradinaru
Gheorghe Lorincz
Original Assignee
Sc Carom Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sc Carom Sa filed Critical Sc Carom Sa
Priority to RO93-00681A priority Critical patent/RO108679B1/en
Publication of RO108679B1 publication Critical patent/RO108679B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Invenția se referă la descompunerea reziduurilor fenolice, până la o conversie a acestora de 88...96%, în produse lichide recuperabile, utilizând un catalizator sintetic aluminosilicat YH+ ultrastabil imersat în lichid la temperaturi de 2OO...3OO°C și presiune remanentă de 50...100 mm Hg, care asigură o valorificare superioară a acestora.The invention relates to decomposition phenolic residues, to a conversion thereof of 88-96%, in recoverable liquid products, using a YH + aluminosilicate synthetic catalyst ultrasound immersed in liquid at temperatures 2,000 ... 300 ° C and residual pressure of 50 ... 100 mm Hg, which ensures a superior capitalization of a them.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu pentru descompunerea termocatalitică a reziduurilor fenolice, care, în general, sunt utilizate drept combustibil, în vederea recuperării de produse utile, recirculabile în procesul fabricării fenolului prin procedeul cumen.The present invention relates to a process for the thermocatalytic decomposition of phenolic residues, which, in general, are used as fuel, in order to recover useful products, which can be recirculated in the process of phenol manufacture by the cumene process.

Procedeele cunoscute până în prezent se referă la valorificarea reziduurilor fenolice prin: distilare ffacționată, cracare termică, hidrogenare catalitică sau descompunere catalitică (RO 89865 ; 99518).The processes known so far refer to the recovery of phenolic residues by: fractional distillation, thermal cracking, catalytic hydrogenation or catalytic decomposition (RO 89865; 99518).

Aceste procedee prezintă ca dezavantaje o coroziune exagerată, conversii și selectivități scăzute, necesitatea unor regenerări după un număr redus de utilizări a catalizatorului sau obținerea unor cantități mari de ape reziduale.These processes present as disadvantages an exaggerated corrosion, low conversions and selectivity, the need for regeneration after a small number of uses of the catalyst or obtaining large quantities of wastewater.

Se cunoaște, de asemenea, descompunerea reziduurilor fenolice folosind drept catalizator un aluminosilicat ce conțineAlso known is the decomposition of phenolic residues using an aluminosilicate containing catalyst

10.. .13% silimanit, 5...8% zeolit NaY și aluminosilicat. Procesul de descompunere decurge la 250...400°C și se efectuează în prezența aburului, trecând reziduul peste un strat fix de catalizator. Această soluție prezintă ca dezavantaje obținerea unor cantități mari de ape fenolice, cu implicații în purificarea lor ulterioară, precum și conversii și selectivități mici (SU 583996).10 .. .13% silimanite, 5 ... 8% zeolite NaY and aluminosilicate. The decomposition process starts at 250 ... 400 ° C and is carried out in the presence of steam, passing the residue over a fixed layer of catalyst. This solution presents as disadvantages the obtaining of large quantities of phenolic water, with implications in their subsequent purification, as well as small conversions and selectivities (US 583996).

Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele arătate, prin aceea că utilizează un aluminosilicat YH+ ultrastabil de compoziție chimică în moli 4,6...5,3 SiO2 x A12O3 x 0,004 Na^ x 6H2O, la temperatură de 200...300°C și presiune remanentă deThe process according to the invention removes the disadvantages shown by using an ultrastable YH + aluminosilicate of chemical composition in moles 4.6 ... 5.3 SiO 2 x A1 2 O 3 x 0.004 Na ^ x 6H 2 O, at temperature 200 ... 300 ° C and remaining pressure of

50.. .100 mmHg, la un raport volumetric de catalizator: reziduu fenolic de 5:1, catalizatorul fiind imersat în lichid.50 .. .100 mmHg, at a volumetric ratio of catalyst: 5: 1 phenolic residue, the catalyst being immersed in the liquid.

Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:The process according to the invention has the following advantages:

- se elimină coroziuni exagerate (cataliză acidă);- exaggerated corrosion (acid catalysis) is eliminated;

- conversii și selectivități mărite (88...96%);- increased conversions and selectivity (88 ... 96%);

- eliminarea apelor fenolice rezultate din proces, la care se adaugă simplitatea tehnologiei adoptate.- elimination of the phenolic waters resulting from the process, to which is added the simplicity of the adopted technology.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a procedeului, în legătură cu fig.l și 2, care reprezintă :The following is an example of carrying out the process, in relation to FIGS. 2 and 2, which represents:

-fig.l, schema unei instalații de laborator pentru descompunerea termocatalitică a reziduurilor fenolice ;-fig.l, the diagram of a laboratory installation for the thermocatalytic decomposition of phenolic residues;

- fig.2, schema unei instalații industriale pe care se poate realiza descompunerea acestor reziduuri.- fig.2, the diagram of an industrial installation on which the decomposition of these residues can be realized.

Instalația de laborator este compusă dintr-un blaz de distilare 1 din V2A ,umplut cu catalizator, care are; un termometru pentru măsurarea temperaturii din blazul de distilare a, gură de alimentare b, termometru pentru măsurarea temperaturii vaporilor c și ștuț d pentru măsurarea presiunii din sistem, un refrigerent descendent 2, un balon de colectare 3, o pompă de vid 4, un electromotor de acționare 5 și un bec de gaz 6.The laboratory installation is composed of a distillation plate 1 of V 2 A, filled with catalyst, which has; a thermometer for measuring the temperature in the distillation a, feed mouth b, a thermometer for measuring the temperature of the vapor c and the socket d for measuring the pressure in the system, a descending refrigerant 2, a collecting flask 3, a vacuum pump 4, an electric motor 5 and a gas bulb 6.

Instalația industrială pe care se poate realiza o asemenea descompunere este compusă dintr-un blaz de distilare 7 din V2A, umplut cu catalizator YH+, pompe centrifuge 8 și 9, un condensator răcit cu apă 10, un condensator răcit cu solă 11, un vas de colectare distilat 12, o pompă de vid 13, un solzificator 14, un ciclon 15 și o suflantă 16.The industrial plant where such a decomposition can be carried out is composed of a distillation plate 7 of V 2 A, filled with YH + catalyst, centrifugal pumps 8 and 9, a water-cooled condenser 10, a soil-cooled condenser 11, a distilled collection vessel 12, a vacuum pump 13, a solver 14, a cyclone 15 and a blower 16.

Descompunerea reziduurilor fenolice care conțin a//ă-metilstiren 1... 2%, fenolDecomposition of phenolic residues containing α-methylstyrene 1 ... 2%, phenol

2.. .5%, dimetilfenilcarbinol 8-12%, acetofenonă 20-30%, dimer de alfametilstiren 22-35 %,p-cumil fenol 10... 22%, produse grele2 .. .5%, dimethylphenylcarbinol 8-12%, acetophenone 20-30%, alphamethylstyrene dimer 22-35%, p-cumyl phenol 10-22%, heavy products

15.. .20% se realizează în prezența unui aluminosilicat YH+ de o compoziție anumită, explicitată mai jos, la temperaturi de15 .. .20% aluminosilicate is carried out in the presence of YH + of a particular composition, explained below, at temperatures

200.. .300°C și presiuni 50...100 mmHg cu o conversie în produse utile de 88...96%.200 .. .300 ° C and pressures 50 ... 100 mmHg with a conversion into useful products of 88 ... 96%.

Aluminosilicatul utilizat are următoarele proprietăți:The aluminosilicate used has the following properties:

- aspect: granule cilindrice de culoare albă;- appearance: cylindrical granules of white color;

-dimensiuni: diametru 2...3 mm lungime 5...8 mm;- dimensions: diameter 2 ... 3 mm length 5 ... 8 mm;

- compoziție chimică în moli: 4,6...5,3 SiO2 x A12O3 x 0,004 Na2O x 6H2O;- chemical composition in moles: 4.6 ... 5.3 SiO 2 x A1 2 O 3 x 0.004 Na 2 O x 6H 2 O;

- capacitate de absorbție pentru benzen, g/100 g catalizator, minimum 16;- absorption capacity for benzene, g / 100 g catalyst, minimum 16;

