RU2053844C1 - Catalyst for oxidation of sulfurous compounds - Google Patents
Catalyst for oxidation of sulfurous compounds Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053844C1 RU2053844C1 RU93033573A RU93033573A RU2053844C1 RU 2053844 C1 RU2053844 C1 RU 2053844C1 RU 93033573 A RU93033573 A RU 93033573A RU 93033573 A RU93033573 A RU 93033573A RU 2053844 C1 RU2053844 C1 RU 2053844C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- polypropylene
- oxidation
- cobalt phthalocyanine
- mixture
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гетерогенным фталоцианиновым катализаторам для жидкофазного окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде и может быть использовано в газо- и нефтеперерабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной промышленности для обезвреживания водных технологических конденсатов, сернисто-щелочных стоков, а также для регенерации меркаптидсодержащих щелочных растворов при очистке легкого углеводородного сырья. The invention relates to heterogeneous phthalocyanine catalysts for liquid-phase oxidation of sulfur compounds in an aqueous alkaline medium and can be used in the gas and oil refining, chemical, pulp and paper industries for the neutralization of aqueous process condensates, sulfur-alkaline effluents, as well as for the regeneration of mercaptide-containing alkaline solutions when cleaning light hydrocarbons.
Известен катализатор для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде, содержащей следующие компоненты, мас. сульфофталоцианин кобальта 1; активированный уголь 3,4 и полиэтилен остальное (см.патент США N 3396123, кл. 252-426, 1968 г.). A known catalyst for the oxidation of sulfur compounds in an aqueous alkaline medium containing the following components, wt. cobalt sulfophthalocyanine 1; activated carbon 3.4 and polyethylene the rest (see US patent N 3396123, CL 252-426, 1968).
Основными недостатками этого катализатора являются невысокая стабильность работы и низкая каталитическая активность его в процессе окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде. The main disadvantages of this catalyst are its low stability and low catalytic activity in the process of oxidation of sulfur compounds in an aqueous alkaline medium.
По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является гетерогенный катализатор для окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде, содержащий фталоцианин кобальта или его производные и термопластичный полимер (полиэтилен, полипропилен или полистирол) в качестве носителя при следующем соотношении компонентов, мас. фталоцианин кобальта или его производные 3-20, полимер остальное (см.авт.св. N 1041142, кл. В 01 J 37/04, 1983 г.). By the technical nature and the achieved result, the closest to the invention is a heterogeneous catalyst for the oxidation of sulfur compounds in an aqueous alkaline medium containing cobalt phthalocyanine or its derivatives and a thermoplastic polymer (polyethylene, polypropylene or polystyrene) as a carrier in the following ratio of components, wt. cobalt phthalocyanine or its derivatives 3-20, the rest polymer (see auto St. St. N 1041142, class B 01 J 37/04, 1983).
Из перечисленных носителей наиболее доступным и технологичным в изготовлении является полиэтилен высокого давления (ПЭВД). Of these media, the most affordable and technologically advanced in manufacture is high pressure polyethylene (LDPE).
Недостатком катализатора на ПЭВД является его довольно низкая термостойкость, не позволяющая проводить процесс обезвреживания стоков при температурах выше 80оС. Кроме того, катализатор на полиэтиленовом носителе не стоек к воздействию углеводородов, которые могут попасть в окислительный реактор вместе со стоками в аварийных ситуациях, что приводит к потере прочности и активности.The disadvantage of the catalyst in PEVD is its rather low heat resistance, not allowing to carry out the process of decontamination effluents at temperatures above 80 C. Further, the catalyst carrier on the plastic is not resistant to hydrocarbon exposure that may get into the oxidation reactor, along with sewage in emergency situations, leads to loss of strength and activity.
Полистирол также имеет низкую термостойкость, а кроме того, является дефицитным материалом. Polystyrene also has low heat resistance, and in addition, it is a scarce material.
Из перечисленных носителей наиболее стойким к воздействию высоких температур и ароматических углеводородов является полипропилен. Of these media, polypropylene is the most resistant to high temperatures and aromatic hydrocarbons.
Недостатком катализатора на полипропиленовом носителе является трудность его изготовления, т.к. вследствие высоких температур при экструзии наблюдается частичная термодеструкция фталоцианина кобальта, сопровождающаяся выделением газообразных продуктов и частичным снижением активности катализатора. Кроме того, при этом ухудшаются условия труда и загрязняется атмосфера. The disadvantage of the catalyst on a polypropylene carrier is the difficulty of its manufacture, because due to high temperatures during extrusion, partial thermal degradation of cobalt phthalocyanine is observed, accompanied by the release of gaseous products and a partial decrease in catalyst activity. In addition, working conditions worsen and the atmosphere is polluted.
