Способ гранулирования окисного катализатора Советский патент 1986 года по МПК B01J37/00 B01J37/34 

Изобретение относится к способам гранулирования окисных катализаторов, используемых, например, для окисления акролеина в акриловую кислоту , для процессов дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов и других процессов, проводимых с кипящим слоем катализатора Цель изобретения - увеличение выхода сферических гранул катализатора с узким фракционным составом и сокращение времени их получения за счет использования в качестве полярной жидкости силиказоля или алюмозоля, одновременного проведения суспен- 15 систему подвергают встряхиванию с

дирования порошка катализатора и добавления полярной жидкости, перемешвания путем встряхивания при определенных условиях,

I .

Пример 1,0,51 г катализа- торного порошка ИК-6-6, используемого для окисления акролеина в ак- рило1зую кислоту, и 0,5 мл силиказоля добавляют одновременно в 40 мл четыреххлористого углерода и встряхивают при частоте 18 Гц в течение ,3 мин. Затем полученные гранулы отделяют от аполярной среды и подвергают сушке. Высушенные гранулы катализатора просеивают через сита и определяют гранулометрический состав. Выход гранул диаметром 0,2- Oj5 мм составляет 80-85%,

Химический состав ИК-6-6, %:

3,7 26,3 70,0

Соотношение аполярная среда - полярная: жидкость - порошок 100:1:0,8. Плотность аполярной среды 1,6 г/см. Плотность полярной жидкости - си.пиказоля 1,2 г/см , Разность плотностей аполярной среды и полярной жвдкости 0,4 г/см,

Пример2. Зг катах изатор- ного порошка КНОБ 9/9 и 0,5 мл сили- кь-золя дсбав ляют одновременно в 40 мл -четыреххлористого углерода, Трехфа з- ную систему встряхивают с частотой 19 Гц в течение 3 мин, и полученные гранулы отделяют и высушивают. Выход гранулированного катализатора диа- мтером 0,2-0,5 мм составляет 93-96%, Катализатор КНОБ 9/9 применяется для окисления бутана в малеиновый ангидрид..

состав катализатора, %:

47,7 40,8 11,5

Соотношение 100:1:4,7, Плотность CCBi, 1,6 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г/см, Разность плотностей 0,4 г/смз.

Пример 3. К 45 мл бромбензо- ла добавляют одновременно 0,9 г ката- лизаторного порощка ИК-9-4, применяемого для окисления пропилена в акролеин, и 0,5 мл силиказоля. Полученную

частотой 18 Гц в течение 2 мин. Выход гранул диаметром 0,2-0,5 мм со- . ставляет 96-98%,

Хшчическая формула катализатора 0 ИК-9-4:

50% %,f°, .г V OK . 50% Sic, Химический состав , %:

0,06 0,005

3,,15 6j10±0,3 4,33±0,2 4,1 7 ± 0,2 31,2 1,5 0,67 ± 0,05 0,175 iO,02

5

0

SiOj

к.о

NiO

СоО

Fe,0,

BiaO

MdOj

Соотношение 106:1:1,4. Плотность бромбе нзола 1,5 г/см , Плотность силиказоля 1,2 г/см, Разность плотнос- тей 0,3 г/см.

Пример 4, 2г цинкхромово- го катализатора, применяемого для процесса дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов, и 0,6 мл алюмозоля помещают одновременно 3 50 мл четыреххлористого углерода. Полученную трехфазную систему встряхивают в течение 4 мин при частоте 17 Гц« Полученные гранулы отделяют от аполярной среды и сушат. Выход .сферических гранул диаметром 0,2-0,,5 1У1М составляет 85-86%.

Хи1 1ИЧ(2ский состав цинкхромового катализатора, %:

Znp

CrjO,

50 50

55

Сооо.ношение 125:1,2:3,1. Плотность ССЙ1( Ч,б г/см . Плотность алюмозоля 1,2 г/см- . Разность плотностей 0,4 г/смз.

Пример- 5. К 40 мл четырех- хлористого углерода.добавляют 1,1 г катализаторного порошка СКС (цеолит) и 0,5 мл силиказоля. После 3-минутного встряхивания с частотой 16 Гц по- лучают мелкосферические гранулы диаметром 0,5-0,8 мм, которые отделяют от апол ярной среды и сушат. Выход гранул данной фракции составляет 90-94%. .Химический состав СКС, %:

96-98

2-4 до 2

Соотношение 100:1:1,7. Плотность 1,6 г/см. Плотность силиказоля 1,2 г/см. Разность плотностей 0,4 г/см.

Пример 6.1,6г цинкхромо- вой смеси 0,4 г цеолита СВК и 0,5мл силиказоля добавляют одновременно к 50 мл четыреххлористого углерода. Полученную трехфазную систему встряхивают с частотой 16 Гц в течение 2 мин, после чего гранулы отделяют и сушат. Выход гранул диаметром 0,5- 0,8 мм составляет 87-90%. Бифункцио- нальньй катализатор, состоящий из цинкхромовой смеси и цеолита СВК в соотношении 4:1 (мае.), используется для синтеза искусственного жидкого топлива и имеет химический состав.%: . SnO 40

40

SiOz. 17

AliOj .2,9

0,06

После чего полученные гранулы отделяют от аполярной среды и сушат. Выход-сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 88,6%.

