Procédé de fabrication de catalyseurs en pastilles à base d'oxydes métalliques
La présente invention concerne un procédé de fabrication de catalyseurs en pastilles à base d'oxydes métalliques.
Le besoin de produits chimiques synthétiques qui s'accroît sans cesse dans le commerce a pour conséquence une demande continuelle et de plus en plus étendue de procédés perfectionnés permettant de préparer des substances inorganiques et organiques de haute pureté; et ce besoin de procédés industriels à grande échelle et de rendements élevés crée un besoin constant de produire par synthèse des produits chimiques à l'aide de réactions accélérées par des catalyseurs. Une substance organique importante dont un tel besoin existe est l'hexaméthylène-diamine, produit chimique intermédiaire qui peut s'employer, parmi d'autres applications, dans la fabrication industrielle de polymères synthétiques tels que polyamides, polyester-amides et matières similaires.
La fabrication industrielle de l'hexaméthylène-diamine peut en général s'effectuer par hydrogénation d'adiponitrile en présence d'un oxyde métallique catalyseur en pastilles, et la production d'hexaméthylène-diamine à grande échelle rend nécessaire une production industrielle à grande échelle de l'oxyde métallique catalyseur en pastilles.
La préparation industrielle de pastilles d'un oxyde métallique approprié comme catalyseur pour des réactions d'hydrogénation, y compris pour la transformation d'adiporitrile en hexaméthylène-diamine par hydrogénation, est bien connue de l'homme de l'art; elle comprend des opérations de la dissolution du métal catalyseur choisi dans l'acide nitrique en vue de la formation d'une solution de nitrate métallique, de la précipitation du métal de la solution de nitrate sous forme de carbonate métallique basique, de la filtration et du lavage à l'eau du carbonate métallique basique précipité pour r en élimi- ner tout sel soluble, du chauffage ou de la calcination du précipité filtré et lavé du carbonate métallique basique à une température d'environ 4000 pour former un mélange d'oxydes métalliques,
du pétrissage des oxydes métal ques avec de l'eau pour en faire une pâte épaisse, de la pulvérisation ou granulation de la pâte sèche afin de former une poudre dont 100 o/o passent par un tamis normalisé de 10 mailles des Etats-Unis, de l'addition àtla poudre préparée et du mélange intime avec elle de 1 o/o à 5 0/o en poids d'une stéarine animale ou végétale ou d'un acide gras à chaine droite de poids moléculaire élevé comme lubrifiant et agglutinant, de la transformation en pastilles du mélange de la poudre et de l'auxiliaire de lubrification et d'agglutination par un moyen approprié pour faire des pastilles 'des dimensions et de la forme désirées,
et du frittage des pastilles obtenues en présence d'une atmosphère contenant de l'oxygène à une température comprise entre 5000 et 11000 pendant une période de deux à quatre heures.
Les stéarines animales et végétales et les acides gras à chaine droite de poids moléculaire élevé mis en oeuvre comme auxiliaires de lubrification et d'agglutination fondent en général très facilement à des températures de 500 à 800, et lorsqu'on ajoute l'auxiliaire de lubrification et d'agglutination à la poudre chaude d'oxyde métallique, l'auxiliaire d'agglutination fond et ne se mélange pas intimement avec la poudre. Des pastilles de catalyseur produites à partir de mélanges non uniformes de substances ont une faible résistance à l'écrasement s'il y a présence de trop peu d'agglutinant, et s'il y a présence de trop d'agglutinant, on peut obtenir des pastilles d'une dureté extrme mais d'une très faible activité catalytique.
Lors de la préparation de pastilles frittées d'oxydes métalliques catalyseurs, l'opération du mélange de la poudre d'oxyde métallique avec l'auxiliaire de lubrification et d'agglutination peut en outre présenter un risque.
Le mélange contenant tant un carburant que de l'oxygène, des incendies dont l'extinction n'est pas facile, sus ceptibles de devenir extrmement dangereux, peuvent éclater au cours de l'opération de mélange.
De plus, le mélange d'auxiliaire de lubrification et d'agglutination et de poudre d'oxyde métallique étant
quelque peu gluant et graisseux, les tentatives effectuées en vue d'utiliser pendant le pastillage du catalyseur, avant le frittage, des collecteurs de poussière travaillant par aspiration, pour réduire les pertes de catalyseur et rendre plus agréables les conditions de travail, sont restées vaines.
La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de préparation de pastilles d'oxydes catalyseurs de bonne uniformité et de bonne activité catalytique, procédé qui est plus sûr que les procédés antérieurs, demande moins d'opérations de maniement et de traitement et réduit notablement les pertes de matières premières coûteuses.