- rezistență mecanică la compresie, kgf/mm2, minimum 1,2;- mechanical compressive strength, kgf / mm 2 , minimum 1,2;

- stabilitate termică, minimum 850°C;- thermal stability, minimum 850 ° C;

- conținutul de Na, % gr., maximum- Na content,% gr., maximum

0,635;0.635;

- indice de cracare cumen, IO’7 m x moli/sec. g, minimum 1000;- cumene cracking index, IO ' 7 mx mole / sec. g, minimum 1000;

- conversie, %, minimum 100;- conversion,%, minimum 100;

- selectivitate, % minimum 94.- selectivity, minimum 94%.

Intr-un vas de 1,5 1 fără agitare, construit din oțel inoxidabil, s-au introdus catalizator până la umplere și 300 ml de reziduu fenolic.In a 1.5 l vessel without stirring, constructed of stainless steel, catalyst was inserted until filling and 300 ml of phenolic residue.

In timpul experimentărilor s-au 5 măsurat temperatura vaporilor distilați și presi4 unea remanentă din instalația de laborator.During the experiments, the temperature of the distilled vapors was measured and 5 were left over from the laboratory installation.

S-a efectuat un număr de 35 experimentări. înaintea primului test de regenerare a catalizatorului se dau exemple de compoziții la 5 dintre experimentări (Tabelul L).A total of 35 experiments were performed. Prior to the first catalyst regeneration test, examples of compositions are given in 5 of the experiments (Table L).

Tabelul 1 :Table 1 :

Analiza cromatografică a fracțiunilor obținute la descompunerea reziduurilor fenoliceChromatographic analysis of the fractions obtained at the decomposition of phenolic residues

Nr. crt. Nr. crt. ANALIZA FRACȚIUNILOR, % FRACTION ANALYSIS,% Para- fine Pear- end Ace- tonă Ace- ton Dia- cetona 1-cool dia- ketone One cool Oxid de mezi- Oxide of mezi- Izo- pro- pil- ben- zen iso pro- pil- necessarily the zen Butii ben- zen butyl necessarily the zen Alfa- metil stiren Alpha- methyl styrene Ace- tofe- nonă Ace- tofe- canrenone Fenol Phenol Rezi- duu a resident, duu 1 1 0,80 0.80 0,10 0.10 0,40 0.40 0,20 0.20 4,10 4.10 0,60 0.60 39,00 39,00 18,20 18,20 36,6 36.6 lipsă lack 2 2 0,30 0.30 1,00 1.00 1,20 1.20 1,80 1.80 8,00 8.00 - - 35,10 35.10 20,20 20.20 32,4 32.4 lipsă lack 3 3 0,40 0.40 2,70 2.70 1,90 1.90 2,20 2.20 10,70 10.70 - - 26,00 26.00 19,20 19,20 36,9 36.9 lipsă lack 4 4 0,24 0.24 2,39 2.39 1,20 1.20 1,35 1.35 9,85 9.85 - - 33,11 33:11 17,97 17.97 33,89 33.89 lipsă lack 5 5 0,22 0.22 1,96 1.96 1,13 1.13 1,10 1.10 9,94 9.94 - - 29,59 29.59 23,89 23.89 33,17 33.17 lipsă lack

In vederea obținerii unei conversii maxime a reziduurilor fenolice, s-au încercat mai multe variante de lucru prin care s-a urmărit stabilirea condițiilor optime de lucru, precum și instalația aptă a realiza acest lucru.In order to obtain a maximum conversion of the phenolic residues, several working variants were tried, with the aim of establishing the optimum working conditions, as well as the installation able to achieve this.

Soluția optimă în vederea obținerii acestui deziderat este lucrul cu catalizator imersat în lichid, la raporturi volumetrice de catalizator/reziduu fenolic de 5/1 cu temperaturi de până la 300°C și presiuni deThe optimal solution to achieve this goal is to work with catalyst immersed in liquid, at volumetric ratios of catalyst / phenolic residue of 5/1 with temperatures up to 300 ° C and pressures of

50...100 mmHg. Timpul de reacție se reduce la jumătate, comparativ cu timpul de reacție realizat în condițiile lucrului la presiune atmosferică.50 ... 100 mmHg. The reaction time is reduced by half, compared to the reaction time achieved under working conditions at atmospheric pressure.

