Способ получения железохромовогокатализатора для окисления окисиуглерода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11>822885

l

/ ="-: r (61) Дополнительное к авт. сеид-ву—

Р1 М К 3

В 01 37/00

B 01 J 23/74

- С 07 С 1/10 (22) Заявлено 030778 (21) 2636497/23-04 !

Г с присоединением заявки Ко

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 30 4 81.Бюллетень Но 15

Дата опубликования описания 230481 (5М УДК 660. 097. .3(088.8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗОХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА

ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ОКИСИ УГЛЕРОДА

Изобретение относится к способу получения железохромового катализатора для окисления окиси углерода.

Известен способ получения железохромового катализатора для окисления окиси углерода путем осаждения окиси железа из соли железа и нагревания с раствором нитрата хрома при постепенном повышении температуры до 550 С (1) .

Наиболее близким техническиМ ре-. шением к предлагаемому изобретению является способ получения железохромового катализатора для окисления окиси углерода путем превращения исходных железо- и хромсодержащих соединений в окислы с последующим формованием таблеток. Способ осуществляют путем смешивания раствора сульфата железа с раствором карбоната натрия, вакуумной фильтрации и промывки полученного карбоната железа, смешивания его с трехокисью хрома и добавления 63%-ной азотной кислоты для удаления углекислоты с последующей сушкой нри нагревании до 300-400 С и формованием таблеток (2).

Недостаток известного способа сложность метода, обусловленная большим количеством стадий и образованием больших объемов сточных вод.

Цель изобретения — упрощение спо5 соба

Цель достигается тем, что катализатор готовят путем превращения исходных железо- и хромсодержащих соединений, в качестве которых используют пентакарбонил железа и гексакарбонил хрома, в соответствующие окислы в результате взаимодействия их с кислородом воздуха, причем на

1 г карбонила железа берут от 0,07 до 0,2 г карбонила хрома и от 1,5

15.до 25 л кислорода при 250-500 С. Затем полученную смесь окислов формуют в таблетки.

Способ получения катализатора по предлагаемому способу включает две стадии по сравнению с шестью стадиями в известном. способе, процесс не сопровождается образованием сточных вод.

На чертеже изображейо устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит реактор 1, снабженный электрообогревом; испаритель 2 карбонила железа; испаритель

3 карбонила хрома; расходомер 4 карбо822885

130

160 нила железа; фильтр 5; мерник б карбонила железа.

Пример 1. В рубашки испарителей 2 и 3 подают теплоноситель с температурой 80 C. В реактор нагрео, о

I тый до 300 С, подают воздух со скоростью 100 л/ч, карбонил железа 3 г/ч и карбонил хрома 0,37 r/÷ (для этого в испаритель карбонила хрома подают азот со скоростью 20 л/ч).

Пары карбонилов железа и хрома окисляют в реакторе кислородом воздуха, а образующийся тонкодисперсный окисный порошок удаляют из реактора в токе отходящего газа и собирают на фильтре. Порошок таблетируют и испольэу!От в качестве катализатора. 5 Продолжительность опыта 25 ч. Получают 25 r катализатора.

Состав катализатора,В: Cr О 9 5

Ге

3 I ) ер . (в пересчете на Ее О ) 90, 3;

F e > 0, 2; Fe e — отсутствие, С О, 1.

Удельная поверхность (S> } 255 м /г.

Пример 2. Способ осуществляют аналогично примеру 1. .Технологический режим:

ТеМпература реакто- 25 оС 350

Температура испарителей, Скорость подачи воздуха, л/ч 500

Скорость подачи азота, л/ч

Скорость подачи карбонила железа, r/÷ 4,5

Скорость подачи

35 карбонила хрома, г/ч 0,54

Продолжительность опыта 15 ч.

Получают 29 r катализатора.

Состав. катализатора,%: Cr 0 8,5j 40

Fe р6 (в пересчете íà Fe 0 ) 91 1.

Fе+ 0 с

I / е О, 3, Fe MBT — отсутствие; С 0,2.