Pour préparer des pastilles frittées d'oxydes métalli
ques catalyseurs, on dissout un métal catalyseur ou plusieurs métaux catalyseurs dans un acide approprié pour former une solution d'un sel métallique soluble, on pré
cipite le métal de la solution de ce sel ou de ces sels métalliques solubles sous forme d'un carbonate métàlli-
que basique, on filtre et on lave à l'eau le carbonate métallique basique précipité pour en éliminer tout sel
soluble, on chauffe ou calcine le précipité filtré et lavé du carbonate métallique à une température comprise entre 3000 et 5000 pour former un mélange d'oxydes métalliques.
Le procédé de préparation de pastilles frittées d'oxydes métalliques catalyseurs est caractérisé en ce que
I'on prépare un mélange intime d'oxydes métalliques résultant avec 1 o/o à 5 O/o en poids de graphite, on transforme en pastilles ce mélange intime d'oxydes métalliques et de graphite lubrifiant et soumet ces pastilles à un frittage à une température comprise entre 5000 et 11000 C pendant une période suffisante pour produire des pastilles de catalyseur ayant une densité de 1,75 à 3,25 g par millilitre.
Le métal, utilisable dans la préparation de pastilles de catalyseur métallique à l'aide du procédé de la présente invention pour accélérer ou activer des réactions d'hydrogénation, y compris l'hydrogénation d'adiponitrile, peut contenir les métaux hydrogénants du groupe 8 et des sous-groupes B des groupes 1 et 2 du tableau périodique tant séparément qu'en mélanges ou conjointement avec un oxyde difficilement réductible d'un métal du groupe 6. Le cobalt et le nickel sont les métaux qui ont trouvé l'accueil le plus favorable dans l'industrie pour la préparation de catalyseurs destinés à la transformation d'adiponitrile en hexaméthylène-diamine par hydrogénation.
Dans un exemple de choix de la préparation de pastilles frittées d'un oxyde métallique pour la transformation d'adiponitrile en hexaméthylène-diamine par hydrogénation catalytique, on préfère utiliser comme métal, dans le procédé de la présente invention, le cobalt d'une pureté d'au moins 97,0 O/o.
N'importe quel acide approprié peut tre utilisé pour dissoudre le métal catalyseur ou la combinaison de métaux catalyseurs pourvu qu'il forme avec le ou les métaux catalyseurs un sel soluble et n'introduise aucun élément ni aucune combinaison d'éléments susceptibles d'exercer un effet amoindrissant sur le pouvoir d'hydrogénation du catalyseur préparé. L'homme de l'art sait bien que le soufre et les chlorures, aussi bien seuls qu'en combinaison avec d'autres éléments, ainsi que les oxydes de sodium, de potassium, de manganèse et d'autres, exercent un effet amoindrissant sur l'activité hydrogénante d'oxydes métalliques catalyseurs. C'est pourquoi on préfère ne pas employer d'acides susceptibles d'introduire ces éléments à eux seuls ou en combinaison avec d'autres éléments, pour former la solution du sel soluble du ou des métaux catalyseurs.
Dans un exemple préféré de préparation de pastilles frittées d'oxyde de cobalt comme catalyseur de la transformation d'adiponitrile en hexa méthylène-diamine par hydrogénation, on utilise une solution aqueuse d'acide nitrique pour former une solution de nitrate de cobalt soluble. La concentration de l'acide nitrique dans la solution aqueuse doit tre suffisante pour dissoudre complètement le cobalt métallique, et la quantité nécessaire de la solution aqueuse d'acide nitrique pour dissoudre complètement le cobalt métallique dépend de la concentration de la solution aqueuse d'acide nitrique mise en oeuvre.
La précipitation du métal catalyseur de la solution de son sel soluble sous forme de carbonate métallique basique peut s'effectuer par addition à cette solution de carbonate d'ammonium, de bicarbonate d'ammonium, de gaz carbonique et d'ammoniaque ou d'autres substances formant des carbonates métalliques. La solution du sel métallique soluble peut tre ou non diluée avant la précipitation avec de l'eau déminéralisée, et au cas où l'on désire ajouter des promoteurs de catalyse tels que le baryum et la silice, ces promoteurs ou n'importe quels autres peuvent s'ajouter à Sa solution du sel métallique soluble avant la précipitation du carbonate métallique basique. Dans un exemple préféré, la précipitation du carbonate basique de cobalt d'une solution aqueuse de nitrate de cobalt s'effectue par addition d'ammoniaque à la solution en présence d'un excès de gaz carbonique.
