Способ получения медьцинкхромалюминиевого катализатора



Способ получения медьцинкхромалюминиевого катализатора
Способ получения медьцинкхромалюминиевого катализатора

 


Владельцы патента RU 2642788:

Общество с ограниченной ответственностью "НИАП-КАТАЛИЗАТОР" (RU)

Изобретение относится к получению катализаторов на основе соединений меди, цинка, алюминия и хрома для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, катализатор может быть использован для низкотемпературного синтеза метанола, процессов гидрирования нитробензола, дегидрирования циклогексанола в циклогексанон в производстве капролактама. Способ получения медьцинкхромалюминиевого катализатора осуществляют путем смешения раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди с соединениями цинка и алюминия с последующими сушкой, прокаливанием и таблетированием катализаторной массы, отличающийся тем, что в аммиачно-карбонатный раствор комплекса меди постепенно вводят оксид цинка и порошок оксида алюминия γ-модификации с тониной помола менее 100 мкм, полученную суспензию с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(12,0-15,0), нагревают при перемешивании в интервале температур 60-90°С до получения массы с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(0,01-0,5), затем вводят хромовый ангидрид или его водный раствор, гомогенизируют образовавшуюся хромсодержащую массу при температуре, находящейся в интервале 70-90°С, сушат, прокаливают при температуре, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr3+ и Cr6+, причем содержание Cr6+ и Cr3+ находится в отношении Cr6/Cr3+, равном 0,13-0,8, предпочтительно 0,39-0,55, и таблетируют. Технический результат - создание простой и экономичной технологии приготовления смешанного медьцинкхромалюминиевого катализатора, не имеющей вредных сточных вод и газовых выбросов и обеспечивающей получение высокоактивного стабильного катализатора. 2 табл., 19 пр.

 

Изобретение относится к области производства медьцинкхромалюминиевых катализаторов для низкотемпературной конверсии оксида углерода водяным паром и может быть использовано для низкотемпературного синтеза метанола, процессов гидрирования нитробензола, дегидрирования циклогексанола в циклогексанон в производстве капролактама.

Катализаторы для этих процессов могут быть получены методами смешения, соосаждения, пропитки и др.

Недостатком, характерным для смешанных катализаторов, является невысокая однородность распределения ингредиентов, приводящая, как следствие, к получению катализаторов с недостаточно высокими активностью и стабильностью в связи с использованием в технологии приготовления катализаторов растворов и нерастворимых в них твердых соединений. В отличие от способа получения смешанных катализаторов при приготовлении соосажденных катализаторов используются только растворы (чаще всего азотнокислых солей), которые осаждают щелочными соединениями. При этом в зависимости от рН раствора, температуры осаждения одновременно происходит образование сложных взаимозамещенных гидроксидов или карбонатов металлов. Одновременное высаживание ингредиентов способствует получению катализатора с высокими активностью и, главное, стабильностью. Однако при таком способе образуется много сточных вод при промывании образовавшегося при высаживании осадка от щелочных примесей.

Известен способ приготовления медьцинкхромалюминиевого катализатора для конверсии оксида углерода, включающий смешение двух суспензий: водной суспензии основного карбоната меди с оксидом цинка или гидроксидом цинка и суспензии гидроксида алюминия с хромовой кислотой [Патент РФ №736433, 6 МКИ B01J 37/04, 1995 г.]. Недостатком способа является невозможность достижения высокой однородности ингредиентов контактной массы и, как следствие, недостаточные активность и стабильность катализатора.

Известен способ получения низкотемпературного катализатора для конверсии оксида углерода, включающий смешение растворов аммиачно-карбонатных комплексов меди и цинка при температуре 80-90°С, введение в полученный медьцинкаммиачно-карбонатный раствор алюмината кальция и/или бария с последующими сушкой и таблетированием катализаторной массы [Патент РФ №2241540, 7 МКИ B01J 37/04, B01J 23/80, С07С 1/10, 2004 г.].

Недостатком такого способа является отсутствие стадии прокаливания, что осложняет процесс восстановления катализатора перед проведением реакции конверсии оксида углерода.

