×
20.01.2013
216.012.1bb5

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА МЕТАНИРОВАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002472587
Дата охранного документа
20.01.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов на основе никеля, стабилизированного активным оксидом алюминия, и может быть использовано в химической промышленности для тонкой очистки водородсодержащих газов от оксидов углерода методом каталитического гидрирования до метана. Способ получения включает одно-, или двух-, или трех-, или четырехкратную пропитку носителя в растворе нитрата никеля с концентрацией 200 г/л на основе активной окиси алюминия в форме шаров диаметром 2-5 мм, предварительно носитель прокаливают при температуре 700°С. После пропитки осуществляют последующую сушку при температуре 100-120°С и прокаливание при температуре 450-500°С пропитанного носителя. Затем проводят пропитку аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака - 100-120 г/л, СО - 90-100 г/л, сушат при температуре 100-120°С и прокаливают при температуре 450-500°С. Готовый катализатор содержит 15-30% оксида никеля. Технический результат - катализатор обладает повышенной активностью, термостабильностью и механической прочностью. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов на основе никеля, стабилизированного активным оксидом алюминия, и может быть использовано в химической промышленности для тонкой очистки водородсодержащих газов от оксидов углерода методом каталитического гидрирования до метана.

В настоящее время известен способ приготовления катализатора для очистки водородсодержащих газов от окиси и двуокиси углерода путем осаждения активного компонента из раствора его соединения [Авторское свидетельство №237115 B01J 37/03, 23/74, 1969 г.].

Данная технология совместного осаждения многостадийна, а катализатор обладает недостаточной прочностью. Недостатком данного способа является наличие стадии фильтрации, промывки до полного отсутствия нитратов, что приводит к появлению стоков и недостаточной воспроизводимости результатов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ приготовления никелевых катализаторов путем пропитки носителя раствором, содержащим соединения никеля в виде аммиаката никеля или аммиачно-карбонатного комплекса никеля, с последующей термической обработкой, размолом, уплотнением и таблетированием [Авторское свидетельство №272283 B01J, 23/755, 1970 г.]. К недостаткам данного способа относится необходимость формования гранул таблетированием. В процессе таблетирования в результате создаваемого давления происходит переуплотнение таблетируемого материала, и в получаемой таблетке катализатора формируется неблагоприятная пористая структура, характеризующаяся низким значением общей пористости и значительным преобладанием микропор, что приводит к снижению активности катализатора. Кроме того, катализатор, полученный данным способом, имеет повышенный насыпной вес и значительный разброс значений прочности отдельных таблеток. Недостатком катализатора, полученного данным способом, является также пониженная термостабильность.

Задачей настоящего изобретения является получение катализатора, обладающего повышенной активностью, термостабильностью и механической прочностью.

Поставленная задача решается способом получения катализатора метанирования, включающим одно-, или двух-, или трех-, или четырехкратную пропитку носителя на основе активной окиси алюминия в форме шаров диаметром 2-5 мм, прокаленного при температуре 700°С, в растворе нитрата никеля с концентрацией 200 г/л с последующей сушкой при температуре 100-120°С и прокаливанием при температуре 450-500°С пропитанного носителя. Затем проводят пропитку аммиачно-карбонатным раствором с концентрацией аммиака - 100-120 г/л, СО2 - 90-100 г/л, сушат при температуре 100-120°С и прокаливают при температуре 450-500°С. Готовый катализатор содержит 15-30% оксида никеля.

В результате применения данного способа при производстве катализатора полностью отсутствуют вредные стоки. За счет оптимальной пористой структуры, обеспечиваемой температурой прокаливания носителя, повышается активность, термостабильность и прочность катализатора, а также снижается его насыпной вес. Дополнительная пропитка аммиачно-карбонатным раствором позволяет обеспечить поддержание оксида никеля в катализаторе в высокодисперсном состоянии, что позволяет повысить активность и стабильность катализатора. Применение носителя в форме шара дает возможность существенно упорядочить укладку гранул катализатора при загрузке в каталитический реактор, по сравнению с цилиндрической формой таблетки, что позволяет уменьшить перепад давления и исключить возможность образования застойных зон.

Нижеследующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение.

