BG62040B1 - метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара - Google Patents

метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара Download PDF

Info

Publication number
BG62040B1
BG62040B1 BG99618A BG9961895A BG62040B1 BG 62040 B1 BG62040 B1 BG 62040B1 BG 99618 A BG99618 A BG 99618A BG 9961895 A BG9961895 A BG 9961895A BG 62040 B1 BG62040 B1 BG 62040B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
iron
chromium
iii
catalyst
copper
Prior art date
Application number
BG99618A
Other languages
English (en)
Other versions
BG99618A (en
Inventor
Атанас Андреев
Донка АНДРЕЕВА
Васко ИДАКИЕВ
Татяна ТАБАКОВА
Кирил Петков
Георги ХРИСТОВ
Стоян ЛЮБЕНОВ
Original Assignee
Атанас Андреев
Донка АНДРЕЕВА
Васко ИДАКИЕВ
Татяна ТАБАКОВА
Кирил Петков
Георги ХРИСТОВ
Стоян ЛЮБЕНОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Атанас Андреев, Донка АНДРЕЕВА, Васко ИДАКИЕВ, Татяна ТАБАКОВА, Кирил Петков, Георги ХРИСТОВ, Стоян ЛЮБЕНОВ filed Critical Атанас Андреев
Priority to BG99618A priority Critical patent/BG62040B1/bg
Publication of BG99618A publication Critical patent/BG99618A/bg
Publication of BG62040B1 publication Critical patent/BG62040B1/bg

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

Методът е предназначен за получаване на високоактивен и безсерен желязооксиден катализатор за среднотемпературна конверсия на въглероден оксид с водна пара при използването на евтина изходна суровина. Той намира приложение при производството на водород в азотната промишленост и е екологично съобразен. По метода се използва смесен разтвор от нитратите на желязо(III), хром(III) и мед(II) и зародишиот ферихидритна фаза. Получава се прекурсор с високоразвита повърхност и високо съдържание на хидроксилни групи на повърхността, които повишават среднотемпературната активност на катализатора.