Описан способ получения катализатора, включающий получение аммиачно-карбонатных растворов меди и цинка, обработку алюминийсодержащего сырья аммиачно-карбонаным раствором цинка при температуре 75-90°С, дозированное смешение обработанного алюминийсодержащего сырья с необработанным алюминийсодержащим сырьем и соединений меди - в виде аммиачно-карбонатного раствора, и цинка - в виде аммиачно-карбонатного раствора, или оксида, или основного карбоната при той же температуре, выдерживание в реакторе полученной суспензии при повышенной температуре и перемешивании, отделение образовавшейся катализаторной массы от раствора, сушку, прокалку и гранулирование [Патент РФ №2282496, МКИ B01J 21/02, B01J 23/80, B01J 37/04 (2006.01), 2006 г.]. Недостатками способа являются многостадийность, длительность во времени, что приводит к возможной невоспроизводимости результатов.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности (прототипом) к предлагаемому изобретению является способ получения катализатора для конверсии оксида углерода путем смешения раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди с раствором аммиачно-карбонатного комплекса цинка и с оксидом или гидроксидом алюминия, нагревания полученной суспензии до 40-50°С и перемешивания в течение 1-2 ч, дальнейшего повышения температуры до 85-97°С и подачи продувочных газов, например азота или углекислоты, перемешивания суспензии при массовом соотношении твердое:жидкое, равном 1,0:(2,0-4,0), с последующим отделением полученного осадка, сушки, прокаливания, введения в прокаленную массу жидких стабилизирующих добавок, например хромовой, или азотной, или щавелевой кислот, или их солей, или карбамида при массовом соотношении 1,0:(0,2-1,0), графита, перемешивании, грануляции и таблетирования [Патент РФ №2281162, МКИ, B01J 23/80, B01J 21/04, B01J 37/04, С01В 3/16 (2006.01), 2006 г.].

Недостатками способа являются:

- многостадийность процесса;

- использование растворов аммиакатов меди и цинка и твердого крупнокристаллического оксида или гидроксида алюминия, практически не растворимого в этих растворах, не позволяет достичь высокой однородности распределения исходных компонентов и, следовательно, высоких активности и стабильности катализатора;

- нагревание суспензии растворов аммиачно-карбонатных комплексов меди и цинка с соединениями алюминия, осуществляемое в два этапа: сначала определенное время (1-2 ч) - при температуре 45°С, затем с повышением до 85°С - 97°С, предопределяет лишнюю стадию предварительного перемешивания при довольно низкой температуре (45°С);

- использование продувочного газа и фильтрации суспензии предусматривает наличие газовых выбросов и сточных вод при отделении осадка от жидкой части (маточника);

- добавление стабилизирующих добавок в прокаленную массу не позволяет достичь высокой степени взаимодействия ингредиентов контактной массы.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является создание простой и экономичной технологии приготовления смешанного медьцинкхромалюминиевого катализатора, не имеющей вредных сточных вод и газовых выбросов и обеспечивающей получение высокоактивного стабильного катализатора.

Технический результат достигается способом приготовления медьцинкхромалюминиевого катализатора, включающим постепенное введение в аммиачно-карбонатный раствор меди оксида цинка и тонкомолотого порошка аморфного оксида алюминия γ-модификации с тониной помола менее 100 мкм, нагревание полученной суспензии с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(12,0-15,0), при перемешивании в интервале температур 60-90°С до получения массы с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(0,01-0,5), введение в полученную массу хромового ангидрида или его водного раствора, гомогенизацию образовавшейся хромсодержащей массы при температуре, находящейся в интервале 70-90°С, сушку, прокаливание и таблетирование, при этом прокаливание ведут при температуре, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr3+ и Cr6+, причем содержание Cr6+ и Cr3+ находится в отношении Cr6+/Cr3+, равном 0,13-0,8, предпочтительно 0,39-0,55.

Основные отличительные признаки предлагаемого способа состоят в том, что

- при смешении исходных компонентов в аммиачно-карбонатный раствор комплекса меди постепенно вводят оксид цинка и тонкомолотый порошок аморфного оксида алюминия γ-модификации с тониной помола менее 100 мкм;

- исключается стадия приготовления цинкаммиачно-карбонатного раствора (ЦАКРа): введение оксида цинка в медный аммиачно-карбонатный раствор сопровождается образованием аммиачно-карбонатного комплекса цинка;

- полученную суспензию с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(12,0-15,0), нагревают и выпаривают при перемешивании в интервале температур 60-90°С до получения массы с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(0,01-0,5), исключая таким образом фильтрацию и тем самым стоки;

- хромовый ангидрид или его водный раствор вводят в непрокаленную массу, что позволяет достичь высокой степени взаимодействия с солями (гидроксокарбонатами) в отличие от взаимодействия с оксидами;

- образовавшуюся хромсодержащую массу гомогенизируют при температуре, находящейся в интервале 70°С - 90°С;

- прокаливание катализаторной массы осуществляют при температуре, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr3+ и Cr6+, причем содержание Cr6+ и Cr3+ находится в отношении Cr6+/Cr3+, равном 0,13-0,8, предпочтительно 0,39-0,55.

