BE510353A

BE510353A -

Info

Publication number: BE510353A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  CATALYSEUR AU FER POUR L'HYDROGENATION CATALYTIQUE DE L'OXYDE DE 
CARBONE. 



   Dans le brevet principal, on a décrit un procédé particulier de préparation d'un catalyseur au fer pour l'hydrogénation de l'oxyde de carbo= ne, conduite avec des débits élevés de gaz. Ainsi on   précipite.,   à partir d'u- ne solution de nitrate de fer,à un pH d'environ 7, avec du carbonate de   so-   dium, on lave bien et imprègne ensuite avec du silicate alcalin de telle sor- te que le rapport K20 : Si02, dans le catalyseur final, soit d'environ   1  4   à 1   : 5. Ce rapport est obtenu par le fait que l'on imprègne d'abord avec du silicate de potassium de composition habituelle du commerce (K20 : Si02 = 1 : env. 2,6).

   Une neutralisation ultérieure avec de l'acide nitrique dilué   suivie d'une filtration permettait de régler le rapport K20 : Si02 à la valeur désirée, le filtrat évacué contenant l'excès d'alcali sous forme de ni-   trate de potassium. 



   On a trouvé que la préparation d'un tel catalyseur au fer pour l'hydrogénation catalytique de l'oxyde de carbone, en*particulier avec des débits élevés de gaz, catalyseur qui contient de petites quantités de sub- stance support   et.,   en quantité usuelle, du cuivre ou d'autres métaux   activa-   teurs,et au cours de laquelle on mélange une suspension d'hydroxyde de fer avec des quantités d'une solution de silicate de potassium telles que, pour 100 volumes de fer,il y ait 20-25 parties de Si02, en suite de quoi on trai- te avec de l'acide nitrique, de telle sorte que la masse de catalyseur res- tant après la filtration présenteun rapportK20:

   Si02 de   1  4 à 1 : 5 suivant le brevet principal peut être modifiée par le fait qu'une partie de la silice totale est introduite sous forme de silice d'une autre sorte, par exemple des terres à blanchir activées au lieu de la forme silicate de po- tassium et que l'alcali ajouté sous forme de silicate de potassium est in- troduit en même temps en quantité désirée de telle sorte que la neutralisa- tion par l'acide nitrique soit sans objeto 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Le mode opératoire est donc le suivant : On dose d'abord la quantité de silice présente dans les terres à blanchir, puis on détermine par le calcul, la quantité de silice par exemple sous forme de terre à blanchir activée qui doit être contenue, dans la masse de catalyseur, en surplus du rapport K20: Si02 existant dans le produit commercial.

   La quantité de terre à blanchir correspondant à la quantité de silice est introduite, en agitant, de manière habituelle, directement après la pré-   cipitation,   dans la masse de catalyseur, l'imprégnation pouvant être conduite sous forme d'une imprégnation proprement dite, directe, sans neu- tralisation subséquenteo Par là on améliore non seulement l'activité, mais on évite des dépenses de matière pour le catalyseur, de plus le mode opé- ratoire de neutralisation correspondant à la demande principale est super- flu. En outre, la solidité au point de vue mécanique de tels catalyseurs, par rapport à ceux qui sont décrits dans le brevet principal, est encore améliorée. 



   A la place des terres à blanchir activées, comme on les trouve dans le commerce par exemple sous la marque de fabrique Tons il   etc..,   on peut employer d'autres substances contenant de la silice comme le stercha- mol,   filtrol,     superfiltrol,   masse pour céramique etc.. 



   On a pu observer en outre que la composition des terres à blan- chir utilisées ou des masses particulières contenant de la silice a une in- fluence non négligeable sur le comportement du catalyseur pendant la syn- thèse. La composition des produits primaires obtenus dépend aussi de cette composition. 



   On a même trouvé que l'on obtient des résultats de synthèse particulièrement favorables avec ces catalyseurs lorsque l'on emploie pour leur préparation des terres à blanchir qui présentent une teneur en oxyde d'aluminium aussi faible que possible, de moins de 10 % en poids, de pré- férence de moins de 5 % en poids, à côté d'une teneur aussi élevée que pos- sible, de préférence plus de 10 % en CaO. 



   Une teneur élevée en alumine provoque, lors de l'emploi de ca- talyseurs, suivant l'invention, une formation accrue de méthane à coté d'u- ne formation de produits avec une teneur un peu plus faible en oléfine. In- versement, une teneur en oxyde de calcium plus forte en conséquence donne non seulement une formation de méthane plus faible mais aussi une propor- tion élevée en hydrocarbures aliphatiques non saturés. 



  EXEMPLE. 



   On mélange, en agitant vivement, 1. 000 litres d'une solution chaude de sel de fer qui contient, par litre, environ 40 g. de Fe sous for-   me de (N03)3Fe ainsi que 0,2 go de Cu sous forme de (N03)2Cu avec 1.050 litres d'une solution chaude qui contient, par litre, environ 100 g. de C03Na2.   



