Переработка промышленных хлоорганических отходов методом каталитического жидкофазного гидродехлорирования

Жидкофазное каталитическое гидродехлорирование хлорорганических отходов проводили в проточном кварцевом реакторе со стационарным слоем катализатора. В качестве высокотемпературного инертного растворителя применяли дешевый и легко доступный вакуумный газойль (7U = 350 500

°С) или так называемый тяжелый газойль (Гкш, = 360 500

°С), полученный при гидрокрекинге и каталитическом крекинге вакуумного газойля, а также при термическом крекинге мазута.

В качестве катализаторов использовали каталитические системы на основе палладия, нанесенные на активированные угли и оксид алюминия с содержанием 0,5 — 2,0

% палладия. Были испытаны промышленные палладийсодержащие катализаторы: МА-15,

ФПК-1,

ИК-53-1-

катализатор Pd/сибунит (содержание Pd — 2

% по массе) и никельсиликатные катализаторы, получаемые осаждением основного карбоната никеля на кизельгуре с последующей фильтрацией, отмывкой, сушкой, таблетированием и восстановительным разложением, содержащие 25 — 50

% по массе никеля, выпускаемые ОАО

"Синтез Каучук" (г. Стерлитамак). С целью подготовки катализаторов к работе в условиях реакции гидродехлорирования хлоруглеводородов проводилась активация катализаторов. Катализатор помещался в реактор, затем включался обогрев реактора с одновременной подачей азота. В течение 6

ч температура реактора постепенно повышалась до 250

°С. В течение следующих 6

ч температура реактора повышалась до 400

"С. Продувка азотом велась до полного прекращения выделения воды. Затем подача азота отключалась, и в реактор вводили водород, подача которого велась до прекращения выделения воды и хлористого водорода.

Водород и раствор или водород и тонкодисперсная суспензия твердого хлорорганического отхода в 5 — 10

-кратном избытке высококипящего растворителя по отношению к массе хлорорганического отхода и при соотношении водород: хлорорганический отход 20^-40:1

параллельными потоками подаются в нижнюю часть реактора. Температура проведения процесса 250 — 350

°С, время контакта составляет 15 — 20 с. Продукты реакции представляют собой смесь углеводородов и низкохлорированных хлоруглеводородов. Непрореагировавший водород и выделившийся хлористый водород выводят из верхней части реактора и подвергают разделению известными методами. Высоко-кипящий углеводородный растворитель с непрореагировавшими отходами возвращают в процесс. Гидрогенолиз отходов производства винилхлорида (состав А), включающих хлоруглеводороды С2 при 350 °С с конверсией 98 %, приводит к получению этана и этилена — 89 %, хлористого этила и хлористого винила — 11 %. Гидрогенолиз отходов производства эпихлоргидрина (состав Б) с конверсией 90 % ведет к получению пропана и пропилена (88 %), хлорпропенов (2 %), дихлорпропенов (10 %). Особое место занимает проблема утилизации отходов производства перхлорэтилена, получаемого методом высокотемпературного хлорирования. Эти отходы представляют собой смесь негорючих и легко кристаллизующихся перхлоруглеродов. Для достижения высокой конверсии перхлоруглеродов гидрогенолиз ведется при большом избытке водорода по отношению к хлорорганическому отходу 40:1. В результате гидрогенолиза твердых отходов производства 1,1,2,2 -тетрахлорэтилена (состав В) с конверсией 95 % получены этан, этилен, бутан, бутилены, моно — и дихлорпроизводные бутиленов, смесь бензола и хлорбензолов с различным содержанием хлора.

Используя палладиевые катализаторы проводят вышеописанные реакции гидродехлорирования с преимущественным образованием этана и пропана.

Срок стабильной работы палладиевых катализаторов не более 80 ч.

Негативное действие хлористого водорода на активность катализаторов нейтрализуется в процессе жидкофазного гидродехлорирования хлорорганических отходов при использовании сплавного Ni-Al-Ti катализатора, обладающего повышенной прочностью и высокой активностью в интервале температур 100 — 400 °С. Традиционно используемые никелевые катализаторы обладают низкой механической прочностью. Оксид алюминия или активированный уголь, пропитанный солями палладия (Pd/ALOj и Pd/C) являются достаточно дорогими катализаторами и относительно быстро теряют свою активность за счет блокирования активных центров поверхности катализатора смолистыми и коксообразными побочными продуктами, присутствующими в реальных отходах.

Процесс гидродехлорирования хлорорганических отходов в присутствии сплавного Ni-Al-Ti катализатора осуществляется в две стадии. На первой стадии проводят выщелачивание сплавного катализатора, на второй выполняют гидродехлорирование хлорорганических отходов.

Активным элементом в катализаторе является никель, алюминий исполняет роль защитного слоя. Свежий катализатор подвергают активации выщелачиванием части алюминия по реакции

Другие статьи по экологии

Физико-химическая очистка сточных вод (цех №12) ОАО Славнефть-Янос
ОАО "Славнефть-ЯНОС" (ЯНОС) - одно из основных дочерних предприятий ОАО "НГК "Славнефть". Это крупнейший нефтеперерабатывающий завод Северного региона России с мощно ...

Проточно-каталитический фильтр
Проточно-каталитический фильтр включается на стадии регенерации при подаче в него продуктов десорбции (гетерогенно-каталитического окисления) с адсорбционно-каталитического аппарата. Регенерация нач ...

Адсорбция паров летучих растворителей. Примеры конструкций адсорбционно-каталитических аппаратов
Тема реферата «Адсорбция паров летучих растворителей. Примеры конструкций адсорбционно-каталитических аппаратов» по дисциплине «Технология очистки и утилизации газовых выбросов». Рекупера ...