Катализатор для синтеза метанола и конверсии окиси углерода Советский патент 1980 года по МПК B01J23/86 C07C31/04 

1

Изобретение относится к области .приготовления катализаторов.

Известен катализатор для синтеза метанола и конверсии окиси углерода, содержащий окиси меди, цинка, хрома и графит 1, обладающий невысокой стабильностью.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является катализатор для синтеза метанола и конверсии:окиси углерода, содержа1аий окиси цинка, меди, хрома,графит и, модификатор. В качестве модификаторов используют окислы молибдена, вольфрама, ванадия 2.

Недостатком известного способа является низкая активность катализатора.

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Поставленная цель достигается получение описываемым составом катализатора для синтеза метанола и конверсии О1ШСИ углерода, содержащего окиси цинка, меди, хрома, графит и модификатор - скелетную металлическую медь при следующем содержании компонентов, вес.%:

29-34

Окись цинка 14-16 Окись хрома 5-45 Окись меди Скелетная мель10-50

Остальное. Графит

Отличительным признаком изобретения является использование в качестве модификатора скелетной меди в указанном соотношении с дру10гими компонентами.

Изобретение позволяет повысить выход метано.па в 1,5-6 раз и обеспечить равновесное содержание окиси углерода в конвертированном газе 15 уже при 220с,

П р и м е р 1. В реакторе-смесиТ15ле готовят суспензию 230 г окиси цинка в дйстилированной воде. Полученную суспензию перемешивают мешал20кой в течение 0,5 ч., затем отстаивают 3 ч и .перемешивают еще 1 ч. Скорость вращения мешалки в смесителе 100 об/мин. В другом реакторе готовят хромовокислый раствор

25 98,5 г хромового ангидрида в воде.

К приготовленному хромовокислому раствору при постоянном перемешивании добавляют небольшими порциями юуОг основногокарбоната 30меди, Смесь перемешивают в течение

4 ч при , смесь вводят в суспензию окиси цинка и тщательно перемешивают н течение 4ч. Смешение сопровождается разогревом и загустеванием контактной массы-. Полученную массу высушивают на воздухе 12 ч, а затем в сушильном шкафу при 100ISO C в течение 8 ч. После сушки катализаторную массу, подвергают прокгшке при в течение 8 ч.

Скелетную медь готовят воздействием 40%-ного раствора КОН на мелкоизмельченный сплав состава АК - 50% и Си - 50% при в течение 2 ч до прекращения выделения водорода. Затем сплав проквлвают дистиллированной водой и 274 г полученной массы смешивают с прокаленной меднохромбвой смесью. После сушки при 110-120с катализаторную смесь смешивают с 20г графита и таблетируют под давлением 6000 кг/см в таблетки 6 х 4 мм. Готовый катализатор подвергают прокалке При 260с в течение 8ч. Полученный катализатор содержит 35% CO.Q, 20% Ctj, 29% Zno, 14% и 2% графита.

.Прим е р 2. По примеру 1, используя 230 г ZhO, 460 г-малахита 400 г скелетной меди, 98,5 г хромового ангидрида и 20 г графита, получают катализатор, содержащий 15% СиО, 40% Си, 29% : О, 14% 0 И 2% графита.

ri р и м е р 3, По примеру 1, используя 290 г .-ZnO, 1380 г малахита 100 г скелё.тной меди, 98,1 г хромового анг идрида и 20 г графита, получают катализатор, содержащий 45% СиО, 10% С.и, 29% zno, 14% и 2% графита, .

П р и мер 4, По примеру 1, используя 290 Г2.П.О, 153 г малахита 500 г скелетн1Эй меди, 98,1 г хромового ангидрида и 20 г графита, получают катализатор, содержащий 5% СцО, 50% CU, 29% яО, 14% и 2% графита.

Пример 5. По примеру 1, используя 340 г ZnO, 153 г малахита, 500 г скелетной меди, 112 г хромового ангидрида и 20 г графита,получают катализатор, содержащий 5% 2 CLIO, 50% Си, 34% Zno,

,Cr,O.g И

2% графита.

Пример 6. Готовят известный катализатор по методике примера 1, используя 290 г Zno, 1676% основного карбоната меди, 0,5% окислов вольфрама, молибдена и ванадия, 98,5 г хромового ангидрида и 2% графита.

Полученный катализатор содержит 55% Cue, 0,5% окислов.вольфрама,мо5 либдена и ванадия, 29% ZnO, . 14% CiTjO и 2% графита.

Пример 7. Синтез метанола на полученных образцах катализатора осуществляли при давлении 250 атм с. использованием смеси водорода и окиси углерода,взятых в соотношении tri. 4 в присутствии 5со 10% углекислоты в газе и объемной скорости 40000 ч .

Данные результатов испытаний приведены в таблице.

Прим-ер 8. В реакции конверсии окиси углерода с водяным паром катализатор, полученный по примеру 1, при объемной скорости

2000 ч- , соотношении пар:газ --1, снижает содержание окиси углерода в газе с 18,8% до остаточного при

температуре, С;

г 180 200 220 0,4 .0,2 0,1 Как видно из приведенных данных уже при предложенный катализатор практически обеспечивает равновесное содержание окиси углерода в конвертированном газе, которое для указанных условий составляет 0,107 об.,%, тогда как катализатор, полученный по прототипу, приуказанных температурах, не активирует 5 реакцию конверсии окиси углерода.

Формула изобретения

Катализатор для синтеза кютанола и конверсии окиси углерода,, содержащий окиси цинка, меди, |щома, графит и модификатор, о т л ичающийся тем, что .с целью повышения активности, катализатор содержит в качестве модификатора хгкелетную металлическую медь . при следующем содержании компонентов, вес,%:

Окись цинка

29-34 Окись хрома 14-16 Окись меди 5-45 Скелетная медь 10-50 гра;фит Остальное

J. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ 2122952, кл. 12 g- 11/54, 1971,

2,Авторсжое свидетельство СССР Q 215505, кл. В 01 I 37/04, 1967

(прототип).