Ceea ce este extrem de important este că nu rezultă reziduuri netransformate, diferența dintre cantitatea introdusă și cantitatea lichidă rezultată constituind-o gazele sub formă de parafine și olefine necondensabile ce merg până la C5, produse rezultate în urma proceselor de cracare.What is extremely important is that there are no untransformed residues, the difference between the quantity introduced and the resulting liquid quantity constituting the gases in the form of paraffins and non-condensable olefins going up to C 5 , products resulting from the cracking processes.

Catalizatorul utilizat a avut un raport de SiO2/Al2O3 = 3; SiO2/Na2O = 5; SiO2/5H2O = 3; Al2O3/Na2O = 1,64;The catalyst used had a ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 3; SiO 2 / Na 2 O = 5; SiO 2 / 5H 2 O = 3; Al 2 O 3 / Na 2 O = 1.64;

A12O3/5H2O = 1,13 și Na2O/5H2O = 0,68.A1 2 O 3 / 5H 2 O = 1.13 and Na 2 O / 5H 2 O = 0.68.

Reziduurile fenolice se alimentează în blazul de distilare 7 umplut cu catalizator YH+, cu pompa 8.The phenolic residues are fed into the distillation pad 7 filled with YH + catalyst, with pump 8.

Raportul între catalizatorul introdus și reziduu este de 5 : 1. Temperatura în vatra blazului de distilare este asigurată prin arderea gazului metan sau prin altă sursă energetică în stare să atingă o temperatură de până la 300°C în interiorul reactorului. Reactorul este supus la vid de pompa de vid 13, care realizează în reactor 50...100 mmHg presiune remanentă. Vaporii rezultați în urma descompunerii sunt condensați în condensatoarele 10 și 11, primul răcit cu apă, al doilea cu solă, iar distilatul colectat în vasul 12 se trimite cu pompa centrifugă 9 în fluxul de fabricație, în vederea separării componenților. In vederea recuperării gazelor necondensabile după condensatorul 11 (parafine, olefine), acestea pot fi trimise întrun recipient și apoi la un compresor, în vederea separării pe componenți sau utilizării lor drept gaz combustibil. In eventualitatea când, dintr-o cauză, sau alta rămân în blaz reziduuri netransformate, pot fi prinse pe un solzificator în vederea utilizării lor drept combustibil solid.The ratio between the catalyst introduced and the residue is 5: 1. The temperature in the hearth of the distillation plate is ensured by combustion of the methane gas or other energy source capable of reaching a temperature of up to 300 ° C inside the reactor. The reactor is subjected to vacuum by the vacuum pump 13, which produces in the reactor 50-100 mmHg remaining pressure. The vapors resulting from the decomposition are condensed in capacitors 10 and 11, the first cooled by water, the second with soil, and the distillate collected in the vessel 12 is sent with the centrifugal pump 9 in the manufacturing flow, in order to separate the components. In order to recover non-condensable gases after condenser 11 (paraffins, olefins), they can be sent to a container and then to a compressor, in order to separate the components or use them as combustible gas. In the event that, for one reason or another, residues that remain in the blast remain untransformed, they can be trapped on a solver for use as solid fuel.

Experimentările în condiții de laborator au demonstrat ca rezultatele sunt similare sau foarte apropiate la un număr de 35 operații de descompunere fără nici o intervenție.Experiments in laboratory conditions have shown that the results are similar or very close to a number of 35 decomposition operations without any intervention.

In condițiile în care conversia scade sub 65% și apare reziduu netransformat, se impune regenerarea catalizatorului prin introducere de abur pentru desorbția hidrocarburilor din porii catalizatorului și apoi introducerea de aer la 400...450°C, în vederea arderii cocsului depus. Reglarea temperaturii din stratul catalitic se face prin introducerea aburului în condițiile în care temperatura depășește 500°C. Deși este cunoscut faptul că acest catalizator este ultrastabil și că rezistă la temperaturi de peste 850 °C, nu se recomandă temperaturi de peste 500°C la regenerare.If the conversion falls below 65% and the residue is transformed, the regeneration of the catalyst is required by the introduction of steam for the desorption of hydrocarbons from the pores of the catalyst and then the introduction of air at 400 ... 450 ° C, in order to burn the deposited coke. The temperature regulation in the catalytic layer is made by introducing steam under conditions in which the temperature exceeds 500 ° C. Although it is known that this catalyst is ultrastable and resistant to temperatures above 850 ° C, temperatures above 500 ° C are not recommended for regeneration.

