способ очистки газовых выбросов промышленных производств от углеводородов

Формула изобретения

Способ очистки отходящих газов от углеводородов путем окисления кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии катализатора, отличающийся тем, что окисление проводят при температуре 270-280°С в присутствии цементсодержащего катализатора, характеризующегося следующим химическим составом, мас.%:

оксид меди (CuO)	30-50
оксид цинка (ZnO)	19-30
оксид марганца (Mn3O4 )	0,5-16
талюм	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам очистки отходящих газов от углеводородов и может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известны способы глубокого окисления углеводородов кислородом воздуха с использованием различных катализаторов, приготовленных как на основе дорогостоящих драгоценных металлов - Pt и Pd, так и более дешевых металлов переходной валентности (Н.П. Попова, Катализаторы очистки газовых выбросов промышленных производств. - М.: Химия, 1991, 175 с.; Плетнева Э.В. и др. Каталитическое окисление органических веществ в газовых выбросах промышленных производств. Соврем. хим. технол. очистки воздушн. среды. - Саратов, 1992, с.32-33).

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ глубокого окисления углеводородов в присутствии цементсодержащего катализатора на основе оксидов переходных металлов - Сu, Mn, Ni (Пат. №2163836, Россия от 19.04.1999).

Известный способ реализуется окислением углеводородов кислородом воздуха при 280-300°С в присутствии цементсодержащего катализатора на основе оксидов переходных металлов - Сu, Mn, Ni, при этом полное окисление (100% конверсия) достигается при концентрации углеводородов ˜ 5000-8000 мг/м³ и скорости потока до 4·10³ ч^-1; увеличение концентрации углеводородов до 6000-8500 мг/м³, а скорости потоков очищаемых газов до 4,3·10³ ч^-1 при снижении температуры процесса до 270-280°С приводит к снижению степени конверсии углеводородов до 97-98,5%.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение степени очистки отходящих газов от углеводородов.

Этот технический результат достигается предлагаемым способом очистки отходящих газов от углеводородов, который заключается в окислении последних кислородом воздуха при температуре 270-280°С в присутствии цементсодержащего катализатора, характеризующегося следующим химическим составом, мас.%:

оксид меди (CuO)	30-50
оксид цинка (ZnO)	19-30
оксид марганца (Мn3O4 )	0,5-16
талюм (высокоглиноземистый технический цемент ТУ 6-03-339-79)	остальное

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор загружают катализатор, разогревают его в токе воздуха до 250°С, после чего подают воздушную смесь углеводорода.

Пример:

Модельную паровоздушную смесь (воздух и окисляемый компонент) с концентрацией углеводородов 840-8600 мг/м³ пропускают через статический слой Сu, Zn, Mn - цементного катализатора (5 см³). На выходе из реактора газы анализируют методом газожидкостной хроматографии с использованием хроматографической колонки - 5% SE-30 на инертоне. Время опыта составляет 120 часов.

Исследования показали, что в течение длительного времени активность катализатора не изменяется.

Таблица
№ п/п	Окисляемый углеводород	Концентрация углеводорода в паровоздушной смеси, мг/м3	Температура окисления, °С	Скорость паровоздушной смеси, ч-1	Степень конверсии углеводорода. %
1	Толуол	6100	280	4,3·103	100
2	Изопропил-бензол	8600	280	4,3·103	100
3	Стирол	840	390	22·103	100

Согласно предлагаемому способу степень очистки повышается до 100% против 97-98,5 при известном способе.

Кроме того, в предлагаемом способе используется значительно более дешевый катализатор, чем в известном (стоимость первого в 1,5 раза меньше стоимости второго).