Я ьнвлеотвсаt wв. и. ягодкин и е. г. кулагина

 

О П И С А Н И Е 27I494

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл, 12g, 11/06

Заявлено 26.V.1969 (¹ 1333355/23-4) с присоединением заяв Од «¹ 1333356, 23-4

МП} В 011 11/06

УДК 66.097.3 (088.8) Приоритет

Опубликовано 26Х.1970. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 27 VIII.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

} 21;.?.«- - х - -""

Б. Г. Мельниченко, 1О. Д. Шестаков, В. П. Семенов, Б. П., К рнйЛт?в«« ""

В. И. Ягодкин и Е. Г. Кулагина т"-" -,-„.-,-:;7. -,С".. . «Й

;. с. л,0Т ;!И

Авторы изобретения

Заявитель б

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

?5 — 89

25 — 2 гидроокись ал1омииия металлический алюминий окись или гидроокись, или карбонат кальция или стронция (в пересчете на СаО или StO) связх1О1цее вещество

18 — 8

2 — 1

Изобретение относится к способу приготовления носителя для катализаторов, которые могут быть применены в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен способ приготовления носителя для катализатора, например для катализатора конверсии углеводородов, путем смешения глинозема с азотной кислотой с последующим формованием и прокаливанием при температуре 1300 †15 С.

Известный способ имеет следующие недостатки: для приготовления пластичной массы, из которой формуют гранулы. применяют азотную кислоту, которая при последующ!1х стадиях приготовления носителя (сушке и прокаливании) разлагается с выделением вредных паров азотной кислоты и окислов азота; а-глинозем, используемый для приготовления гранул носителя, требует высокой температуры прокаливания для получения прочности, причем прочность достигается за счет резкого уменьшения пористости и влагопоглощаемости, что в последующем затрудняет нанесение активных веществ и снижает активность катализатора; будучи очень образивиой, а-форма глинозема вызывает быстрое изна1ииваиие приспособлений для формоваиия гранул носителя; влажные и пластичные гранулы сильно деформируются. что впоследствии увеличивает сопротивление контактных аппаратов, влечет уменьшение их производительности и перерасход энергии на преодоление сопротивления.

Для упрощения способа и получения носителя, обладающего высокой механической и термической прочностью, предлагается в ка10 честве компонентов использовать гидроокись алюминия, металлический ал?оминий, например, в виде пудры, гидроокись или окись, или карбоиат киль?дия или стпонция и связующее вещество. например парафин. с последующим

15 формоваиием и прокалиганием при температмпе 1100 †16 С.

Предпочтительное содержание сменгиваемых компонентов следующее, в вес.

Введение в состав шихты металлического алюминия (в виде пудры), который при прокаливаиии Гр;и13 л В oKitcлительиои 3Tмос1}?ере переходит в окись ил!1?минни, обеспечивает

30 111.!сок? 10 и стаоильиу!О пористость и ъ!схаии271494

400 (75,3)

60 (11,4)

60 (11,4)

10 (1,9) гидроокись алюминия алюминиевая пудра карбонат кальция декстрин

38

10 (76) (15) (7,2) (1,8) гидроокись алюминия алюминиевая пудра окись кальция парафин

55 б0 б5 ческую прочность. Кроме того, механическая прочность и высокая термостойкость гранул носителя достигается тем, что в состав шихты вводят Гидроокись кальция или стронция, или окись или карбонат одного из этих металлов, которые при прокаливании гранул носителя образуют с глиноземом так называемый

Р-глинозем кальциевой (СаО 6А1 0о) или стронциевой (Ыг0.6А1 0о) формы. Для устранения абразивных свойств шихты глинозем вводят в виде гидроокиси алюминия. В процессе приготовления носителя отсутствуют какие-либо вредные отходы, только на стадии прокаливания выделяются пары воды и дымовые газы обычного состава.

При осуществлении предлагаемого способа увеличивается пористость и влагопоглощаемость носителя при высокой прочности, устраняется выделение вредных газов при приготовлении носителя, уменьшается износ формовочных приспособлений и уменьшается гидродинамическое сопротивление контактных аппаратов при эксплуатации катализатора на носителе.

Пример 1. В лабораторной фарфоровой мельнице с фарфоровыми шарами в течение

25 час размалывают смесь следующего состава, (/о): гидроокись алюминия 364 (79,3) гидроокись кальция 39,5 (8,7) алюминиевая пудра 50,0 (10,9) декстрин 5,0 1,1

После размола-пермешивания из этой шихты на лабораторном гидравлическом прессе под давлением 1000 кг/см формуют кольца

Ы 12)(.З 6Х12 мм и цилиндры ф 12 мм, которые затем прокаливают в течение 4 час при 1400 С при свободном доступе воздуха в муфельную печь.

