Способ получения тетракарбонила никеля

 

Изобретение относится к способу получения никеля в форме тетракарбонила никеля из использованных катализаторов, получающихся в пищевой, фармацевтической, азотной отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить выход продукта. Сущность способа заключается в том, что отработанный пылевидный никельсодержащий катализатор обрабатывают водородом, аммиаком или синтез-газом при 250-450°С в реакторе с магнитной мешалкой в присутствии свежеприготовленной смеси сульфида ртути с сульфидом меди II) в количестве 0,2-4,0 мас.% в пересчете на содержание никеля с последующим карбонилированием при 60-125°С и 10-135 бар и выделением продукта в холодильнике, находящемся под давлением. Выход продукта повышается до 82,7-98,2%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) . (51)4 С 01 G 53/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTV с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPHTHAM

IlPH ГКНТ СССР

{21) 3947353/23-26

- (2?) 03.09.85 (31) 3508/84 (32) 19 ° 09.84 (33) НП (46) 07.11.89. Бюл. Р 41 (71) Мадьяр Ашваньолай Fm Фельдгаз

Кишерлети Интезет (HU) (72) Иштван Фаркаш, Йожеф Батори, Реже Чикош, Ласло Паньор и Ференц Надь (НБ) (53) 661.874.626(088.8) (56) Патент СРР 1) 67180 кл. С 22 В 5/20, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕТРАКАРБОНИЛА

НИКЕЛЯ (57) Изобретение относится к способу получения никеля в форме тетракарбоИзобретение относится к получению никеля в форме тетракарбонила никеля из использованных катализаторов, получающихся в пищевой, фарма- цевтической, азотной промышленности.

Целью изобретения является повышение выхода продукта.

Пример 1. В изготовленной из жаропрочной стали, имеющий объем

500 мп, снабженный нагревательной,рубашкой, магнитной мешалкой, подводящими и отводящими трубопроводами для газа, манометром и регулирующими клапанами реактор загружают 350 г обезжиренного, отработанного, примененного для гидрирования пищевого масла катализатора с содержанием никеля

2 нила никеля из использованных катализаторов, получающихся в пищевой, фармацевтической, азотной отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить выход продукта. Сущность способа заключается в том, что отработанный пылевидный никельсодержащий катализатор обрабатывают водородом, аммиаком или синтез-газом при

250-450 С в реакторе с магнитной мешалкой в присутствии свежеприготовленной смеси сульфида ртути с сульфидом меди (IL) в количестве 0,2"

4,0 мас.% в пересчете на содержание никеля с последующим карбонилированием при 60-125 С и 10-135 бар и выделением продукта в холодильнике, находящемся под давлением. Выход продукта повышается до 82,7-98,2%.

36,6%. В качестве активатора добавля- фф ют 3,5 г свежеприготовленного HgS >® (2,73 мас. Н88 в пересчете на содержание никеля.), После проведенной продувки азотом проверяют rерметичность аппарата посредством давления водорода 125 бар, После пробного давления загруженный материал нагревают со скоростью подогревания 5n c/÷ в потоке водорода 30 л/ч . до 350 С, затем с, активируют при этой температуре в течение 4 ч в потоке водорода 40 л/ч. 4,И

После проведенного активирования загруженный материал охлаждают до 80 С и восстановленный загруженный материал подвергают постепенно карбонилированию при давлении окиси углеро3 1521279 4 да 1!О бар. Прирост давления повышают так, чтобы исходная температура возо растала максимально на 25 С, Через

15 мин отсчета от начала карбонилиро5 вания включают в действие выпуск карбонила и отбор окиси углерода. Превратившийся в жидкую форму в находящемся под давлением конденсаторе тетракарбонил никеля спускают в потоке окиси углерода в стойкий к внутреннему давлению баллон для складского хранения, Выходящий из баллона возможно с газовым потоком карбонил оставляют для замораживания в глубокоохла>кденной ловушке. За 5 ч образуется 348 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 93,47..

П р и м,е р 2. В описанный в примере 1 реактор отвешивают 300 г примененного для отверждения жира, содержащего вещество-носитель, дезактивированного обезжиреного катализатора с содержанием никеля 41,5, этому предшествовала добавка 2 г HgS >. 1 г

CuS (2,42 мас.Х), Загруженный материал активируют описанным в примере 1 способом, После проведенного активирования реактор охлаждают до 80 С.

Карбонилирование проводят при давлении окиси углерода 100 бар. Во время ,четырехчасового карбонилирования по;лучают 342 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю

94,5Х.