Description

Изобретението се отнася до метод за получаване на желязо-хром-медоксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара.
Известни са методи за получаване на желязо-хромоксидни катализатори за конверсия на въглероден оксид с водна пара, при които като изходна суровина се използва разтвор на желязо (III) нитрат или смесен разтвор на нитратите на желязо(П1) и хром(Ш), от които чрез утаяване с подходящ алкален агент (амоняк, натриева основа) се получава прекурсор, от който чрез накаляване се получава желязохромният оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара [1,2].
Известни са и методи [3], при които като изходна суровина при производството се използва смесен разтвор на желязо(II) сулфат и хром(III) сулфат, от който при утаяване с разтвор на натриев карбонат се получава смес от желязо(П) основен карбонат и хромен хидроксид, от която смес след накаляване се получава желязо-хромният оксиден катализатор.
Основен недостатък на тези методи е, че при използването на желязо(П) сулфат като изходна суровина се получават прекурсори с ниска повърхност, респ. ниска каталитична активност.
Установено е [4], че в присъствие на желязо(II) йони при получаването на изходните желязооксидни прекурсори се формират високополимерни продукти на железния оксихидроксид, които след накаляване дават продукт с ниска повърхност и ниска каталитична активност в реакцията на конверсия на въглероден оксид с водна пара.
Използването на сулфати като изходни суровини води до получаването на катализатори с остатъчна сяра, което е нежелателно при двустепенната инсталация за получаване на водород, поради големи загуби в периода на пускане на катализатора в действие.
Основните недостатъци при използване то на желязо(Ш) нитрат като основна изходна суровина за получаването на катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара са следните: желязо(Ш) нитратът е сравнително скъпа сол и получаването й чрез разтваряне на желязо в азотна киселина е свързано с отделяне на азотни оксиди, което е екологично нецелесъобразно, методите на утаяване и последващите операции, описани в литературата, показват получаването на прекурсори със структура, която не осигурява висока повърхност и хидратираност на катализатора, свързано с понижена каталитична активност.
Същност на изобретението е метод, при който изходният смесен разтвор от нитратите на желязо(Ш), хром(III) и мед(П) се получават чрез използване на железни отпадъци и азотна киселина, към които в процеса на разтварянето се добавя хромен анхидрид. След анализ и корекция на смесения разтвор от нитратите на желязо(Ш) и хром(Ш) се добавя необходимото количество мед(II) нитрат и се извършва съутаяване с амоняк при постоянен барботаж на СО2, pH на утаяване 6.5-8.5 и температура 70-90°С. Утайката “старее” в продължение на 30-90 min при температура 7090°С. След това се филтрира, измива се до отсъствие на нитратни йони във филтрата и се суши при 100-120°С. Накалява се температура 350-450°С. След това накалената шихта се смесва с 2-4 %т. графит и се таблетира.
Предимствата на изобретението се състоят в това, че полученият по предлагания метод катализатор е високоактивен, безсерен и се използва евтина суровина, което прави високоефективно производството му. При получаването на изходния разтвор се използва отпадъчно желязо, а добавеният хромен анхидрид и непрекъснатото продухване с въздух осигуряват улеснено разтваряне без отделяне на азотни оксиди. Съществено предимство на получения разтвор е, че съдържа зол от ферихидратна фаза, която води до получаване на прекурсор със състав и текстура, предопределящи получаването на активна високохидратирана фаза в готовия катализатор. Получаването на желязооксидни прекурсори в отсъствие на желязо(П) йони и наличието на заро2 диши от ферихидритна фаза в разтвора за утаяване е предпоставка за получаването на катализатор с високо развита повърхност и високо съдържание на повърхностни хидроксилни групи, които качества се запазват и в редуцираната работна форма на катализатора. Предимство на получения по този метод катализатор е, че работи при по-ниски температури (300-360°С) в сравнение с класическите желязо-хром оксидни катализатори.
Методът съгласно изобретението се пояснява със следния пример.
Пример 1. Получаване на катализатор с примерен състав в тегл.%: Fe 0,-85, Сг О 10, СиО-5.
Смесеният разтвор от нитратите на желязо(Ш), хром(1П) и мед(П) се получава по следния начин. В реактор се прибавят 400 ml дестилирана вода, 60 g железни отпадъци и 13 g хромен анхидрид. На порции се дозира азотната киселина, като в началото се прибавят 50 ml и през разтвора непрекъснато барботира въздух, като се внимава температурата да не надвишава 60°С. Общото количество азотна киселина, необходима за разтварянето, е 500 ml. След завършване на процеса на разтваряне се прибавят 15.2 g меден(П) нитрат. Утаяването се извършва в реактор, снабден с парна риза и бъркалка. В реактора се поставят 700 ml дестилирана вода и температурата се повишава до 90°С. При непрекъснато бъркане и барботаж на СО2 се подават с определена скорост смесеният разтвор на нитратите и разтворът на амоняка, така че pH на суспензията да се поддържа 8.0. Утаяването продължава 60 min. Утайката “старее” 60 min. Следва филтриране, промиване до липса на нитратни йони, сушене при 110°С и накаляване при 400°С в продължение на 2 h. Накалената маса де смесва с 2 %тегл. графит и се таблетира.
Пример 2. Получаване на катализатор със състав в тегл.%: Fe2O3-78.2, FeO-0.32, Сг2О3-8.36 съгласно RO 100112.
Разтвор на желязо(II) нитрат с концентрация 75 g/Ι се утаява при рН=8.0 и температура 52°С с разтвор на амониев карбонат с концентрация 25 g/Ι. Получената суспензия се декантира и утайката “старее” 8 h при 40 С, филтрира се и се измива с дестилирана вода.
100 g от горния материал се импрегнира с 6 g хромен анхидрид, поставят се 1.25 g графит и се бърка 2 h при 70°С. Суши се 12 h при 100°С, накалява се 4 h при температура 250°С, гранулира се и таблетира.
Редукцията на катализаторните образци се провежда при атмосферно налягане в реактора, непосредствено преди изпитанията на каталитичната активност. Използва се газова смес със състав в обемни %: СО-14.7, СО2-9.3, Н2-64.0, N2-12.O и водна пара. Модното съотношение пара/газ е 0.7, обемната скорост - 3000 h-l. Редукцията се провежда по следната схема:
до ЮОоС - 30 min в поток от сух газ, до 150оС - 30 min в поток на газ и пара, на 150оС - 30 min в поток на газ и пара, на 200оС - 30 min в поток на газ и пара, на 250оС - 30 min в поток на газ и пара, до ЗООоС - 30 min в поток на газ и пара, на 350оС - 30 min в поток на газ и пара. Каталитичната активност се определя спрямо реакцията на конверсия на въглероден оксид с водна пара при следните условия: едрина на частиците на катализатора - 0.80-0.63 mm, състав на газа, подложен на конверсия в обемни %: CO-14.7, СО2-9.3, Н2-64.0, N2-12.0, налягане 2 МРа, молното съотношение пара/ газ е 0.7, обемна скорост - 3000 h-l. Каталитичната активност е оценена чрез степента на конверсия на CO на изход от реактора в температурния интервал 300-420оС.
По така описаната процедура е сравнена каталитичната активност на катализатор, получен съгласно пример 1 (крива 1), на катализатор, получен съгласно пример 2 (крива 3), и на известен промишлен катализатор (крива 2) (фиг.1).

