Способ пассивации восстановленного никельсодержащего катализатора Советский патент 1987 года по МПК B01J23/755 B01J23/883 B01J37/14 

1

Изобретение относятся к способам пассивации никельсодержащих катализаторов и может быть использовано в процессах конверсии углеводородов и очистки технологических газов.

Цель изобретения - сокращение времени пассивации за счет изменения условий пассивации.

Пример 1. Образец промьшшен- ного никельхромового катализатора (50 мас.% NiO, остальное - ) в колртчестве 1 г (зернение 0,5-1 мм) восстанавливают при в потоке H2(W 4000 ч-М в течение 10ч. По окончании восстановления образец продувают при 300°С гелием (W 4000 ч , С 15 мин), заменяют Не на COj, охлаждают от 300 до в потоке COj и обрабатывают при смесью СО + 2 об,% 0 в течение 20 мин. Запассивированньй катализатор охлаждают до комнатной температурь в потоке СО и-продувают сухим воздухом. Увеличения температуры в реакторе не наблюдается.

Продолжительность пассивации О р. и активность а в реакции гидрирования бензола при 100°С после активации катализаторов в водороде (W 4000 ч- , t 300°С, с 2 ч приведены в табл. 1.

Пример 2 . 800 см восстановленного водородом (t , W 4000 , С 20 ч) промышленного никельалюмохромового катализатора типа ТО-2 (41 мас.% NiO; 14,2 мае Л Cpj О , ,остальное - ) продувают при азотом в.ч. (W 300 ) в течение 0,5 ч, производят замену азота на диоксид углерода и охлаждают в СП2 (W 300 ч- ) от 420 до 100°С (опыт 1) или до 250°С (опыт 2) По окончании охлаждения при 100 С (250 С) производят дозировку кислорода в диоксид углерода в количестве 0,4 об.%. После выравнивания концентрацией 02 на входе и выходе из реактора катализатор охлаждают в зак пытом реакторе до комнатной температуры и затем продувают воздухом. Разогрев катализатора при этом отсутствует. Активацию катализатора проводят водородом (t 300°С, W 5000 ч- , t 5 ч ).

Сравнительнр-ie ;1 1нные по C,, температурам полной очистки t г,о синтез- газа от СО и проскока с СО t рр (до

042

содоржят1ил 10 C.M /M J приведены в табл.2.

П р и м е р 3. 25 таблеток размером 5x5 мм (напеска 5г) никель- алюмохромопого катализатора (40,5 мас.% N10, 16,2 мас.% , остальное -- ), восстановленного по пршчеру 2, продувают азотом в.ч. (t 420°С, W 500 ч- , f 20 мин и (зхлаждают от 420 до 250 С в потоке СО (W 500 ч- ). При 250°С проводят обработку катализатора смесью СО 1 об.% 0

(W 5000 ч ) и охлаждают катализатор в потоке СО до комнатной температуры. При соприкосновении с воздухом разогрева катализатора не няблюдается.

1--

Данные по и активности образцов запассивированного катализатора после активации в Hj (W 5000 ч- ) при 300°С в течение 2 ч приведены

в табл. 3.

П р и м е р 4. 800 см промьгашен- ного никельалюминиевого катализатора типа НКМ (27,9 мас.% NiO; 7,9 мас.% СаО, остальное - А1.2.з)

восстановлено и запассивировано аналогично примеру 2 (опыт 1). После активации образца водородом (t 300°С, W 5000 ч- -г 5 ч ) определяют tpip и t,,p(Ta6n.4 ).

гр

- Пример5. 10 кг промьшшен- ного никельхромового катализатора (50 мас.% N10, остальное - ) восстанавливают по известной методике (пример 1), продувают азотом

в.ч, и охлаждают в токе диоксида углерода (используют газ, отходящий при регенерации моноэтаноламиновой очистки, содержащий 99,97 об.% СО)

до . По окончании охлаждения производят дозировку кислорода в диоксид углерода в количестве 1 об.% Продолжительность стадии окисления смесью составляет 3 ч. После вырав

нивания концентраций кислорода на входе и выходе из реактора катализатор охлаждают до комнатной температуры и продувают воздухом в течение 1 ч. Разогрев катализатора отсутствует,

В табл.5 приведены сравнительные данные по рас, величине никелевой поверхности S ,. и активности (по минимальной температуре очистки от

(Ю t г, и Г,П t., ) образцов, активн- ровпиных при я IIj .