Сущность данного изобретения заключается в следующем.

При введении в раствор аммиачно-карбонатного комплекса меди оксида цинка образуется водный раствор аммиачно-карбонатных комплексов меди и цинка, куда добавляют тонкомолотый порошок аморфного оксида алюминия (Al2O3), при этом образуется суспензия оксида алюминия в растворе. Нагревание полученной суспензии при температуре 60-90°С приводит к разрушению аммиачно-карбонатных комплексов меди и цинка с образованием сложных взаимозамещенных гидроксокарбонатов, в частности гидроксокарбоната меди, замещенного цинком, гидроксокарбоната цинка, замещенного медью и оксида алюминия, размер частиц которого влияет на однородность получаемой смеси - чем меньше размер частиц, тем выше однородность катализаторной массы, что является необходимым условием получения высокоэффективного катализатора.

Дальнейшее взаимодействие смеси гидроксокарбонатов меди и цинка в присутствии аморфного оксида алюминия с хромовым ангидридом, водный раствор которого (хромовая кислота) обладает высокой реакционной способностью, при температуре 70-90°С при соотношении твердое:жидкое - 1,0:0,01-0,03 приводит к образованию взаимозамещенных хроматов меди Cu(Zn)CrO4⋅2CuO⋅2Н2О и цинка Zn(Cu)CrO4⋅nН2О в присутствии Al2O3. При соотношении твердое:жидкое, равном 1,0:0,04-0,5, в суспензии присутствует остаточное содержание аммиака (от 10 до 100 г/л), что по данным РФА приводит к более сложным соединениям меди, цинка, хрома и аммиака общей формулы: , где и - количество молей аммиака и хромата меди.

Прокаливание в зависимости от температуры по данным рентгенофазового анализа способствует образованию нестехиометрических сложных хромат (где Cr6+) - хромитных (где Cr3+) фаз меди, цинка, аморфного оксида алюминия и высокодисперсного активного компонента (CuO). Причем при прокаливании массы, не содержащей аммиак, размер кристаллитов оксида меди равен 90-100 , при наличии остаточного аммиака размер кристаллитов CuO меньше - 60-70 . В случае медьцинкхромалюминиевой системы с большим содержанием хроматов (Cr6+) прокаленная масса менее активна, но более пластична, при увеличении содержания хромитов (Cr3+) масса более активна, но менее пластична, т.е. необходимо присутствие хромсодержащих соединений с разной степенью окисления хрома (в предлагаемом изобретении присутствие Cr6+ и Cr3+ находится в массовом отношении Cr6+/Cr3+, равном 0,13-0,8, предпочтительно 0,39-0,55).

Активность катализаторов зависит от многих факторов, основными из которых являются химический состав, высокая однородность ингредиентов и дисперсность (размер кристаллитов) активного компонента. Одновременное взаимодействие хромовой кислоты с соединениями меди и цинка позволило получить однородные более сложные высокодисперсные соединения, при прокаливании которых, в зависимости от условий синтеза, образуются соединения различной дисперсностью оксидов меди и цинка и с различной степенью окисления хрома, что оказывает значительное влияние на активность и стабильность готового продукта.

Настоящее изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна», поскольку из уровня техники не удалось найти технического решения, существенные признаки которого полностью совпадали бы со всеми признаками, имеющимися в независимом пункте формулы.

