Способ получения катализаторов для глубокого окисления углеводородов Советский патент 1980 года по МПК B01J23/76 B01J37/03 

активность получаемых катализаторов невелика, так, скорость окисления 1% СН4 при 500°С в присутствии катализатора, полученного извест10- см ным путем, составляет 0,66 х . катализатора Цель изобретения - получение катализатора с , повышенной активностью для глубокого окисления углеводородов. Для достижения поставленной цели предложен настоящий способ получения катализатора для глубокого окисления углеводородов осаждением акт тного компонента в виде окислов переходных металлов Со, Си и Ni при постоянном рН 7-8 и температуре 70-7 5° С на носитель, представляющий собой бинарную систему, МдО - AljOj или ZrOj - AljOa или SiOj AljOs, предварительно прокаленный при температуре 400-700° С в токе воздуха. Отличительными признаками настоящего решения являются использование носителя, представляющего собой бинарную систему, МдО - AljOs или ZrO2 - AljOa или SiOj - AljOs, предварительно прокаленную при темпаратзфе 400-700° С в токе воздуха, и нанесение активного компонента в виде окислов переходных металлов Со, Си и Ni при постоянном рН 7-8 и температуре 70-75° С. Настоящий способ позволяет получить катали затор с повышенной активностью, по сравнению с катализатором, полученным известным способом, так, скорость окисления 1% СН при 500 в присутствии катализатора, согласно изобретению, составляет 1,20 х - сек- г катализатора Настоящий способ приготовления позволяет получать активные катализаторы и варьировать содержание активного компонента в широких пределах (см. табл.). Пример 1. В реактор, снабженный элек рообогревом и мешалкой, заливают 1400 мл HI О,засыпают 70 г носителя, имеющего состав 10 мол. % МдО - 90 мол.% AljOs и прокаленного при 700°С, нагревают до 70°С, затем приливают 600 мл Со(МОз)2 с концентращ1ей СоО 50 г/л при рН 7, рН поддерживают постоянным одновременным приливанием водного раствора аммиака (1:1). Осажде1ше проводят 30 мин, затем суспензия стареет 30 мин при рН 7 и температуре 70° С, после чего суспензию фильтруют, промывают 6 л Hj О, формуют, сушат на воздухе сутки, 12 ч в сушильном шкафу при 110° С и прокаливают в токе воздуха при 500°С в течение 4 ч. Получают катализатор состава 24 вес.% Соз О4 76 вес.% носителя.. П р и м е- р 2. Аналогичен гфимеру 1. Отличие .состоит в том, что в качестве носи теля используют систему состава 50 мол.% МоО - 50 мол. % AljOs. Получают катализаор состава 24 вес.% Соз04 - 76 вес.% носитея. Примерз. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что в качестве осаителя используют раствор NaOH (10%-ный). олучают катализатор состава 25,2 вес.% оз04 - 74,8 вес.% носителя. П р и м е р 4. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что в качестве осаителяиспользуют раствор МэаСОз (10%-ный). олучают катализатор состава 25 вес.% Соз04 5 вес.% носителя . П р и м е р 5. Аналогичен примеру 2. ОтлИше состоит втом, что осаждение активного компонента на носитель проводят при рН В. Получают катализатор состава 28,3 вес.% Соз04 - 71,7% носителя. П р и м е р 6. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что осаждение активного компонента на носитель проводят при температуре 7 5° С. Получают катализатор состава 24 вес.% Соз04 - 76% носителя. Пример 7.Аналогичен примеру. 1. Отличие состоит В том, что в качестве носителя используют систему состава 90 мол.% МдО - 10 мол.% AljOa. Получают катализатор состава 23,5 вес.% Соз04 - 76,5 вес.% носителя. П р и м е р 8. Аналогичен примеру 1. Отлитое состоит в том, что в качестве носителя используют систему состава 10 мол. % ZrOi - 90 мол.% AljOa, прокаленную при 400° С. катализатор состава 27 вес.% Соз04 - 73 вес.% носителя. П р и м е р 9. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему 50 мол. % ZrOj - 50 мол % АЬОз, прокаленную при 580°С. Получают катализатор состава 24,8 вес.% С0з04 75,2 вес.% носителя. Пример 10. Аналогачен примеру Г. Отлитае состоит в том, что в качестве носителя используют систему 90 мол.% Zr02 10 мол. % А1аОз, прокаленную при 400° С. Получают катализатор состава 21,5 вес.% Соз04 - 78,5 вес.% носителя. Пример И. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему 10 мол. % Si02 - 90 мол. % А12 Оз. Получают катализатор. состава 24,8 вес.% Соз04 - 75,2 вес.% носителя. Пример 12. Аналогачен примеру 1. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему 50 мол. % SiO2 50 мол. % А120з. Получают катализатор состава 24,6 вес.% Соз04 -.75,4 вес.% носителя. Пример 13. Аналогичен примеру 1. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему 90 мол. % Si02 - 10 мол.% А12Оз. Получают катализатор состава 27,1 вес.% СозО - 72,9 вес.% носителя. П р и м е р 14. В реактор, снабженный электрообогревом и мешалкой, заливают 1400 мл На О, засыпают 70 г предварительно размолотого и прокаленного при 700°С носителя состава 10 мол. % МдО - 90 мод.% AljOj и смесь нагревают до 70°С. Затем, при рН 7, приливают 600 мл Си (МОз) 2 с концентрацией СиО 50 г/л (рН поддерживают постоянным одновременным приливанием раствора ам-ю миака (1:1) ). Осаждение проводят в течение 30 мин, затем суспензия стареет при указанщ 1х условиях 30 мин, после чего ее фильтруют, промьшают 6 л HjO, формуют, сушат на воздухе сутки, 12 ч в сушильном шкафу при 110°Сis и прокаливают в токе воздуха 4 ч при 500°С. Получают катализатор состава 24,9 вес.% СиО 75,1 вес.% носителя. Пример 15. Аналогичен примеру 14. Отличие состоит в том, что в качестве носи- 20