  Le mélange est agité jusqu'à dégagement du gaz carbonique'se formant, puis on mélange immédiatement après, avec 6,8 Kg. d'une terre à blanchir activée connue sous la marque de fabrique   "Tonsil".   Dans le cas d'une teneur en si- lice de 65,6 %, on introduit ainsi dans le catalyseur environ 4,47 Kg. de Si02. La   valeur,du   pH est maintenue à 7 pendant et après la précipitation. 



   La masse de catalyseur précipité est débarrassée, immédiatement après, dans un filtre-presse, de la liqueur mère et puis lavée, pendant en- viron 70 minutes, avec de l'eau de condensation chaude. La teneur restante en alcali dans la masse de catalyseur s'élève alors à 0,45 %, exprimée en K20, et rapportée au fer total présent. 



   On imprègne alors la masse de catalyseur précipitée avec une so- lution diluée de silicate de potassium, de telle sorte qu'il y ait, pour 100 parties de Fe,   5,57   parties de K20, correspondant à 15 parties de Si02 (com- position de la solution de silicate de potassium habituelle du commerce en- viron 20%). L'imprégnation est réalisée de telle sorte que, par un malaxage soigné avec la solution de silicate de potassium, on obtienne une réparti- tion aussi régulière que possible dans la bouillie de catalyseur précipité. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



  Ensuite on sèche avec soin jusqu'à ce que la teneur en eau soit de 60 %, on moule, dans une presse à filer, la masse de catalyseur en grains de 5 mm., et le grain filiforme après un séchage court dans un sécheur à bandes,est séché finalement dans une étuve à 105  pendant 24 heures à la teneur finale en eau de 4 %. - - 
Si l'on tient compte de la quantité de silice   (4,47     kg.)   appor- tée au catalyseur par le Tonsil et qu'on ajoute la quantité de silice (6 kg.) apportée par l'imprégnation directe par le silicate de potassium, la quan- tité de silice totale s'élève à   10,47   kg. pour 40 kg. de Fe, c'cst-à-dire 26 %, rapportés au   Fe,   la quantité de K20 est de 2,23 kg. correspondant à 5,67%,le rapport K20 : Si02 est de 1 : 4,5. 



   Par broyage et tamisage de la masse séchée, on obtient un grain final de 5 mmo Ce catalyseur est soumis à une réduction., dans un appareil de réduction, pendant 75 minutes, à une température de 320, avec 95 m3 d'un mélange de gaz formé de 75 parties de H2 et 25 parties de N2. La vitesse du courant, pendant la réduction, est de 1,4 mètre, mesurée à froid. Le taux de réduction est, une fois la réduction terminée, de 28% de Feo 
Si l'on dispose ce catalyseur dans un four de réaction de deux mètres de long, formé de tubes lisses d'un diamètre de 32 mm., sous une pression de 30 atm., avec un rapport de recyclage de 1 +.3 et un débit de gaz de 500 volumes de gaz à l'eau/volume de   catalyseur/heure,   on obtient à une température de 227 , un taux de transformation de 60 % de CO + H2. 



   Si l'on met en oeuvre le catalyseur correspondant du brevet prin-   cipal,  préparé, sans addition de Tonsil par imprégnation au silicate de po- tassium seulement et neutralisation subséquente, dans les mêmes conditions de réduction et de synthèse, la température de réaction, pour obtenir le même taux de transformation, est de 233 .

Claims

En conséquence, la formation de méthane est plus faibleles rendements en hydrocarbures à point d'ébullition élevé sont plus forts et la durée de vie du catalyseur est nettement plus grandeo RESUME.

La présente addition a pour objet une modification du procédé pour la préparation des catalyseurs au fer pour l'hydrogénation catalyti- que de l'oxyde de carbone en particulier avec un débit de gaz élevé, cata- lyseur qui contient de petites quantités de substance support et en quan- tité habituelle du cuivre ou autres métaux activateurs, au cours de laquel- le une suspension d'hydroxyde de fer est mélangée avec des quantités telles de solution de silicate de potassium qu'il y ait, pour 100 parties de fer contenu, 20-25 parties de Si02, et traitée ensuite avec de l'acide nitrique de telle sorte que la masse de catalyseur restant après la filtration pré- sente un rapport K20 g Si02 d'environ 1 : 4 à 1 :

5 suivant le brevet principal, procédé présentant les caractéristiques suivantes prises isolément ou en combinaison : 1 ) Une portion de la silice totale est introduite sous forme de silice d'un autre genre, par exemple des terres à blanchir activées, au lieu de silicate de potassium et l'alcali sous forme de silicate alcalin est introduit aussitôt de la manière désirée de telle sorte que le lavage partiel par l'acide nitrique devient sans objeto 2 ) On utilise des terres à blanchir qui ont une teneur aussi faible que possible en oxyde d'aluminium, moins de 10 % en poids, de pré- férence moins de 5 %, à coté d'une teneur en CaO aussi élevée que possible, plus de 5 % en poids, de préférence plus de 10% en poidso