Способ очистки нафталина

Способ очистки нафталина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(«>960152

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

Союз Соеетскик

Сецнапнстнчесиик

Республик (б1)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.03.81 (21) 3266258/23-04 ф ) М Куй 3 с присоединением заявки l49С 07 С 15/24

//В 01 J 23/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230982 Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23 ° 09.82 (33) УДК 547.652. . 1 (088. 8) r

Л.В.Павлович, С.Н.Морозова, Н.А.Мороз и А.Д.Карбаинов (72) Авторы изобретения

) "1 ю

Кузнецкий .филиал Восточного научно-исс ского углекииическсгс института (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ НАФТАЛИНА

Изобретение относится к способам получения высокоочищенного нафталина каталитической очисткой технического нафталина в токе воздуха.

Известен способ очистки технического нафталина. пропусканием его паров в потоке воздуха при 350-500 С. над псевдоожиженным слоем катализатора, состоящего иэ окислов железа, меди, кремния, марганца, кобальта, хрома или церия, или смеси двух или больше таких окйслов, нанесенных на М Оз или 810 Г1)..

Наиболее близким по техническому решению является способ очистки нафталина пропусканием его паров s токе воздуха над стационарным слоем алюмосиликатнЬго катализатора при 300450 С с последующей перегонкой ка" тализата. Соотношение объемов воздуха к жидкому нафталину (40-250):1, выход катализата 93,0-96,0%, температура кристаллизации полученного в результате перегонки нафталина.

79,6-80,05 С с выходом 85,5-92,5% от исходного EZ).

Известным способом достигается высокая степень очистки нафталина, однако в этом процессе превалирующей стадией является окислительная конденсация, вызывающая образование, высокомолекулярных соединений, часть которых облагается на катализаторе в виде кокса. Вследствие этогз цикл регенерации катализатора на 20-25% больше цикла непосредственной очистки нафталина. С увеличением реакционного объема, при высокой степени эауглероживания стационарного слоя катализатора, его высокой активности, высокой температуре процесса,. наличия окислительной среды удержать стабиль ный температурный режим в рамках окислительной конденсации затруднительно. Углеродистые отложения в окислительном процессе приобретают пирофорные свойства и способны к самовозгоранию, что затрудняет промышленную реализацию известного процесса.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса очистки технического. нафталина.

Поставленная цель достигается способом очистки нафталина путем ка талитического окисления сопутствующих ему примесей в токе воздуха при

380-45(f С с последующей перегонкой в присутствии в качестве катализатора конвертерного ванадиевого

960152 шлака следующего состава, вес.%:

МпО 8-11; Ч О 13-19; T10@ 9-10!

М Оъ 1-2; Сг О 2-9; SiO 15-25;

СаО 1-Зу N90 0,5-1,5у P 0,05-0,1у

FeO — остальное.

Очистку технического нафталина проводят глубоким, окислением сопут ствующих нафталину примесей до СО и Н О.

Пары нафталина в воздухе при концентрации нафталина 400-450 г на 1 м: воздуха пропускают над ванадиевым шлаком при 380-450 С и нагрузке 0;50,6 кг нафталина на 1 л катализатора в час.

Каталитическое действие ванадиевого шлака, как катализатора глубокого окисления, обусловлено его минералогическим составом. Ванадий в шлаке представлен в основном в виде шпинели Fe0*V O входящей в состав. 20 сложного шпинелидаг (Fe, Мп), 0 (V,Cr„

Fe,Ti,M ) . О . В шлаке также содержится фаялит 2Fe0 SiO с изоморфной примесью Мп0.

При прохождении. нафталиновоздуш- 25 ной смеси через слой шлака сопутст- вующие техническому нафталину примеси: индол, бензонитнил, инден, индан, фенол, хинолин, тионафтен их алкилпроизводные гомологи и алкил- 30 производные гомологи нафталина окис ляются до окиси, двуокиси углерода, сернистого ангидрида азота и альдегидных продуктов. Последние при последующей перегородке отделяют.ся от нафталина. В отношении нафталина ванадиевый шлак малоактивен.