Claims (1)

  1. Патентни претенции
    1. Метод за получаване на желязо-хроммедоксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара чрез съутаяване на смесен разтвор от нитратите на желязо (III), хром (III) и мед (II) с разтвор на амоняк при постоянно продухване с въглероден диоксид при температура 70-90°С и pH - 6.5-8.5, с последващо “стареене” при постоянно разбъркване, последващо филтриране, промиване, сушене, накаляване и формоване, характеризиращ се с $ това, че смесеният разтвор на нитратите на желязо(Ш), хром(П1) и мед(П) се получава при разтваряне на 60.0 мас.ч. метално отпадно желязо с 570 мас.ч. 23% азотна киселина в присъствие на 13.0 мас.ч. хромен анхидрид при непрекъснат барботаж на въздух при температура 40-60°С, след което се добавят 15.2 мас.ч. мед(П) нитрат, като полученият по този метод катализатор има специфична повърхност - 120- 15
    150 m,/g с високо повърхностно хидроксилно покритие, работещ в температурната област от 300 до 360°С.
BG99618A 1995-05-05 1995-05-05 метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара BG62040B1 (bg)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG99618A BG62040B1 (bg) 1995-05-05 1995-05-05 метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG99618A BG62040B1 (bg) 1995-05-05 1995-05-05 метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG99618A BG99618A (en) 1995-09-29
BG62040B1 true BG62040B1 (bg) 1999-01-29

Family

ID=3926118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG99618A BG62040B1 (bg) 1995-05-05 1995-05-05 метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG62040B1 (bg)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2314870C1 (ru) * 2006-09-06 2008-01-20 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Катализатор паровой конверсии моноксида углерода, способ его приготовления и способ его использования

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2314870C1 (ru) * 2006-09-06 2008-01-20 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Катализатор паровой конверсии моноксида углерода, способ его приготовления и способ его использования
WO2008030140A2 (en) 2006-09-06 2008-03-13 Institut Kataliza Imeni G.K. Boreskova Sibirskogo Otdeleniya Rossiiskoi Akademii Nauk Catalyst for vapour conversion of carbon monoxide methods for the production and for the use thereof
WO2008030140A3 (en) * 2006-09-06 2008-04-24 Boreskova Inst Kataliza Sibir Catalyst for vapour conversion of carbon monoxide methods for the production and for the use thereof
LT5649B (lt) 2006-09-06 2010-04-26 Institut Kataliza Imeni G. K. Boreskova Sibirskogo Otdelenia Rossiiskoi Akademii Nauk Katalizatorius. skirtas anglies monoksido garų konversijai, jo gavimo ir panaudojimo būdai

Also Published As

Publication number Publication date
BG99618A (en) 1995-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3850850A (en) Method of making a methanol synthesis catalyst
US4346179A (en) Production of alcohols from synthesis gases
US3303001A (en) Low temperature shift reaction involving a zinc oxide-copper catalyst
JPH0336571B2 (bg)
EP1010464B1 (en) Palladium ceria supported catalyst and process for the synthesis of methanol
DE3405217A1 (de) Dampfreformierung von methanol
KR19980064448A (ko) 큰 표면적을 갖는 단사정계 이산화지르코늄
US4861745A (en) High temperature shift catalyst and process for its manufacture
US5603913A (en) Catalysts and process for selective oxidation of hydrogen sulfide to elemental sulfur
ZA200601435B (en) High temperature shift catalyst prepared with a high purity iron precursor
US6054497A (en) Process for producing methanol and catalyst therefor
EP0019989B1 (en) Method for producing a solution containing nitrates of iron and chromium and making a high temperature shift catalyst from it
EP0182797A1 (en) CATALYST AND ITS APPLICATION FOR THE CONVERSION OF METHANOL.
EP0110357B1 (en) Process for the production of mixed alcohols
US3767595A (en) Process for producing copper chromite catalysts
US5068468A (en) Hydrogenation of acetylenic alcohols
US4250111A (en) Mixed catalyst for the hydrolysis of nitriles to amides
US1746782A (en) Catalyst and catalytic process
US3935128A (en) Copper chromite catalyst and the process for producing it
DE2914765A1 (de) Verfahren zur herstellung von methylformiat
EP0062410B1 (en) Catalytic preparation of hydrogen from carbon monoxide and water
JP2766040B2 (ja) 飽和アルコールの製造法
BG62040B1 (bg) метод за получаване на желязо-хром-мед оксиден катализатор за конверсия на въглероден оксид с водна пара
JPH03131501A (ja) メタノールの分解方法
JPS5998024A (ja) 混合アルコ−ルの合成方法