Также настоящее изобретение соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень», поскольку из уровня техники не удалось найти технического решения, существенные признаки которого обеспечивали выполнение такой же технической задачи, на выполнение которой направлено данное изобретение.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример №1. В реактор с мешалкой и обогревом заливают 450 л аммиачно-карбонатного раствора с концентрацией по оксиду меди 80 г/л, по аммиаку - 150 г/л, по СO2 - 130 г/л, загружают при перемешивании 46,6 кг оксида цинка и 14,6 кг тонко молотого оксида алюминия (модификации γ-Al2O3), нагревают до 70°С, выпаривают до соотношения т ж=1,0:0,01, вводят 3,7 кг хромового ангидрида, повышают температуру до 80°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при 900°С, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Получают катализатор состава, мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 36,0
Оксид цинка 46,6
Оксид алюминия 14,6
Оксид хрома Cr2O3 2,80

Пример №2. Катализатор готовят по примеру №1 с той разницей, что при перемешивании нагревают суспензию до 60°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,2, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 70°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,46, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №3. Катализатор готовят по примеру №1 с той разницей, что при перемешивании нагревают суспензию до 80°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,5, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 450°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,19, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №4. В реактор с мешалкой и обогревом заливают 450 л аммиачно-карбонатного раствора с концентрацией по оксиду меди 90 г/л, по аммиаку - 150 г/л, по СO2 - 130 г/л, при перемешиваний загружают 20,10 кг оксида цинка и 19,50 кг тонко молотого оксида алюминия (модификации γ-Al2O3) и нагревают до 70°С, выпаривают до соотношения т:ж 1,0:0,03, вводят 26,18 кг хромого ангидрида, повышают температуру до 75°С, гомогенизируют, сушат и прокаливают при 900°С, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют. Получают катализатор состава, мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 40,50
Оксид цинка 20,10
Оксид алюминия 19,20
Оксид хрома Cr2O3 19,90.

Пример №5. Катализатор готовят по примеру №4 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 80°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,1, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,80, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №6. Катализатор готовят по примеру №4 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 60°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,02, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 70°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 450°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,13, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №7. В реактор с мешалкой и обогревом заливают 450 л аммиачно-карбонатного раствора с концентрацией по оксиду меди 110,60 г/л, по аммиаку - 150 г/л, по СO2 - 130 г/л, при перемешивании загружают 40,15 кг оксида цинка, 9,43 кг тонко молотого оксида алюминия (модификации γ-Аl2O3) и нагревают до 60°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,04, вводят 6,89 кг хромого ангидрида, повышают температуру до 85°С, гомогенизируют, сушат и прокаливают при 900°С, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют. Получают катализатор состава, мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 45,18
Оксид цинка 40,15
Оксид алюминия 9,43
Оксид хрома Cr2O3 5,24

Пример №8. Катализатор готовят по примеру №7 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 80°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,2, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,40, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №9. Катализатор готовят по примеру №7 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 85°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,3, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 450°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,15, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №10. В реактор с мешалкой и обогревом заливают 450 л аммиачно-карбонатного раствора с концентрацией по оксиду меди 123 г/л, по аммиаку - 150 г/л, по СO2 - 130 г/л, при перемешивании загружают 11,20 кг оксида цинка, 19,40 кг тонко молотого оксида алюминия (модификации γ-Аl2O3) и нагревают до 85°С, выпаривают до соотношения т : ж=1,0:0,5, вводят 18,4 кг хромого ангидрида, повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат и прокаливают при 900°С, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют. Получают катализатор состава: мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 55,40
Оксид цинка 11,20
Оксид алюминия 19,40
Оксид хрома Cr2O3 14,0

Пример №11. Катализатор готовят по примеру №10 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 75°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,3, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 80°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,55, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №12. Катализатор готовят по примеру №10 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 85°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,04, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 400°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,39, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №13. Катализатор готовят по примеру №10 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 85°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,07, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 450°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,13, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №14. Катализатор готовят по примеру №10 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 85°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,1, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 500°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,06, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют.

Пример №15. В реактор с мешалкой и обогревом заливают 450 л аммиачно-карбонатного раствора с концентрацией по оксиду меди 134 г/л, по аммиаку - 150 г/л, по СO2 - 130 г/л, при перемешивании загружают 8,90 кг оксида цинка, 20,69 кг тонко молотого оксида алюминия (модификации γ-Аl2O3) и нагревают до 70°С, выпаривают до соотношения т:ж=1:0,06, вводят 13,3 кг хромого ангидрида, повышают температуру до 80°С, гомогенизируют, сушат и прокаливают при 900°С, смешивают с графитом (3,0 мас.%) и таблетируют. Получают катализатор состава, мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 60,30
Оксид цинка 8,90
Оксид алюминия 20,69
Оксид хрома Cr2O3 10,11

Пример №16. Катализатор готовят по примеру №15 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 65°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,5, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 85°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,81, смешивают с графитом и таблетируют.

