Способ получения окисного никель- хромового катализатора для глубокого окисления органических веществ и окиси углерода Советский патент 1980 года по МПК B01J37/00 B01J23/86 C07B3/00 

и окиси углерода из смеси соединений н келя и хрома путем осаждения аммиаком при постоянном рН среды гидроокисей из растворов нитратов никеля и хрома с по следующей фильтрацией, промывкой осадка, сушкой и прокаливанием при 4ОО-800°С .Способ исключает стадию восстановле ния водородом З. Однако этот способ окис- ного никель-хромового катализатора также является многостадийным. На стадиях фильтрации и промывки осадка образуются сточные воды, загрязненные вредными соединениями никеля и хрома. Катализатор, полученный этим способом, обладает недостаточной активностью. Так, каталитическая активность известного окисного никель-хромо вого катализатора, вьфаженная через константу скорости реакции глубокого окисления метанола при 250 С, составляет 2О,6 сек . Цель изобретения - упрощение технологии получения окксного никель хромового катализатора, рациональное использование отходов химических производств и получение катализатора с повьпиенной активностью. Поставленная цель достигается тем, что, окисный никель-хромовый катализатор для глубокого окисления органическкх веществ и окиси углерода получают из смеси соединений, никеля и хрома, JB качестве которой используют отработанный в процессе гидоирования бензола или анилица промышленный никель-хромо вый катализатор, который обрабатывают раствором азотной кислоты в количестве 4-12% от веса катализатора в расчете на 1ОО%-ную азотную кислоту в течение 0,5-2 ч с последующей фильтрацией сутикой и прокаливанием при 400-800 С Использование отработанного в про цессе гидрирования бензола или анилина промышленного никель-хромового катализатора в качестве смеси соединений Никеля и хрома позволяет не только упростить технологию получения окисного никель-хромового катализатора за счет исключения стадий приготовления растворов нитратов никеля и хрома, осаждения гидроокисей аммиаком, промывки осадка, но и значительно снизить стоимость катализатора. Катализатор, полученный предложенным способом обладает повышенной активностью по сравнению с катализатс юм, полученным известным способом. Так, каталитическая актиЕзлость катализатора, полученного предложенным способом, выраженная через константу Скорости реакции глубокого окисления метанола при 250 С, составляет 27,8-28,8 сек . Отработанный в процессе гидрирования бензола или анилина промышленный никель-хромовый катаг1изато(.- представляет собой цилиндрики диаметром 3-4 мм и длиной 4-5 мм темно-зеленого и темно-серого цвета. Состав отработанного катализатора следующий Bec.%:Ni20-25, N-iO 25-28... CrjO,26-29, NiS 1-4, влага 8-20, неопределяемые вещества до 8, Каталитическую активность окисных никель-хромовых катализаторов определяют на проточно-лиркуляционной установке при кратности циркуляции, равной 60, и оценивают по константе скорости реакции глубокого окисления метанола при ,-, ГТ-. . О /, JoO С. Пример 1, К 100 г отработанного в процессе гидрирования бензола промышленного никель-хромового катализатора состава, вес.%: Mi 22,3, Ni026,l, Сг,,Оз26,8,Н15 1,7, влага 18, осталь д нее - неопределяемые ве.щества прибавляют 80 мл раствора азотной кислоты, содержащей 8 г 100%-ной HNOj и массу выдерживают при комнатной температуре Б течение 45 мин. Затем избыток раствора отделяют от твердой фазы фильтрованием и используют его с добавкой соот- ветствую.щего количества концентрирован- ной азотной кислоты для обработки последутащих порций отработанного катализатора. Твердую фазу сушат при 80-120°С и прокаливают при 600 С в 3 ч. Получают ОКИС.НЫЙ никель-хромовый катализатор состава, вес.%: NiO ,2,СГ2С7 32,4, остальное неопределяемые вещества. Константа скорости реакции глубокого окисления метанола при 25О- С равна 28,8 Пример 2, К 1ОО г отработанного в процессе гидрирования анилина промьпнленного никель-хромового ката- лизатс эа состава, вес.%: N-i 23,4, Ж027,6,СГ20з 29,0,Мл5 3,3, влага 11,5, остальное неопределяемые вещества прибавляют 80 мл раствора азотной кислоты,. содержащей 8 г 100%-ной И NO к массу выдерживают при комнатной температуре в течение 45 мин. Последующие операции, как в примере 1. Получают (Жйсный никель-хромовый катализатор состава, вес,%: NiO 59,3,Сг2О5 31,8, остальное неопределяемые. Константа скорости реашхий глубокого окисления метанола при 250с, равна 27,8 сек Пример 3. Получают oкиcньa никель-хромовый катализатор из нитратов никеля и хрома согласно прототипу, сушку и прокаливание которого проводят, как в примере 1, то есть сушат при 80-12О с и прокаливают прибОО С и течение 3 ч. ПЬлучают окисный никель кромовый катализатор состава, вес,%: NiO57,8,Cr2O3 32,0, остальное неопреПродолжительностьобработки отработанного катализатора раствором азотной кислоть, ч.

0.5

0,75

1,0

1,5

2.0

П р и м е р 5, Получают окисный никель-хромовый катализатор согласно примеру 1. исключая обработку отработанного промышленного никель-хромово- .го катализатора раствором азотной кислоты и стадию фильтрации. Константа скорости реакции глубокого окисления метанола при 250 С равна 14.4 сек .

Как видно из примеров 4 и 5. только обработка отработанного промышленного никель-хромового катализатора раствором азотной кислоты в количеств 4-12% от веса катализатора в расчете на lOO%-HyioHNOjB течение 0,5-2 ч позволяет увеличить константу скорости реакции глубокого окисления метанола при в 1,02-1,4 раза по сравнению с константой скорости той же реакции в присутствии катализатсра. полученного известным способом, которая равна 20,6 (пример 3).

Использование предлагаемого способа получения окисного никель-хромовр- го катализатора позволяет упростить технологию его получения, рационально утилизировать отработанный в процессе гидрирования бензола или анилина никель-хромовый катализатор, снизить стоимость 1 т получаемого катализатора на ЗОО руб. 73

Форму11 а изобретения

Способ получения окисного никельхромового катализатора для глубокого окисления органических веществ и углерода из смеси соединений никеля и хрома, включающий фильтрацию, сушку и прокаливание при температуре 400-8ОО°С отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии получения катализатора, рационального использования отходов химических производств и получения катализатора с повышенной активностью, в качестве смеси соединений никеля и хрома используют отработанный в процессе гидрирования бензола или анилина промышленный никель-хромовьй катализатор, котсрый предварительно обрабатывают раствором азотной кислоты в количестве 4-12% от веса катализатора в расчете на 1ОО%-ную азотную кислоту в течение 0.5-2 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 48-22591. РЖХ 8И621П, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 422439, кл. В О1 J 37/О4, 1972. 04 яеляемые. Константа скорости реакции глубокого окисления метанола при 250°С )авна 20,6 сек . П р и м е р 4. Получают окисные никель-хромовые катализаторы согласно примеру 1. Условия обработки отработанного промышленного никель-хромового катализатора раствором азотной кислоты различньи Значения констант скорости реакции глубокого окисления, метанола 250 С (сек ) сведены в таблвде.

7732004Q

3. Рубинштейн A. М. и др. Изучениерюв и каталитических реакций. Иовоструктур и текстуры смешанных окислов.сиби зск, Сибирское отделение ЛН СССР,

Сб. Методы исследования катализато-1965, т. 2, с. С 315-326 (прототип).