Катализатор для воздушно-кислородной конверсии метана

 

Применение пористого никеля или его сплава с хромом, содержащего 9599 ,5 мас.% никеля, в качестве катализатора для воздушно-кислородной конверсии метана. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (I I) (51)4 В 01 3 23/86, 23/74, С 01 В 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3721594/23-04 (22) 02.01.84 (46) 07.11.85. Бюл. Р 41 (72) Т.Ф,Нохрина, В.И.Симагина, Н,H.Êóíäî, В,Н,Анциферов, В.Д.Храмцов и С.E.Ïîðîçîâà ,(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа СО АН СССР и Пермский политехнический институт (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское .свидетельство СССР

Р 1097369, кл, В 01 J 23/74, 1982.

Анциферов В.Н. и др. Свойства высокопористых металлов. — Порошковая металлургия, 1980, Р 12, с. 20.

Авторское свидетельство СССР

Р 577095, кл. В 22 F 3/10, 1977. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЧ ВОЗДУИНО-КИСЛОРОДНОЙ КОНВЕРСИИ МЕТАНА (57) Применение пористого никеля или

его сплава с хромом, содержащего 9599,5 мас.Х никеля, в качестве катализатора для воздушно-кислородной конверсии метана.

1189500

Изобретение относится к катализаторам для неполного окисления метана или воздушно-кислородной конверсии ме гана.

Цель изобретения — повышение ак-. тивности катализатора за счет примене ия пористого никеля или его сплава с хромом, содержащего 9599,5 мас, . никеля с пористостью 89967, использовавшихся ранее в качест- 10 ве фильтров для очистки газов от твердых частиц.

Пример 1. Высокопористый никель (пороникель H100) готовят путем пропитки матрицы пенополиуретана суспензией порошка никеля в водном растворе карбоксиметилцеллюлозы натрия (на 100 мас.ч. порошка 15 мас,ч.

5Х-ного раствора). Заготовку сушат, а затем подвергают обжигу при 1000 C 20 в восстановительной атмосфере в течение 2ч. Предел прочности пороникеля изменяется от 85 до 8 кгс/см при изменении пористости от 80 до 957.

Удельная поверхность 0,1 м /г. 25

Процесс воздушно-кислородной конверсии метана осуществляют в проточной установке при атмосферном давлении. Состав исходной смеси, : СН,1

29,4; О 23,5; П 47,1; Т 950 С, 14000 ч " . В качестве катализатора используют блок из пороникеля

Н100, Степень конверсии составляет

99,87 (от равновесной).

06 активности катализатора судят

35 по максимальной объемной скороети (v ) при которой процесс идет с высокой степенью конверсии (Ъ 957) 795 50000 Ч "

П р и и е р 2. Для приготовле- 40 ния высокопористого сплава никеля с хромом (поронихрома) с содержанием никеля 99,57 и хрома 0,5Х (Х 0,5

Н99,5) берут смесь порошков, содержащую 99,57 порошка никеля и 0,57 по- 45 рошка хрома. Затем готовят суспензию данной смеси в водном растворе карбоксиметилцеллюлоэы натрия (100 мас. ч. порошковой смеси на 20 мас.ч.

57-ного раствора). Заготовку блока получают пропиткой матрицы пенополиуретана суспензией порошка и последующей сушкой. Для получения блока катализатора заготовку обжигают при

1200 0 в течение 2 ч. 55

Предел прочности катализатора изменяется,от 85 до 8 кгс/см при изменении пористости от 80 до 95Х.

Удельная поверхность О,1 и /г.

Процесс воздушно-кислородной l

П р и .м е р 3. Лналогичен примеру 2.

Отличается тем, что для приготовления поронихрома с содержанием никеля 97% и хрома 37 (ХЗН97) берут смесь порошков, содержащую 97% порошка никеля и 37 порошка хрома. Степень конверсии метана 99,8Х. Пористость катализатора 95Х. ч 50000 ч

Пример 4. Аналогйчен примеру г.

Отличается тем, что для приготовления поронихрома с содержанием пикеля 95Х и хрома 57. (X5H95) берут смесь порошков, содержащую 957 порошка никеля и 57. порошка хрома.Степень конверсии метана 99,8Х. Порис1 тость катализатора 95Х. ъ 50000 ч

Пример 5 (сравнительный).

Аналогичен примеру 1.

Отличается тем, что в качестве ;атализатора используют блок из поронихрома с содержанием никеля 91Х, остальное хром (X9H91). Степень конверсии 927..

Пример 6 (сравнительный).

Аналогичен примеру 1.

Отличается тем, что в качестве катализатора используют блок из поронихрома с содержанием никеля 75Х, остальное хром 75H75 . Степень конверсии 74%..

В лабораторных условиях образцы катализаторов испытывают в течение

60 ч, при этом понижения активности не наблюдается, Поронихром и пороникель после длительного цпклирования температуры до 1000-1200 С практически не претерпевают изменений, что сгпдетельствует об их термостабильности.

Пример 7 (известный). Аналогичен примеру 1.

Отличается тем, что в качестве катализатора используют блок иэ нитрида кРемния (/3-81э Л q) с нанесенной Ц10 в количестве 13,6Х, Степень конверсии 99,8Х. ч 28800 ч

Полученные катализаторы испытывают в процессе воздушно-кислородной конверсии метана. Результаты испытаний блочных катализаторов в процессе воздушно-кислородной конверсии метана приведены в таблице. Состав исходной смеси, 1 СН 29,4; О 23,5;

N 47,1; Т 950 С, v 14000 ч-1

1 1895()0

Продолжение таблины

Х (Э 4 ч,ч

96

Ка

XSH95

91 99,8 85000

Х5Н95

89 99,8

84000

1g 13,5 NiO/

3 4 (известный) 50000

99,8

95 99,8

28800

Н1000

50000

99,7

Х0 Sll99,5 95 99,8

99 ° 8

95 99,8

95 99,8

99, 7

84,6

99,8

99,8 100000

55,7

ХЭН97

Х5Н95

Х5Н95

Х5Н95

80000

Составитель Н.Воробьева

Редактор Е.Папп Техред М.Надь Корректор Г.Решетники

Заказ 6818/8 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óÿñrîðoä, ул.Проектная, 4