Катализатор для очистки углеводородныхгАзОВ OT пРиМЕСЕй АцЕТилЕНОВыХСОЕдиНЕНий Советский патент 1981 года по МПК B01J23/78 B01J21/04 C10K1/34 

при температуре 100-500° С и объемной скорости подачи смесей 100-2500 ч-. Содержание ацетилена в газах после очистки составляет менее 1-10 об. %.

Однако, наряду с указаннььм, известный катализатор на основе медной шпинели алюминия имеет недостатки.

Обладает сравнительно низкой каталитической активностью. В результате этого он не обеспечивает все возрастающие требования к степени очистки, например, мопом&рных соединений (до 10 -10 - об. %).

Имеет относительно низкую стабильность и незначительную ВлМкость, т. е. количество заполимёризованного ацетилена составляет 25-130 объемов на 1 объем катализатора, что соответствует примерно 2-3 ч эффективной очистки при максимальной нагрузке 2500 ч и содержании ацетилена в исходном газе 0,4-0,5 об. %, далее катализатор подлежит регенерации.

С целью повышения активности и стабильности катализатора предложен катализатор для очистки углеводородных газов от примесей ацетиленовых соединений на основа медной шпинели алюминия и содержащий дополнительно магниевую шпинель алюминия и альфа-окись алюминия при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Магниевая Шпинель

алюминия5-15

Альфа-окись алюминия15-30

Медная шпинель

алюминияОстальное

Катализатор согласно изобретению обладает повышенной активностью, стабильностью и емкостью по сравиению с известным. Так, предлагаемый катализатор обеспечивает проведение очистки до содержаиия ацетиленовых соединений (1-2) , и лозволяет довести количество заполимёризованного ацетилена до 75 объемов на 1 объем катализатора.

Исходными реагентами для приготовления катализатора являются черенковая или шариковая активная f марки «А-1 и нит.раты .меди Сц(ЫОз)2 ЗНгО и магния Mg(N03)2 6ШО квалификации «чда. Приготовление катализатора проводят цутем нанесения из раствора иа частицы у AlgOa необходимого количества нитратов меди и магния, термического разложеиия оолей до о.кислов и последующего прокаливания окисной системы с целью образования щпинелей и MgAl2O4, а также превращения избытка в неактивную а-А12Оз при температуре 900-1000° С в течение 4-6 ч.

Фазовый состав образцов катализатора идентифицируют и количественно определяют методом рентгеноструктурного анализа на установке ДРОН-1с пропорциональным счетчиком и амплитудной дискриминацией импульсов (изучение СиКа с Ni-фильтром). Расчет удельной поверхности образцов проводят методом -БЭТ.

Приготовленный катализатор испытывают в процессах очистки этилена от примеси ацетилена и дивинила от примеси вииилацетилена. Очистку проводят при температуре .в слое катализатора 100- 300° С и объемной скорости пролускания смесей 1000-10000 ч-. Анализ смесей на содержание ацетиленовых углеводородов проводят хроматографическим и аргентометрическим методами ic чувствительностью 1 об. % и 2 10- вес. % соответственно.

Пример 1. 102 г (200 см) черенковой активной f-AlzO марки «А-1 фракционного состава мм с удельной поверхностью 17(2 и гористостью 71%, предварительно высушенной при температуре 500° С в течение 6 ч, пропитывают до полного насыщения в избытке нагретого до температуры 50° С водного раст-вора смеси нитратов меди и магния, содержащего в 1 л 1570 г Си(ЫОз)2 и 256,4 г Mg(NO3)2 6Н2О. Отделяют раствор и влажные частицы у-АЬОз, пропитанные смесью солей меди и магния, сушат при температуре в течение 12 ч. Затем нитраты термически разлагают до соответствующих окислов путем нагревания пропитанных солями сухих частиц до температуры 500° С со скоростью 50° С в 1 ч. После прекращения выделения двуокиси азота образующуюся окисную систему СиО-MgO - , в которой окислы СиО и MgO равномерно диспергированы по всему объему частиц АЬОз, в течение 5 ч нагревают до температуры ГООО°С и выдерживают при ней 4 ч для протекания твердофазных реакций между окислами с образованием шпинелей СцА12О4 и MgAl2O4 и фазового превращения избытка активной в иеактивную . Получено 157,4 г катализатора фазового состава СцА12О4 - MgAl2O4 - сс-АЬОз. Приготовленный катализатор представляет собой высокодиспергированную и гомогенизированную твердофазную систему и содержит, вес. %: 64,8 CuAl2O4; 10,3 MgAl2O4 и 24,9 а-АЬОз. Удельная поверхность катализатора 29,3 , пористость 50,4%, насыпной удельный вес il,l г/см.

25 см катализатора помещают в кварцевую трубку с внутренним диаметром 20 мм, снабженную электрообогревом, и при температуре 150°С со скоростью 5000 в течение 3 ч пропускают 375 л дивинила, содержащего 0,45 вес. % винилацетилена. Собрано 373,3 л дивинила, содержание примеси винилацетилена в котором не Об|На ружено. Потери д-ивииила практически отсутствуют. На катализаторе заполимеризовалось 1,69 л винилацетилена, что составляют 67,7 объемов на 1 объем катализатора. После регенерации катали