СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАЛЛОКСИДНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА Российский патент 2011 года по МПК B01J38/50 B01J38/70 B01J23/843 B01J23/86 B01J38/68 B01J23/72 B01J23/755 B01J23/94 

Описание патента на изобретение RU2414301C1

Изобретение относится к регенерации отработанных металлоксидных катализаторов органического синтеза, состоящих из оксидов меди, висмута, никеля, хрома и их металлорганических соединений, и может быть использовано в химической промышленности (например, синтез метанола), нефтепереработке (крекинг), обезвреживании отходящих газов промышленности и транспорта.

Известен способ регенерации медьвисмутового катализатора для синтеза бутиндиола из ацетилена и формальдегида, включающий прокаливание отработанного катализатора при 400-800°С, последующую обработку его азотной кислотой для перевода окислов меди и висмута в азотнокислые соли, используемые для приготовления свежего катализатора (патент 274094).

Недостатком этого способа является то, что узлы и установки, используемые для реализации способа, сложны и энергоемки, многостадийная и сложная эксплуатация установок и контроля процесса, применение агрессивных кислотных растворов.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ регенерации отработанного катализатора гидрирования, включающий обработку его 22-27%-ным раствором азотной кислоты при повышенной температуре, сушку и прокаливание отмытого носителя при температуре 360-400°С, пропитку носителя водным раствором солей металлов с последующей сушкой и прокаливанием при 360-400°С (патент РФ 2100071).

Недостатки этого способа - незначительная степень перехода металла в раствор, энергоемкость и сложность технологических установок, применение агрессивных растворов.

Задача предлагаемого изобретения - создать способ регенерации катализатора с высоким выходом металла, возможностью многократной регенерации, снизить энергоемкость процесса регенерации при простоте исполнения технологической схемы и отсутствии агрессивных и токсичных сред.

Поставленная задача достигается тем, что способ регенерации металлоксидных промышленных катализаторов органического синтеза, представляющих собой носитель с оксидами металлов Cu и Bi или Cu, Ni, Cr, причем обработку отработанного катализатора проводят раствором салицилальанилина в диметилформамиде с концентрацией от 0,1-0,5 моль, фильтрацию раствора комплексного соединения, адсорбцию комплексного соединения осуществляют непосредственно на очищенный носитель, представляющий собой силикагель или цеолит, полученный после фильтрации, и проводят термическое разложение полученного адсорбента на поверхности носителя при температуре 150-200°С.

Технический результат: Высокая степень регенерации катализатора достигается за счет перехода ионов металлов в раствор СА в ДМФ и образования металлорганических комплексных соединений, термическое разложение которых при невысоких температурах позволяет снизить энергозатраты процесса. Высокая дисперсность получаемых металлов позволяет увеличить выход готового продукта, а использование в качестве растворителя раствора СА в ДМФ исключить агрессивные растворители

Катализатор, используемый в органическом синтезе, часто представляет собой пленочные оксиды металлов, нанесенные на поверхность инертного носителя (силикагель, цеолит). Первая стадия разрабатываемой технологии - растворение катализатора раствором СА в ДМФ, при этом металлы из оксидов переводятся в раствор в виде комплексных ионов. Вторая стадия - фильтрация раствора комплексных соединений. В процессе фильтрации из раствора удаляется растворитель (СА в ДМФ) и вновь возвращается на стадию растворения катализатора раствором СА в ДМФ, а очищенный носитель используется для изготовления катализатора. Третья стадия - адсорбция комплексного соединения на очищенный носитель. Четвертая стадия - термическое разложение комплексных соединений при температуре 150-200°С, что приводит к получению высокодисперсных металлов.

Пример 1, на основе Cu-Bi-катализатора.

В 60 мл раствора ДМФА-СА с концентрацией 0,25 моль помещается отработанный Cu-Bi-катализатор массой 100 г. Переход компонентов металлооксидной фазы катализатора выражается зависимостью концентрации меди в растворе СА в ДМФ от времени. Состояние насыщения достигается через 1 час для измельченного и 3 часа для неизмельченного катализатора. Изменение массовых долей металлов соответствует извлечению 83% меди и 76% висмута из Cu-Bi-катализатора. Затем носитель-силикагель пропитывают раствором комплексного соединения в смеси СА в ДМФ до привеса в 12% и проводят термическое разложение комплексного соединения на силикагеле при температуре 180°С.

Пример 2, на основе Cu-Ni-Cr-катализатора.

В 60 мл раствора ДМФА-СА с концентрацией 0,25 моль помещается отработанный Cu-Ni-Cr-катализатор массой 100 г. Состояние насыщения достигается через 1 час для измельченного и 3 часа для неизмельченного катализатора. Изменение массовых долей металлов соответствует извлечению 77% меди, 81% никеля и 84% хрома из Cu-Ni-Cr-катализатора. Далее силикагель пропитывают раствором комплексного соединения в смеси СА в ДМФ до привеса в 12% и проводят термическое разложение комплексного соединения на носителе при температуре 200°С.