Готовые гранулы имеют белый цвет, кольца обладают механической прочностью (временным сопротивлением сжатию) 200 кг/см -, а цилиндры — 370 кг/см, и выдерживают без признаков разрушения более 20 теплосмен

20 †1200 вЂ С (гранулы вносят из комнаты в нагретую до 1200 С печь, а затем через

30 мин нахождения в печи при указанной температуре помещают в струю воздуха комнатной температуры). Влагоемкость составляет 36,2о/о, величина удельной поверхности (БЭТ) 2,3 — 2,6 м /г, пористость 55 — 59 " .

Пример 2, В шаровой мельнице, описанной в примере 1, в течение 20 час обрабатывают шихту состава, г (/о): гидроокись алюминия 350 (74,2) алюминиевая пудра 50 (10,73) гидроокись стронция 65 (14,00) парафин 5 (1,07)

Затем таблетки формуют в виде колец и цилиндриков, размер которых указан в примере 1. Гранулы прокаливают 6 час при

1400 С. Давление при таблетировании

830 кгlсм . Гранулы готового носителя в виде колец обладают временным сопротивлением сжатию 190 кг/см-, а цилиндрические—

320 кг/см . Водопоглощение гранул составляет

36 /о, пористость 57,6 — 61,3 /о и поверхность (по БЭТ) 2,7 — 2,8 м /г.

Пример 3. В течение 28 час в мельнице обрабатывают шихту следующего состава, г ():

После размола из этой шихты при давлении

1000 кг/c,è - формуют кольцевидные и цилиндрические гранулы (размеры указаны в примере 1) и прокаливают в течение 6 час при

1350 С. Прокаленные таблетки белого цвета обладают механической прочностью (временным сопротивлением сжатию): кольца 290—

310 кг/см-, а цилиндрики 400 — 430 кг/см- .

Влагоемкость колец 37 — 40 /о, цилиндриков

36 — 38 "/о, величина поверхности (по БЭТ)

2,5 — 2,9 м- /г при пористости 56 — 59о/о. Гранулы как кольцевидные, так и цилиндрические выдерживают более 20 резких теплосмен

20 — 1200 — 20 С.

Пример 4. В мельнице, описанной в примере 1, в течение 25 час обрабатывают шихту следующего состава, г ():

Из этой шихты после обработки в мельнице формуют при давлении 850 кг/см -цилиндрические таблетки с размерами, как в примере 1, которые затем прокаливают в течение 4 час при температуре 1250 С. Готовые гранулы носителя обладают механической прочностью (временным сопротивлением сжатию) 410—

440 кг/см, выдерживают 20 теплосмен 20—

1200 † С, пористость их составляет 55 — 58 /о, влагоемкость 36 — 38о/о, величина поверхности

2,6 — 2,8 м /г.

Фазовый анализ состава носителя из примеров 1 — 4 показал, что основное вещество гранул представлено р-глиноземом кальциевой (СаО 6А1 0о) илп стронциевой (SrO.

А! 0 ) формы (97 — 99 /о), а остальное и-глиноземом со следами окиси кальция илп стронция.

На указанных носителях путем пропитки их в растворе нитрата никеля и алюминия готовят катализаторы для конверсии углеводородов. Эти катализаторы испытывают в лабораторной установке в процессе паровой конверсии природного газа. В интервале исследованной температуры 600 — 1000 С достигается практическое равновесие реакцией взаимодействия 1 моль метана с 2 моль водяного пара и в сухом конвертированном газе остаточное содержание метана не превышает при 600 С 9о/о, при 800 С 005о/о при 1000 С

0,0 /о.

271494

Предмет изобретения

Составитель T. Комова

Техред Л. В. Куклина

Корректор И. С. Хлыстова

Редактор С. Лазарева

Заказ 2317)16 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Способ приготовления носителя на основе

1инозема для катализатора, например для катализатора конверсии углеводородов, путем иешения компонентов с последующим формо нием и прокаливанием, отлича ощийся тем, ro, с целью упрощения способа и получения гасителя, обладающего высокой механической термической прочностью, в качестве компонтов используют гидроокись алюминия, ме ллический алюминий, например, в виде пудры, гидроокись или окись, или карбонат кальция или стронция и связующее вещество, например парафин.

5 2. Способ по п. 1, отлича ощийся тем, что берут 55 — 89 вес. % гидроокиси алюминия, 25 — 2 вес. мMеeтTа л .л Iи чIеeс к.оotг о o а .л ю мMrиtнH иtrяr, например, в виде пудры, 18 — 8 вес. о о гидроокиси илп окиси. плп карбоната кальция или

10 стронция в пересчете на СаО пли SrO u

2 — 1 вес. о о связующего вещества, например парафина.