Соотношение 125:1:1,6. Плотность ( 1,6 г/см . Плотность алюмо- золя 1,2 г/см. Разность плотное- тей 0,4 г/см.

Пример 8. 1,6г катализатор ного порошка СВК 98 (цеолит) и 0,5 мл алюмозоля одновременно добавляют в 50 мл бромбензола. После 2-минутного встряхивания с частотой 17 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 82-84%.

Химический состав СВК 98, %:

SiOi, 95,9

AliOj 1,8

. До 2

5 0

5

5

0 5 о

0

5

0

5

Соотношение 117:1,1:2,5. Плотносту, бромбензола 1,5 г/см. Плотность алюмозоля 1,3 г/см. Разность плотностей 0,2 г/смз. Пример 9. 2,7 г катализатор- ного порошка КНОБ 9/9 (химический состав см. в примере 2) и 0,5 мл силиказоля одновременно добавляют в 50 мл четыреххлористого углерода. После 3-минутного встряхивания системы с частото.й 16 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 91%.

Соотношение 125:1:4,2. Плотность CCEif 1.6 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г./см . Разность плотностей 0,4 г/см.

Пример 10. 3,8 г катализа- торного порошка для синтеза метанола и 0,6 мл ги шмозоля одновременно помещают в 52 мл четыреххлористого углерода.- После 2-минутного встря- Хивания с частотой 15 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5- 0,8 мм составляет 89-92%.

Химический состав катализатора,%:

СиО 53 ± 3 пО 26+2 А1„0 5,5+0,7 Графит 2,0 i 1,0 Влажность 5,8

Соотношение 130:1,2:6. Плотность CCti( 1,6 г/см , .Плотность алюмозоля 1,2 г/см . Разность плотностей 0,4 г/смз.

Пример 11. К 28 мл бромофор- ма одновременно добавляют 0,6 мл .алюмозоля и 1,2 г ка тализаторного порошка СВК 30 (цеолит). После 2-минутного встряхивания с частотой 16 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 88- ,94%.

Химический состав СВК 30: (80-90) SiOz AljOj-(0,2-0,4) .

Соотношение 127:1,2:1,9. Плотность бромоформа 2,9 г/см. Плотность алюмозоля 1,2 г/см. Разность плотностей 1,7 г/см. .

Пример 12. 2,8г бифункционального катализатора (химический состав см. в примере 6) и 0,5 мл алюмозоля помещают одновременно в 50 мл бромбензола. Трехфазную систему

встряхивают с частотой 18 Гц в течение 4 мин, Полученные гранулы сферической формы отделяют от аполярной среды и сушат. Выход гранул 0,2- 0,5 мм составляет 81-83%,

Соотношение 121:1,1:4,4. .Плотност бромбензола 1,5 г/см . Плотность алю мозоля 1,4 г/см. Разность плотностей О,1 г/см.

Пример 13 (на запредельные значения). К 90 мл четыре-ххлористого углерода одновременно добавляют 0,88 г катализаторного порошка - . ИК-9-4 (химический состав в приме- ре 3) и 0,5 мл силиказоля. Полученную систему встряхивают с частотой 19 Гц в течение 3 мин, затем гранулы отделяют от аполярной среды и сушат. Выход мелкой сферы диаметром 0,2 - 0,5 мм составляет 43-55%,

Соотношение 225:1:1,4. Плотность ССЦ 1,6 г/см. Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разность плотностей 0,4 г/см .

Пример 14-(на запредельные значения). К 38 мл четыреххлористого углерода одновременно добавляют 0,88 г катализаторного порошка и 0,5 мл силиказоля, Получен- ную смесь встряхивают в.течение 3 ми с частотой. 19 Гц. Гранулы отделяют и суша-т. Выход гранул диаметром 0,2 - 0,5 мм составляет 62-73%. Соотношение 96:1 : 1,4. Плотность СС1ц 1, 6 г/см Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разность плотностей 0,4 г/см .

Пример 15 (на запредельные значения) 1,1 г катализаторного порошка СЕК 80 (цеолит) и 1,2 мл сили- казоля одновременно добавляют в 50 мл четыреххлористого углерода, Трэхфазную систему встряхивают с. частото.й 17 Гц в течение 2 мин. Полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,,2-0,5 мм составляет 53%.

Х шический состав СВК ВО, %:

85 i 5

14,7 t5,1

0,3 iO,1

Соотношение 125:2,3:1,7. Плотность CClq 1,6 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разность плотностей ,„ 0,4 г/см .

Пример Т6 (на запредельные значения). К 110 мл гептана добавля ,

10

5 20

5

о ,.

-

0

ют 0,88 г катализаторного порошка ИК-9-4 и 0,5 мл силиказоля. Затем полученную систему подвергают встряхиванию с частотой 17 Гц в течение 3 мин. Гранулы получают в виде продолговатых лепешек размером 1-2 мм.

