Способ приготовления катализатора для конверсии окиси углерода

Способ приготовления катализатора для конверсии окиси углерода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ «„вееятв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл.2

В01 J 37/04 (22) Заявлено 03.05 ° 76 (21)2356728/23-0 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный иомитет

Совета Миниотроо СССР оо делам изооретений и открытий (43) Опубликовано05.03.78, Бюллетень № 9 (53) УДК 66.097.3

{088.8) (45) Дата опубликования описания 10.02.78

Т. А. Семенова, 3. В. Комова, Г. К. Боресков, Т. М. Юрьева, И. П. Зрелова, М. И. Маркина, Т. A. Жиляева, А, В. Биркун, Н. Б. Горбачева, Н. Ф. Хитрова, В. М. Тесленко, Г. П. Черкасов и Ю. М. Шутов (72) Авторы изобретении (71) Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ КОНВЕРСИИ ОКИСИ УГЛЕРОДА

{54) 1

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для различных химических процессов, например. для конверсии окиси углерода, и может быть использовано в химической и нефтехимической про- б мышленности.

Известен способ приготовления катализатора для конверсии окиси углерода, состоящего из окислов цинка, хрома, меди с добавками, окиси алюминия, марганца, тита- щ на и др., путем смешения суспензии соответствующих окислов с раствором хромового, ангидрида с последующей обработкой катализаторной массы известными способами P).

Известен также способ приготовления катализатора для конверсии окиси углерода путем смещения при комнатной температуре аммиачно-карбонатного комплекса меди с соединением металла при рН 14-12 с последующей сушкой катализаторной массы о при 110-150 С и таблетированием. В качестве соединения металла используют окись цинка. Весовое отношение меди в аммиачно-карбонатном комплексе к окиси цин- 21

2 ка равно 1:0,96. Катализатор активируют пар гаэовоп смвсью при 160-170 С (21. о

Однако катализатор, полученный известным способом, обладает недостаточной активностью (константа скорости реакции конверсии 14,2-14,9) и механической прочностью (1 00-1 20 кг/см ) .

11елью изобретения является получение катализатора с более высокой активностью и и механической прочностью.

Указанная цель достигается тем, что в качестве соединения металла используют окись магния или окись цинка с окисью алюминия или агидроокисью алюминия при ве» совом отношении меди в аммиачно-карбонатном комплексе z окиси магния илп сумме соединений цинка и алюминия,равн1 1 г

1:0-25-0,80, и смещение ведут при

55-110 С, рН 13-7 с госледующим ngo-каливанием после сушки при ЭОО-SOO С.

Увеличение активности катализатора, приготовленного предлагаемым способом, достигается протеканием процесса полного химического взаимодействия основных ком596278!

О понентов катализатора на стадии смешения при низкой температуре (55-110 <-) изме

7 нении рН от 13 до 7 и весовом, отношении меди в аммиачно-карбонантном комплексе к окиси магния или сумме соединений цин.ка и алюминия равном . 1: 0,25-0,80.

Предлагаемый способ смещения обуславливает приготовление катализатора с высокой пористостью, что способствует также увеличению активности.

Увеличение механической прочности катализатора достигается проведением таблетирования катализаторной массы с уже сформированным химическим и фазовым составом.

Кроме того, при применении стабилизирующих добавок (окись алюминия, гидро окись алюминии, окись магния) повышается стабильность катализатора, при указанном весовом отношении меди в аммиачно-карбонатном комплексе к окиси магния или сумме соединений цинка и алюминия уменьшает ся его насыпной вес.

Пример 1. В реактор, снабженный мешал- л кой, заливают 5 л воды, нагревают ее до о

75 — 80 С и добавляют 2,3 л раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди; содержащего, г/л: 120 меди (150 впересчете на окись меди); 128 аммиака; 96 двуокиси углерода, с рН 13,0. При тщательном перемешивании в раствор засыпают 140 г гидроокиси алюминия, (113 г в пересчете на окись алюминия) и 537 г окиси цинка.

При смешении поддерживают температуру в реакторе 75-110 С.

Об окончании реакции судят по отсут ствию ионов меди и аммиака в фильтрате и по величине рН раствора, равному 7,57,0. Полученную катализаторную массу сун шат при 110-120 С и прокаливают при

330-350 С.