Пример,3. В реактор по приме35 ру отвешивают 350 г применяемого в фармацевтической промышленности для гидрирования шлама на основе никеля Ренея катализатора в мокром состоянии, причем влажность составляет

26,57, отнесенное к сухому веществу содержание никеля — 64,37.. В шлам добавляют смесь из 2 r сульфида ртути и 2 г сульфида меди (2,42 мас.7).

Загружаемый материал сушат нагреванием лишь в потоке азота до 125 С, о после этого восстанавливают в потоке синтез-газа при 300 С в течение 3 ч.

После проведенного активирования загружаемьй материал подвергают карбоннлированию при температуре 125 С и при давлении 120 бар (давление окиси углерода ). После 6 ч карбонилнрования получают 458,8 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 95,4Х.

Пример 4. В реактор по примеру отвешивают 300 г отработанного, распыленного, примененного для гидрирования фенола катализатора, к которому предварительно примешаны l све>кеприготовленного сульфида ртути и

1/2Х сульфида меди1(1,32 мас.Х). 3агруженный материал активируют описанным в примере 1 способом в потоке водорода в .течение 5 ч при 420 С, после чего, постепенно повьппая давление окиси углерода до 115 бар, загру- женный материал подвергают карбонилированию в течение 4,5 ч при темперао туре около 90 С, Из загруженного отработанного содержащего никель катализатора получают 308,2 r карбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 93,77.

Пример 5. В реактор по примеру 1 отвешивают 300 г распыленного катализатора конверсии окиси углерода и двуокиси углерода в метан от азотной промьппленности, к которому раньше примешаны 1,5 r HgS+1,5 r CuS (4 мас, ). Загруженный материал активируют в потоке аммиачного газа о при 400 С в течение 4,5 ч и после этого подвергают карбонилированию при 120 С и при давлении CO 130 бар.

В течение 5 ч образуется 217 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 92,47.

Пример 6; B реактор.по примеру 1 загружают 300 г отработанного, содержащего 33,0 мас. . никеля катализатора и свежеобразованную смесь из

2,0 r HgS и 0,5 r CuS (2,52 мас, )

HgS + CuS в пересчете на содержание никеля}. После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50 С/ч, а потоке водорода 30 л/ч, до 250 С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 ч. После активирования загрузку охлаждают до

60 С и производят карбонилирование в области температур 125 С и при даво ленин окиси углерода 135 бар в течение 4 ч. Образованный тетракарбонил. никеля непрерывно удаляют из системы, Всего образуется 253,3 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по,никелю 88,07, П р и и е р 7. В реактор по при" меру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля

33,0 мас, и свежеобраэованыую смесь из 2 О г HpS и О 5 r CuS (2 52 мас X

HgS+CuS в пересчете на содержание

1279

5 152 никеля)- После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50 С/ч в потоке водорода 30 л/ч при давлении 10 бар до 450 С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 ч. После активирования реактор охлаждают до 60 С и производят карбонилирование в области температур

125 С при давлении окиси углерода

135 бар в течение 5 ч. Образованный тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы.

Bcего образуется 280,4 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 97,4 .

Пример 8. В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля

33,0 мас. и свежеобразованную смесь из 3,0 г CuS (3,03 мас,X CuS в пересчете на содержание никеля): После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50 С/ч в потоке азота 30 л/ч до 450 С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода

5 ч. После активирования реактор охлаждают до 60 С и производят карбонилирование в области температур

120 С и при давлении окиси углеРода

135 бар в течение 5 ч. Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы, Всего образовалось 238,1 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 82,7 . (в пересчете на содержание никеля в исходном катализаторе) .

Пример 9. В реактор по примеру 1 загружают 300 r отработанного катализатора с содержанием никеля

33,0 мас. и свежеобразованную смесь из 2,0 r сульфида ртути и 0,5 г сульфида меди (2,52 мас.X HgS+CuS в пересчете на содержание никеля), После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50ОС/ч в потоке водорода

30 л/ч до 450 С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 ч, После активирования реактор охлаждают до 60 С и произвоо о дят карбонилирование при 60 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8 ч.-Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы.

5 !

6

Всего образуется 267, г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу 92,8 .

Пример 10. В реактор по примеру 1 загружают 300 r отработанного катализатора с содержанием никеля

33,0 мас. и свежеообраэованную смесь из 0,07 r сульфида ртути и 0,03 г сульфида меди (0,10 мас.X HgS + CuS в пересчете иа содержание никеля).

После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50 С/ч в потоке

30 л/ч до 450 0 и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 ч. После активирования реактор охлаждают до 60 С и производят карбонилирование в области температур 125 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 ч, Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы, Всего образуется 22! 0 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу 76,О, Пример 11. В реактор по примеру 1 загружают 300 r отработанного катализатора с содержанием никеля 33,0 мас.X и свежеобразованную смесь из 3,0 r сульфида ртути и 1,0 r сульфида меди (4,04 мас. . HgS+CuS в пересчете на содержание никеля).

