Способ приготовления носителя для катализатора конверсии углеводородов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) р,23 gQQ

f l (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.10.74 (21) 2066744/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76.Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания 16.11.76 (51) M. Кл.

B 01 1 37/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений м открытий (53) УДК

66.097. 3(088.8) С. Х. Егеубаев, В. B. Веселов, К. E. Веселовский, Б. Q. Агранат

О, В. Саплиженко, В. П. Семенов, Э. Г. Вакк. Е. Д. Завелев, U. И. Шумляковский, И. Т. Смушков и P. А. Ильина

{72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА

КОНВЕРСИИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ВИДЕ KOJIEU

20

Известен способ приготовления носителя дпя катализатора конверсии углеводородов путем формования порошка окиси алюминия в гранупы (диаметр частиц 0,05

О, 1мм) с последующим прокаливанием.

Известен также способ приготовления носителя в виде колец путем смешения глинозема с азотной кислотой и последующего выдавливания полученной пластичной массы через осевое отверстие экструдера. 10

При обтекании стержня, расположенного в осевом отверстии экструдера, получается полый жгут. Его разрезают сначала на отдельные куски длиной до 500 мм, а затем на гранупы длиной 20 мм. Но поскольку масса еше пластичная, то при нарезании жгута происходит его деформация. Кольцевидные гранупы получаются неправильной формы с зауженным на концах внутренним диаметром отверстия.

Плошадь внешней поверхности попучае2. мого носителя равна 18, 7 см, а гидравлическое сопротивление — 1 00%. 25

Бель изобретения — получение носителя с более высокой удельной поверхностью и пониженным гидравлическим сопротивлением.

Дпя достижения указанной цели стержень в отверстии экструдера выполняют полым и экструдирование ведут при подаче в него выгорающего наполнитепя.

Использование носителя в виде кольца вместо сплошной цилиндрической гранупы имеет ряд преимуществ. Во-первых, в промышленных условиях в катализаторе конверсии углеводородов работает лишь тонкий (0,1-0,3 мм) поверхностный слой. В связи с этим активность катапизатора пропорциональна пцощади внешней геометрической поверхности которая больше у гранул в виде колец. При этом, чем меньше толщина стенки кольца, тем больше внешняя удельная поверхность (т.е. внешняя геометрическая поверхность, приходящаяся на единицу веса катализатора) при одинаковых размерах гранул.

Во-вторых, в современных аппаратах, при применении высоких объемных и линейных скоростей газовых потоков, особенно

523709 при использовании трубчатых печей, решающее значение для повышения производительности имеет величина гидравлического сопротивления слоя катализатора. При одинаковых размерах гранул слой катализатора на носителе в виде колец имеет меньшее гидравлическое сопротивление, чем слой катализатора на носителе в виде сплошных цилиндров.

Сущность предлагаемого способа иллюстри-у руется чертежом. В бункер экструдера 1 загоужают приготовленную пластичную массу шихты носителя, в бункер дополнительного шнека 2 — выгорающий наполнитель.

Выгорающий наполнитель через полый 15 стержень 3 AQIIoJIHHTBJIbHbIM шнеком 4 подают в осевое отверстие экструдера 5. При совместной работе обоих шнеков пластичная масса и выгорающий наполнитепь выдавливаются через осевое отверстие экстру- 20 дера в виде сплошного жгута, с выгорающим наполнителем внутри. Изменением диаметра полого стержня регулируют топщину стенок грануп носителя, а изменением профиля поперечного сечения полого стержня 25 получают гранулы с отверстием сложного сечения или с несколькими отверстиями.

Затем жгут разрезают на цилиндрические гранулы. При прокалке наполнитель выгорает, а оставшаяся оболочка представпя- ЗО ет собой носитель заданной формы.

Внешняя удельная поверхность носителя, приготовленного предлагаемым способом, в зависимости от размеров гранул на 2030% больше, чем носителя при тех же га- З5 баритных размерах, приготовленного известным способом

При изготовлении носителя по известному способу поверхность отверстия гранулы гладкая. В предлагаемом носителе поверх- 40 ность отверстия шероховатая, что способствует дополнительному увеличению внешней удельной поверхности.

Гидравлическое сопротивление слоя катализатора на носителе, приготовленном по предпагаемому способу, на 20-30% меньше гидравлического сопротивления слоя катализатора на носитепе, .приготовленном известным способом (размер гранул 12 12х3).

Указанные преимушества позволят увеличить производительность аппаратов на 1520%.

Пример . 90 кг размолотого глинозема и 27 л 20%-ной азотной кислоты перемешивают в смесителе до получения густой однородной пластичной массы. Полученную массу загружают в бункер экструдера.

В бункер дополнитепьного шнека загружают пластичную массу выгорающего наполнителя, состоящую, например, на 30 кг древесной муки и 50 л, либо из 15 кг попивинилового спирта и 70 л воды.

Диаметр осевого отверстия экструдера

20 мм, диаметр полого стержня 14 мм. При экструдировании получают жгут с наружным диаметром 20 мм. Внутренняя часть жгута диаметром 14 мм заполнена выгорающим наполнителем. Жгут разрезают на цилиндрические гранулы 20х20 мм. После поо1 каливания наполнитепь выгорает и образуется гранупа носителя в виде кольца с наружным диаметром 20 мм и толщиной стенки 3 мм.

Н а основе носителя, приготовленного предлагаемым способом, готовят катализатор путем пропитки в растворе азотнокислых солей никеля и алюминия по известной технологии.

Подученные образцы катализатора испытаны на лабораторной установке. Данные испытаний приведены в таблице.

5237 09

-Таблица! ! Остаточ-! ное со-! держание ! метана ! при кон-! версии с водяным паром при

600 С, об%

Механическая

Размеры гранул каталипрочность, кг/см затора, мм

Д =20

Н

6< =6,5

Известный

100

350

18,7

=20

Предлагаемый

D =20 н

ЬЬ =14

=20

350

25,6 Критерий термостойкости К характеризует устойчивость rð >» катализатора к резким изменениям температуры. Чем больше К, тем гранупа более термостойка.

Как видно из приведенных данных активность предлагаемого катализатора на

15% выше, чем у известного.

Термостойкость и гидравлическое сопротивление слоя катализатора улучшены соответственно на 13 и 20%.

Формула изобретения

Способ приготовления носителя дпя катализатора конверсии углеводородов в виде колец путем смешения глинозема с азотной кислотой, экструдирования полученной пластичной массы путем выдавливания ее через осевое отверстие зкструдера и обтекания стержня, расположенного в осевом отверстии, нарезания гранул и прокапиванияих, отпичаюшийся тем, что, с цепью получения носителя с более высокой удельной поверхностью и меньшим гидравлическим сопротивлением, используют экструдер с полым стержнем, в который при экструдировании подают выгораюший напопнитепь.

БНИИПИ Заказ 4974/412

Тираж 864 Подписное

К атапизатор I ! !

I !

I !

I Внешняя удельная по-! верх-! ность гранупы, см ! ! !! I !

: Кри- I терий термостойкости ! К ! ! ! !

1 J

Гидравпичес1 кое сопротивление

I слоя катали-! затора в еди-! нице реакци—

l онного объема

Филиап ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4