Целью изобретения является создание такого катализатора, который бы одновременно обладал высокой термостойкостью, каталитической активностью и улучшенной технологичностью приготовления. The aim of the invention is the creation of such a catalyst, which would simultaneously have high heat resistance, catalytic activity and improved manufacturability.
Поставленная цель достигается тем, что в состав катализатора, содержащего фталоцианин кобальта и полиолефин, дополнительно вводят соль бензойной кислоты, например, бензойнокислый натрий или калий, при следующем соотношении компонентов, мас. This goal is achieved by the fact that in the composition of the catalyst containing cobalt phthalocyanine and polyolefin, an additional salt of benzoic acid, for example, sodium benzoate or potassium, is additionally introduced, in the following ratio, wt.
Фталоцианин кобальта 10-20
Соль бензойной кислоты 0,1-2,0 Полиолефин Остальное при этом фталоцианин кобальта предварительно обрабатывают солью бензойной кислоты, например бензойнокислым натрием или калием, путем интенсивного перемешивания, а в качестве полиолефина используют полипропилен или смесь полипропилена и полиэтилена низкого давления предпочтительно в следующем соотношении: (25-75):(75-25).Cobalt phthalocyanine 10-20
Salt of benzoic acid 0.1-2.0 Polyolefin The rest of the cobalt phthalocyanine is pretreated with a salt of benzoic acid, for example sodium benzoic acid or potassium, by vigorous stirring, and polypropylene or a mixture of low-pressure polypropylene and polyethylene is used preferably, in the following ratio: (25-75) :( 75-25).
Отличительным признаком предлагаемого катализатора является дополнительный компонент соль бензойной кислоты, например, бензойнокислый натрий или бензойнокислый калий, которым обрабатывают предварительно фталоцианин кобальта, а в качестве полиолефина используют полипропилен или смесь полипропилена и полиэтилена низкого давления в указанном выше соотношении. A distinctive feature of the proposed catalyst is an additional component, the salt of benzoic acid, for example, sodium benzoate or potassium benzoate, which is pre-treated with cobalt phthalocyanine, and polypropylene or a mixture of polypropylene and low pressure polyethylene in the above ratio are used.
Соли бензойной кислоты бензойнокислый натрий или калий являются известными продуктами, используемыми в качестве химреактивов. Salts of benzoic acid, sodium benzoate or potassium are known products used as chemicals.
П р и м е р 1. Катализатор состава, мас. Фталоцианин кобальта 12 Бензойнокислый натрий 0,5 Полипропилен 87,5 готовят следующим образом. 60 г фталоцианина кобальта смешивают с 2,5 г бензойнокислого натрия в быстроходном лопастном смесителе типа "Ангер". Время перемешивания 5 мин. Затем добавляют 437,5 г полипропилена, предварительно стабилизированного системой: топанол "КА" 0,3 мас. дилаурилтиодипропионат 0,5 мас. стеарат кальция 0,2 мас. и перемешивают в течение 15 мин. Композицию гомогенизируют в лабораторном одношнековом экструдере "ЕТ-30" при оптимальном режиме экструзии по зонам 150-170-190-180. Полученный жгут охлаждают и дробят на гранулы с размерами 3-5 мм. PRI me R 1. The catalyst composition, wt.
П р и м е р 2. Аналогично способу 1 готовят катализаторы, содержащие, мас. фталоцианин кобальта 10, 12, 20, бензойнокислый натрий или калий 0,1; 0,5; 2,0; остальное смесь стабилизированного полипропилена и полиэтилена НД в соотношениях: 25:75, 50:50, 75:25. Стабилизаторы ПП те же. PRI me R 2. Similarly to method 1 prepare catalysts containing, by weight.
При изготовлении катализаторов, содержащих предлагаемую добавку, почти не наблюдается выделения летучих продуктов в зоне выхода расплава из экструдера, и жгут формируется плотный, эластичный, без пузырей и обрывов. In the manufacture of catalysts containing the proposed additive, there is almost no emission of volatile products in the zone of exit of the melt from the extruder, and the bundle is dense, elastic, without bubbles and breaks.
При экструдировании известного катализатора выделяется большое количество летучих продуктов, гранулы получаются пористыми и хрупкими (см. состав 4, табл. 1). During the extrusion of a known catalyst, a large amount of volatile products is released, the granules are porous and brittle (see composition 4, table. 1).
