Способ приготовления катализатора для получения окиси этилена

Способ приготовления катализатора для получения окиси этилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для производства окиси этилена - важного промышленного полупродукта. Цель - повышение активности катализатора. Его готовят обработкой инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединения с хлор-анионом в присутствии растворимой соли кремневой кислоты и соли щелочно-эемельного металла (Са, Ва, Cd) с последующими сушкой и обработкой смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. В качестве носителя можно использовать , алюмосиликаты , карбид кремния в виде шариков или колец, в качестве соединения с хлор-анионом - HCI, ее соли со щелочными или щелочно-земельными металлами, в качестве комплексообразующих веществ -МНз, любые амины, в качестве поверхностно-активного вещества - соединения, разлагающиеся без остатка при нагревании , в качестве солей серебра - нитраты, ацетаты, лактаты. Эти условия увеличивают активность кализатора в указанном процессе на 40-60%. 2 табл. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я)5 В 01 J 37/02, 23/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714289/04 (22) 03,07.89 (46) 23.10.91. Бюл. N 39 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт хлорной промышленности с опытным заводом и конструкторским бюро (72) А.Н.Парфенов, В.С.Соколов, В,А.Давыдов, Б.Б.Чесноков и В.Н,Парфенов (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент США М 4321206, кл, 260-348.34, опублик. 1982.

Патент США М 4415476, кл. 502-224, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЭТИЛЕНА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для производства окиси этилена — важного промышленного полупродукта. Цель— повышение активности катализатора. Его

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам приготовления катализаторов для получения окиси этилена газофазным окислением этилена кислородом, Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью эа счет обработки инертного носителя аминным комплексом соли серебера, смесью солей щелочных Металлов, соединением, содержащим хлор-анион, солью щелочноземельного (ЩЗМ) металла, выбранного иэ группы кальций, кадмий, барий, в присутствии растворимой соли кремниевой кислоты . с последующими сушкой, промывкой водой Ж „, 1685510 А1 готовят обработкой инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединения с хлор-анионом в присутствии растворимой соли кремневой кислоты и соли щелочно-земельного металла (Са, Ва, Cd) с последующими сушкой и обработкой смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. В качестве носителя можно испольэовать а = А!20э, ал юмосиликаты, карбид кремния в виде шариков или колец, в качестве соединения с хлор-анионом — HCI, ее соли со щелочными или щелочно-земельными металлами, в качестве комплексообразующих веществ -ИНЗ, любые амины, в качестве поверхностно-активного вещества — соединения, разлагающиеся беэ остатка при нагревании, в качестве солей серебра — нитраты, ацетаты, лактаты. Эти условия увеличивают активность кализатора в указанном процессе на 40-60%. 2 табл, и дополнительной обработкой носителя раствором соли щелочного металла (ЩМ), выбранного из группы калий, рубидий, цезий с поверхностно-активным веществом, и окончательной сушкой.

В качестве носителя используют аокись алюминия, алюмосиликаты, карбид кремния в виде шариков или колец размером 5-8 мм с удельной поверхностью до

1 м /г и пористостью 30-60%.

В качестве соединений, содержащих хлор-анион, можно использовать соляную кислоту или ее щелочные и щелочно-земельные соли. В качестве комплексообразующих веществ используют аммиак или любые ор1685510 ганические амины. В качестве поверхностно-активных веществ используют ПАВ, разлагающиеся без остатка при нагревании, Из солей серебра и щелочно-земельного металла можно использовать любые водно- 5 растворимые соли органических и неорганических кислот (например, нитраты, ацетаты, лактаты). Б качестве солей кремниевой кислоты используют силикат натрия или калия. 10

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1, В 200 мл воды растворяк>т

15 r Сб(МОз)г 4Hz0. В полученный раствор добавляют 700 мл моноэтаноламина 15 и 1,5 мл концентрированной HCI, затем lOO мл 4 -ного раствора Ма Я!Юз и 1,8 г

CszSOy, В полученном растворе, медленно, втечение 30 мин., порциями, растворяют-805 r 20

А9ИОз, Добавляют IOO мл 30 -ного раствора йагСОз, Получа от 1320 мл пропиточного раствора, содержащего 515 r серебра (39 мас, ), которым пропитывак>т

4 л носителей из а -окиси алюминия с 25 удельной поверхностью 0,5 м /г и влагоемкостью 40 .

Пропитанный носитель сушат при 40 С в потоке воздуха 3-4 ч, Затем температуру поднимаютдо 60 С и образец выдерживак>т 30 при этой температуре 24 ч. Полученный катализатор отмывают при комнатной температуре дистиллированной водой до исчезновения ионов ЙОз, отсутствие которых определяют по качественной реакции с ди- 35 фениламином, Затем катализатор сушат при 120 С в течение 4 ч и после сушки пропитывают 2500 мл водного раствора, содержащего 0,3 СзрСОз и 0,1 .полиокса.

Через 10 мин избыток раствора, (900 мл) 40 сливают и катализатор сушат при 140 С в течение 2 ч в потоке воздуха, Пример ы 2-8, Катализаторы готовят по примеру 1, условия приготовления катализаторов представлены в табл. 1, состав полученных катализаторов и результаты их испытаний — в табл. 2.

Пример 9 (сравнительный). Катализатор готовят по примеру 1, но дополнительную обработку катализатора не производят, а после сушки при 120 С катализатора сушат при 140 С в течение 2 ч в потоке воздуха.

Пример ы 10-12 (сравнительные).

