Способ приготовления носителя для катализаторов,например,конверсии углеводородов Советский патент 1984 года по МПК B01J35/00 B01J21/04 

ел ю ю

-:у- - .X

Изобретение относится к области производства катализаторов.

Известен способ приготовления носителя для катализатора конверсии углеводородов на основе глинозема путем смешения его с добавками с последующим формованием шихты и прокаливанием. Однако этот носитель имеет низкую термостойкость (выдерживает не более 20 теплосмен) и быстро разрушается в процессе, где периодически чередуются циклы нагрева и охлаждения.

С целью получения носителя, обладающего повьшенной термостойкостью, .предлагают в состав шихты вводить металлическое волокно, например никелевые нити, в количестве 8-15 мас.%

По предлагаемому способу преимущественно используют никелевые нити, длина которых в 50-100 раз превышает диаметр.

Металлические волокна равномерно распределяются в массе носителя, но ориентация их в пространстве беспорядочна. Эти волокна создают каркас, значительно увеличивающий термостойкость гранул.

Металлические волокна увеличивают теплопроводность, что уменьшает деформирующие и оазрушающие усилия, воникающие между поверхностным и внутренним слоями гранулы, имеющими различную те тературу.

Металлические волокна препятствую распространению сквозных трещин в те

гранулы, и,в случае образования (сквозной трещины, волокна, пересекающие трещину, удерживают на месте возникающие части гранулы и не позволяют перемещаться зтим частицам в зазоры между гранулами в слое катализатора.

По предлагаемому способу получают носитель, термостойкость которого примерно в 10-15 раз больше термостойкости носителя, приготовленного по известному способу. При испытании термостойкости гранулы катализатора на предлагаемом носителе не разрушаются после 100 резких теплосмен (20-1200-20°С).

Предлагаемый способ приготовления термостойкого носителя заключается в том, что например ,в 2-образном смесителе смешивают обычные компоненты шихты, но с добавкой 8-15 мас.% металлического волокна, например

в виде резаной проволоки диаметром 0,1-0,15 мм и длиной 2-15 мм. Из перемешанной шихты обычным способом, например сухим таблетированием на формовочной пресс-машине, готовят гранулы заданной формы и размера и далее гранулы упрочняют тем же методом, который используют при изготовлении носителя без добавки металлического волокна, например гидравлическим твердением, обжигом и т.д.

Пример 1. В лабораторном Z-образном смесителе в течение 30 мин перемешивают шикту следующего состава, г(%):

Гидрат окиси алюминия 1650 (94,85 Двуокись титана 10 (0,57) Никелевая резаная проволока диаметром Oj1 мм, длиной 5-15 мм15 (2,85)

Графит (порошок) 30 (1,73) Из перемешанной шихты под давлением 2 т формуют гранулы в виде коле Рашига наружного диаметра и высоты по 19 мм с отверстием диаметром 99 мм. После сушки в течение 5 ч при 120°С гранулы прокаливают 6 ч при 1300°С.

Гранулы готового носителя с размерами ( Н 16x7x16 мм имеют прочность на сжатие 600-650 кг/ и не разрушаются в течение 100 резких теплосмен (20-1200-20 С).

Состав готового (после прокаливания) носителя, мас.%:

94 Ti021

Ni-волокно 5

П р и м е р 2. По примеру 1, но в шаровой мельнице в течение 30 мин перемешивают шихту следующего состава, г (%):

Гидрат окиси

алюминия 1820 (75,7) Окись магния 400 (16,6) Двуокись

титана15 (0,6)

Никелевая резаная проволока диаметром 0,12 мм, длиной 5-15 мм 120 (5,2) Графит (порошок)45 (1,9) Таблетирование гранул, сушку и прокаливание выполняют по примеру 1 при температуре прокаливания гранул 1400°С.

Готовые гранулы носителя имеют размеры 0х х Н 16,6 х 7,2х X 16,4 мм и обладают прочностью на сжатие 580-620 кг/см.

Состав носителя, мас.%:

69,0

MgO23,2

,9

Ni-волокно 6,9

Испытание на термостойкость пок зьгаает, что все гранулы вьщерживают 100 теплосмен без разрушения, хотя поверхность покрывается сетко трещин.

Пример 3. В Z-образном сме сителе 30 мин перемешивают шихту следующего состава, г (%);

Гидрат окиси

алюминия 896 (60,8)

Двуокись циркония424 (29,8)

Двуокись титана 18 (1., 2)

Никелевая резаная проволока

диаметром 0,15 мм,

длиной 5-15 мм 93 (6,3)

Графит

(порошок) 40 (2,7)

Таблетирование, сушку и прокаливание ведут по примеру 1. Готовые таблетки имеют размеры х х X Н 18 X 17,9 мм и прочность на сжатие STo-dOO кг/см

Состав готового носителя, мас.Х:

,52

,2

,6

Ni-волокно 8,2

Для определения возможного укоса мелких частиц и пыли при резком охлаж дении сильной струей азота (этот унос составляет 0,05-0,1%) во всех примерах гранулы взвешивают до испытания на термостойкость и после.

На носителях готовят образцы кйГА лизатора путем пропитывания раствором азотнокислых солей никеля и атаоминия.

Катализатор на предлагаемом носителе обладает такой же активностью, как и катализатор на известном носителе.