Шлак имеет небольшую удельную поверх- ность (0,8 м /г) и, крупные поры ра диусом 40, 90000 А, что в сочета- 4 нни с его минералогическим составом и технологическим режимом процесса не дает отложения углеродистых соединений на поверхности шлака. Благодаря его высокой теплопроводности н большой скорости потока нафталй45 новоэдушной смеси перегрева шлака в процессе очистки нафталина не наблюдается, что обеспечивает стабильный температурный режим очистки.

Пример 1. Опыт проводят на 50 пилотной установке объемом реакто" ра 0,3 л при 380 С, используя в качестве катализатора конвертерный

-ванадиевый шлак следующего состава, Ф вес.%: Мп0 8,4; Ч О 14,6; Т10, 9,5;

М Оэ1,8у Сг Оъ 7,0; SiO 17,8у

Са0 1,1; .NgO 1,3; P 0,05у FeO остальное. Очистке подвергают прессованный нафталин с температурой кристаллизации 79,0 С. Нафталин непрерывно подают в испаритель и

/нагревают до 140 С. В испаритель компрессором непрерывно подают воздух, который насыщаясь парами нафталина до конденсации 400450 г/мэ, поступает .на шлак. .Объемная скорость подачи нафтали новоздушной смеси составляет 6000 ч, нагрузка по нафталину составляет .2,5 кг/л.ч. Выход катализата составляет 98%. В результате перегонки катализата получают продукт с температурой кристаллизации,79,9 С.

Выход такого нафталина составляет

78,3% от исходного. Всего пропущено 180 кг сырья на 1 л катали затора. Снижения активьости катализатора не наблюдалось.

Пример 2. Опыт проводят в условиях примера 1,. но при 450 С, объемной скорости 12000 ч-, нагрузке по нафталину 60 кг/л ч. Выход каталиэата составляет 98,0%. В результате перегонки катализата получают нафталин с температурой кристаллизации 79,9 С. Выход составляет 79,0% от исходного нафталина.

Пример 3. Опыт проводят в о условиях примера 1, но при 380 С, объемной скорости 15000 ч, нагрузке по нафталину 0,7 кг/л ч конденсации нафталина в нафталиновоздушной сме р ди 40-45 г/м . Выход каталиэата составляет 96,0%. В результате перегонки катализата получают нафталин с температурой кристаллизации 80,0 С.

Выход составляет 75,0% от исходного нафталина.

Ванадиевый шлак выпускают согласно ЧМТУ-14-11-55-72. Стоимость его, в зависимости от содержания ванадия, составляет 300-350 руб., что в 15-20 раэ дешевле стоимости . алюмосиликатного. катализатора. Реакция процесса возможна без регенераций и при более высоких нагрузках.

Характеристика исходного сырья и катализата по примерам 1-3 дана в. таблице.

960152

Катализат по примеру

Исходный прессованный нафталин

Показатели

Гемпература крисгаллизации, С

79,4

79,4

79,5

79,0

"одержание, В:

0,12

Индол

Индан

О., 0 1

0 1 6, 0, 0 2

0, 0 2 0, 6 5 0, 0 8

Инден

Бенэонитрил

Р-Метилнафталин

0,06

0,10

0,03

0,13

<-Метилнафталин

0,04

0,04

0,04

Дифенил

0,04

0,85

Фенолы

Основания

0,02

0,01

0,02

0,02

0 21

Тионафтен

0,11

0,05

0,03

Неидентифицированные примеси

0,05

0,172

0,121.

2,34 0,232

Сумма

Формула изобретения

Составитель T.Ðàåâñêàÿ

Редактор Н.Егорова Техред M.Tåïåð . Корректор Р. Макаренко с, Заказ 7137/26 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП, Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

СпоСоб очистки нафталина путем каталитического окисления сопутствующих ему примесей в токе воздуха .40 при. 380-450 C с последующей перегонкой, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве катализатора используют конвертерный ванадиевый 45 шлак следующего состава, вес.%:

ИпО 8-,1 1

Ч,О 13-19

TiO y, 9-10

И О 3 1-2

Cr O 2-9

81О

Ъ

15-25

СаО .1-3

NgO 0,5-1.,5

P 0,05 -0,1

ГеО Остальное

Источники информации, принятые1 во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании В 692098, опублике 1953.

2. Авторское свидетельство СССР

М 468905, кл.. С 07 С 15/24, опублик. 1975 (прототип) ° !