Результат интеллектуальной деятельности: КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СИНТЕЗ-ГАЗА

Известен катализатор для получения синтез-газа конверсией углеводородов, состоящий из окиси никеля и окиси алюминия на носителе, в качестве которого служит окись алюминия, сформованная в виде цилиндров, таблеток или колец.

Однако такой катализатор обладает недостаточной механической прочностью и термостойкостью.

С целью повышения термостойкости и механической прочности катализатора, предлагается использовать в качестве носителя катализатора металлокерамический материал, например, на основе никеля или железа. Катализатор содержит 6-8% окиси никеля и 1-2% окиси алюминия.

Пример. Берут металлокерамический никелевый материал, содержащий, %: Ni 98-99; Fe 0,15-0,66; С 0,04-0,07; Мn 0,4-0,85; S 0,03; Р 0,05. Его пористость 25-40%; средний размер пор 10-30 мм; предел прочности на сжатие 20 кг/мм²; предел прочности на растяжение 7-10 кг/мм². Материал изготавливают в виде сферических или дробленых частиц массой 100 г и обрабатывают 20%-ной азотной кислотой, затем просушивают при 120-150°С и прокаливают при 700-800°С.

Из 500 мл дистиллированной воды, 46 г азотнокислого никеля Ni(NO₃)₂ и 22 г азотнокислого алюминия Al(NO₃)₃ готовят раствор, в который погружают обработанный металлокерамический материал. Пропитанную нитратами никеля и алюминия металлокерамику сушат при 120-150°С и повторяют процесс пропитывания с последующей сушкой до тех пор, пока содержание в катализаторе нанесенного никеля не достигнет 6-8%, а окиси алюминия 1-2% (от общей массы катализатора).

16 г полученного катализатора загружают в лабораторный реактор с внутренним диаметром 20 мм и высотой 20 мм. В реакторе катализатор прокаливают при 600°С 2-3 час, в результате чего нанесенные нитраты никеля и алюминия разлагаются с образованием окислов никеля и алюминия. Затем катализатор обрабатывают пароводородной смесью при 1000°С до прекращения выделения сероводорода с отходящей из реактора газовой смесью.

Полученный активный катализатор испытывают 160 ч в реакторе для паровой конверсии метана при 800°С, соотношении водяного пара с газом 2:1 и объемной скорости сухого исходного газа 3000 ч^-1. Полученный конвертированный газ содержит, %: СО₂ 6,4; СО 16,6; Н₂ 75; СН₄ 0,2; N₂ 1,8.

После этого температуру в реакторе повышают до 900°С и катализатор 10 ч обеспечивает получение конвертированного газа следующего состава; %: СO₂ 6,6; СО 16,8; Н₂ 75,4; СН₄ 0,2; N₂ 1,0.

В течение заключительного периода испытания в 20 ч температуру в реакторе снижают до 800°С и конвертированный газ содержит, %: СО₂ 5; СО 19; Н₂ 75,6; СН₄ 0,2; N₂ 0,2.