П р и м е р 3. 75 мл модельного раствора сульфида натрия, аналогичного по составу стокам после очистки пропан-пропиленовой фракции от сероводорода, содержащего 0,3 мас. сульфида натрия (в пересчете на серу), остальное вода, окисляют кислородом воздуха в присутствии 18 г гранул катализатора, приготовленного по примерам 1, 2. Окисление ведут в стеклянном реакторе диаметром 30 мм и высокой 300 мм, снабженном обратным холодильником, контактным термометром с системой автоматического регулирования температуры, отводами для подачи кислорода и слива раствора, при 40оС, атмосферном давлении, скорости подачи кислорода в реактор 2 л/мин, в течение 30 мин. Остаточное содержание сульфида натрия (в пересчете на серу) определяют потенциометрически по ГОСТ 22985-90. Результаты опытов приведены в табл. 2.PRI me R 3. 75 ml of a model solution of sodium sulfide, similar in composition to the effluent after purification of the propane-propylene fraction from hydrogen sulfide containing 0.3 wt. sodium sulfide (in terms of sulfur), the rest of the water is oxidized with atmospheric oxygen in the presence of 18 g of catalyst granules prepared according to examples 1, 2. Oxidation is carried out in a glass reactor with a diameter of 30 mm and a high 300 mm, equipped with a reflux condenser, a contact thermometer with a system automatic temperature regulation taps for oxygen supply and discharge of the solution, at 40 ° C, atmospheric pressure, oxygen feed rate into the reactor 2 l / min for 30 min. The residual content of sodium sulfide (in terms of sulfur) is determined potentiometrically according to GOST 22985-90. The results of the experiments are given in table. 2.
П р и м е р 4. 75 мл щелочного раствора амилмеркаптида, аналогичного по составу раствору после очистки бутан-бутиленовой фракции, содержащего, мас. меркаптид натрия 0,108 (в пересчете на серу); едкий натр 10,0 и вода остальное, окисляют в течение 10 мин в условиях, описанных в примере 2. Содержание меркаптидной серы в окисленном растворе определяют потенциометрически по ГОСТ 22985-90. Результаты приведены в табл. 2. PRI me R 4. 75 ml of an alkaline solution of amyl mercaptide, similar in composition to the solution after purification of the butane-butylene fraction containing, by weight. sodium mercaptide 0.108 (in terms of sulfur); sodium hydroxide 10.0 and water the rest, oxidized for 10 min under the conditions described in example 2. The content of mercaptide sulfur in the oxidized solution is determined potentiometrically according to GOST 22985-90. The results are shown in table. 2.
Из приведенных в табл. 1, 2 данных видно, что предлагаемый катализатор в сравнении с известным имеет преимущества в технологии изготовления резкое снижение деструкции катализатора, и обладает более высокой каталитической активностью в процессе жидкофазного окисления сернистых соединений (например, сульфида и меркаптида натрия) в водно-щелочной среде. From the above table. 1, 2 of the data shows that the proposed catalyst in comparison with the known one has advantages in manufacturing technology, a sharp decrease in catalyst degradation, and has a higher catalytic activity in the process of liquid-phase oxidation of sulfur compounds (e.g. sodium sulfide and mercaptide) in an aqueous alkaline medium.
При введении бензойнокислого натрия или калия выше заявляемого предела достигнутое улучшение свойств катализатора сохраняется на том же уровне, поэтому повышение концентрации выше 2,0% нецелесообразно. With the introduction of sodium benzoate or potassium above the claimed limit, the achieved improvement in the properties of the catalyst remains at the same level, therefore, an increase in concentration above 2.0% is impractical.
Выбранное соотношение полипропилена и полиэтилена в смеси варьируется в зависимости от следующих факторов:
наличия или дефицитности сырья;
требуемой рабочей температуры катализатора (от 80 до 110оС);
необходимости снижения температурных режимов переработки катализатора при изготовлении насадочных элементов катализатора.The selected ratio of polypropylene and polyethylene in the mixture varies depending on the following factors:
the presence or scarcity of raw materials;
the required operating temperature of the catalyst (from 80 to 110 about C);
the need to reduce the temperature regimes of catalyst processing in the manufacture of packed catalyst elements.
Применение предлагаемого катализатора позволяет повысить степень конверсии сульфида натрия на 10-18% амилмеркаптида натрия на 8-15% и за счет этого получить экономический эффект. The use of the proposed catalyst allows to increase the degree of conversion of sodium sulfide by 10-18% sodium amyl mercaptide by 8-15% and thereby obtain an economic effect.
При патентных исследованиях было выявлено, что заявляемая совокупность признаков обладает новизной. In patent studies, it was found that the claimed combination of features has novelty.
В процессе лабораторных исследований было установлено, что катализатор, получаемый описанным образом, обладает более высокой активностью, термостойкостью и технологичностью в изготовлении в сравнении с известным, что является неочевидным и не вытекает из свойств используемых компонентов. In the process of laboratory studies, it was found that the catalyst obtained in the described manner has a higher activity, heat resistance and manufacturability in manufacturing in comparison with the known, which is not obvious and does not follow from the properties of the components used.