Pendant la précipitation du carbonate basique de cobalt, il faut prendre soin d'empcher une concentration trop élevée d'ammoniac libre, susceptible de se produire par suite d'une perte de gaz carbonique qui se dissout plus lentement dans la solution aqueuse que l'ammoniac.
Au cas où cela se produit, une digestion de la boue ou du précipité par du gaz carbonique supplémentaire peut tre nécessaire pour réduire les amines de cobalt qui pourraient s'tre formées et entraîneraient une diminution correspondante du rendement.
La filtration et le lavage à l'eau du carbonate métallique basique précipité peut s'effectuer à l'aide de n'importe lequel des dispositifs appropriés de filtration sous vide ou sous pression ou de lavage que l'homme de l'art connaît bien. Dans un exemple préféré, la boue précipitée contenant le carbonate basique de cobalt peut tre filtrée sous vide à l'aide d'un filtre-presse à plaques et cadres; le lavage du gâteau Ide filtration dans s le filtre- presse doit alors se faire à fond pour éviter la rétention du sous-produit nitrate d'ammonium, susceptible de se décomposer au cours des opérations ultérieures du procédé et de former des oxydes d'azote toxiques et nuisibles.
Un excédent d'eau peut, s'il existe, tre éliminé du gâteau de filtration lavé par n'importe quel moyen approprié tel qu'une insufflation d'air, si on le désire.
Le chauffage ou la calcination du carbonate métallique basique filtré et lavé peut s'effectuer en un ou plusieurs temps. On peut d'abord éliminer l'humidité du carbonate métallique basique lavé et chauffer ensuite le carbonate métallique basique séché en vue de la transformation en mélange d'oxydes métalliques. Si on le désire et selon le modèle et la capacité des fours et des calcinateurs ou d'autres appareils de chauffage appropriés, on peut combiner ces opérations. Dans un exemple préféré, le gâteau de filtration de carbonate basique de cobalt peut tre placé dans un calcinateur d'un modèle bien connu de l'homme de l'art ou dans un autre dispositif de chauffage conçu pour chauffer des substances à une température entre 3000 et 5000 dans une atmosphère contenant de l'oxygène.
Si on le désire, on peut sécher le gâteau de filtration de carbonate basique de cobalt, avant de le mettre dans le calcinateur, dans un séchoir d'un modèle courant et l'y laisser jusqu'à huit heures.
Dans un exemple préféré, le calcinateur se compose d'une chambre bien isolée et munie de conduites appropriées pour distribuer de l'air préchauffé uniformément sur toutes les parties de cette chambre isolée et de moyens appropriés pour chauffer l'air et l'intérieur de la chambre isolée à une 'température d'au moins 6000.
Selon le procédé de la présente invention, ce mélange d'oxydes métalliques obtenu au cours de l'opération de chauffage ou de calcination est additionné de graphite pour former un mélange plus dense et pratiquement homogène des composés. Le graphite fournit un auxiliaire de lubrification et d'agglutination pour le mélange d'oxydes métalliques, et cet auxiliaire de lubrification et d'agglutination est nécessaire pour la réussite des opéra- tions ultérieures de pastillage et de frittage. Le graphite mis en oeuvre peut tre n'importe quel graphite en paillettes d'une teneur en carbone graphitique de 82 o/o ou plus.
Bien que des graphites appropriés pour la pratique du procédé de la présente invention soient disponibles dans le commerce sous diverses appellations et numéros, un graphite en paillettes dont on a trouvé qu'il satisfait pratiquement les normes fédérales des Etats-Unis SS-G-659 convient particulièrement pour la pratique du procédé selon l'invention. Dans un exemple préféré de préparation de pastilles frittées d'oxyde de cobalt catalyseur, on emploie le graphite Micro-Fyne (marque déposée du graphite lubrifiant de la Joseph Dixon Company) ou son équivalent selon le procédé de la présente invention.
Du graphite en quantité de 1 o/o à 5 o/o en poids du mélange d'oxydes métalliques et de préférence de 2 o/o à 4 /o en poids du mélange d'oxydes métalliques peut tre combiné intimement avec ce mélange à l'aide de n'importe quel dispositif mélangeur approprié tel qu'un broyeur à meules verticales du type à cuve ou d'un mélangeur à ailettes, l'un et l'autre bien connus de l'homme de l'art, pour obtenir un mélange de densité convenablement accrue et pratiquement homogène.