После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50 С/ч в потоке водорода 30 л/и цо 450 С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке. водорода 5 ч. После активирования реактор охлаждают до 60ОC и производят карбонилирование в области температур 125 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 ч. Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы.

Всего образуется 285,6 тетракарбонила никеля, что соответствует выходу 98,2 ..

Пример 12. В реактор согласно примеру 1 вводят 300 г потребляемого катализатора с 33,0 мас.X содержания никеля и свежеприготовленную смесь из 0,14 r HgS и 0,06 r CuS (0,20 мас.X

Hg u CuS относительно содержания никеля). После продувки реактора азотом температуру реактора повышают до 450 С со скоростью нагрева 50 С/ч в потоке водорода 30 л/ч и эту температуру подперживают при постоянном

1521279 потоке водорода 5 ч. После процесса активирования реактор охлаждают до

60 С и карбонилированне осуществляют о при температуре 125 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 ч.

Возникающий тетракарбонил никеля удаляют из системы непрерывно посредством охлаждения при наличии давления.

/ Образуется 244,3 г тетракарбонила никеля что соответствует выходу продукции 84 .

П .р и м е р 13. В реакторе согласно примеру 1 осуществляют опыт со-

5 гласно примеру 9,при этом мешалка не эксплуатируется.

В реактор вводят 300 r потребляемого катализатора с 33 0 мас. содержания никеля и свежеприготовленную смесь иэ 2 г Н8$ и 0,8 г СпН (2,52 мас, HgS u CuS относительно содержания никеля) . После продувки реактора азотом температуру реактора повышают со скоростью нагрева 50 С/ч в потоке водорода 30 л/ч до 450 0 и эту температуру поддерживают при постоянном потоке водорода 5 ч, После процесса активирования реактор охлаждают до

60 С и карбонилирование осуществляют 30 о при темпераутре 60 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8 ч.

Возникающий тетракарбонил никеля посредством применения охлаждения при наличии давления непрерывно удаляют

35 из системы.

Образуется 259;3 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу продукции 90,1 .

Пример 14, В реакторе согласно примеру 1 при введении в действие мешалки осуществляют опыт согласно примеру 9. Тетракарбонил никеля конденсируют только посредством охлаждения без наличия давления при сбросе со 135 до 1 бар.

В реактор вводят 300 r потребляемого катализатора с 33,0 мас. . содержания.никеля и свежеприготовленную смесь из 2 г HgS и 0,5 г CuS (2,52 мас. Н@S CuS относительно

50 содержания никеля). После продувки реактора азотом температура реактора повышается со скоростью нагревания

50 С/ч в потоке ° водорода 30 л/ч до

450 С и эту температуру поддерживают

I 1 при постоянном потоке водорода 5 ч.

После процесса активирования реактор охлаждают до 60 С и карбонилирование осуществляют при 60 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8 ч.

Возникающий таким образом тетракарбопил никеля и СО - сопутствующий газ сбрасывают со 135 до 1 бар и возникающий тетракарбонил никеля конденсируют посредством охлаждения.

Всего образуется 241 r тетракарбонила никеля, что соответствует выходу продукции 83,7 .

Пример 15. В реактор по примеру 1 загружают 300 r отработанного, содержащего 64,3 мас. . никеля, катализатора и смесь из 2,0 r HgS и 0,5 r

CuS, Влажность массы катализатора составляет 26,5 мас. . Вначале загруженную массу высущивают в токе азота при !25 С, затем восстанавливают в токе водорода при 280-320 С.

После активирования загрузку карбонилируют при давлении окиси углерода 10 бар в течение )8 ч. Образованный тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы.

Всего образуется 442,5 г тетракарбонила никеля, что соответствует вы ходу никеля 92,О -.

По известному способу выход продукта составляет 80 .

Формула и э о б р е т е н и я

Способ получения тетракарбонила никеля из отработанного пылевидного никельсодержащего катализатора, включающий обработку его при высокой температуре водородом, аммиаком или синтез-газом в реакторе с магнитной мешалкой, последующее карбонилирование при повышенных температуре и давлении и выделение продукта в холодильнике, находящемся под давлением, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, обработку водородом, аммиаком или синтез-газом ведут при 250-450 С в присутствии свежеприготовленной смеси сульфида ртути с сульфидом меди (ХХ) в количестве 0,2-4,0 мас. в пересчете на содержание никеля, а карбонилирование ведут при 60-125 С и 10-135 бар.