Катализатор может быть применен в промышленных процессах обезвреживания сернисто-щелочных стоков и водных сульфидсодержащих технологических конденсатов, при демеркаптанизации сжиженных углеводородных газов и бензиновых фракций. The catalyst can be used in industrial processes for the neutralization of sulfur-alkaline effluents and aqueous sulfide-containing process condensates, during the demercaptanization of liquefied hydrocarbon gases and gasoline fractions.
На основании изложенного авторами и заявителем был сделан вывод о соответствии разработанного технического решения критериям изобретения. Based on the foregoing, the authors and the applicant concluded that the developed technical solution meets the criteria of the invention.
В связи с тем, что уже подготовлено промышленное производство заявляемого катализатора на Московском НПЗ, просим ускорить проведение патентной экспертизы и выдачу патента на заявляемое изобретение. Due to the fact that the industrial production of the inventive catalyst at the Moscow Oil Refinery has already been prepared, we ask you to speed up the patent examination and the grant of a patent for the claimed invention.
Claims (1)
Фталоцианин кобальта - 10 - 20
Бензойнокислая соль щелочного металла - 0,1 - 2,0
Полипропилен или его смесь с полиэтиленом низкого давления - ОстальноеA catalyst for the oxidation of sulfur compounds containing cobalt phthalocyanine and a polyolefin, characterized in that it additionally contains an alkali metal benzoate salt, and as a polyolefin - polypropylene or its mixture with low pressure polyethylene, taken in a mass ratio (25-75) :( 75 -25), in the following ratio of components, wt.%:
Cobalt Phthalocyanine - 10 - 20
Alkali metal benzoic acid salt - 0.1 - 2.0
Polypropylene or its mixture with low-pressure polyethylene - Else
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93033573A RU2053844C1 (en) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Catalyst for oxidation of sulfurous compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93033573A RU2053844C1 (en) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Catalyst for oxidation of sulfurous compounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2053844C1 true RU2053844C1 (en) | 1996-02-10 |
RU93033573A RU93033573A (en) | 1996-12-27 |
Family
ID=20144118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93033573A RU2053844C1 (en) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Catalyst for oxidation of sulfurous compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2053844C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017011242A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Uop Llc | Oxidation catalyst and processes for using same |
-
1993
- 1993-06-30 RU RU93033573A patent/RU2053844C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3396123, кл. 252-426, 1968. Авторское свидетельство СССР N 1041142, кл. B 01J 37/04, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017011242A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-19 | Uop Llc | Oxidation catalyst and processes for using same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI85656B (en) | AVLAEGSNANDE AV SVAVELFOERENINGAR FRAON FLYTANDE AEMNEN. | |
US4294706A (en) | Process for treating waste water | |
FI112496B (en) | Waste treatment method | |
US4405587A (en) | Process for reduction of oxides of nitrogen | |
CA2095105C (en) | Treatment of an aqueous stream containing water-soluble inorganic sulfide compounds to selectively produce the corresponding sulfate | |
CA1258323A (en) | Oxidation of wastewaters | |
US3963611A (en) | Oxidation process for improving the environmental quality of water containing sulfur and/or inorganic sub-six-sulfur-containing impurities | |
US3909408A (en) | Process for treating aldehydes | |
AU655266B2 (en) | Process for the removal of carbon monoxide from alpha-olefins and saturated hydrocarbons | |
CS264323B2 (en) | Device for doctoring hydrocarbons | |
US4115264A (en) | Method of purifying polluted water | |
RU2053844C1 (en) | Catalyst for oxidation of sulfurous compounds | |
US5380442A (en) | Regeneration of used stretford solution for recycle | |
US3859414A (en) | Removal of h' 2's from gas stream containing h' 2's and co' 2 | |
US3773662A (en) | Treatment of a thiosulfate solution with hydrogen sulfide | |
US5777191A (en) | Wet oxidizing process of waste soda | |
US3574097A (en) | Treating a water stream containing a water-soluble sulfite compound | |
US2760848A (en) | Manufacture of sulfur | |
Forero et al. | Ozone for phenol treatment in industrial wastewater | |
EP0160131A1 (en) | Removal of arsine or other hydride contamination | |
RU2319671C1 (en) | Method of neutralization of the sulfide-containing alkaline solutions | |
SU1721023A1 (en) | Method of processing sulfur-containing alkaline sewage | |
RU2053016C1 (en) | Catalyst for oxidation of sulfur compounds | |
RU2817086C1 (en) | Method of treating sulphide-alkaline wastes to obtain colloidal sulphur | |
SU1447395A1 (en) | Catalyst for oxidizing sulfuric compounds |