Способ регенерации железохромового катализатора

Способ регенерации железохромового катализатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

" .«:.СОЮ ЭН LR .б м;7. ч ."И т

6 - ;.::н т чщ 1 1F-" .

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 47l I I 2

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.07.72 (21) 1809126/23-4 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 26.08.75 (51) М. Кл. В Olj 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Концевой, Б. А. Жидков, А. С. Плыгунов, А. А. Денисов, Б. М. Блох, В. Г. Мацегора, А. Т. Винник и В. Т. Загорулькин

Киевский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ )КЕЛЕЗОХРОМОВОГО

КАТАЛ И ЗАТОРА

Изобретение касается производства катализаторов, в частности — регенерации отработанных катализаторов.

Известен способ регенерации железохромового катализатора для конверсии окиси углерода путем промывки потерявшего активность катализатора горячим паровым конденсатором с барботажем через него сжатого воздуха.

Этот способ обеспечивает лишь частичное восстановление активности, поскольку обработка конденсатом очищает от загрязнений только поверхностный слой катализатора.

Целью изобретения является восстановление активности катализатора до уровня свежеприготовленного.

Это достигается тем, что отработанный железохромовый катализатор обрабатывают

20 — 50%-ной азотной кислотой в стехиометрическом количестве при 90 †1 С, затем осаждают гидроокиси железа и хрома 20 — 25%-ной аммиачной водой при 70 — 80 С и рН 7,2 — 7,8 с последующей термообработкой полученного осадка и его таблетированием.

Отработанный катализатор мелют в шаровых мельницах, растворяют при 90 — 110 С в стехиометрическом количестве 20 — 50% -ной азотной кислоты при постоянном перемешивании, отделяют нерастворенную часть. Затем проводят осаждение гидроокисей железа и хрома путем одновременной подачи растворов смеси нитратов и 20 — 25%-ной аммиачной воды. Осаждение проводят при 70 — 80 С и рН среды 7,2 — 7,8, последняя регулируется скоростью подачи реагентов.

После уплотнения осадка отделяют раствор аммиачной селитры, который в дальнейшем подается на упарку.

После трехкратной декантации осадка горя10 чей водой (70 — 85 С) смесь гидроокисей фильтруют, сушат при 120 — 160 С до влажности 4 — 5%, измельчают, таблетируют в гранулы размером 5 — 9 мм при давлении не ниже

2200 кг/см с добавлением 0,8 — 1,2%-ного гра15 фита и прокаливают при свободном доступе воздуха при 380 †4 С в течение 3 — 4 час.

На одну тонну отработанного катализатора расходуется 8,6 — 3,12 т 20 — 55 -ной азотной

20 кислоты и 2,25 т 25%-ной аммиачной 1воды, кроме того в процессе регенерации получают

3,87 — 1,29 т 25 — 55 -ной аммиачной селитры и 0,8 — 0,85 т свежего железохромового катализатора.

25 Рсгенерированный катализатор является бессернистым вследствие отсутствия серы в отработанном катализаторе, так как сера в процессе работы уносится газом. Это позволяет использовать регенерированный катали30 затор без сероочистки.

471112

Катализатор, Т С

К (см /см сек) Отработанный при 350

Свежий промышленный при 350

Отрегеперированп № 1 при 349 № 2 при 350 № 3 при 352

¹ 4 при 351

0,2

2,67

2,57

2,66

2,83

2,78

Катализатор, Т С

К (см /см сек) Отработанный при 350

Свежий промышленный при 350

Отрегенерированный ¹ 1 при 350 № 2 при 350

0,3

1 — 1,3

1,26

1,31

Предмет изобретения

Составитель Л. Белоус

Техред К. Казачкова

Корректоры: В. Петрова и О. Цани шева

Редактор E. Кравцова

Заказ 2011/б Изд. № 733 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва. )К-35, Раушская наб., д. 4/5 пр. Сапунова, 2

Типография, 3

Пример. В 30% -ную азотную кислоту, взятую в количестве 650 мл и предварительно подогретую до 100 С в трехгорлом реакторе, снабженном мешалкой, термометром и обратным холодильником, медленно засыпают 100 г измельченного отработанного катализатора при работающей мешалке и распворяют в течение 2 час. После отделения на фильтре нерастворившейся части катализатора осаждают гидроокись железа и хрома путем одновременного слива, полученных нитратов и

20%-ной аммиачной воды при рН среды 7,2—

7,8 и температуре 70 — 80 С. Расход аммиачной воды при этом составляет примерно

330 мл. После уплотнения осадка и отделения аммиачной селитры осадок трижды промывают горячей водой (70 — 85 С), отфильтровывают, сушат при 120 — 160 С до влажности 4—

5%, измельчают и таблетируют в гранулы с добавлением 0,8 — 1,2% графита.

Гранулы прокаливают при 380 — 425 С в течение 3 — 4 час. В результате получают 85 г активного железохромового катализатора.

При среднем содержании в исходном сырье — отработанном катализаторе Fe O, 89,5% и СгзОз 7,25%, в составе регенерированного катализатора Fe 03 89%, Cr203 7,05% (лабораторный образец) и Ре20з 88,2 — 88,5%, Сг20з 6,1 — 6,9% — опытные промышленные образцы — степень извлечения составляет по

РезОз 99,5%, по СгзОз 97,3% для лабораторного образца 98,6 — 98,8% и 86,6 — 97,9% соответственно для опытных промышленных образцов.

Испытания по стабильности регенерированного катализатора на лабораторной установке в течение 60 час проводят при следующих условиях: температура 350 С, объемная скорость исходного газа 3000 час †(состав газа

50% СО, 50% Из), соотношение пар: газ=1.

Активность определяют ежечасно путем расчета константы скорости реакции К (см /см сек) по формуле жидкова — Атрощенко. В течение первых 20 час значение константы скорости реакции уменьшается от 2,8 до 2,66, т. е. íà 5%. В последующие 40 час изменения активности не наблюдается, при этом активность регенерированного катализатора находится на уровне активности свежего промышленного катализатора. Мерой активности контакта служит константа скорости реакции К в кинетической области, рассчитанная по уравнению Жидкова — Атрощенко для реакций конверсии окиси углерода с водяным паром.

Размер гранул 1,5 мм, т. реакции 350+-2 С, объемная скорость 30001-200 час —, соотношение пар: газ = 1+-0,05: 1, состав исходного сухого газа 100% СО. При этом достигается сле5 дующая активность отработанного, отрегенерированного и свежеприготовленного железохромового катализаторов.

Испытания на активность согласно МРТУ

6-03-224-68: размер гранул 1,5 мм, т. реакции

350+2 С, объемная скорость 3000 час —, соотношение пар: газ=3+-0,2: 1, состав исходного сухого газа 50% СО и 50% Нз.

При этом достигается следующая активность отработанного, свежеприготовленного и отрегенерированного катализаторов.

Способ регенерации железохромового ката45 лизатора для конверсии окиси углерода, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью восстановления активности катализатора до уровня свежеприготовленного, отработанный железохромовый катализатор обрабатывают 20 — 50%50 ной азотной кислотой в стехиометрическом количестве при 90 — 110 С, затем осаждают гидроокиси железа и хрома 20 — 25%-ной аммиачной водой при 70 — 80 С и рН 7,2 — 7,8 с последующей термообработкой полученного осадка

55 и его таблетированием.