Способ получения тетракарбонила никеля Советский патент 1989 года по МПК C01G53/02 

Изобретение относится к получению никеля в форме тетракарбоншта никеля из использованных катализаторов, получающихся в пищевой, фармацевтической, азотной промьшшенности.

Целью изобретения является повышение выхода продукта.

Пример 1.В изготовленной из жаропрочной стали, имеющий объем 500 мл, снабженный нагревательной .ру- Оашкой, магнитной мешалкой, подводящими и ОТВОДЯ1ЦИМИ трубопроводами Для газа, манометром и регулирующими клапанами реактор загружают 350 г обезжиренного, отработанного, примененного для гидрирования пищевого масла катализатора с содержанием никеля

36,6%. В качестве активатора добавляют 3,5 г свежеприготовленного HgS (2,73 мас.% ligS в пересчете на содержание никеля.). После проведенной продувки азотом проверяют герметичность аппарата посредством давления водорода 125 бар. После пробного давления загруженный материал нагревают со скоростью подогревания в потоке водорода 30 л/ч до 350 С, затем активируют при этой температуре в течение 4 ч в потоке водорода 40 л/ч. После проведенного активирования загруженный материал охлаждают до 80 С и восстановленный загруженный материал подвергают постепенно карбони- лированию при давлении окиси углеро|СД М

1

Ч

О1

да ПО бар о Прирост давления повьппают так, чтобы исходная температура возрастала максимально на Через 5 мин отсчета от начала карбонилиро- ванил включают в действие выпуск кар- бопила и отбор окиси углеродао Превратившийся в жидкую форму в находящемся под давлением конденсаторе тет- ракарбонил никеля спускают в потоке окиси углерода в стойкий к внутреннему давлению баллон для складского хранения. Выходящий из баллона возможно с газовым потоком карбопил оставляют для замораживания в глубокоохлажденной ловушке. За 5 ч образуется 348 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 93,4% Прим-ер 2о В описанный в примере 1 реактор отвешивают 300 г примененного для отверждения жира, содержащего вещество-носитель, дезактивированного обезжиреного катализатора с содержанием никеля 41,5%, этому предшествовала добавка 2 г HgS г CuS (2,42 мас,%). Загруженный материал активируют описанным в примере способом. После проведенного активирования реактор охлаждают до 80 С. Карбонилнрование проводят при давлении окиси углерода 100 бар. Во время I четырехчасового карбонилир.ования по- ;лучают 342 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по }дакелю 94,5%.

Пример,3, В реактор по приме ру 1 отвешивают 350 г применяемого в фармацевтической промышленности для гидрирования шлама на основе никеля Ренея катализатора в мокром состоянии, причем влажность составляет 26,5%, отнесенное к сухому веществу содержание никеля 64,3%, В шлам добавляют смесь из 2 г сульфида ртути и 2 г сульфида меди (2,42 мас,%). Загрз жаемый материал сушат нагреванием лишь в потоке азота до 125°С, после этого восстанавливают в потоке синтез-газа при в течение 3 ч„ После проведенного активирования загружаемый материал подвергают карбо- нилированию при температуре и при давлении 120 бар (давление окиси углерода ), После 6 ч карбонипнро- ванип по гучают 458,8 г тетракарбони

.

па никеля, что соответствует выходу по никелю 95,4%,

Пример 4с В реактор по примеру 1 отвешивают 300 г отработанного

15

20

. |Q . 25 1

30

35

40

45

50

55

распыленного, примененного дпя гидрирования фенола катализатора, к которому предварительно примешаны 1% свежеприготовленного сульфида ртути и 1/2% сульфида меди,(1,32 мас.%). Загруженный материал активируют описанным в примере 1 способом в потоке водорода в течение 5 ч при 420°С, после чего, постепенно повьш1ая давление окиси углерода до 115 бар, загру- ясенный материал подвергают карбонили- рованию в течение 4,5 ч при температуре около 90 С, Из загруженного отработанного содержащего никель катализатора получают 308,2 г карбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 93,7%.

