Способ приготовления железного катализатора для синтеза углеводородов и кислородных соединений из СО и Н2 Советский патент 1957 года по МПК B01J23/78 B01J23/86 B01J37/08 

Изобретение относится к области синтезов из окиси углерода и водорода и, в частности, к области приготовления железных катализаторов для синтеза углеводородов и кислородных соединений.

Известны различные железные катализаторы для синтеза из окиси углерода и водорода как осажденные, так и снлавные и в том числе сплавные катализаторы, получаемые на основе окалины проката.

Иедостатками известных катализаторов сплавиого типа являются лиПо их недостаточная активность, либо при удовлетворительной активности пониженная прочность.

В предложенном способе железный катализатор приготовляется на основе прокатной окалины с активизацией окисью магния и потагнем. С целью увеличения прочности катализатора, согласно предложению, к окалине прибавляют феррохром или хромистый восстановительный железный порошок.

Приготовление катализатора производится следую|цнм образом.

Невосстановленная прокатная окалина или смесь прокатной окалины и восстаиовленного железного порошка с добавкой феррохрома, технической окиси магния и поташа, сплавляется в электродной печи при 1500°. Соотношение компонентов прн сплавленш следующее: рецент № 1 - прокатная окалнна: феррохром: MgO : К2О 100 : 1,5 : 2,5 : 0,75 или рецепт №2-прокатная окалина: восстановленный железный порошок: феррохром: MgO : : 50 : 1.5 : 2.5 : 0,75. Такой состав шихты обеспечивает получение в готовом сплаве (до восстановления) содерл анне Не мет -FeO-70-85%. Восстановленный железный порошок и феррохром могут быть заменены восстановленными отходами хромистых сталей («ШХ-9, «ШХ-15). Присадка к шихте феррохрома оказ)1вает положительное влияние на повышение механической прочности и активности катализатора, присадки MgO и К2О способствуют увеличению выхода жидких углеводородньчх и кислородосодержащих соединений.

За сплавлением следует дробление плава и рассев на фракции 2-4 мм для синтеза в стационарном и 70- 150 )1 для псевдоожиженного слоя. :. Химический состав катализатора Fe „ет FeO FesOs MgO СгаОз К20, соответственно, от 5 до 15% ; от 50 до 0%; от 15 до 25%; от 2,3 до 2,5%; от 0,8 до 1,0%; от 0,5 до 0,75%.

Перед синтезом катализатор восстанавливается при 450 или 600° с объемной скоростью по водороду 3000 ч . В случае восстановления при 450°, длительность операции составляет 24 часа, при 600° - 6 часов.

Над восстановленным в заказанных условиях катализатором, приготовленным по рецептуре № 1, содержащим после восстановления 75% металлического железа и 10% закиси железа, синтез протекает при 275 - 290° под давлением 30 атм при объемной скорости по газу до 1000 с превращением окиси углерода 90% и выходом, углеводородов Сз и выше 105-1 0 г/нм безбалластного синтез-газа.

Над восстановленным катализатором, приготовленным по рецептуре № 2, синтез протекает нри 270-280° с объемной скоростью по газу до 1000 ч , с выходом углеводородов я и выше 120 г/нлг безбалластногсгаза.

Преимуществами катализатора являются недефицитность и низкая стоимость материалов, отсутствие операции таблетировапия, сравнительно низкие температзфы восстановления и синтеза, что обусловливает резкое падение образования углерода на катализаторе в рабочих условиях синтеза.

Предмет изобретения

Способ приготовления железного катализатора для синтеза зглеводородов и кислородных соединений из СО и Н2 на основе прокатной окалины с активацией окисью магния и поташем, о т ли ч а ю HI и йс я тем, что, с целью уве чичения прочности катализатора, к окалине проката до.бавляют феррохром или хромистый восстановленный железный порошок.