П р и м е р 6. Образец промьпплен- ного никелевого катализатора метани- рования ( мас.% NiO, остальное - А12 Oj) в количестве 0,5 г зернением 0,5-1 мм восстанавливают при 360°С в потоке водорода (W 4000 ч ) и продувают гелием (W 4000 ч ) -при температуре восстановления в течение 15 мин. Охлаждают в токе диоксида углерода от 360 до 250 С и на него со скоростью 4000 подают диоксид углерода с содержанием 0,05 об.% 02 в течение 50 мин. Запас сивированный катализатор охлаждают до комнатной температуры в токе С02 + 0,05 об.% Oj. Охлажденный катализатор продувают сухим воздухоУ в течение 10 мин. Разогрев катализатора отсутствует.

В табл.6 приведены данные по

пас. to,, И tajПример 7.(сравнительный). Образец промышленного никельалюмо- хромового катализатора (33,8 мас.% NiO; 10,8 мас..% Сг20з, остальное - АТгОз) в количестве 0,5 г зернением 0,5-1 мм восстанавливают при 400°С в потоке водорода (W 4000 ч-О и продувают Не (W 4000 ч ), при температуре восстановления в течение 15 мин. Охлаждают в токе диоксида углерода от 420 до 300°С и на него со скоростью 4000 ч при 300°С подают диоксид углерода с содержанием 1 об.% QI в течение 0,5 ч. Охлажденный до комнатной температуры катализатор пирофорных свойств не проявляет.

П р и м е р В (сравнительный). 0,5 г никельалюмохромового катализатора (33,8 мас.% NiO; 10,8 мас.% Cr/jOj, остальное - AljO) зернением 0,5-1 мм восстанавливают и пассивируют диоксидом углерода по примеру 7. Допассивацию смесью COj -t- 0,02 об.% Ог (W 4000 ч-) проводят в течение 1 ч при 100°С. После охлаждения до комнатной температуры в потоке

СОо + От образец црояв-ляр г пирофорные свойства.

П р и м е р 9 (сравнительпьш).

0,5 г никельалюминиевого катализатора (29,7 мас.% NiO; остальное - AljOj) зернением 0,5-1 мм восстанавливают и пассивируют диоксидом углерода по примеру 4. Допассивацию

смесью COj + 3 об.% 0(W - 4000 ч ) проводят при 250°С. Повьгшение копцен- трации 0 на второй стадии пассивации приводит к значительному разогреву катализатора и уменьшению его

никелевой поверхности (20,2 м /г кт вместо 26,7 м /г кт ).

Образцы никельсодержащих катализаторов после пассивации согласно предлагаемому способу и реактивации имеют активцость на 25-30% выше, чем активность свежевосстановленных образцов, в то время как катализаторы, запассивированные по известному способу, сохраняют свою

исходную активность.

Формула изобретения

Способ пассивации восстановленного никельсодержащего катализатора путем последовательной обработки катализатора диоксидом углерода, а затем смесью диоксида углерода и кислорода при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени пассивации, обработку катализатора диоксидом углерода осуществляют при снижении температуры от 420300°С до 250-100 С и при полученной температуре в диоксид углерода дозируют кислород в количестве 0,052,0 об.%.

Таблица

Известный182

Предлагаемый

Опыт 1176

Опыт 2177

Известный Предлагаемый

Известный Предлагаемый

Известный Предлагаемый

ВНИИПИ Заказ 4873/8 Тираж 510 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 2

25,5

14,5 11 ,0

ТаблицаЗ

0,41 0,5

3,2 ,5

Таблица4

209 201

194 185

Т а б л н ц а 5

Таблицаб

190 180

230 220

Изобретение касается каталитической химии, в частности пассивации восстановленного никельсодержащего катализатора (КТ), используемого в процессах конверсии углеводородов и очистки технологических газов. Для сокращения времени пассивации КТ при его обработке СО 2 снгокают температуру обработки с 420-300 С до 250-1ОО С с последующим введением в COj кислорода в количестве 0,05- 2 об.%. Процесс пассивации протекает 11-14,5 ч при 170 с, причем активность КТ возрастает на 25-30%. 6 табл.