RU1772133C - Способ совместной переработки отработанной серной кислоты и пироконденсата, полученных в производстве этилена и ацетилена высокотемпературным пиролизом жидких нефтепродуктов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : совместна  переработка отработанной серной кислоты и пироконденсата. полученных в производстве этилена и ацетилена высокотемпературным пиролизом жидких нефтепродуктов, их смешением в массовом соотношении 1:(1- 2), нагревом при кипении в течение 10-60 мин, последующей отгонкой от реакционной смеси бензольной фракции. Выход бен- зольной фракции пор дка 25-35%. Получают также сульфомассу, котора  может найти применение в производстве бетона . 12 табл.

Description

Изобретение относитс  к области химической технологии, в частности, к процессам совместной переработки отработанной серной кислоты и жидких отходов нефтехимического синтеза, обогащенных ароматическими углеводородами,

Способы выделени  бензола из углеводородных смесей выполн ютс  путем экстрактивной дистилл ции в присутствии селективного растворител , экстрактивной ректификации в присутствии раздел ющего агента,довольно сложны и не решают задачу совместной переработки отходов.

Утилизаци  отработанной серной кислоты в промышленном масштабе представл ет значительные трудности. Эти трудности возрастают, если кислота загр знена органическими соединени ми. Отоа- ботанна  серна  кислота, загр зненна  органикой , чаще всего сводитс  в отвал.

Известен способ переработки сернокислотных отходов путем смешивани  их с нагретым до 300-400°С нефт ным гудроном . Способ направлен как на утилизацию отработанной серной кислоты, так и на получение целевого продукта, в данном случае серы. Данный способ позвол ет утилизировать отработанную серную кислоту с получением серы, однако характеризуетс  высокими температурами и большим количеством органического компоненте (гудрона ) в 3-30 рал больше утилизируемой отработанной серной кислоты.

1 Ч

ю

Сл) CJ

Цепью изобретени   вл етс-  утилизаци  отходов производства ацетилена и этилена высокотемпературным гомогенным пиролизом жидких нефтепродуктов.

А именно, совместна  переработка отработанной серной кислоты, загр зненной органическими примес ми, котора  получаетс  при сернокислотной промывке пирога- за этого производства и пироконденсата высокотемпературного гомогенного пиролиза жидких нефтепродуктов, так называемой , стабильной ароматикой с получением в результате бензольной фракции .

Поставленна  цель достигаетс  способом совместной переработки отходов, пол- ученных в производстве этилена и ацетилена высокотемпературным пиролизом жидких нефтепродуктов. Эта переработка заключаетс  в том, что отработанную серную кислоту и пироконденсат смешивают в массовом соотношении 1:1-2 и полученную смесь выдерживают при температуре кипени  реакционной массы в течение 10-60 мин с последующей отгонкой от реакционной смеси бензольной фракции. А также образуетс  еще сульфомасса - гомогенный продукт черного цвета, состо щий из элкилароматических кислот с примесью свободной серной кислоты и сложных веществ. Сульфомасса хорошо раствор етс  в воде и может найти применение как самосто тельный продукт дл  производства поверхностно-активных ве- ществ. Нейтрализованна  сульфомасса, введенна  в количестве 0,25-5% от массы цемента, пластифицирует бетонную смесь; в равноподвижных бетонных и растворных смес х способствуетувеличению прочности до 10%; при содержании в количестве 1 % от массы цемента повышает плотность и сулЬ- фатостойкость бетона.

Физико-химические основы процесса. При взаимодействии отработанной серной кислоты и ароматизированных продуктов происходит частичное сульфирование и кислотна  олигомеризаци  последних с образованием нелетучих продуктов. Алкила- роматические соединени  (толуол, ксилолы и т.п.) и тем более алкилароматические соединени  с кратными св з ми в боковой це- пи реагируют значительно быстрее бензола, и если после реакции из реакционной массы отгон ть непрореагировавшие ароматические углеводороды, то отгон будет обогащен бензолом.