Пример 1. Активную окись алюминия в форме шаров диаметром 3-6 мм прокаливают при температуре 700°С в течение 4 часов. После охлаждения гранулы активной окиси алюминия пропитывают водным раствором нитрата никеля с концентрацией 200 г/л с последующей сушкой при 110-120°С и прокалкой при температуре 450-500°С со скоростью подъема температуры не выше 1°С в минуту. Затем после охлаждения гранулы пропитывают в аммиачно-карбонатном растворе с концентрацией аммиака - 100 г/л, СО2 - 90 г/л, сушат при температуре 100-120°С и прокаливают при температуре 450-500°С. Готовый катализатор содержит 15 мас.% NiO, остальное Al2O3.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, но проводят двукратную пропитку в растворе нитрата никеля с промежуточной сушкой и прокаливанием. После охлаждения гранулы пропитывают в аммиачно-карбонатном растворе с концентрацией аммиака - 120 г/л, СО2 - 90 г/л. Готовый катализатор содержит 24,6 мас.% NiO, остальное Al2O3.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но проводят трехкратную пропитку в растворе нитрата никеля с промежуточной сушкой и прокаливанием. После охлаждения гранулы пропитывают в аммиачно-карбонатном растворе с концентрацией аммиака - 110 г/л, СО2 - 100 г/л. Готовый катализатор содержит 30,7 мас.% NiO, остальное Al2O3.

Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1, но проводят четырехкратную пропитку в растворе нитрата никеля с промежуточной сушкой и прокаливанием. После охлаждения гранулы пропитывают в аммиачно-карбонатном растворе с концентрацией аммиака - 120 г/л, СО2 -95 г/л. Готовый катализатор содержит 35,0 мас.% NiO, остальное Al2O3.

Пример 5 (прототип). В Z-образный смеситель загружается предварительно размолотая окись алюминия, алюминат кальция или их композиция и основной карбонат никеля 2 кг. При перемешивании к смеси добавляется 25%-ный раствор NH4OH 2,5 л. Перемешивание производится при температуре окружающей среды в течение 1 часа. Затем включается обогрев смесителя (паровой и электрический) и продолжается замес до удаления аммиака в течение 4-6 часов при температуре 100-120°С. Полученный носитель, пропитанный карбонатом никеля, прокаливается при температуре 350-500°С в течение 4-12 часов, размалывается и смешивается с графитом в шаровой мельнице, шихта уплотняется и таблетируется.

Активность полученных образцов катализаторов определяли по скорости реакции гидрирования оксида углерода с образованием метана в азото-водородной смеси с соотношением H2/N2 - 3/1 при температурах 150-300°С, давлении 0,1 МПа, объемной доле СО в исходной смеси 0,85-0,90% на лабораторной проточно-циркуляционной установке. Расход исходной газовой смеси 10 л/ч. Скорость циркуляции газовой смеси в цикле установки составляет 1000 л/ч. При вводе и выводе газовой смеси со скоростью 10 л/ч в цикле устанавливается высокая кратность циркуляции ~ 100, что обеспечивает безградиентность условий испытания.

В таблице представлены характеристики полученных образцов, показывающие, что описанный метод позволяет получать катализаторы, обладающие пониженным насыпным весом, высокой активностью и механической прочностью. Описанный метод позволяет получать катализатор с повышенной термостабильностью, что иллюстрируется данными по размерам кристаллитов активного компонента в образцах катализаторов. Чем ниже значение размера кристаллитов, тем меньше катализатор подвержен процессу спекания, который приводит к снижению активности катализатора под действием температур.

Таблица
Катализатор
по примеру
Насыпная плотность, кг/дм3 Механическая прочность, Н/гран Активность, мольCH4/(час·кг) при температуре процесса Размер кристаллитов NiO в готовом катализаторе, нм Размер кристаллитов Ni в восстановленном катализаторе после 8 часов испытания активности, нм
300°С 200°С 170°С
1 0,80 161 12,9 3,9 0,88 5 <5
2 0,90 164 13,0 4,1 0,90 6 <5
3 0,98 158 13,0 4,4 1,00 5 <5
4 1,05 157 13,1 4,9 1,10 6 <5
5 (прототип) 1,30 153 9,4 3,5 0,75 10 16

Источники информации

1. Авторское свидетельство SU №237115 B01J 37/03, 23/74, 1969 г.

2. Авторское свидетельство SU №272283 B01J 23/755, 1970 г. (прототип).

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-6 of 6 items.
20.09.2014
№216.012.f6b3

Способ получения катализатора для процесса метанирования

Изобретение может быть использовано в химической промышленности для тонкой очистки водородсодержащих газовых смесей от оксидов углерода путем их гидрирования до метана. Изобретение относится к способу получения катализатора для процесса метанирования, включающему пропитку носителя на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528988
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.11.2014
№216.013.0b19

Способ каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода. Способ каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода, посредством их гидрирования до метана при пропускании смеси через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534249
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2014
№216.013.1133

Способ получения синтез-газа путем паровой конверсии углеводородов

Изобретение относится к химической промышленности. Технологический углеводородный газ после сероочистки в смеси с водяным паром подают в обогреваемые жаропрочные трубы, внутри которых размещают никельсодержащий катализатор в виде слоя гранул в форме шара или цилиндра с поверхностью 400÷700 м/м...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535826
Дата охранного документа: 20.12.2014
25.08.2017
№217.015.ab0b