Получают 1 кг катализаторной массы, содержащей, вес.Ъ, .35,0 окиси меди, 53,7 окиси цинка и 11,3 окиси алюминия, кото45 рую смешивают с 20 r графита и таблетируют.

Катализатор испытывают на актиность в реакции конверсии окиси углерода с водя50 ным паром на лабораторной проточно-цирку ляционной установке при атмосферном давлении.

Исходный газ содержит, об.%: 12 окиси углерода, 10 двуокиси углерода, 56 во55 дорода, 22 азота. Объемная скорость

5000 час, отношение пара к газу равно о

0>7; температура 225 С; размер зерен катализатора 0,5-1,5 мм. з .Константа. скорости К2>> с 21,0 см/г сек; насыпной вес 1,0 кг/л; удельная поверх4

2 ность S ц3. 130 м /г; механическ прочность по торцу Po 320 кг/см

Пример 2. Катализатор приготавливают и испытывают, как в примере 1. При этом в реактор заливают 6 л воды, добавляют

1,34 л раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди и засыпают в раствор 661 г окиси цинка и 139 г алюминия. Получаю1

1,0 кг катализаторной массы, содержащей, вес.7: 20,0 окиси меди; 66 1 окиси цин,ка; 13,9 окиси алюминия.

18 см /г сек; насыпной вес. 1,05 кг/л; S>g 1,19 м /r; Pp 280 кг/см

Пример 3. Катализатор приготавливают и испытывают аналогично примеру 1, засыпая 325 г окиси цинка и 497 г гидрата окиси алюминия.

Получают 1,0 кг катализаторной массы, содержащей, вес.%: 35,0 окиси меди;

32,5 окиси цинка; 32,5 окиси алюминия.

kgggz23 0 см /г сек; насыпной вес

0,95 кг/л; Sg3 135 кг/см Ра 320 кг/см

Пример 4. Катализатор приготавливают, как в примере 1, добавляя в реактор 3,46 л раствора аммиачно-карбонатного комплекса и засыпая раствор 550 r окиси магния. и

Прокаливают катализатор при 480-500 С, Получают 1 кг катализаторной массы, содержащей, вес.7: 45 окиси меди и 55 окиси магния., Катализатор испытывают на активность в .реакции конверсии окиси углерода с водяным паром на лабораторной проточно-циркуляционной установке при атмосферном давлении.

Исходный газ содержит, об.%: 50 окиси углерода и 50 азота. Объемная скорость

10000 час ; отношение пара к газу рав о но 1,0; температура 270 С; размер зерен катализатора 0,25-0,5 мм, К о 1,0 см / сек; насыпной

Вес 0,9-1,0 г см; S g 140 м /г; о

Р, 315 кг/см, термостабильность 400 С.

Пример 5. Катализатор приготавливают и испытывают, как в примере 4, в промышленных условиях в смесителе с,.X-образной мешалкой, куда заливают 3,46 м ра- створа аммиачно-карбонатного комплекса меди и засыпают в раствор 55 кг окиси магния. Получают 100 кг катализаторной массы.

К 2тцв© - 19,1 см /r.ñåê насыпной

Ь вес 1,18 кг/л; S

315 кг/см .

Формула язобре.теиия

Способ приготовления катализатора для конверсии окиси углерода путем смешения

596278

Составитепь ll, Белоус редактор Т. Шарганова Техред Э. Чужик Корректор А. Кравченко

Заказ 956/10 Тираж 963 Подписное

L1HHHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5) Фипиап ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди с соединением металла, последуюшей сушки катализаторной массы при о

110-120 С и таблетирования, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью получения катапизатора с более высокой активностью и механической прочностью, в качестве соединения металла используют окись магния или окись цинка с окисью алюминия или гидроокисью алюминия при весовом отношении меди в аммиачно- карбонатном комплексе к окиси магния или сумме соединений цинка и алюминия, равном 1:0,25-0,80, о и смешение ведут при 55-110 С, рН 13-7 с .последующим прокаливанием после сушки о при 300-500 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР

14 152459, кл. В01 J 37/04, 1962.

2. Авторское свидетепьство СССР

No 184818, кл. В01 J 23/72, 1965.