теля используют систему 50 мол. % МдО 50 мол. % AljOa. Получают катализатор состава 21,9 вес.% СиО - 78Л вес.% носителя.

Пример 16. Аналогичен примеру 15.

Отличие состоит в том, что в качестве рсадителя используют раствор NaOH (10%.ный). Получают катализатор состава 29,7 вес.% СиО 70,3 вес.% носителя.

Пример 17. Аналогичен примеру 15.

Отличие состоит в том, что осаждение активного компонента проводят при рН 8. Полу789155

при рН 7, которое поддерживают постоянным приливанием водного раствора аммиака (1:1). Осаждение проводят 30 мин, затем суспензия стареет 30 мин при тех же условиях, после

чего ее фильтруют, промьшают б л HjO, формуют, сушат на воздухе сутки, 12 ч в сушильном шкафу при 110°С и прокаливают в токе воздуха при 500° С 4 ч. Получают катализатор состава 26,8 вес.% NiO - 73,2 вес.% носителя.

В таблице приведены результаты испытаний катализаторов, полученных согласно примерам 1-20 в реакциях окисления метата и бутана. 6 чают катализатор состава 30,3 вес.% СиО 69,7 вес.% носителя. Пример 18. Аналогичен примеру 14. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему ,90 мол. % ZrO - 10 мол.% AljOa. Получают катализатор состава 24,1 вес.% СиО - 75,9 вес.% носителя. П р и м е р 19. Аналогичен примеру 14. Отличие состоит в том, что в качестве носителя используют систему 10 мол. % SiO2 90 мол. % Ala Оз. Получают катализатор состава 31 вес.% СиО - 69 вес.% носителя. П р и м е р 20. В реактор, снабженный злектрообогревом и мешалкой, заливают 1400 мл. HjO, засьшают 70 г носителя состава 50 мол. % МдО - 50 мол. % AljOa, предварительно прокаленного при 700°С и затем размолотого. Суспензию нагревают до 75С. После достижения этой температуры пригашают 600 мл Ы1(МОз)2 с концентрацией 50 г/л NiO