Очистка сульфатного скипидара сероорганических соединений Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

На рис.б построена зависимость изменения концентрации СО? в зависимости от режима работы двигателя и времени работы катализатора. Увеличение содержания диоксида углерода по сравнению с исходными точками связано с дожиганием углеводородов, монооксида углерода, а также с частичным горением сажи на поверхности фильтра. Следует ещё раз отметить, что падение характеристик каталитической системы на всех графиках на отметке в 1 ООО минут пришлось на момент заправки дизельным топливом на АЗС «Энергорегион». Отметим, что нормы Евро (де-факто являющиеся стандартами экологических параметров автомобилей) выполнимы, лишь при условии применения в двигателе внутреннего сгорания качественного топлива, параметры которого регламентированы Правилами ЕЭК ООН. При использовании топлива, не соответствующего этим требованиям, уложиться в нормы токсичности не смогут даже автомобили наиболее совершенной конструкции.

Проведенные испытания показали перспективность дальнейшей разработки каталитической системы нейтрализации отходящих газов двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия на основе высокопористых ячеистых блочных катализаторов.

Библиографические ссылки

1. Жегалин О.И., Лупачев П.Д.Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. 120 с.

2. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей / МГТУ им. Н.Э. Баумана; М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 376 с.

3. «Чистый» дизель // Анализ технического уровня и тенденций развития двигателей внутреннего сгорания: Научно-информ. отчет. - М.: Информ-центр-НИИД, 2000. Вып.35. С. 56-57.

УДК 547.599.2

А. И. Козлов, А. В. Беспалов, В. Н. Грунский, И. А. Козлов, А. С. Новоселов, Т. И. Долинский

Российский химико-гехнодогический университет им, Д.И.Менделеева. Москва, Россия

ОЧИСТКА СУЛЬФАТНОГО СКИПИДАРА ОТ

СЕРООРГАИИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

The new purification method of the sulfated turpentine in relation to the sulfur is proposed. The temperature and the feed of the sulfated turpentine effect on the hydrodesulphurization process on the block high porous cellular catalysts with different catalyst carriers was investigated. The activation energy of the hydrodesulphurization process 011 the block high porous cellular catalysts with different catalyst earners is determined.

Предложен новый метод очистки сульфатного скипидара от серы. Исследовано влияние температуры и загрузки сульфатного скипидара на процесс гидрообессеривания на блочных высокопористых ячеистых катализаторов с различными подложками. Определена энергия активации гидрообессеривания на блочных высокогюристых ячеистых катализаторов с различными подложками.

Сульфатный скипидар и индивидуальные терпеновые углеводороды (а-пинен, Л-три-карен, дипентен и др.), получаемые на его основе, содержат до 0,03 мас.% (в пересчете на серу) сероорганических соединений. По этой причине они имеют ограниченную область применения, прежде всего из-за органояептических свойств, а также из-за отравления катализаторов при синтезе с использованием терпеновых углеводородов.

До недавнего времени в общемировой практике сульфатный скипидар и терпеновые углеводороды, полученные на его основе, не имели ограничений в применении в том случае, если массовая доля соединений серы в них не превышает 50 ррт (0,005 мае. %). А для этого сульфатный скипидар или терпеновые углеводороды подвергаются очистке от серы.

Наиболее широко для очистки терпеновых углеводородов или сульфатного скипидара от серы используются способы их обработки различными окислителями: кислородом воздуха [1], добавками озона [2] или перок-сида водорода [3], а также гипохлоридами [4, 5], гидроперекисями терпеновых соединений: п-ментана, пинана, мета-пинана [6], водными растворами щелочи [7, 8] и N - галоидамидами кислот [9].

К недостаткам указанных способов относятся: значительный объем сточных вод, получаемых при промывках, применение дорогостоящих реагентов, отсутствие промышленного производства используемых гидроперекисей, а самое главное - остаточное содержание серы не менее 50 ррт, что отрицательно сказывается на дальнейшей переработке терпеновых углеводородов. Кроме того, в настоящее время предъявляются более жесткие требования по остаточному содержанию серы в сульфатном скипидаре. Поэтому поиск новых способов сероочистки является актуальным.

Табл.1. Данные о влиянии температуры и загрузки сульфатного скипидара на процесс гидрообессеривания

Катализатор Содержание скипидара, мл Т, °С \У 50, мл/с КРс1, мл/(ст) 0,ч-1

50 72 1,35 28,7 30,9

50 75 1,37 29,1 36,5

50 77 1,58 33,6 32,4

0.2% 50 82 1,62 34,5 35,0

Ра/2г02 50 87 1,83 38,9 59,3

сульф 50 95 1.94 41,3 59,6

30 85 1,23 26.2 38,2

70 85 1,03 21,9 24,6

70 88 1,95 41,5 45.4

Известно, что гидрообессеривание различных продуктов проводят на гетерогенных кобапьтсодержащих катализаторах. Для глубокой сероочистки этот процесс реализуется при температуре 350°С и давлении 20 МПа.