S q . 158 м /г.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1. 45

Технологический режим:

Температура реактора, рС 400

Температура испарителей, ОС

Скбрость подачи воздуха, л/ч 700

Скорость подачи азота, л/ч

Скорость подачи карбонила желе55 за, г/ч 45

Скорость подачи карбонила хрома, г/ч 5,5

Продолжительность опыта 3 ч. 60

Получают 47 r катализатора.

Состав катализатора,%: Cr Оз 7,8.

Feed (в пересчете íà Fe О ) 91 9

Fe+< ю i е 0,1; Fe . — отсутствие, С 0,3.

5 уд. 113 м /г.

120

1,14

Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1.

Режим работы установки:

Температура реактора, С 450

Температура испарителей, Р С

Скорость подачи воздуха, л/ч . 1600

Скорость подачи азота, л/ч

Скорость подачи карбонила железа, r/÷ 60

Скорость подачи карбонила хрома, г/ч 7,2

Продолжительность опыта 2 ч.

Получают 52 r катализатора.

Состав катализатора,Ъ: Сr Оэ 9,8у

Ге îþæ. (в пересчете на Fe О ) 90, 1, Fe+< 0,1; Fe е -отсутствие) С вЂ” 0,1.

S y . 190 м /г.

Пример 5. Способ осуществляют аналогично примеру 1.

Технологический режим:

Температура испарителей, ОС 75

Температура реактора, С 250

Скорость подачи воздуха, л/ч 12

Скорость подачи азота, л/ч 15

Скорость подачи карбонила хрома, r/÷

Продолжительность опыта, ч 20

Получено 14 г канализатора. Состав каталиэатоРа, Ъ: Cr 03 7,1 Рербщ (в пересчете на Ге О„,) 92, О; Fe+ О, 3 j

Fe е 0,2, С 0,2. Удельная поверхность (S у„) 60 м /г.

Пример б. Способ осуществляют аналогично примеру 1.

Технологический режим:

Температура реактора 500

Температура испарителей, ОС.

Скорость подачи воздуха, л/ч 250

Скорость подачи карбонила железа, л/ч 2,9

Скорость подачи карбонила хрома, л/ч О,3

Продолжительность опыта, ч 12

Получают 12,8 r катализатора.

Состав катализатора,%: Сг О 8,3.

Fe р6., (в пересчете на Fe>0 ) 91,4, Fe > отсутствует Fe „ 0,1;С 0,1, Ь д = 175 м /г.

Приготовленные образцы катализаторов исследуют в реакции конверсии окиси углерода водяным паром по стандартной методике (Ту-6-03-317"72), Данные по активности сведены в таблицу.

822885

Константа скорости реакции при 350 С, нсм /г с

5 4

Пример м а/г

Катализатор г

Полученный из карбонилов

?55, 1,60

158 1,53

113 1,65

190 1,32

60 1,.40

175 1,55

То же

20

Известный (ФРГ "БАСФ") 138 0,80

ВНИИПИ Заказ 1935/б

Тираж 567 Подписное

Для сравнения в таблице приведены данные по активности железохроиовых катализаторов в кинетическом режиме.

Иэ таблицы видно, что катализаторы, полученные по предлагаемому спо- )5 собу (образцы .1-4), обладают высокой активностью: первоначальная константа скорости реакции колеблется-в пределах 1,3-1,6 нсм-/г-сек °

Катализатор фирмы "SACC " по активности в 1,7-2,1 раза ниже.

Формула изобретения

Способ получения железохромового катализатора для окисления окиси углерода путем превращения исходных железо- .и хромсодержащих соединений в окислы с последующим формованием таблеток . о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения способа, в качестве железо- и хромсодержащих соединений используют пентакарбонил железа и гексакарбонил хрома и превращение ведут взаимодействием их с кислородом воздуха, йричем на 1 г карбонила железа берут от

0,07 до 0,2 г карбонила хрома и от

1,5 до 25 л кислорода при 250-500 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2631086, кл. 23-213, 1950.

2. Патент Англии Р 1109864, кл. В 1 E, 1968 (прототип).

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4