Соотношение 117:1:1,4. Плотность гептана 0,7 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разность плотностей -0,5 г/см ., т.е, полярная жидкость тяжелее аполярной среды.

Пример 17 (на з апредельные значения), К 50 мл четыреххлористого углерода добавляют одновременно Oj9 г катализаторного порошка ИК-9-4 и 0,5 мл силиказоля. Полученную трехфазную систему встряхивают в течение 3 мин с частотой 14 Гц. Затем гранулы отделяют от сплошной аполярной среды и сушат. Выход гранул сфери- ческрй формы и диаметром 0,5.0,8 мм соста.вляет 63-65%,

Соотношение 125:1:1,4. Плотность СС1ц 1,6 г/см . Плотность сидиказо- ля 1,2 г/см . Разность плотностей 0,4 г/см .

П р и м е.р 18 (на запредельные значения), 0,9 г катализаторного пЬ5- рошка ИК-9-4 и 0,5 мл силиказоля одновременно помещают в 50 мд четыреххлористого углероду. Трехфазную сис- тем встряхивают с частотой 20 Гц в течение 3 мин. Полученные гранулы отделяют к сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,2-0,5 мм состав- ляе.т 65-70%,

Соотношение 125:1:1,4, Плдтность CCEt) 1,6 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разность плотностей О,,4 г/см .

П р и м ер 19 (на запре.дельные значения), 3 г катализаторного порошка КНОБ 9/9 и 0,45 мл риликазоля добавляют одновременно в 40 мл четы- I jexxjiopHCToro углерода. Систему встряхивают с частотой 19 Гц в течение 3 мин. Полученные гранулы отделяют и сушат. Выход гранул диаметром 0,2--0,5 мм составляет 70-76%. Соотношение 100:0,9:4,7, Плотность CCPij 1,6 г/см . Плотность силиказоля 1j,2 г/см . Разность плотностей 0,4 г/см ,

Пример 20.(на запредельные значения), К 50 мл четыреххлористого углерода добавляют одновременно 2,7 г катализаторного порошка КНОБ и 0,5 мл

силиказоля. Систему встряхивают в течение 1 мин с частотой 16 Гц. Полученные гранулы отделяют и сушат. Выход гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 76-78%.

.Соотношение 125:1:4,2. Плотность ССЦ 1,6 г/см. Плотность силиказоля 1,2 г/см . Разнос ть плотностей 0,4 г/смз.

Пример 21 (на запредельные значения). 1 г катализаторного порока СКС и 0,5 мл алюмозоля одновре- менно добавляют в 50 мл четыреххло- ристого углерода. Полученную трехфазную систему встряхивают в течени 5 мин с частотой 15 Гц. После чего гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 84-85%.

Соотношение 125:1:1,6. Плотность CCtt 1,6 г/см . Плотность алюмозоля 1,3 г/см. Разность плотностей 0,3 г/см.

Пример 22 (на запредел1)Ные значения). О,-45 г катализаторного порошка ИК-6-6 и 0,5 мл силиказоля добавляют одновременно в 40 мл четы рекхлористого углерода и встряхиваю при частоте 18 Гц в течение 3 мин. После встряхивания образуется один большой комок, из которого получить гранулы уже невозможно. Это говорит о недостатке твердой фазы в системе

Соотношение 100:1:0,7, Плотность ССЕ/( 1,6 г/см. Плотность силиказоля 1,2 г/см. 0,4 г/смз.

Пример

Разность плотностей

23 (на запредельные

значения). 4 г катализаторного порошка синтеза метанола (химический состав см. в примере 10) и 0,6 мл

Редактор С.Патрушева

Составитель В.Теплякова.

Гёхред 0.Сопке Корректор Л.Патай

Заказ 3940/4Тираж 527Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-33, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

алюмозоля одновременно помещают в 50 мл четыреххлористого углерода и встряхивают при частоте 15 Гц в те- чение 2 мин. Полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гранул диаметром 0,5-0,8 мм составляет 85-89%, при этом остается до 5% исходного несгранулированного порошка.

Соотношение 125:1,2:6,3. Плотность ) 1,6 г/см. Плотность алюмозоля 1,3 г/см. Разность плотностей 0,3 г/см.

Пример 24 (известный). 0,64 г катализаторного порошка ИК-6-6 и 0,6 мл воды одновременно добавляют к 40 мл четыреххлористого углерода. После 3-минутного встряхивания с

частотой 18 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Определить грануло- метр5кеский состав очень трудно, так как при просеивании через сита гранулы разрушаются, потому что прочность

их мала.

Соотношение 100:1:1. Плотность СС( 1,6 г/см . Плотность воды 1,0 г/см. Разность плотностей 0,6 г/смз.

Пример 25. О,,64 г катализаторного порошка ИК-6-6 и 0,5 мл силиказоля одновременно добавляют к 40 мл четыреххлористого углерода. После 3-минутного встряхивания с частотой 18 Гц полученные гранулы отделяют и сушат. Выход сферических гра- - нул диаметром 0,2-0,5 мм составляет 80-82%.

Соотношение 100:1:1. Плотность ССЦ 1,6 г/см . Плотность силиказоля 1,2 г/см. Разность плотностей 0,4 г/см.