Способ пассивации пирофорного железосодержащего катализатора для конверсии газов Советский патент 1986 года по МПК B01J23/78 B01J23/86 B01J37/14 

Изобретение относится к способам приготовления непирофорных металлических катализаторов конверсии газообразного сьфья и может быть использовано, например, в синтезе аммиака или производстве водорода конверсией оксида углерода.

Цель изобретения - сокращение

времени пассивации и увеличение стабильности пассивирующего слоя за счет использования повышенных температур при обработке смесями различных составов.

П р и м е р 1. Образец промьпп- ленного катализатора СА-1в (навеска 4, фракция 1-2 мм) восстанавливают водородом в лабораторном реакторе при ступенчатом подъеме температуры и вьщержий1ают при в

Стечение 1 ч. После этого катализатор охлаждают до комнатной темпер - туры в потоке водорода. О степени восстановления судят по изменению веса. Затем температуру повьпиают до 100°С и обрабатывают катализатор в течение 30 мни пассивирующей смесью, содержащей 99 об.% СО, и 1 об.

Н,0

со скоростью 10 л/ч в определеном интервале температур. Обработанный пассивирующей смесью пи|)офорный катализатор охлаждают до комнатной температуры в потоке пассивирующей смеси. О стабильности пассивирующей пленки судят по температуре разогре обработанного смесью катализатора при пропускании через него потока воздуха, которая не должна превышат 90°С.

.Опыты по примерам 2-33 проводят аналогично примеру 1, только изменяют состав пассивирующей смеси и тем- пеоатуру пассивации.

Результаты пассивации представлены в табл. 1 для катализатора следующего состава (в окисленной форме), мас.%: FeO 29} 3,1; 0,8|

MgO 1,9; СаО 2,1; , остальное. Результаты использования пассивированного катализатора представлены в табл. 2.

Предлагаемый способ использован

при выгрузке отработанного катализатора, при проведении ремонтных работ, при внекоЛонном восстановлении. Активность образцов находится на уровне стандартного образца, а температура

вторичного окисления и механическая прочность возрастают.

В качестве разовой смеси для обработки могут быть использованы отходы аммиачного производства, например

газ регенерации моноэтаноламиновой очистки состава, об.%: С(У 96; 3; воздух 1.

Пример 34. Образец промьшшен- ного железохромового катализатора

состава, мол.%: FejOj 92,5; 7,5, среднетемпературной конверсии монооксида углерода (навеска 2 г, фракция 1-2 мм) при ступенчатом подъёме температуры восстанавливают водо

родом в лабораторном реакторе и выдерживают при 400°С в течение 2ч. Охлаждение до комнатной температуры проводят в потоке водорода. Все остальные стадии эксперимента аналогичны примеру 1, только используют газовую смесь для обработки об.% СО 1, HjO -99.

Другие опыты с железохромовым катализатором (примеры 35-61) проводят аналогично примеру 2, только изменяют состав пассивирующей смеси, и температуру пассивации. Результаты представлены в табл. 3.

:т а б л и ц а 1

Зависимость стабильности пассивирующего слоя от условий пассивации катализатора синтеза аммиака

7 8 9 10

11

99,5

12

97

90

270

структуры, падение активности

Для устранения пирофорности необходимо 6 ч

3 450

10

Взрывоопасно

17

99,25

0,75 540 О

18

99,25 - 0,75 80

19 20

98,0 1,99 0,01 400

98,0 1,99 0,01 530

21

98,0 1,99 0,01 90

22 40,0 57,0 t,99 0,01 400

23 .57,0 40,0 1j99 0,01 550

24 Зй,0 67,0 1,99 0,01 95

25 - .70 29 1 80

Продолжение табл. 1

Блокировка поверкности карбидами, падение активности

Устранение пирофорности происходит за 2,5 ч

Падение активности из-за сильной карби- дизации

370 Устранение пи- рофорностя происходит за 2 ч

Падение активности

Устранение пирофорности происходит за 2 ч

Устранение пирофорности происходит 2 ч

26

63

36,5 0,5 530

27

99 0,9 0,1 300

97

97 1

30

9

0,5 0,25 0,25 400

8

Продолжение табл. 1

Блокировка поверхности карбидами, падение активности

300

100

200 Устранение пирофор- ности происходит за 1,5ч

40

1 500

20

350

25

300 Устранение пирофорности происходит за 5 ч

7 Падение активности

200 Устранение пирофорности происходит за 3 ч

Каталитические свойства пассивированньк катализаторов

-.ТаблицаЗ

Зависимость стабильности пассивирующего слоя от условий пассивации катализатора конверсии . оксида углерода

34

99

42

75

24

Таблица2

Продолжение табл.3

56

98,0 1,99 . 0,01 400 4

57

98,0 1,99 0,01 540

58

98,0 1,99 0,01

Составитель Т. Белослкздова Редактор М.Петрова Техред В.Кадар Корректор С.Шекмар

Заказ 4359/8 Тираж 527Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Продолжение табл.3

Карбидизация поверхности, разрушение структуры

95 580 Устранение

пирофорности за 4,5 ч