Способ извлечения катализатора на основе хлористого алюминия из продуктов алкилирования

Способ извлечения катализатора на основе хлористого алюминия из продуктов алкилирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик в>977004 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 09 80 (21) 2985270/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 301182. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 30. 11. 82

ИЦ М. Кп.

В 01 7 27/28

С 07 С 7/148

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 66 ° 097. .31(088.8) Н.М.Андриенко, A.E.Ïèíñêåð, E.Þ.Ãðóíòåí

Л.A.Ïëàõîòíèê и A.ß.AHäðèåíêî (72) Авторы изобретени я

Днепродзержинский ордена Трудового Краси индустриальный институт им. М.И.Арсе (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

НА ОСНОВЕ ХЛОРИСТОГО АЛЮМИНИЯ ИЗ ПРОДУКТОВ

АЛКИЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к очистке органических продуктов от катализаторов, в частности к извлечению катализатора на-основе хлористого алюминия из продуктов алкилирования.

Известен способ извлечения катализатора на основе АсСВ из алкилата путем гидролиэа, согласно которому продукты алкилирования, содержащие алкилат и суспенэию отработанного

3ССсз -катализатора гидролизуют водой при 60-70 С и отношении (по объеО му) вода:суспензия = 1:1 и отделяют водный раствор хлористого алюминия от органической фазы Ц .

Недостаток способа — образование большого количества И С -содержащих сточных вод, очистка которых весьма сложна.

Наиболее близок к предлагаемому способ извлечения катализатора на

I основе хлористого алюминия иэ продуктов алкилирования путем обработки их 3-6%-ным водным раствором щелочи при объемном соотношении продуктов алкилирования К раствору щелочи от

1,0:0,1 до 1,0:0,25 с последующим отделением водного алюминийсодержащего раствора отстаиванием |.23.

Однако известным способом достигается недостаточно полное извлечение катализатора, так как при интенсНВНоМ перемешивании раствора щелочи с органикой происходит диспергация водного раствора и высокодисперсные частицы частично остаются в органическом слое даже при длительном отстаивании (загрязненные продукты алкилирования обычно содержат до

8 -г/л и более хлористого алюминия и при их обработке 3-6%-ным раствором щелочи при объемном соотношении продуктов алкилирования к щелочи от

1,0-0,1 до 1:0,25 достигается весовое соотношение АЕСе -катализатора к щелочи от 1:0,3 до l:1,9, что недостаточно для нейтрализации избыточной соляной кислоты, образующейся при гидролизе МСВз -катализатора в виде взвешенных в органике высокодиспергированных водных частиц), Цель изобретения — повышение полноты извлечения.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу извлечения катализатора на основе хлористого алюминия из продуктов алкилирования, заключающемуся в обработке продуктов алкилирования, содержащих катализа977004 тор, 3-40%-ным раствором щелочи при весовом соотношении катализатор:щелочь = 1:1,93-2,38 и рН 1-3 или

l0-12 с последующим отделением водного алюминийсодержащего раствора вымораживанием при -5 - -50 С. 5

При отделении алюминийсодержащего раствора от углеводородов вымораживанием происходит полное извлечение хлористого алюминийсодержащего раствора из органики, так как 10 при контакте смеси с захоложенной поверхностью нсе водные алюминийсодержащие частицы ныморажинаются на ней слоем льда„ а органика остается в жидком состоянии. 15

При обработке загрязненной органики 3- 40%-ным раствором щелочи при соотношении катализатора к щелочи от 1:1,93 до 1:2,38 получают 1,216,5%-ные алюминийсодержащие растворы, которые и н виде хлористых солей в кислой среде (рН 1-3), и н виде алюминатон н щелочной среде (рН 10-12) полностью нымораживаются вместе с избыточной кислотой или щелочью при -5 — -50О С вне зависимости от дисперсного состояния.

При весовом соотношении катализатора н продуктах алкилиронания к щелочИ, расходуемой на обработку эа|грязненной органики, от l:1,93 до

1:2„38 достигают величины рН н пределе 1-3 или 10-12, при которых образуются хорошо растворимые алюминийсодержащие растворы с температурой замерзания не ниже -50 С. При меньших соотношениях катализатора к щелочи образуются сильно, кислые растворы, а большие дозировки NaOH ведут к перещелачинанию растворОв. В каждом из этих случаев требуются более 40 низкие температуры для вымораживания, что нецелесообразно.

Удаление отработанного катализатора на осноне хлористого алюминия осуществляют следующим образом. 45

При перемешинании загрязненные продукты алкилирования обрабатывают раствором щелочи до достижения величин рН водной фазы н области 1-3 или 10-12 в которых исключается об- 5О разование хлопьевидных частиц гидроокиси алюминия. Концентрация щелочи при этом должна быть такой, чтобы обеспечивать полную растворимость катализатора с получением концентрирочанного по алюминию раствора.

Полученную смесь охлаждают до -5-50О С в морозильной (холодильной) камере, чтобы взвесь водного раствора алюминия полностью выморажибО налась на холодных поверхностях. Вымороженную органику удаляют из морозильной камеры, а слой льда затем оттаивают и получают концентрированныи алюминийсодержащий раствор, В качестве щелочного раствора используют нодный раствор гидроокиси натрия или аммиака.