Пример5. В реактор по примеру 1 отвешивают 300 г распыленного катализатора конверсии окиси углерода и двуокиси углерода в мётан от азотной промьшшенности, к которому раньше примешаны 1,5 г HgS+1,5 г CuS (4 мас,%). Загруженный материал активируют в потоке аммиачного газа . при 400 С в течение 4,5 ч и после этого подвергают карбонилированию при 120°С и при давлении СО 130 бар, В течение 5 ч образуется 217 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 92,4%,

П р и м е р 6о В реактор-по примеру 1 загружают 300 г отработанного, содержащего 33,0 мас.% никеля катализатора и свежеобразованную смесь из 2,0 г HgS и 0,5 г CuS (2,52 мас.%; HgS + CuS в пересчете на содержание никеля). После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч, а потоке водорода 30 л/ч, до 250 с и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5. ч о После активирования загрузку охлаждают до 60°С и производят карбонилирование в области температур и при давлении окиси углерода 135 бар в течение 4 ч. Образованный тетракарбонил. никеля непрерывно удаляют из системы.

Всего образуется 253,3 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу по,никелю 88,0%о

Пример в В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля 33,0 мас.% и свежеобразованную смесь , из 2,0 г HgS и 0,5 г CuS (2,52 мас.% HgS+CuS в пересчете на содержание

515

никеля). После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке водорода 30 л/ч при давлении 10 бар до и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 чо После активирования реактор охлаждают до и производят кар- бонилирование в области температур 125°С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 ч. Образованный тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы

Всего образуется 280,4 г тетра- карбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 97,4%

ПримерЗо В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля 33,0 мас.% и свежеобразованную смесь из 3,0 г CuS (3,03 масД CuS в пересчете на содержание никеля), После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке азота 30 л/ до 450°С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 ч. После активирования реактор охлаждают до 60°С и производят карбо- нилирование в области температур 20°С и при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5ч, Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы,

Всего образовалось 238,1 г тетра- карбонила никеля, что соответствует выходу по никелю 82,7% (в пересчете на содержание никеля в исходном катализаторе).

ПримёрЭ.В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля 33,0 мас,% и свежеобразованную смесь из 2,0 г сульфида ртути и 0,5 г сульфида меди (2,52 мас.% HgS+CuS в пересчете на содержание никеля). После промывки реактора азотом повьшают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке водорода 30 л/ч до 450°С и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5 Чо После активирования реактор охлаждают до и производят карбонилирование при 60 С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8 Чо-Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы.

279

Всего образуется 267,1 г тетракар- бонила никеля, что соответствует выходу 92,8%.

Пример 10. В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием никеля 33,0 мас,% и свежеообразованную смесь из 0,07 г сульфида ртути и 0,03 г

Q сульфида меди (0,10 масо% HgS + CuS в пересчете на содержание никеля). После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке

5 30 л/ч до и поддерживают эту температуру при постоянном потоке водорода 5ч. После активирования реактор охлаждают до 60 С и производят карбонилирование в области темпе0 ратур при давле ши окиси углерода 135 бар в течение 5 ч. Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из сиетемыо

Всего образуется 221,0 г тетракар5 бонила никеля, что соответствует выходу 76, 0%.

Пример И. В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного катализатора с содержанием нике0 ля 33,0 масс,% и свежеобразованную

смесь из 3,0 г сульфида ртути и 1,0 г сульфида меди (4,04 мас,% HgS+CuS в пересчете на содержание никеля). После промывки реактора азотом повышают температуру реактора со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке водорода 30 л/ч до и поддерживают эту температуру при постоянном потоке. водорода 5 ч. После активирования

0 реактор охлаждают до 60°С и производят карбонилирование в области температур 125°С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 Чо Образующийся тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы

Всего образуется 285,6 тетракар- бошша никеля, что соответствует выходу 98,2%..

Пример 12. В реактор согласно

0 примеру 1 вводят 300 г потребляемого катализатора с 33,0 мас,% содержания никеля и свежеприготовленную смесь из 0,14 г HgS и 0,06 г CuS (0,20 мас,% Hg и CuS относительно содержания ни5

келя). После продувки реактора азотом температуру реактора повышают до 450 С со скоростью нагрева 50 С/ч в потоке водорода 30 л/ч и эту температуру поддерживают при постоянном

потоке водорода 5ч, После процесса активирования реактор охлаждают до 60°С и карбонилирование осуществляют при температуре при давлении окиси углерода 135 бар в течение 5 ч. Возникающий татракарбонил никеля даляют из системы непрерывно посредством охлаждения при наличии давления.