Пример №17. Катализатор готовят по примеру №15 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 80°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,01, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 85°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 350°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,44, смешивают с графитом и таблетируют.

Пример №18. Катализатор готовят по примеру №15 с той разницей, что при перемешивании суспензию нагревают до 80°С, выпаривают до соотношения т:ж=1,0:0,4, после введения хромового ангидрида повышают температуру до 90°С, гомогенизируют, сушат, прокаливают при температуре 450°С, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr6+ и Cr3+ в отношении, равном 0,11, смешивают с графитом и таблетируют

Пример №19 (прототип). В реактор с мешалкой и обогревом заливают 1100 литров МАКРа с содержанием CuO 136,4 г/л, NH3 - 140 г/л, СO2 - 100 г/л и 2300 литров ЦАКРа с содержанием ZnO - 130 г/л, NH3 - 140 г/л, СO2 - 100 г/л, добавляют 50 кг оксида алюминия (модификации γ-Аl2O3). Полученную суспензию перемешивают при температуре 45°С в течение 1,5 часов, после чего поднимают температуру в реакторе до 90°С. Подают продувочный газ - углекислоту - с расходом 8,4 м3/час и перемешивают суспензию при постоянном массовом соотношении т:ж=1,0:2,5, отделяют осадок, сушат, прокаливают при 400°С, смешивают с графитом и таблетируют. Получают катализатор состава, мас.%, в пересчете на оксиды:

Оксид меди 29,20
Оксид цинка 58,41
Оксид алюминия 9,72
Оксид хрома Cr2O3 2,66

Для определения химического состава катализатора с различным содержанием компонентов осуществляется прокаливание при 900°С. Данные по химическому составу, полученные по примерам №№1, 4, 7, 10, 15, 19 (сравнительный), приведены в таблице 1. Химический состав приготовленных образцов, прокаленных при высокой температуре (900°С), необходим для определения общего содержания хрома в степени окислении Cr3+ (Cr2O3).

Для определения оптимального соотношения содержания в катализаторе хрома в степени окисления Cr3+ и Cr6+ были проведены испытания образцов, полученных по примерам №№1, 4, 7, 10, 15, с общим содержанием хрома: 2,80; 19,90; 5,24; 14,00; 10,11 мас.% соответственно при различных температурах прокаливания катализаторной массы и рассмотрены в примерах №№2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18.

Испытания полученных образцов на активность в процессе конверсии СО с водяным паром проводились на лабораторной установке в кинетическом режиме, вдали от равновесия (160°С) при следующих условиях: объем загрузки - 1 см3; фракция - 0,4-0,63 мм; объемная скорость - 12000 час-1 по сухому газу; содержание СО на входе - 89,1 об.%; отношение пар/газ - 0,2-0,25; температура конверсии - 160°С.

Активность определяли по степени превращения оксида углерода при 160°С отношением количества СО на выходе к количеству СО на входе (СОвых/СОвход). Стабильность (потеря активности), выраженную в %, определяли по изменению степени превращения оксида углерода при 160°С после перегрева образца катализатора при 350°С в течение 2-х часов.

Результаты испытаний образцов, полученных по предлагаемому способу и прототипу, представлены в таблице 2.

Полученный по предлагаемому способу катализатор обладает высокими активностью и стабильностью по сравнению с прототипом.

Из данных, представленных в таблице 2, видно, что высокие показатели по активности и стабильности достигаются в образцах при отношении Cr6+/Cr3+=0,13-0,80, наиболее высокие - при отношении Cr6+/Cr3+=0,39-0,55.

Источники информации

1. Патент РФ №736433, 6МПК: B01J 37/04, 1995 г.

2. Патент РФ №2241540, 7 МПК: В01J 37/04, В01J 23/80, С07С 1/10, 2004 г.

3. Патент РФ №2282496, МПК: B01J 21/02, B01J 23/80, В01J 37/04 (2006.01), 2006 г.