Активность раствора СА в ДМФ в отношении растворения оксидов при этом не снижается и он может многократно использоваться для извлечения металлов из новых порций катализатора. Концентрация рабочего раствора СА в ДМФ находится в пределах от 0,1 до 0,5 моль. При регенерации Cu-Bi и Cu-Ni-Cr-катализатора нет необходимости выделять каждый металл индивидуально. Выходы металлов составляют около 80% и соотношение металлов в смеси практически не отличается от их соотношения в исходном катализаторе. Использование раствора СА в ДМФ в качестве растворителя исключает побочные процессы восстановления более сильных окислителей и уменьшает скорость коррозии продукта восстановления.

Похожие патенты RU2414301C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТОВ И ЦЕОЛИТОПОДОБНЫХ СТРУКТУР, ДОПИРОВАННЫХ МЕТАЛЛАМИ, И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОКСИДОВ АЗОТА 2011
  • Вэнь Фэй
  • Саутуорд Барри У. Л.
  • Йонген Лисбет
  • Хофманн Александр
  • Херайн Даниель
RU2595336C2
СПОСОБ КОНВЕРСИИ НИТРАТОВ МЕТАЛЛОВ 2006
  • Ситсма Елле Рудольф Анне
  • Ван Диллен Адрианус Якобус
  • Де Йонг Петра Элизабет
  • Де Йонг Крийн Питер
RU2429073C2
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА ГИДРОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ИХ ОКСИДОВ 2010
  • Воропанова Лидия Алексеевна
  • Баратов Лев Гургенович
RU2433951C2
СИНТЕЗ ЖИДКОГО ТОПЛИВА И ХИМИЧЕСКИХ РЕАКТИВОВ ИЗ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2008
  • Кортрайт Рэнди Д.
  • Бломмел Пол Дж.
RU2472840C2
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРИРОВАНИЯ 1996
RU2100071C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 1,4-БУТИНДИОЛА 1999
  • Захаров В.И.
  • Калюжный Б.И.
  • Овчинников В.А.
  • Олешко П.Р.
  • Погребщиков Ю.Б.
  • Подобед А.Ф.
  • Сычева Г.М.
  • Хворов А.П.
RU2150460C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И АКТИВАЦИИ ПОЛИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЦЕОЛИТНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ, СОСТАВ И ПРИМЕНЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ NO 2002
  • Перес Рамирес Хавьер
RU2297278C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ, СОДЕРЖАЩИХ ОКСИД ЖЕЛЕЗА 2002
  • Йохансен Кельд
  • Гордес Петру
RU2320409C2
КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ТИТАНА И ОКСИДА АЛЮМИНИЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ 2015
  • Сакаева Наиля Самильевна
  • Кильдяшев Сергей Петрович
  • Климова Ольга Анатольевна
RU2574599C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА 2011
  • Купланд Дункан Рой
RU2598381C2

Реферат патента 2011 года СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕТАЛЛОКСИДНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ОРГАНИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Изобретение относится к регенерации отработанных металлсодержащих катализаторов органического синтеза. Описан способ регенерации металлоксидных промышленных катализаторов органического синтеза, представляющих собой носитель с оксидами металлов Cu и Bi или Cu, Ni и Cr, заключающийся в том, что проводят обработку отработанного катализатора раствором салицилальанилина в диметилформамиде с концентрацией от 0,1-0,5 моль, фильтрацию раствора комплексного соединения, адсорбцию комплексного соединения осуществляют непосредственно на очищенный носитель, представляющий собой силикагель или цеолит, полученный после фильтрации, и проводят термическое разложение полученного адсорбента на поверхности носителя при температуре 150-200°С. Технический результат - описанный способ регенерации катализатора позволяет проводить многократную регенерацию, снизить энергоемкость процесса регенерации при простоте исполнения технологической схемы и отсутствии агрессивных и токсичных сред.

Формула изобретения RU 2 414 301 C1

Способ регенерации металлоксидных промышленных катализаторов органического синтеза, представляющих собой носитель с оксидами металлов Cu и Bi или Cu, Ni и Cr, отличающийся тем, что проводят обработку отработанного катализатора раствором салицилальанилина в диметилформамиде с концентрацией от 0,1-0,5 моль, фильтрацию раствора комплексного соединения, адсорбцию комплексного соединения осуществляют непосредственно на очищенный носитель, представляющий собой силикагель или цеолит, полученный после фильтрации, и проводят термическое разложение полученного адсорбента на поверхности носителя при температуре 150-200°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2414301C1

ТЕХНИЧЕСКАЯ БИБЛИОТЕКА 0
SU274094A1
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРА ГИДРИРОВАНИЯ 1996
RU2100071C1
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ МЕДНО-ХРОМОВОГО КАТАЛИЗАТОРА 1994
  • Бавика В.И.
  • Вдовин В.С.
  • Заикина А.И.
  • Сидоренко Л.Е.
  • Панаев Ю.Д.
  • Малютин С.А.
  • Жидков Б.М.
  • Крюков В.А.
RU2071378C1
US 6908873 B2, 21.06.2005
US 4855267 A, 08.08.1989.

RU 2 414 301 C1

Авторы

Хентов Виктор Яковлевич

Великанова Лидия Николаевна

Егорова Наталья Александровна

Рябоволова Светлана Леонидовна

Семченко Владимир Владимирович

Аракелян Лидия Ивановна

Даты

2011-03-20Публикация

2009-12-15Подача