Катализатор для конверсии углеводородов с водяным паром

Катализатор для конверсии углеводородов с водяным паром

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Н Й

OllHCA Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 529840

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 25. 12.74 (21) 2О87247/О4 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) ОпубликованоЗО.О9.76. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 03.03.77 (51) М. Кл.е

B О1 3 21/О4

3О1 J 23/74

Ь 01 J 27/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изооретений и открытий (53) УДК 66.О97.3 (088.8) М. Абидов, Х. X. Мусаев и А, С. Султанов (72) Авторы изобретения

Среднеазиатский научно-исследовательский институт нефтеперерабатывающей промышленности (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ

С ВОДЯНЫМ ПАРОМ

Изобретение относится к области катализаторов, в частности для конверсии углеводородов с водяным паром.

Известны катализаторы для этого процесса, содержащие окислы кремния, никеля, магния или окись никеля и хромат или бихромат щелочного металла на огнеупорном носителе (13.

Катализатор может содержать окислы никеля, магния, алюминия, кобальта и гли- 10 ноземистый цемент (2) .

Ближайший известный катализатор содержит (вес%) окись алюминия 93,7-95,5 окись никеля 4,5-6,3 (3.1.

Однако этот катализатор в процессе l5 паровой конверсии углеводородов обладает недостаточной термостойкостью, в результате чего он измельчается, влияет на повышение гидравлического сопротивления, требует перегрузки и просева. 20

Основным критерием, определяющим термостойкость, является количество термосмен, т. е. нагревание до 500оС с последующим резким охлаждением в воде, которое выдерживает катализатор.

Известный катализатор выдерживает лишь до 4 термосмен.

11елью изобретения является повышение термостойкости катализатора.

11ель достигается тем, что катализатор дополнительно содержит фосфорнокислый кальций и имеет следующий состав (вес.%):

Окись алюминия 28-32

Окись никеля 18-2О

Фосфорнокислый кальций 48-52

Пример 1. Приготовление катализатора.

Для приготовления 1 кг катализатора взвешивают 441,7 г гидрата окиси алюминия с ППП 32% при 6ООоС, 568,18 г фосфорнокислого трехэамещенного кальция с ППП 12% при 6ООоС и 778.31 г шестиводного аэотнокислого никеля. Взвешенное количество азотнокислого никеля растворяют в 5ОО мл дистиллированной воды и к раствору постепенно при перемешивании добавляют гидроокись алюминия и фосфорнокислый трехзамещенный кальций. Полученную катализаторную массу оставляют для провяливания на сутки при

529840

25-30 С, после чего массу сушат при

11Î-120 С в течение 6 час. Просушенную катализаторную массу измельчают, просеивают через сита размером 0,4 мм, затем добавляют 3,5% графита от веса катализаторной массы. Полученную массу таблетируют размером 4х5 мм. Таблетки прокаливают при 250-300оС в течение

3 час, далее повышают температуру до

600оС со скоростью 50 С в час и выдер- 1О живают в течение 6 час.

Прокаленные таблетки пропитывают раствором азотнокислого никеля, для чего берут

l кг шестиводного азотнокислого никеля, растворяют в 1 л дистиллированной воды. ц

Раствор подогревают до 80оС и медленно наливают на катализатор до полного погружения его, перемешивают в течение 1 час и сливают раствор, Пропитанные таблетки сушат при 110-120 С в течение 3 час, прокаливают при 450-500оС в течение 6 час.

Полученный катализатор имеет следующие характеристики:

Механическая прочность, кг/таблетка, 25 до прокалки после прокалки

Насыпной вес, кг/л

Удельная поверхность, м /г катализатора

2, 49 30

Активная поверхность по хемосорбции кислорода, мл 0 /г катализа м" тора (7,5 ) г

Общий объем пор, смз

r катализатора 0,3724

Пример 2. Определение количества термосмен катализатора.

6,0

7,0

0,95

0,72

Та блица

Катализаторы

Состав сухого конвертированного газа

% об

Степень конверсии, %

С02

СО

Н2

СН4

Предлагаемый

Изве стный

76,99

9,64

10,95

12,82

l l,09

0,55

0,94

77,01

95,9 стойкости, он дополнительно содержит фосфорнокислый кальций и имеет следующий состав, вес.%:

Окись алюминия 28-32

Окись никеля 18-20

6С Фосфорнокислый кальций 48-52

Формула изобретения

Катализатор для конверсии углеводородов с водяным паром на основе окислов алюминия и никеля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термоКоличество термосмен определяют путем о нагрева катализатора до 500 С с последующим резким охлаждением водой.

Для проведения испытания берут по 5 таблеток катализатора на противни из нержавеющей стали, нагревают в печи типа

МП-2УМ и выдерживают при 500 Ñ в течение 15 мин.

После этого катализатор резко охлаждают опусканием в холодную воду. Охлажденный в воде катализатор снова выдерживают 15 мин о при 500 С и затем опускают в холодную воду. Испытание продолжают до тех пор, пока катализатор не начнет растрескиваться.

B описанных условиях известный катализатор выдержал 4 термосмены, а предлагаемый-10 термосмен.

Пример 3. Определение активности катализатора.

В трубчатый реактор из нержавеющей стали с внутренним диаметром 20-22 мм загружают 20 мл предлагаемого катализатора, восстанавливают при 4.50 С в течение

6 час в токе водорода (объемная скорость

1000 час 1) В присутствии предлагаемого катализатора при 700оС, объемной скорости метана

2000 час 1 и соотношении пара к газу, равном 3;1, остаточное соединение метана составляет 0,55 об. %. При этих же условиях в присутствии известного катализатора

ГИАП-3 остаточное соединение метана составляет 0,9 об.%.

1ООО/о-ную конверсию катализатор обес печивает при 750 С, объемной скорости газа 2000 час 1, И: 2=2: 1, 529840

Составитель Л. Белоус

Редактор А. Купрякова Техред М. Ликович Корректор А. Лакида

Заказ 523O/671 Тираж 864 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1 ° Под редакцией А. Г. Лейбуш, Производство технологического газа. М., "Химия", 1971, стр. 52-56.

2. Патент Франции № 2094210, В 01

У 11/ОО, OS.O5.70.

3 . Вакк Э.Г., Семенов В. П. Каталитическая конверсия углеводородов в трубб чатых печах. М., "Химия", 1973, стр.22-23 (прототип) ..