4. Патент РФ №2281162, МПК: B01J 23/80, B01J 21/04, В01J 37/04, С01В 3/16 (2006.01), 2006 г. (прототип)

Способ получения медьцинкхромалюминиевого катализатора путем смешения раствора аммиачно-карбонатного комплекса меди с соединениями цинка и алюминия с последующими сушкой, прокаливанием и таблетированием катализаторной массы, отличающийся тем, что в аммиачно-карбонатный раствор комплекса меди постепенно вводят оксид цинка и порошок оксида алюминия γ-модификации с тониной помола менее 100 мкм, полученную суспензию с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(12,0-15,0), нагревают при перемешивании в интервале температур 60-90°С до получения массы с соотношением твердое:жидкое, равным 1,0:(0,01-0,5), затем вводят хромовый ангидрид или его водный раствор, гомогенизируют образовавшуюся хромсодержащую массу при температуре, находящейся в интервале 70-90°С, сушат, прокаливают при температуре, обеспечивающей получение катализатора, в котором хром находится в степени окисления Cr3+ и Cr6+, причем содержание Cr6+ и Cr3+ находится в отношении Cr6/Cr3+, равном 0,13-0,8, предпочтительно 0,39-0,55, и таблетируют.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано в промышленном производстве наномодифицированных композиционных материалов, в биотехнологии, а также в фотонике.

Изобретение относится к нанотехнологиям и может быть использовано для получения наноуглерода. Способ включает подачу в реакционную камеру, выполненную в виде ствола, периодически закрываемого с одного и открытого с другого конца, со стороны закрываемого конца через систему быстродействующих клапанов и смеситель в проточном режиме чистого или с добавкой кислорода ацетилена, а затем легко детонирующей ацетилен-кислородной смеси, инициирование детонации у закрытого конца камеры и после прохождения детонационной волны образование наноуглерода в результате детонационного разложения ацетилена, при этом в конце цикла получения наноуглерода производят продувку ствола газообразным углеводородом с общей формулой CnH2n+2 или CnH2n, реализуют частотное повторение циклов в автоматическом режиме, а полученный наноуглерод собирают в коллекторе.

Изобретение может быть использовано при изготовлении герметичных изделий, предназначенных для работы под избыточным давлением при высоких температурах и воздействии окислительной среды при её одностороннем или двустороннем доступе к изделию.

Изобретение относится к химической технологии получения оксикарбида молибдена и может быть использовано в углекислотной конверсии природного газа в качестве катализатора.

Изобретение относится к способу получения метанола из богатого диоксидом углерода потока в качестве первого сырьевого потока и богатого углеводородами потока в качестве второго сырьевого потока, а также к установке для его осуществления.

Изобретение относится к химии и нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении электродов и суперконденсаторов. В проточном реакторе устанавливают температуру обработки в диапазоне (500 – 900) °С, включая указанные значения, обеспечивающую разложение прекурсора углерода и осаждение углерода на равномерно распределённый в прекурсоре темплат, предварительно температурно подготовленный при пропускании потока инертного газа.

Изобретение относится к получению монокристаллов алмазов, в частности, легированных азотом и фосфором, при высоких давлениях и температурах, которые могут быть использованы в устройствах электроники.

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении прозрачных сенсорных экранов, световых панелей и фотоэлементов. Полученный из биомассы источник углерода, выбранный из целлюлозы и/или лигнина, высушивают в присутствии катализатора, выбранного из группы, состоящей из хлоридов марганца, соединений железа, соединений кобальта и соединений никеля, для получения первого промежуточного продукта.

Изобретение относится к химическому машиностроению в области переработки углеводородного сырья и может быть использовано в производстве для получения синтез-газа, синтетической нефти, топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Изобретение может быть использовано в химической, металлургической и инструментальной отраслях промышленности при изготовлении износостойких сплавов, катализаторов.
Изобретение относится к способу получения катализатора гидрокрекинга, который включает стадии: (а) перемешивания цеолита Y, характеризующегося размером элементарной ячейки в диапазоне от 24,42 до 24,52 Å, валовым молярным соотношением между диоксидом кремния и оксидом алюминия (SAR) в диапазоне от 10 до 15 и площадью удельной поверхности в диапазоне от 910 до 1020 м2/г, со связующим компонентом на основе оксида алюминия и двумя или более каталитически активными металлсодержащими компонентами, где данные металлсодержащие компоненты содержатся в одном или нескольких растворах, где цеолит Y присутствует в количестве, составляющем 40 мас.% или более, при расчете на совокупную массу цеолита Y и связующего компонента на основе оксида алюминия; (b) экструдирования смеси, полученной на стадии (а); (с) высушивания экструдированной смеси, полученной на стадии (b); (d) прокаливания высушенной и экструдированной смеси, полученной на стадии (с); и (е) перемешивания прокаленного продукта, полученного на стадии (d), с двумя или более каталитически активными металлсодержащими компонентами, где данные металлсодержащие компоненты содержатся в одном или нескольких растворах.

