СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ Советский патент 1968 года по МПК B01J37/04 B01J23/86 

Известен еиособ ириготовления катализаторов для конверсии окиси углерода с водяным паром при температуре ниже 300°С обработкой смесей окисей, гидроокисей или карбонатов меди, цинка или алюминия и не менее одного дополнительного металла, например марганца, хрома, железа или металла II и V групп периодической системы, аммиачной водой с концентрацией NHs не менее 20% в количестве 0,5-1 л на 1 кг сухой смеси с последующим нагреванием полученной катализаторной массы, упариванием и прокаливанием.

С целью иолучения активного и стабильного катализатора, предложенный способ предусматривает смешение катализаторной массы, полученной обработкой смеси сухих компонентов аммиачной водой, с катализаторной массой, полученной растворением в хромовой кислоте основной углекислой соли меди и гидроокисей или 1карбонатов металлов, входящих в катализаторную композицию, с последующей сушкой и прокаливанием массы при температуре не выше 400°С.

Для приготовления указанных катализаторов берут окись меди или основную углекислую медь, или металлическую медь, а также окись алюминия или окись цинка в порошках дисперсностью не более 0,5 мм, обрабатывают смесь аммиачной водой, содержащей

20-25% а Ммиака, при непрерывном перемешивании и подогреве до 60-80°С до более полного растворения меди в аммиачной воде. Таким образом получают суспензию окиси

алюминия или цинка в медноаммиачном растворе.

В отдельном сосуде .растворяют хромовый ангидрид в воде в соотношении на 1 кг хромового ангидрида 1 л воды. В полученной

при этом хромовой кислоте растворяют основную углекислую медь в пропорции на 1 кг хромового ангидрида 1-2 кг основной углекислой меди. В образовавшийся раствор хромомедной соли добавляют один или несколько окислов марганца (валентность Мп не должна превышать 4), железа, а также не менее одного окисла металлов II - V -групп периодической системы элементов.

Суспензию окиси .алюминия (или цинка) в

медноаммиачном растворе и хро.момедную массу смешивают различными способами: либо сливают одну в другую, тщательно перемешивают, после чего сушат и прокаливают при температуре не выше 400°С, затем дробят до

необходимой фракции и мелко раздробленный порошок формуют в таблетки на таблеточных прессах; либо одну из составляющих, например суспензию окиси алюминия в медноаммиачном растворе, сущат и прокаливают до пают в хромомедную массу, тщательно перемешивают, окончательно сушат и прокаливают до температуры не выше 400°С, затем дробят и формуют; либо частично один или оба состава сушат до содержания влаги не ниже 30% при температуре не выше 400°С, тш,ательно перемешивают, прокаливают до исчезновения запаха аммиака, дробят и формуют на таблеточных прессах. Предпочтительное количество окиси меди в катализаторе 30-70 вес. % (ко всей катализаторной массе), а хрома 25-5%. Таким образом, в катализатор вводят окись меди, окись хрома, окись алюминия с дополнительными добавками в отношении от 30 : 5 : 65 до 70 : 25 : 5. Сырье, применяемое для составления композиции катализатора, должно отвечать классификации не ниже чем «чистый. Концентрация аммиачной воды должна быть выс01кой во избежание излишней затраты тепла на сушку медноаммиачного раствора или готовой катализаторной массы. Прокаленную массу формуют в виде гранул или таблеток. После восстановления в реакционном аппарате на месте потребления при температуре, не превышающей 250°С, .масса становится активной. Восстанавливают газом, содержащим водород и окись углерода и свободным от сернистых или хлорных соединеНИИ, а также от кислорода. Описанный метод позволяет использовать в качестве сырья более дешевые окиси, гидроо,киси и карбонаты металлов, входящих в состав катализаторов, избежать операций совместного осаждения, фильтрации и отмывки осадка, не связан с потреблением больших количеств очишенной воды и очисткой отходящих вод. Все это позволяет рез,ко улучшить технологичность и Э1кономичность процесса приготовления низкотемпературного катализатора конверсии окиси углерода. Пример. В 2 л воды растворяют 655 г хромового ангидрида, после образования хромовой кислоты растворяют в ней 790 г основной углекислой меди, получая раствор хромомедной соли. В другой сосуд загружают 3 кг 925 г основной углекислой .меди, 115 г измельченной до размера гранул не более 0,5 ш окиси алюминия II заливают 3,5 л аммиачной воды с уд. в. 0,906 кг1смз. Тщательно перемещивают в течение 1 час, получают суспензию окиси алюминия в растворе аммиаката меди. Затем в эту суспензию сливают приготовленный раствор хромомедной соли. Обе жидкости интенсивно перемешивают и подогревают до температуры 90-100° в течение 1 час, после чего высушивают и прокаливают при 350°С до исчезновения запаха аммиака. Прокаленную массу раздробляют до порошка с диаметр01М гранул 0,8-1,5 мм, спрессовывают на таблеточном прессе, получая таблетки диаметром 5 мм и высотой 5 мм. Для испытания часть таблеток измельчают до размера зерна 1,2-1,6 .,LM и загружают 4 г в лабораторный реактор по испытанию активности катализаторов конверсии окиси углерода. Насыпной вес образца 1,26 ZJCM-; прочность на раздавливание 200 кг/см-2. Испытание проводят при объемной скорости 2000 чac 1,7, газом, содержащим (в %): СО 25,8; СОг 1,7; NS 15,0; СП4 0,5; Нз 57,0 (восстановление проводят этим же газом при температуре 200°С). Соотношение пар - газ поддерживают равным 1. При температуре (в °С) 180, 200 и 220 процент остаточного СО составляет соответственно 2,2; 0,8 и 0,6, а степень конверсии 91,5; 96,6 и 98,0. Предмет изобретения Способ приготовления катализаторов для конверсии окиси углерода с водяным паром при температуре ниже 300°С путем обработки смеси о.кисей, гидроокисей или карбонатов меди, цинка или алюминия с добавкой марганца, хрома, железа и металла II и V групп периодической системы или их смесей аммиачной водой с концентрацией КНз не менее 20% в количестве 0,5-1 л на 1 кг сухой смеси, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с высокой активностью и стабильностью, полученную катализаторную массу смешивают с катализаторной массой, полученной растворением в хромовой кислоте основной углекислой меди и гидроокисей или карбонатов названных выше металлов с последующей сушкой и прокаливанием катализаторной массы при температуре не выше 400°С.