Образуется 244,3 г тетракарбонила икеля J что соответствует выходу проукции 84%.

Пример 13. В реакторе согласно примеру 1 осуществляют опыт согласно примеру этом мешалка не эксплуатируется.

В реактор вводят 300 г потребляемого катализатора с 33,0мае.% содержания никеля и свежеприготовленную смесь из 2 г HgS и 0,8 г CuS (2,52 мас о% HgS и CuS относительно содержания никеля) . После продувки реактора азотом температуру реактора повышают со скоростью нагрева 50°С/ч в потоке водорода 30 л/ч до и эту температуру поддерживают при постоянном потоке водорода 5 ч о После процесса активирования реактор охлаждают до и карбонилирование осуществляют при темпераутре 60°С при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8 ч.

Возникающий тетракарбонил никеля посредством применения охлаждения при наличии давления непрерывно удаляют из системы.

Образуется 259,3 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу продукции 90,1%.

Примвр14, В реакторе согласно примеру 1 при введении в действие мейалки осуществляют опыт согласно примеру 9 о Тетракарбонил никеля конденсируют только посредством охлаждения без наличия давления при сбросе со 135 до 1 бар.

В реактор вводят 300 г потребляемого катализатора с 33,0 мас„% содер жания.никеля и свежеприготовленную смесь из 2 г HgS и 0,5 г CuS (2,52 мас.% HgS и CuS относительно содержания никеля). После продувки реактора азотом температура реактора повышается со скоростью нагревания 50°С/ч в потоке-водорода 30 л/ч до и эту температуру поддерживают

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

при постоянном потоке водорода 5 ч о После процесса активирования реактор охлаждают до 60°С и карбонилирование осуществляют при при давлении окиси углерода 135 бар в течение 8ч, Возникающий таким образом тетракарбонил никеля и СО - сопутствующий газ сбрасывают со 135 д о 1 бар и возникающий тетракарбонил никеля конденсируют посредством охлаждения.

Всего образуется 241 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу продукции 83,7%.

Пример 15, В реактор по примеру 1 загружают 300 г отработанного, содержащего 64,3 мас, никеля, катализатора и смесь из 2,0 г HgS и 0,5 г CuSc Влажность массы катализатора составляет 26,5 масв% Вначале загруженную массу высущивают в токе азота при 125°С, затем восстанавливают в токе водорода при 280-320°С,

После активирования загрузку кар- бошшируют при давлении окиси углерода 10 бар в течение 18 ч. Образованный тетракарбонил никеля непрерывно удаляют из системы

Всего образуется 442,5 г тетракарбонила никеля, что соответствует выходу никеля 92,0%.

.По известному способу выход продукта составляет 80%.

Формула изобретения

Способ получения тетракарбонила никеля из отработанного пылевидного никельсодержащего катализатора, включающий обработку его при высокой температуре водородом, аммиаком или синтез-газом в реакторе с магнитной мешалкой, последующее карбонилирование при повышенных темпе ра.туре и давлении и выделение продукта в холодильнике, находящемся под давлением, о тличающий ся тем. Что, с целью повышения выхода продукта, обработку водородом, аммиаком или синтез-газом ведут при 250-450°С в присутствии свежеприготовленной смеси сульфида ртути с сульфидом меди (II) в количестве 0,2-4,0 мас,% в пересчете на содержание никеля, а карбонилирование ведут при 60-125°С и 10-135 бар.

Изобретение относится к способу получения никеля в форме тетракарбонила никеля из использованных катализаторов, получающихся в пищевой, фармацевтической, азотной отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить выход продукта. Сущность способа заключается в том, что отработанный пылевидный никельсодержащий катализатор обрабатывают водородом, аммиаком или синтез-газом при 250-450°С в реакторе с магнитной мешалкой в присутствии свежеприготовленной смеси сульфида ртути с сульфидом меди II) в количестве 0,2-4,0 мас.% в пересчете на содержание никеля с последующим карбонилированием при 60-125°С и 10-135 бар и выделением продукта в холодильнике, находящемся под давлением. Выход продукта повышается до 82,7-98,2%.