Изобретение относится к химической промышленности, в том числе нефтехимии, газохимии, углехимии, и может быть использовано при приготовлении катализаторов для процесса получения углеводородов из CO и H2 по методу Фишера-Тропша.

Изобретение относится к экструдированному катализатору с сотовой структурой для восстановления оксида азота в соответствии с методом селективного каталитического восстановления (SCR) в выхлопных газах от автомобилей.

Заявленная группа изобретений относится к способам модифицирования цеолитов и может быть использована для получения цеолита с дезактивированными кислотными центрами, располагающимися на внешней поверхности цеолитных кристаллов, и их применения.

Предложены способ модификации цеолитного катализатора флюид-каталитического крекинга фосфором и модифицированный катализатор, полученный указанным способом. Способ модификации цеолитного катализатора Y-типа фосфором включает: обмен между кристаллизованным катализатором и аммониевой солью с целью обеспечить содержание в катализаторе оксида натрия, меньшее чем около 2 мас.% Na2O, обработку аммоний обмененного катализатора первым фосфатным раствором, достаточную для того, чтобы добавить от 0,5 до 2 мас.% Р2О5 в катализатор, аммониевый ионный обмен обработанного фосфором катализатора с возможностью получения катализатора с низким содержанием оксида натрия, которое составляет менее чем около 0,5 мас.% Na2O, обработку катализатора с низким содержанием оксида натрия вторым фосфатным раствором, достаточную для того, чтобы обеспечить содержание Р2О5 в катализаторе в количестве 2-4 мас.%, и ионный обмен катализатора на редкоземельные катионы, следующий за первым аммониевым ионным обменом или за первой обработкой фосфором с возможностью включения от 0,5 до 10 мас.% редкоземельных элементов в виде оксидов редкоземельных элементов в состав указанного катализатора, где после редкоземельного обмена катализатор кальцинируют в таких условиях кальцинации, при которых размер элементарной ячейки цеолита Y-типа значительно не уменьшается и где указанную кальцинацию проводят в отсутствие добавочного пара.

Изобретение относится к области химии, а именно к катализаторам, предназначенным для процесса гидроизомеризации н-алканов, а также прямогонных и гидроочищенных дизельных фракций, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к очистке газов и может быть использовано для обессеривания газов различного происхождения, содержащих 0,3-15,0 об.% сероводорода: отходящих газов процесса Клауса, биогазов, природного происхождения, топливных, коксовых печей, выбросов химических производств.

Настоящее изобретение относится к нефтепереработке, в частности катализаторам каталитического крекинга и способам их получения. Разработан способ получения гранулированного катализатора, который включает смешение порошков цеолита Y (фожазита), природных алюмосиликатов и связующего, перемешивание, формование, стабилизацию и термическую обработку.

Настоящее изобретение касается катализатора для дегидрирования углеводородов, способа его получения и каталитического дегидрирования углеводородов с применением катализатора согласно изобретению.

Изобретение относится к области каталитического синтеза и наноматериалов. Описан кобальтовый нанокатализатор синтеза Фишера-Тропша, локализованный в пористом материале.
Настоящее изобретение касается способа обработки каталитически активных формованных изделий, в частности, для повышения их механической прочности. Описан способ обработки каталитически активных формованных изделий, содержащих каталитически активный компонент и при необходимости материал носителя катализатора, включающий следующие стадии процесса: a) предоставление окончательно приготовленных каталитически активных формованных изделий, b) пропитку этих окончательно приготовленных каталитически активных формованных изделий пептизирующим вспомогательным средством в количестве жидкости, которое не превышает теоретическое влагопоглощение этих каталитически активных формованных изделий, c) термическую обработку пропитанных каталитически активных формованных изделий при температуре от 50°С до 250°С и d) прокаливание этих термически обработанных каталитически активных формованных изделий при температуре от 250°С до 600°С.
Наверх