Пример 1. Охлажденные до

0 С продукты алкилирования (1 л), содержащие, Ъг бенэол 48-52, этилбензол 28; изопропилбензол 5-8; полиалкилаты 10; 8,2 г/л отработанного

МСйз -катализатора и 16 г/л НС при перемешивании механической мешалкой обрабатывают 20%-ным раствором едкого натра до достижения величин рН водной фазы 1, 3 или 10, 12. Полученную суспензию охлаждают в морозильной камере жидким. аммиаком или жидким азотом до -5 — -50 С. После вымораживания частиц водного раствора органическую фазу удаляют иэ морозильной камеры, а образовавшийся на стенках (змеевиках) камеры лед оттаивают водяным паром и удаляют из морозильной камеры. Повторное вымораживание ведут после заполнения морозильной камеры обработанными продуктами алкилирования. В очищенной таким образом органической фазе алюминий и соляную кислоту не обнаруживают.

Используя в процессе извлечения катализатора из продуктов алкилирова-,,ния 3;5;6;20 и 40%-ные растворы

NaOH, получают соответственно 1,21,4; 2-2,4; 2,4-2,8; 7,7-9,3; 1416,5%-ные (в пересчете на И СС ) алюминийсодержащие растворы, которые испытывают в качестве коагулирующих агентов при очистке эмульгированных маслосодержащих сточных вод аммиачного производства, например сточных вод цехов синтеза аммиака от эмульгированных масел, смол и мелкодисперсных механических примесей.

Для сравнения проводят очистку продуктов алкилирования по известному способу. Загрязненную органику вышеуказанного состава обрабатывают

3 или 6%-ной гидроокисью натрия при объемном соотношении продуктов алкилирования к раствору щелочи 1:0,1 и 1:0,25. Полученную смесь интенсивно перемешивают, а затем отстаивают в течение 30 мин и анализируют на содержание алюминия (АССВэ) и НСС.

В результате получают 3,9-8,3%-ные растворы хлористого алюминия с рН меньше 1 и органику с остаточным содержанием алюминия 1-3 мг/л (в пересчете на A(.Ce ) и соляной кислотой 20-30 Mr/ë.

Результаты представлены в таблице.

977004

Соотяогэение весовое

ARTCC y x

NaOH

Концентрация использова,soa

Na0H, .вес. 4

Нонцентрация алйми няя в водном растворе, вес.% э пересчете яа

Ай СФЭ

Остат иое с дерна няе алиЙиняя оргая хе> згг/л

Количество

Na0H, r ъеиное

Оот н сгггее оргакн к створу аОН емпеатура

3 аиораяиваняя, ОС

Оста точи соде

Меня

НСВ рн

Нреплагаегаггг способ

16,6 lг1,93

1 ° 46

1 г О/536

lг0 566

1г0,569

lг0,633

lг0,340

lг0,358

lг0,360 lг0,400

lг0,284

lгOi300

I:0,301

lг0,334

1,38

17 52 l:2,13

1,28

)7,6

lг2,14.

)О

1,24

19,59 lг2,38

16,6

17,52

2,41

lг1,43

lг2,13

lг2,14

2,28

2,27

17,6

2,05 19,59 lг2,38

12

2,87

2,73

lг1,93

16,6

lг2,13

17, 52

17,6

2,72

2,45

lг2,14

lг2,38 10

19,59

lг0,087

9, 34.

-50

1!1>93

1t2,)3

lг2,14

16 6

17,52

17,6

lг0,094

8,55

-50

-50

lг0,096

lã:0,106

)s0,025

lг0,026

1г0,027

lг0,028

8,52

7,72

-50

19,59 lг2,38

2Р

16,6

16,49

-50

lгl ° 93

-50 15,77

17,52 lг2,13

17,6 lг2,14

15,70

14,09

-50

-50

li2t38

19,59

Известный способ

)г0,1

)a0,25

lг0,1

lг0,25

1,5

8,29

3,09 lг0,37

2 ° 0

4 ° 05

7,72 )s0ô94 - 25

8 ° 12 10

29

6,38 lг0,78

3,93

3,0

1 г1,93

l5i9

Условия обработки и показатели очистки продуктов алкнлироэаняя, содеряащюс 8,2 г/л АСССг и 16 г/л НСй

977004

Формула изобретения

Составитель Н.Путова

Техред А.Ач Корректор Е.Рашко

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 9053/7 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уя. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемый спосоЬ обеспечивает полное извлечение хлористого алюминия и обраэукщейся при его гидролиэе соляной кислоты с получением 1,2-16%-ных алкиинийсодержащих растворов, обладающих хорошими коагулнрующими свойствами при очистке эмульгнрованных маслосодержащих сточных вод.

Способ извлечения катализатора на основе хлористого алюминия из продуктов алкилирования, включающий обработку продуктов алкилирования,. со- 35 держащих катализатор, раствором щелочи с последукицим отделением водного алюминийсодержащего раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты извлечения, обработку ведут 3-40%-ным раствором щелочи при весовом соотношении катализатор:щелочь равном 1:1,93-2,38, рН 1-3 или 10-12 и отделение водного алнминийсодержащего раствора осуществляют виаораживанием при

-5 - -50ОС.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3954695, кл. 23-52, опублик. 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 707902, кл. С 07 С 3/56, 1977 (прототип).