В качестве отработанной серной кислоты использовалс  отход, получаемый при сернокислотной промывке пирогаза следующего состава:

-содержание НаЗСм - 83 86 мае %

-органические примеси - 6-8 мэс.%

-вода - остальное.

В качестве жидких ароматизированных

отходов примен лс  пироконденсат высокотемпературного пиролиза нефтепродуктов , так называема  стабильна  ароматика, в насто щее врем  не наход ща  квалифицированного применени . Его

0 или термообезвреживзют, или направл ют на гр зную карту, т.е. в отвал. Состав утилизируемого отхода, мас.%: циклопентади- ен - 2,7-3,0; бензол - 52,6-52,0: толуол - 13,7-14,0; этилбензол - 2,5-3,0: стирол 5 8,0-7,5; фенилацетилен - 7,8-7,6; инден - 12,0-12,3; смолы - 0,7-0,6.

Соотношение реагентов: отработанной серной кислоты и пироконденсата прин то от 1:2 до 1:1. Если вз ть компоненты в соот0 ношении более 1:2 (т.е. снизить содержание отработанной серной кислоты), тогда в отгоне увеличиваетс  концентраци  толуола и снижаетс  концентраци  бензола. Кроме того, снижаетс  количество утилизируемой

5 отработанной серной кислоты. При соотношении реагентов менее 1:1 (при увеличении отработанной серной кислоты в реакционной массе) не происходит достаточно полной утилизации отработанной серной

0 кислоты, она начинает отслаиватьс -от в зкой сульфомассы в виде жидкого сло , т.е. утилизируетс  частично.

Врем  процесса составл ет 10-60 мин. Проведение совместной переработки отхо5 дов менее 10 мин не позвол ет достаточно полно провести процесс сульфировани  ал- килароматических соединений и в отгоне увеличиваетс  проскок толуола, а также других соединений, Увеличение времени про0 цесса более 60 мин не приводит к значительному повышению концентрации бензола в отгоне, более того, общий выход отгона снижаетс  (веро тно за счет сульфировани  части бензола и увеличени  по5 терь).

Опыты по совместной переработке отходов проводились на лабораторной установке , состо щей из трехгорлового специального стекл нного реактора с элек0 трообогревом и мешалкой, снабженного обратным холодильником и поглотителем кислых газов. Имеетс  возможность переключени  на пр мой холодильник дл  отбора отгона. Температура в реакторе

5 регистрируетс  и поддерживаетс  системой электроконтактный термометр - реле - нагреватель . Внизу реактора имеетс  кран дл  слива сульфомассы,

В реактор загружалс  пироконденоат и дозировалось согласно заданию на опыгопределенное количество отработанной серной кислоты. Реакционна  масса при посто нном перемешивании выдерживалась заданное врем  при температуре кипени  наиболее летучих компонентов. В зависимости от интенсивности обогрева температура реакции составл ла 80-84°С. После этого на реакторе монтировалс  пр мой холодильник и производилс  отгон непрореагировавших продуктов, Сульфомасса выводилась через нижний слив. Отгон и сульфомасса анализировались, составл лс  материальный баланс опыта.

Ниже привод тс  результаты конкретного осуществлени  способа.

Пример1.В специальный трехгорло- вый реактор, снабженный мешалкой, обогревателем и обратным холодильником, помещают 100 г пироконденсата и при посто нном перемешивании дозируют 50 г отработанной серной кислоты. Соотношение реагентов 1:2. Температуру реакционной массы довод т до кипени  (83°С) и выдерживают в течение 10 мин, после чего на реактор ставитс  пр мой холодильник и производитс  отгон непрореагировавших продуктов.

Материальный баланс опыта приведен в табл. 1. Состав отгона, мас.%: бензол - 91,5; толуол

-8.5: этилбензол - следы.

П р и м е р 2. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что вре- м  реакции составл ло 20 мин. Материальный баланс опыта представлен в табл.2. Состав отгона, мас.%: бензол - 92,8; толуол

-7,2.