В настоящей работе предлагается проводить сероочистку сульфатного скипидара гидрированием а-пинена на блочном ячеистом низкопроцентном палладиевом катализаторе с подложкой из сульфатированного диоксида циркония В более мягких условиях.

(У - -1,35x12

60,64

г

-»-82» С —•—87° С

. ,, ,

у в-Ш* +

■к^пг

300,«т ВТ"

1000

Рис. I. Влияние температуры на процесс гидрообееееривания сульфатного скипидара на блочном ячеистом низкопроцентном палладиевом катализаторе с активной подложкой из сульфатированного диоксида циркония (0,2% Рс1/7г02соьф)

Г" -1012,5** 3,0733

% К = 0,93 12

♦

1. Риг >

1|Т

0,26 0,24 0,22 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1

0,002775 0,0028 0,00282* 0,0028« 0,0 02875 0,0029 0,002!>2« 1 < 0,9

а,* 0,7 ' И» 0,£ ■ а, л ■ 0.3 0.2 -

Рис. 3

Л" -

.лол&ъь

Р " =-- Л »|ГД

- 30 мл

-«кет

К| - о,«я*-

Рис. 2. Энергия активации процесса гидрообееееривания сульфат ного скипидара на блочном катализаторе (0,2% РЛ/ЯгОщ^)

Рис. 3. Влияние начальной загрузки сульфатного скипидара на процесс гидрообееееривания.

Опыты проводили в лабораторной установке «манометрический реактор» при загрузке исходного продуктав количестве 30...70 мл. Начальное давление водорода составляло 0,9 МПа, а температуру процесса изменяли от

72°С до 88°С. Экспериментальные и расчетные данные представлены в табл.

1. и приведены на рис. 1. Из табл. 1 следует, что с повышением температуры растет скорость реакций N¥50, коэффициент использования палладия кра и нагрузка на катализатор О. На основании данных по скорости поглощения водорода при разной температуре была построена зависимость 1п^/=Г(1/Т) рис, 2 и определена кажущаяся энергия активации процесса гидрообессери-ваииЯ сульфатного скипидара, которая составила 16,2 кДж/моль (3,9 ккал/моль). Остаточное содержание серы анализировали хроматографиче-ским методом. Во всех опытах содержание серы в исходном продукте составляло примерно 50 ррш, а в целевом продукте не превышало 3 ррт.

В работе изучено также влияние нагрузки сульфатного скипидара на блочный низкопроцентный палладиевый катализатор (0,2% Рс1/2п02сулы|>)-В реактор загружали различные количества 30,50 и 70 мл исходного сульфатного скипидара, помещали затем образец катализатора и проводили опыты при начальном давлении водорода, равном 0,9 МПа и температуре процесса 85°С.

Экспериментальные и расчетные данные процесса гидрообессернва-ния приведены в табл. I и представлены на рис. 3. Анализ данных по скорости гидрообессеривания показал, что наилучшие результаты получены при загрузке сульфатного скипидара на катализатор, равной 45,4 г скип/г-кат.-ч.

Библиографические ссылки

1.0 148637А, 10.01.80

2. РЬ N 136717, кл. С 09 Р 3/00, 1986

3. Патент РФ 2108316

4. АТ 241965, А, 25.08.65

5. ви 332115, А, 14.03.72

6. РЬ 124833, А, 25.07.85

7. Патент РФ №2061722

8. Патент РФ № 2099379

9. Патент РФ №2139845

УДК 542.941.4

И.А. Козлов, Л .А. Кузнецов, В.Н. Грунский, А.В. Беспалов, А.С. Новоселов, А.И. Козлов

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПАРАНИТРОТОЛУОЛА НА БЛОЧНЫХ ЯЧЕИИСТЫХ ПАЛЛАДИЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ С РАЗЛИЧНЫМИ ПОДЛОЖКАМИ

The results of the experimental investigation of the paranitrotoluene reduction 011 the block high porous cellular catalysts (palladium) with different carriers are presented. It is found that the application of the carbon coating elevated significantly the velocity of the paranitrotoluene reduction and the utilization factor of the palladium.

Представлены результаты восстановления паранитротолуола на блочном ячеистом катализаторе, содержащим палладий, с различными подложками. Установлено, что приме-