Способ получения катализатора для разложения метанола

 

Сущность изобретения: продукт КТ для разложения метанола. Получают пропиткой металлического высокопористого ячеистого материала и керамического сотового носителя гелем оксидных соединений хрома при соотношении оксида хрома (III) и оксида хрома (VI), равном 0,10-0.35, сушкой и восстановлением . При этом гель оксидных соединений хрома получают обработкой гидроксида хрома (III) раствором хромовой кислоты. Характеристика КТ: увеличенная активность при высоких температурах. 1 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (sils В 01 J 37/02, 23/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (21) 4703829/04 (22) 09,06.89 (46) 15.08.92. Бюл, ¹ 30

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Д;А. Еремин, А. P. Виленский и Е, Г,Григорьев (56) Каталитические свойства веществ, Справочник. Под ред, Ройтера В. А,- Киев:

Наукова Думка, 1968.

Патент Ф РГ ¹ 3340569, кл, В 01 J 23/40, опублик. 1985, Патент США ¹ 4431566, кл. С 01 В 3/22, ойублик. 1984.

Изобретение относится к термокатали= тическому получению водо рода разложением метанола и может быть использовано в процессах получения водородсодержащих газов.

Известно использование оксида хрома (ill) в. качестве катализатора разложенйя метанола. Катализатор на основе оксида хрома (!!!), приготовленный из солей хрома (!!!) или оксида хрома (III) из-за трудностей формования и низкой механической прочности практически йе нашел применения.

Известен способ получения каталйзатора для разложения метанола путем пропитки носителя раствором соединения металла платиновой группы с последующим прокаливанием при 450 — 650 С. В качестве носителя используют диоксиды титана и цезия в смеси с гидролитическим связующим — алюминатом кальция и стеаратом алюминия.

Данный катализатор имеет следующие недостатки: сложность приготовления crieциального носителя, необходимость ис Ы, 1754204 А1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ МЕТАНОЛА (57) Сущность изобретения: продукт КТ для разложения метанола; Получают пропиткой металлического высокопористого ячеистого материала и керамйческого сотойого носи-,: теля гелем оксидных соединений хрома при соотношении оксида хрома (!!!) и оксида хрома (Vl), равном 0,10 — 0,35, сушкой и восстановлением. При этом гель оксидных соединений хрома получают обработкой гидроксида хрома (III) раствором хромОвой кислоты. Характеристика KT: увеличенная активность при высоких температурах, 1 табл. йользования металлов" платиновой группы, возможность эксплуатации при температуре не вйше 6000С, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения катализатора для разложения метанола путем пропитки носителя -у — А!гОЗ растворимым в воде — хромсодержащим соединением или соединением никеля, затЕм сушки, прокаливания и восстановления.

Недостатком этого катализа1 ора является невысокая активность при сравнительно невысоких температурах. Так, при 350 С и V 1122,4 мл/ч по жидкому метанолу имеет место только 52/, конверсйя в синтез-газ, Цель изобретения — получение катализатора с повышенной активностью прй высоких температурах.

Поставленная цель достигается катализатором для разложения метанола, приготовленным путем пропитки носителя— металлического высокойористого ячеистого материала (BllRM) или керамического сото3

1754204

Степень превращения, Температура, С

П оизво итеьлность

Катализато

Пример

*по газовой смеси

CO+COz+Hz, л/л ч

**по метанолу, мл/мл ч носитель соотношение

Сг203/СгОз

ВПЯМ (никельсодержащий сплав)

КСН (S13N4)

КСН (кордиерит)

КСН (а-А120з)

ВПЯМ (никельь)

То же

500-800

100

0,1

1580

12,15

3150

0,25

0,2

800

12,15

20,5

0,15

800

100

1585

12,15 f2,15

0,25

700

100

1580

1580

0,35

700

100

12,15

Недостаточная адгезия к носителю

Залипание катэлизато ной массы п и нанесении. 0.05

0,4 и к!

10

Известный

П ототип

400-600

350

0т5 — 20

12,4 ч л геом. объем катализаторного пространства)

** — производительность по метанолу: мл (метанол 90 /) ч.млтйстинныи ооьем катализатора), вого носителя (КСН) — хромсодержащим соединением, в качестве которого используют гель оксидсодержэщих соединений хрома при соотйошении оксид хрома (lll) и оксида хрома(И), равном 0,10-0,35, с последующи- 5 ми сушкой и восстановлением. При этом гель оксидсодержащих соединений хрома получают при обработке гидроксида хрома (II I) раствором хромовой кислоты, Использование вышеупомянутых носи- 10 телей и хромсодержащего соединения позволяет добиться 98 — 100 конверсии метанола и повысить температуру эксплуатации катализатора до 500-800 С, Пример 1. Для обеспечения отноше- 15 ния Сг203:СгОз=0,1; 13,8 г гидроксида хрома (11!), полученного осаждением из раствора нитрата хрома (111), просушенного при 90—

100 С на воздухе, заливают 114 мл раствора хромовой кислоты (водный раствор оксида 20 хрома (И) плотностью 1,62 г/см ) и раствоз ряют при постоянном перемешивании на водяной бане в течение 1 ч до получения геля хромата хрома (ill). Носитель, представляющий собой ВПЯМ (из никеля или его 25 сплава) погружают в гель и выдерживают в течение 30 мин при 100 С. Затем носитель с покрытием извлекают, удаляют избыток геля, просушивают на воздухе при 100 С и восстанавливают в токе водорода или азот- 30 водородной смеси при скорости подъема

* — производительность по газу рассчитана: л(смесь СО+ С02+ Н2 при н,у,) температуры 100 С в чэс до 600 С.с выдержкой в течение 1 ч.

Полученный катализатор испытывают на активность в диапазоне температур 500800 С при расходе метанола до 20,5 мл/ч.

Состав газа, полученного при разложении

90%-ного метанола при 700ОС: Н2 67,4%, CO

30,3, СО2 2,3%

Остальные примеры приготовления катализатора осуществляют аналогичным образом, изменяя природу носителя и соотношение Cr /Сг

Сравнительная характеристика катализаторов, полученных различными способами, представлена в таблице, Формула изобретения

Способ получения катализатора для разложения метанола путем пропитки носителя хромсодержащим соединением, сушки и восстановления, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью при высоких температурах, в качестве носителя используют металлический высокопористый ячеистый материал или керамический сотовый носитель и в качестве хромсодержащего соединения — гель оксидных соединений хрома при соотношении оксида хрома (III) и оксида хрома (Vl), равном 0,10-0,35, полученный при обработке гидроксида хрома (П!) раствором хромовой кислоты.