Примерз. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что врем  реакции составл ло 60 мин. Материальный баланс опыта приведен в табл. 3.

Состав отгона, мас.%1 бензол - 96,1; толуол -.3.9

П р и м е р 4. Опыт проводилс  по методике примера 1. с тем изменением, что в реактор помещают 100 г пироконденсата и дозируют 75 г отработанной серной кислоты . Соотношение реагентов 1:1,33. Врем  реакции 10 мин. Материальный баланс опыта представлен в табл. 4.

Состав отгона, мас.%: бензол - 92.0; толуол -8,0.

П р и м е р 5. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что в реактор помещают 100 г пироконденсата и дозируют 100 г отработанной серной кислоты . Соотношение реагентов 1:1,33. Врем  реакциибОмин.

Материальный баланс опыта представлен в табл.5.

Состав отгона, мас,%: бензол -97,7; толуол -2,3.

П р и м е р 6. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что реактор помещают в 100 г пироконденсата и

дозируют 100 г отработанной серной кислоты. Соотношение реагентов 1:1. Врем  реакции 40 мин. Материальный баланс опыта приведен в табл. 6. Состав отгона, мас.%: бензол - 98,6; толуол

- 1,4.

П р и м е р 7. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что в реактор помещают 100 г пироконденсата и дозируют 100 г отработанной серной кислоты . Соотношение реагентов 1:1. Врем  реакции 60 мин. Материальный баланс опыта приведен в табл. 7.

Состав отгона, мас.%: бензол - 99,3; толуол -0,7.

ПримерЗ. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем .изменением, что в реактор помещают 100 г пироконденсата и дозируют 100 г отработанной серной кислоты . Соотношение реагентов 1:1. Врем  реакции 1 ч 10 мин. Материальный баланс

опыта приведен в табл. 8. Состав отгона, мас.%: бензол - 99,5; толуол -0,5. Увеличенные потери объ сн ютс  в зкостью продукта, прилипанием на стенки и

к мешалке.

П р и м е р 9. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что врем  реакции составл ло 7 мин. Материальный баланс опыта приведен в

табл. 9.

Состав отгона, мас.%: бензол - 90,3; толуол - 9,6; этилбензол - 0,1.

ПримерЮ. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что

в реактор помещают 100 г пироконденсата и дозируют 30 г отработанной серной кислоты . Соотношение реагентов 1:3,3. Материальный баланс опыта приведен в табл. 10. Состав отгона, мас.%: бензол - 87,6; толуол

- 12,3; этилбензол-0,1.

Пример 11. Опыт проводилс  по методике примера 1, с тем изменением, что в реактор помещают 100 г пироконденсата и 150 г отработанной серной кислоты. Соотношение реагентов 1:0,66. Врем  реакции составл ло 60 мин. Материальный баланс опыта представлен в табл. 11. Состав отгона, мас.%: толуол - 0.3; бензол - 99,7. При отстаивании на поверхности сульфомзссы выдел етс  более жидкий слой непрореагировавшей серной кислоты.

Сравнительные данные по переработке отработанной серной кислоты различными способами представлены в табл. 12.

Предлагаемый способ характеризуетс  значительно большим количеством утилизируемой от работэнной серной кислоты по от- ношению к другому органическому реагенту, а также более м гкими услови ми проведени  процесса.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ совместной переработки отработанной серной кислоты и пироконденса- та, полученных в производстве этилена и ацетилена высокотемпературным пиролизом жидких нефтепродуктов, отличающийс  тем, что отработанную серную кислоту и пироконденсат смешивают в массовом соотношении 1:1-2 и полученную смесь выдерживают при температуре кипени  в течение 10-60 мин с последующей отгонкой от реакционной смеси бензольной фракции.

   15

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3

   Таблица 4

   20

   Таблица 5

   Таблица 6

   Таблица 7

   Таблица 8

   Таблица 9

   Таблица 10

   Таблица 11

   Таблица 12