Способ приготовления серебряного кат.ллизатора

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

МПК В Olj 11/46

Заявлено 12.1Х.1966 (№ 1101812/23-4) Приоритет

Комитет ло делам иаооретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 66.097.3(088.8) Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 15.III.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Кигучи Исаму, Кумазава Тосихико и Мацуда Казуо, (Япония) Иностранная фирма

«Ниппон Шокубаи Кагаку Когио Ко, Лтд.» (Япония) Заявитель

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СЕРЕБРЯНОГО КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к способу приготовления серебряного катализатора для окисления этилена в окись этилена.

Известен способ приготовления серебряного катализатора для окисления этилена в окись этилена, заключающийся в том, что носитель, например плавленую окись алюминия, покрывают пористым слоем окислов или солей металлов, например окислов магния, алюминия.

Полученный носитель пропитывают водным раствором соли серебра, сушат и прокаливак>т.

С целью получения катализатора с высокой активностью и селективностью, предлагается использовать носитель, имеющий тонкие поры размером 10 — 300 мк. На носитель наносят суспензию порошка окислов или солей металлов, а именно: окислов циркония или титана, алюминия, бериллия, вольфрама или сульфата бария или сульфата титана, со средним размером частиц 0,01 — 1 як в водном растворе соли серебра. Количество серебра в готовом катализаторе должно составлять 2-25 вес. %, остальных металлов 1 — 20 вес. % от веса носителя.

Раствор серебряной соли, такой, как молочнокислое серебро и гликолят серебра, добавляют к порошкообразной массе тонкораспыленного материала. Носитель, имеющий поры диаметром 10 — 300 ик, предпочтительно 20 — 200 лк, пропитывают полученной суспензией с последующей сушкой. После этого носитель восстанавливают или разлагают для превращения серебряной соли в металлическое серебро на носителе. Так как не наблюдается никаких изменений в смешанных друг с другом материалах, то предполагается, что они находятся в виде частиц, осажденных в тонкой поре носителя, или окружены серебром, образуя неровности или ряд

10 мелких тонких пор глубиной меньше 1 пк, благодаря чему эффективная площадь поверхности катализатора достаточно увеличи. вается.

Используют растворимые в воде серебряные

15 соли — молочнокислое серебро, гликолят серебра и азотнокислое серебро. Количество соли, наносимой на носитель, составляет 2 — 25%, предпочтительно 5 — 15%, от веса носителя.

20 Добавляемый очень тонкий порошкообразный материал должен быть практически нерастворим в водном растворе серебряной соли, относительно инертен по отношению к серебру и серебряной соли и должно отсутствовать

25 какое-либо отравляющее действие, кроме того, необходимо, чтобы его температура плавления была намного выше, чем температура, при которой используют катализатор, Он обычно должен иметь температуру плавления выше

30 450 С, предпочтительно выше 700 С.

291410

Предмет из обретения

Составитель Е. Петухова

Редактор О. Н. Кузнецова Техред Л. В. Куклина

Корректор Т. А. Уманец

Изд. Ке 115 Заказ 372/14 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 475

Сапунова, 2

Типография, пр, Пригодными для применения являются окислы циркония, титана, алюминия, бериллия, вольфрама и сульфаты бария и титана.

Диаметр их частиц может быть 0,01 — 1 лж и содержание в катализаторе около 1 — 20 /, от веса носителя.

Полученный таким способом катализатор имеет такую структуру, что на его поверхности в пределах ряда тонких пор от нескольких десятков до нескольких сотен микрон в диаметре образуется ряд мелких пор или неровностей. Например, ряд мелких пор пли неровностей менее 1 л1к в диаметре распределяется на поверхностях в пределах тонких пор диаметром 50 — 100 мк и ряд серебряных частиц расположены на поверхностях мелких пор в открытом или обволакивающем состоянии, благодаря чему катализатор улучшается из-33 увеличения поверхности тонких пор. Так как применяют носитель, имеющий относительно широкие поры, размер которых считается не-удовлетворительным, окись этилена не остается в глубине пор слишком долгое время.

Вследствие того, что глубокие поры имеют на своей поверхности ряд мелких пор и неровностей глубиной меньше 1 нк, окисление этилена ускоряется, потому что площадь контакта становится больше.

Катализатор может быть применен для парофазного окисления этилена в окись этилена молекулярным кислородом. Реакцию окисления обычно проводят при 150 †4 С, предпочтительно при 200 †3 С, давлении 2—

40 кг/слв и объемной скорости 1000—

15000 час . Пропускаемая над катализатором газовая смесь может содержать, об. /ю. этилен

05 — 20, кислород 3 — 10 и инертный газ, такой как азот и двуокись углерода, остальное.

Катализатор загружают в реактор многотрубчатого типа и над ним пропускают этилен при указанных условиях. Получаемую окись этилена выделяют, а непрореагировавший этилен, если это необходимо, возвращают в реактор.

Пример 1. К водному раствору, содержащему 1000 вес. ч. воды и 650 вес. ч, молочнокислого серебра, растворенного в ней при нагревании, при перемешивании добавляют

100 вес. ч. порошкообразной окиси титана со средним размером частиц 0,1 мк до образования однородной суспензии. Суспензию за. тем применяют для пропитывания 2500 вес.

40 тонкой пленки. Порошкообразную массу прп перемешивании нагревают до 130 — 150 С на воздухе в течение 3 час для термического р»ложения молочнокислого серебра. Лактат серебра начинает разлагаться приблизительно при 130 С и проникает вглубь носителя после плавления, после чего отлагается в виде металлического серебра на поверхности тонких пор. После этого порошкообразную массу нагревают в токе воздуха до тех пор пока пе перестанут выделяться продукты термического разложения органического вещества, образующиеся из лактата.

Приготовленный таким способом катализатор загружают в реакционную трубку с внутренним диаметром 23 и.я и длиной 6 л и через него пропускают газовую смесь, содержащую, об. /ю: этилен 3,2, кислород 6,1, двуокись углерода 7,2 и азот остальное, при давлении 20 кг/смв (измерительный прибор), объ емной скорости 7000 час — и температуре

240 С. Конверсия и селективность составляют соответственно 30,5 и 73,0 /ю.

Пример 2. К водному раствору, содержащему 1000 вес. ч. чистой воды и 650 вес. ч. молочнокислого серебра, растворенного в ней при нагревании, прибавляют 100 вес. ч. порошкообразного сульфата бария, имеющего средний размер частиц 0,2 л1к, и смесь перемешивают для образования однородной суспензии. Полученную суспензию применяют для пропитывания 2500 вес. ч. алюмосиликатного носителя, имеющего ряд тонких пор величиной 20 — 200 мк. Для получения катализатора полученную смесь обрабатывают по примеру 1.

На этом катализаторе этилен окисляют в тех же условиях, что и в примере 1, конверсия и селективность составляют соответственно

31 0 и 735ю/ю

Способ приготовления серебряного катализатора для окисления этилена в окись этилена путем нанесения на инертный носитель соли серебра и слоя окислов или солей друг11х металлов, например алюминия, отличающийся тем, что, с целью получения высокоактивного и селективного катализатора, берут носитель, имеющий тонкие поры с размером 10 — 300 як, и наносят на него окислы или соли металлов в виде порошка, диспергированного в водном растворе соли серебра, со средним размером частиц порошка 0,01 — 1 ик до содержания серебра в готовом катализаторе 2 — 25 вес. /„и остальных металлов 1 — 20 вес. ю/ю от веса носителя.