Катализатор для воздушно-кислородной конверсии метана Советский патент 1985 года по МПК B01J23/883 C01B3/10 

00

ф ел 1 , 118 Изобретение oTfiocnTCH к катализаторам для неполного окисления метана или воздушно-кислородной конверсии мегана. Цель изобретения - повьпиение ак-, тивности катализатора за счет применения пористого никеля или его сплава с хромом, содержащего 9599,5 мас.% никеля с пористостью 8996%, использовавшихся ранее в качестве фильтров для очистки газов от твердых частиц. Пример 1. Высокопористьш никель (пороникель И100) готовят пу тем пропитки матрицы пенополиуретан суспензией порошка никеля в водном растворе карбоксиметилцеллюлозы нат рия (на 100 мае.ч. порошка 15 мае.ч 5%-ного раствора). Заготовку сушат, а затем подвергают обжигу при ЮОО в восстановительной атмосфере в теч ние 2ч. Предел прочности пороникеля изменяется о.т 85 до 8 кгс/см при и менении пористости от 80 до 95%. Удельная поверхность 0,1 . Процесс воздушно-кислородной кон версии метана осуществляют в проточ ной установке при атмосферном давле нии. Состав исходной смеси, %; СП 29,4, 0 23,5; и 47,1; Т 950°С, 14000 ч В качестве катализато ра используют блок из пороникеля И100. Степень конверсии составляет 99,8% (от равновесной). Об активности катализатора судят по максимальной объемной скорости (v ), при которой процесс идет с высокой степенью конверсии ( 7/ 95%) Пример 2, Для приготовления высокопористого сплава никеля с хромом (поронихрома) с содержанием никеля 99,5% и хрома 0,5% (X 0,5 П99,5) берут смесь порошков, содержа щую 99,3% порошка никеля и 0,5% порошка хрома. Затем готовят суспензию данной смеси в водном растворе карбоксиметилцеллюлозы натрия (100 мае, порошковой смеси на 20 мае,ч. 5%-ного раствора). Заготовку блока получают пропиткой матрицы пенополиуретана суспензией порошка и последующей сушкой. Для получения блока катализатора заготовку обжигают при в течение 2ч, Предел прочности катализатора изменяется, от 85 до 8 кгс/см при изменении пористости от 80 до 95%. Удельная поверхность 0,1 M/I-. Процесс воздушно-кислородной конверсии метана проводят аналогично примеру 1. Степень конверсии 99,8% (от равновесной). Vgj 50000 ч . П р. и М е р 3. Аналогичен примеРУ 2, Отличается тем, что для приготовления поронихрома с содержанием никеля 97% и хрома 3% (ХЗН97) берут смесь порошков, содержащую 97% порошка никеля и 3% порошка хрома. Степень конверсии метана 99,8%. Пористость катализатора 95%, Vgr 50000ч . Пример 4. Аналогичен примеру 2.. . Отличается тем, что для приготовления поронихрома с содержанием никеля 95% и хрома 5% (Х5Н95) берут смесь порошков, содержащую 95% порошка никеля и 5% порошка хрома.Сте- пень конверсии метана 99,8%. Пористость катализатора 95%, v 50000ч, Пример 5 (сравнительный). Аналогичен- примеру 1 , Отличается тем,, что в качестве атализатора используют блок из поронихрома с содержанием никеля 91%, остальное хром (Х9Н91), Степень конверсии 92%.. Пример 6 (сравнительный), Аналогичен примеру 1. Отличается тем, что в качестве катализатора используют блок из поронихрома с содержанием никеля 75%, остальное хром 25Н75 , Степень конверсии 74%.. В лабораторных условиях образцы катализаторов испытывают в течение 60 ч, при этом понижения активности не наблюдается, Поронихром и пороникель после длительного циклирования температуры до 1000-1200 0 практически не претерпевают изменений, что свидетельствует об их термостабильности. Пример 7 (известный). Аналогичен примеру 1. Отличается тем, что в качестве катализатора используют блок из нитрида кремния (/ь-81зГЦ) с нанесенной HiO в количестве 13,6%, Степень конверсии 99,8%. Vgj 28800 ч. Полученные катализаторы испытывают в процессе воздушно-кислородной конверсии метана. Результаты испытаний блочных катализаторов в процессе воздушно-кислородной конверсии метана приведены в таблице. Состав исходной гмеси, % СН 4 2.9,4-, О 23,5-, N. 47,1; Т , V 14000 ч-1 ,

9599,850000

9599,850000

9599,850000

9599,850000

9699,880000

9399,8100000

Прололжение таблицы

,..L..

X5H95 91

99,8

85000 X5H95 89

99,8 84000

13,5 NiO/ /SijN (известный)

99,8

28800 99,7 99,8 99,7 84,6 55,7

Применение пористого никеля или его сплава с хромом, содержащего 9599,5 мас.% никеля, в качестве катализатора для воздушно-кислородной конверсии метана. (Л