Способ приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Изобретение может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама. Изобретение относится к способу приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, включающему нанесение предшественника активного компонента из суспензии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612216
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.bb54

Реактор для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов

Изобретение относится к реактору для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов, содержащему цилиндрический корпус с эллиптическим дном, закрытый крышкой, при этом во внутренней полости корпуса вдоль цилиндрической его части закреплены на крышке множество вертикальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615768
Дата охранного документа: 11.04.2017
17.02.2018
№218.016.2b00

Способ получения термически стабильного носителя для катализатора сжигания монотоплива

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения носителей для катализаторов, обладающих высокой площадью поверхности и термостабильностью в условиях сверхвысоких температур, например, в процессах сжигания монотоплива, в том числе "зеленого топлива" на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642966
Дата охранного документа: 30.01.2018
Showing 1-10 of 11 items.
20.09.2014
№216.012.f6b3

Способ получения катализатора для процесса метанирования

Изобретение может быть использовано в химической промышленности для тонкой очистки водородсодержащих газовых смесей от оксидов углерода путем их гидрирования до метана. Изобретение относится к способу получения катализатора для процесса метанирования, включающему пропитку носителя на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528988
Дата охранного документа: 20.09.2014
27.11.2014
№216.013.0b19

Способ каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода. Способ каталитической очистки водородсодержащей газовой смеси от оксидов углерода, посредством их гидрирования до метана при пропускании смеси через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534249
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.12.2014
№216.013.1133

Способ получения синтез-газа путем паровой конверсии углеводородов

Изобретение относится к химической промышленности. Технологический углеводородный газ после сероочистки в смеси с водяным паром подают в обогреваемые жаропрочные трубы, внутри которых размещают никельсодержащий катализатор в виде слоя гранул в форме шара или цилиндра с поверхностью 400÷700 м/м...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535826
Дата охранного документа: 20.12.2014
25.08.2017
№217.015.ab0b

Способ приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон

Изобретение может быть использовано в химической промышленности в производстве капролактама. Изобретение относится к способу приготовления медьсодержащего катализатора для дегидрирования циклогексанола в циклогексанон, включающему нанесение предшественника активного компонента из суспензии,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612216
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.bb54

Реактор для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов

Изобретение относится к реактору для каталитической паровой и пароуглекислотной конверсии углеводородов, содержащему цилиндрический корпус с эллиптическим дном, закрытый крышкой, при этом во внутренней полости корпуса вдоль цилиндрической его части закреплены на крышке множество вертикальных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615768
Дата охранного документа: 11.04.2017
17.02.2018
№218.016.2b00

Способ получения термически стабильного носителя для катализатора сжигания монотоплива

Изобретение относится к области химии и может быть использовано для получения носителей для катализаторов, обладающих высокой площадью поверхности и термостабильностью в условиях сверхвысоких температур, например, в процессах сжигания монотоплива, в том числе "зеленого топлива" на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642966
Дата охранного документа: 30.01.2018
30.11.2018
№218.016.a265

Способ получения сорбента для очистки газов от сернистых соединений

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при получении сорбентов сернистых соединений, используемых для очистки газов. Способ включает взаимодействие оксида цинка с аммиачно-карбонатным раствором с получением основного карбоната цинка, приготовление формовочной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673533
Дата охранного документа: 27.11.2018
20.03.2019
№219.016.e562

Способ получения никелевых пропиточных катализаторов для окислительно-восстановительных процессов, например для конверсии углеводородов

Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов на основе никеля, стабилизированного активным оксидом алюминия, для окислительно-восстановительных процессов. Описан способ получения пропиточных никелевых катализаторов для окислительно-восстановительных процессов, например для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396117
Дата охранного документа: 10.08.2010
20.03.2019
№219.016.e60b

Катализатор для конверсии углеводородов и способ его приготовления

Настоящее изобретение относится к производству катализаторов для конверсии углеводородов. Описан катализатор для конверсии углеводородов, включающий оксиды никеля, титана, бора, марганца, лантана, алюминия при следующем содержании компонентов, мас.%: оксид никеля - 8,5-24,5; оксид титана -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002359755
Дата охранного документа: 27.06.2009
10.04.2019
№219.017.03c5

Способ получения синтез-газа, обогащенного водородом и монооксидом углерода, путем каталитического риформинга углеводородсодержащего сырья

Изобретение относится к области химии и может быть использовано при получении синтез-газа. Углеводородное сырье в смеси с водяным паром пропускают через обогреваемые трубы реактора, внутри которых размещают катализатор в виде слоя гранул, включающих никель, причем участки поверхностей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002357919
Дата охранного документа: 10.06.2009
+ добавить свой РИД