Способ гранулирования оксидсодержащего катализатора

 

Сущность изобретения продукт - оксидсодержащий катализатор (КТ) получают путем одновременного добавления оксидсодержащих порошков различного химического и фракционного состава при соотношении средних размеров порошков, формирующих внешний и внутренний слои, 1:1,73-5,83 и полярной связующей жидкости , включающей золь, в аполярную среду, перемешивания, отделения и сушки гранул. Характеристика1 мелкосферический двухслойный КТ с увеличенной прочностью на истирание 2 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s В 01 J 35/08, 37/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k 4

О

00 (21) 4832837/04 (22) 31.05.90 (46) 30.10.92. Бюл, N 40 (71) Томский политехнический институт им.

С.M. Кирова (72) С,А.Бабенко, О.К.Семакина и И.В.Лакстрем (56) Авторское свидетельство СССР

М 782855, кл. В 01 J 2/04, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1245336, кл. В 01 J 37/00, 1986. (54) СПОСОБ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ОКСИДСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к способу гранулирования мелкосферических двухслойных оксидсодержащих катализаторов, используемых в химический промышленности в реакциях с кипящим слоем, для которого необходимы двухслойные гранулы размером 0,2 — 1,0 мм.

Известен способ получения сферических двухслойных гранул из расплава одного вещества, образующего ядро гранулы, и другого вещества, образующего оболочку гранулы, включающий разбрызгивание расплава на капли, охлаждение капель йри их свободном падении потоком газа до полного затвердевания в виде ядер гранул, и подачу ядер в виброкипящий слой тонкодисперсного порошка другого вещества.

Недостатком этого способа является то, что невозможно получить мелкосферические гранулы размером 0,2-1.0 мм. При этом гранулирование осуществляется в две ста«5U 1771808 А1 (57) Сущность изобретения: продукт — оксидсодержащий катализатор (КТ) получают путем одновременного добавления оксидсодержащих порошков различного химического и фракционного состава при соотношении средних размеров порошков, формирующих внешний и внутренний слои, 1:1,73 — 5,83 и полярной связующей жидкости, включающей золь, в аполярную среду, перемешивания, отделения и сушки гранул, Характеристика: мелкосферический двухслойный КТ с увеличенной прочностью на истирание, 2 табл. дии, На первой стадии вещество должно быть обязательно в расплавленном -виде, что не всегда удается достигнуть. А на второй стадии при гранулировании в кипящем слое образуется большая запыленность воздуха, При этом за счет двухстадийности процесса увеличивается время гранулирования.

Ближайшим по технической сущности является способ гранулирования окисного катализатора, включающий суспендирование порошка катализатора в аполярную среду, добавление полярной жидкости с последующим перемешиванием полученной трехфазной системы, отделением и сушкой гранул.

Недостатком описанного способа является то, что он не позволяет получать двухслойные гранулы, Сущность предлагаемого способа заключается в том, что одновременно добав1771808

40

55 ляют оксидсодержащие порошки различного химического состава и полярную связующую жидкость, включающую золь, в аполярную среду с последующим перемешиванием полученной трехфазной системы, отделением и сушкой образовавшихся гранул, Соотношение средних размеров катализаторных порошков, формирующих внешний и внутренний слои, находится в пределах 1:1,73 — 5,83 (в относительных единицах).

Новым,в предлагаемом способе является то, что для гранулирования используются тонкодисперсные порошки различного фракционного состава, при этом для внешнего слоя порошок должен быть меньшего размера, чем для внутреннего.

Так как тонкодисперсный порошок рассеивался на ситах и фракционный состав имеет пределы, то в расчетах брали средний размер частиц.

Соотношение средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя выбрано на основании экспериментальных данных и находится в пределах 1;1,73 — 5,83 (в относительных единицах).

Увеличение соотношения средних раз. меров порошка для внешнего и внутреннего слоя более 5,83 (отн. ед,) является нецелесообразным, так как минимальный размер получаемых гранул будет равен размеру исходных частиц.

Уменьшение соотношения средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя менее 1,73 (отн. ед.) не приводит к 3 образованию двухслойных гранул, а образуются гранулы»однородные по составу, Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить двухслойные мелкосферические гранулы варьированием фракционного состава исходных частиц порошка, Существенное отличие предлагаемого способа полу -гения мелкосферических двухслойных гранул катализатора от прототипа заключается в том, что тонкодисперсный 4 порошок для внешнего слоя берется меньшего размера, чем для внутреннего слоя.

При этом соотношение средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя составляет 1:1,73 — 5,83 (в относительных единицах), Указанная совокупность признаков не известна из патентной и научно-технической литературы, что дает основания сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решение критериям "новизны" и "существенных отличий", Пример 1, К 50 мл СС1 добавляют одновременно 1,6 г цинк-хромового порош;э фракцией 20-40 мкм и 0,4 г цеолита СВК

97 фракцией 63 — 80 мкм и 0,5 мл силиказоля, Полученную трехфазную систему перемешивают в течение 1 минуты, гранулы отделяют и сушат, Соотношение средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя равно 1:2,4 (в отн. ед.). Полученные гранулы разрезают пополам и рассматривают структуру под микроскопом.