In condițiile în care catalizatorul se uzează, descărcarea se face după desorbția gazelor cu abur, prin transport pneumatic, utilizând ciclonul 15 și suflanta 16.Under the conditions in which the catalyst is used, the discharge is made after the desorption of steam gases, by pneumatic transport, using cyclone 15 and blower 16.

Claims (1)

RevendicareClaim Procedeu pentru descompunerea termocatalitică a reziduurilor fenolice, caracterizat prin aceea ca utilizează un aluminosilicat YH+ ultrastabil, de compoziție chimică în moli 4,6...5,3 SiO2 x A12O3 x 0,004 NajO x 6H2O, la temperatură de 200...300°C și presiune remanentă de 50...100 mmHg, la un raport volumetric de catalizator: reziduu fenolic de 5:1, catalizatorul fiind imersat în lichid.Process for thermocatalytic decomposition of phenolic residues, characterized in that it uses an ultrastable YH + aluminosilicate, of chemical composition in moles 4.6 ... 5.3 SiO 2 x A1 2 O 3 x 0.004 NajO x 6H 2 O, at temperature at 200 ... 300 ° C and a remaining pressure of 50 ... 100 mmHg, at a volumetric ratio of catalyst: 5: 1 phenolic residue, the catalyst being immersed in the liquid.
RO93-00681A 1993-05-17 1993-05-17 Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues RO108679B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO93-00681A RO108679B1 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO93-00681A RO108679B1 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO108679B1 true RO108679B1 (en) 1994-07-29

Family

ID=20099605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO93-00681A RO108679B1 (en) 1993-05-17 1993-05-17 Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO108679B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2179166C2 (en) Method and apparatus for alkylation of benzene
TW467880B (en) Process for preparing olefins from steam cracker or refinery C4 streams
RU2173677C2 (en) Two-stage method of alkylating benzene to form linear alkyl benzenes
JP4800584B2 (en) Method for producing isobutene and reactor for isothermally carrying out equilibrium reaction
KR101899124B1 (en) Single loop multistage fuel production
KR101499846B1 (en) Process and apparatus for coupling separation and purification of ethyl tert-butyl ether
JP2015507601A (en) Partition wall column for distillation of α-methylstyrene and cumene
RO120633B1 (en) Improved process for preparing phenol and acetone from cumene
US4011274A (en) 1,1-diphenyl ethane process
CN112206820B (en) Composite metal oxide catalyst for preparing isobutyl isobutyrate by using isobutyraldehyde one-step method and preparation method thereof
RO108679B1 (en) Process for therm catalytic decomposition of phenolic residues
EA009812B1 (en) Process for producing olefins
CN1046754C (en) Phenol tar waste reduction process
CN104474731B (en) A kind of reactive distillation column and its method of reactive distillation pyrolysis alkyl phenol
JP2009161444A (en) Method for producing propylene
CN110002937A (en) Linear alkylbenzene (LAB) production technology and linear alkylbenzene (LAB) production equipment
US3898290A (en) Method for the catalytic hydration of olefins
CN216864123U (en) Laboratory multipurpose spirit distillation plant
RU2102371C1 (en) Method of removing aldehyde and ketone impurities from industrial synthetic alcohol
RU2185367C1 (en) Method of isolation and purification of secondary butyl alcohol
RU2167144C2 (en) Method of producing commercial acetone with high resistance to oxidation
SU1278348A1 (en) Method of producing isobutylene
US20090159422A1 (en) Dehydration method
RU2176633C1 (en) Method of recovery of para-tert-butyl phenol from reaction mixture, and device for carrying it out
JP2518284B2 (en) How to make cumene