Катализаторы готовят по примеру 1, но отдельные компоненты (см,табл.1) не добавляют.

Полученные образцы катализаторов испытывают в процессе окисления этилена.

Условия испытаний: реактор из нержавеющей стали с внутренним диаметром 8 мм.

Состав исходного газа, об. : этилен 20, кислород 6, азот — остальное, Давление реакционной смеси 20 атм, Обьемный расход газовой смеси 6000 ч, Температура испы-1 таний 210-230 С. Результаты испытаний представлены в табл, 2, Использование изобретения позволит увеличить активность катализатора на 4060 по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для получения окиси этилена путем обработки инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединением, содержащим хлор-анион, с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, обработку носителя ведут в присутствии растворимой соли кремниевой кислоты и соли щелочно-земельного металла, выбранного из группы кальций, барий, кадмий, причем после сушки носитель дополнительно обрабатывают смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. !685530

1 о ( х д

° « о

О Ф

Д

I Х

Z Й ц до а .о ( л

Ю о. о

<»1 <»1 л л с3 O м

ЮЮ

u u а»< е<

CtI Д и и

I»o (5 л о о и

tIj

О о о л л оо à л л оо о

4 х у

>х

g o

<б А д Ц

Е (У

Х I»

Ф х х

Х о о ьб

Ц о

Х арча

И (< о до

4 о д!

1

1

Q О х х о о х х (< о о

»»ч л»

° » ° -» \-»

»\» о». о

Ю о х

С:>

Ю

L»

С )

° л о д

Еч

О

Ф о о х

Ю

Ю чб о х с> ю

Е» л -б.

0) о х

М» о о х х

Cd

I о

4 4

<б <б к з

4 4

Ж CO ч о

4 х д

ОЭ» » л л

ih &

ЮЮ

uu

° t»» @<а

0j С0 и и.! o

o o

4 <.с<

4j (Л ч«ю

И <О и и и (>

Ф

K о

E-< а4 м

Ю

Е»

Ф их

Ю"

2; и

<( о

О

Еч

<б Ф х х

»

1

1 1

1

5 о

td

1 1

1 1 . (<

k( (U

2 и

C»)

»(!

Ц о

О х л д д х

Еч

Еб

<б

Ф

Рч („" о и

»»

»-» (» >

»(I ( о и

I 1

I

1 б

Е»

Ф

1 о

1 4 1 о х о

I (I а..о I»»»

К Ко - ч Vо o(»1

с) o o

»С»

Ю >и И юиюи к ми,„ д

"<б М "и чо и и р.о

»о л о - а,»а о л л ° л «О л л

Юо ОО о

V VOCjCj ! бо Еб Х ооооо цс (" .ц о ою о о

И 1-. »

OOO ллл (Ц (Х ооооу оооо хххх

4 4 4 4

4.й»б ч

<б

4 .о о л л л»» т

lI!»»»fI o o

ouu и м <0 <б

<ии

4 4

< 1С<О Л ф< с< а»< с4 е<.- ; Г-ч

Cj Cj Cd (б С3 ииаю

4 4 4

O eme со coo(j v оо (ч л

Е» Е Е Е» дддх е

О Еб х х х и <б хХХЮЦ

Ъ! .,/Г

„o

4. к б

< и

4» и о

СО б

Е ° Е» х х хх (»»< м

ЮЮ ии

cv м,„

Е» а<б..

Ф и и Х х х о о х х

Ц

ФооФ оооо сч с М < б б хххх оооо ххх

clj

Е» Еч Еч Е» д 0 ) д (6 оооо хххх оооо

»»

»ч»»»

«л л л

T»» »

<+

ЮЮЮЮ (и (и (а (л ъц еу

<б Д Д <О оооо х

О о х х д о

И

I и

° ° х х х (d м 2

Ф о

K ж х

<б Х

»х

-о д х о х о

Cd»Х

Ф о д х х

<б д д х о х д

<б х

m д

<б Е

Ф о х

z o

° а д л

Еч» о о о и х о

Х cd

Ф Х о

Х д td

Cj

О ОД (:Е ъ О

Х (=Е д о

ХФо

Х Д 4 о

«х

1 - 1 о»

О Ф Ю д <">

1685510 таблица2

Состав и результаты испытаний обраэцов каталиэаторов

АКТИВНОСТЬ, Г С И О/Л «Ч при температуре, чС

При- Состав каталиэатора, мас.Х мер + =Al. !1>

Ag ЩЗИ рр

Селективность, Е при температуре, ОС

200

219

200 219

9 14,0

10 13,9

11! 14,1

12 14,0

0,16

79,0

80,8

80 7

77,2

142

151

110

77,0

78,0

78,2

75 0

0,19

8,4-8, 9

106

81,0 е0,8. Составитель Н. Путова

Редактор Т. Иванова Техред Ы.Маргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 3552 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

1 14,0

2 13 4

3 13,8

4 14,1

5 13,2

6 13,8

7 14,0

8 8,6

О, 15

О,т5

0,18

0,20

0,15

0 16

0,19

0 16

О, 06 Остальное 132

0,87 То же 124

О, 10 114

116

0,05 -"- . 130

0,07 112

Сравнительные примеры

0,05 108 l 04

114

0,02 88

Иэвестный каталиэатор

0>015 93

181

172 l 54

179

168

178

150

81,1

80,0

81,0

80 1

8(), 9

80,4

78,2

77,9

77,1

78,3

77,2

78,0

77,8

77,8