Внешний слой состоит из цинк-хромового порошка, а внутренний из цеолита СВК 97.

Катализатор И К-29-К (цинк- хромовый порошок и СВК 97) предназначен для получения жидкого углеводородного топлива из метанола, СО и Н2, Химический состав цеолита

СВК 97: SiOz - 95,9%; А!гОз — 2,0%; Na20— до 2,0%. Цеолит СВК 97 — порошок сероватого цвета, Химический состав цинк-хромового порошка; ZnO — 50%; СгОз — 50%, порошок грязно-зеленого цвета.

Пример 2. 0,7 г катализаторного порошка ИК-6-6, используемого для окисления акролеина в акриловую кислоту, фракцией 40 — 63 мкм и 0,3 г окиси кремния фракцией 80-100 мкм и 0,9 мл силиказоля добавляют одновременно в 50 мл ССИ, Трехфазную систему перемешивают в течение 1 минуты, гранулы отделяют и сушат, Соотношение средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя равно

1:1,73 (в отн. ед.). Химический состав ИК-6-6:

V>Og — 3,7%; МоОз — 26,3%; Я!02 — 70%, порошок желтого цвета.

Пример 3. к 50 мл СС4 одновременно добавляют 2,5 г катализаторного порошка синтеза метанола фракцией 63-80 мкм и 1 3 г окиси алюминия фракцией 100 — 150 мкм и

0,6 мл алюмозоля. Полученную трехфазную систему перемешивают в течение 1 минуты, гранул ы отделяют от среды и сушат, Соотношение средних размеров порошка для внешнего и внутреннего слоя равно 1;1,73 (в отн. ед.), Химический состав катализатора синтеза метанола; CuO — 53+3 %, ZAO—

26 2%; Ai203 — 5,5 ": 0,7%; графит — 2,0":

++ 1,0%, порошок грязно-зеленого цвета.

Примеры на предельные и запредельные значения сведены в табл. 1, Характеристики гранул -àòàëèçàòîðîâ,,полученных по предлагаемому способу и по прототипу, представлены в табл. 2.

Формула изобретения

Способ гранулирования оксидсодержащего катализатора путем одновременного добавления оксидсодержащих порошков различного химического состава и полярной связующей жидкости, включающей золь, B аполярную среду с последующим перемешиванием полученной трехфазной системы, отделением и сушкой образовавшихся гра1771808 нул, отл ича ющи йся тем, что,с целью получения мелкосферических двухслойных гранул с увеличенной прочностью на истирание, в качестве порошков различного химического состава используют тонкодис.Т в б л и ц а 1

Примечание

Пример

Средний размер лороыкв, нкн

Соотнонение средних размеров лороыка лля внрынего и внутрен. слон

Размер гранул, нн

Вракцих поповка нкм

0,5-С,В

0,2-0,5

1:2,4

63-80

20-40

СОК 97

1 инк-хромовый ороеок .

s(o, НК-6-6

80-100

40-63

100-150

1:1,73

0,5г-о,о

I:1,73

Л Оэ катализатор синтеза метанола

63-80

175 1й5>83

Нарукный слой состомт из цинк-xpn»neorn катализатора, внутренний, нз цеолмта

СВК 97

0 5-1 0

150-200

20-40

0,5-1 О

0,5-О,8 н»

0,5-0>8

Гранулы п равнонерныи распределением поровков

Внез>ний слой состоит из цинк-хроювого лороакв1 внутремний из СВК 97, Но получить гранулы размерон 0,2 ин мельэл, т.к. исходные частицы 200-250 нкн

0,8-2, О

С0К 97

tn-Cr лоровок

200-250

20-40

225 137>5

Таблица 2

Составитель Б. Таланов

Техред М.Моргентал Корректор О. (Орковецкая

Редактор

Заказ 3797 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

7 (аалредвльм. энач.)

8 (залредельн, аивчвних) СВК 97 цинк-хромовый поровок

C0II 97

Zn-Cr пороыок

СВК 97

Сл-Ст поромок

СОК 97

Kn-Cr моровом

Io0-15о

40-63

100-150

63-80

80 100

80-100

72

30 эо

52

125

125 1>2 ° 4

52

125 1:1,73

72

90 11

ЭО персные порошки различного фракционного состава при соотношении средних размеров порошков, формирующих внешний и внутренний слои, в относительных едини5 цах 1:1,73 — 5,83.

Нврумньь> слой состоит из цинк-кроюеого пороыка, внутренний мз цеолита СВК 97

Нарукный слой состоит иэ НК-6-6, внутренний з 02О . Нарумный слой состоит иэ нетвнольного кв" талиэатора, внутренний иэ Alror