Lorsqu'on emploie un broyeur à meules verticales du type à cuve, une ou plusieurs meules roulent sur une voie Cif- culaire qu'elles se fraient par rapport à une cuve fixe ou tournante à travers la masse du mélange d'oxydes métalliques et de graphite pour comprimer et brasser ce mélange et pour le replier sur lui-mme. Afin de produire ce mouvement, la cuve peut tourner ou tre fixe tandis que la ou les meules sont fixes ou tournent dans le mme sens ou en sens contraire par rapport à la cuve pour faire varier la vitesse à laquelle la cuve et la ou les meules tournent l'une par rapport aux autres.
La distance ou l'intervalle entre le fond de la cuve et la ou les meules tournantes peut tre variée, et la charge verticale appliquée, à tout intervalle donné, au mélange entre la cuve et la ou les meules en mouvement circulaire peut tre variée également.
On a trouvé qu'à l'emploi d'un broyeur à meules du type à cuve dans s le procédé selon la présente invention pour accroître la densité du mélange d'oxydes métalliques et de graphite et le rendre plus intime, l'intervalle entre la cuve et la ou les meules tournantes peut tre de 0 à 12,5 mm et la charge verticale que la meule tournante impose au mélange peut tre de 0 à 225 kg et davantage. La vitesse à laquelle la ou les meules roulent sur la voie circulaire par rapport à la cuve peut tre variée également, le temps nécessaire pour faire an mélange convenable étant inversement proportionnel à la vitesse de rotation de la ou des meules par rapport à la cuve.
Dans un exemple préféré de mélange intime des oxy des de cobalt et du graphite à l'aide d'un broyeur à meules verticales du type à cuve selon le procédé de la présente invention, on peut obtenir un mélange pratiquement homogène et de densité convenablement augmentée en employant un intervalle de 0 à 3 mm entre la ou les meules tournantes et la cuve, une charge entre 0 et 45 kg et plus, pesant vertioalement sur la ou les meules et une vitesse de 5 à 100 tours par minute de la ou des meules roulant sur une voie circulaire par rapport à la cuve.
Le temps nécessaire pour rendre pratiquement homogène et convenablement plus dense le mélange d'oxydes métalliques et de graphite peut varier avec l'intervalle entre la cuve d'un dispositif mélangeur et la ou les meules tournantes, avec la charge venticale exercée sur les meules et avec la vitesse à laquelle les meules roulent sur leur voie circulaire dans la cuve d'un broyeur à meules verticales du type à cuve.
Pour effectuer un mélange efficace et économique, on préférera en général faire fonctionner un dispositif broyeur à meules verticales du type à cuve, dans les limites imposées par la conception et la construction du dispositif mélangeur, à un minimum d'intervalle et à un maximum de charge des meules et de vitesse de rotation pour maintenir les temps de mélange à un minimum et pour obtenir des mélanges pratiquement homogènes et de densité accrue des oxydes métalliques et du graphite.
Dans un exemple préféré, le temps de broyage pour obtenir à l'aide d'un broyeur à meules verticales du type à cuve un mélange pratiquement homogène et de densité convenablement accrue selon le procédé de la présente invention peut, pour brasser un mélange d'oxydes de cobalt t avec 1 o/o à 5 o/o en poids de graphite, aller de quinze minutes à cinq heures lorsque l'on place une portion de 2,25 à 225 kg de ce mélange dans un broyeur à meules verticales du type à cuve comportant deux meules dont la distance de la cuve a été réglée entre 0 et 3 mm, la charge verticale sur chaque meule entre 0 et 225 kg ou davantage, et la vitesse de rotation des meules sur leur voie circulaire par rapport à la cuve entre 5 et 100 tours par minute.
Une augmentation convenable, pratiquement homogène de la densité du mélange d'oxydes métalliques et de graphite avant le pastillage et le frittage consécutif des pastilles constitue une des opérations les plus essentielles dans ce procédé de préparation selon l'invention de pastilles frittées d'un catalyseur. L'homme de l'art sait bien qu'en transformant en pastilles frittées des mélanges d'oxydes métalliques de faible densité, on obtient des pastilles de catalyseur de faible densité et d'un degré de fragilité élevé.
Lorsque l'on essaie d'employer dans des hydrogénations ou dans d'autres procédés catalytiques des pastilles de catalyseur d'un degré de fragilité élevé, les pastilles de catalyseur sont susceptibles d'tre écrasées ou cassées, ce qui entraine la transformation d'une portion importante de ces pastilles en poudre de catalyseur empchant t le passage des corps gazeux ou liquides en réaction à travers la couche de catalyseur, ce qui rend nécessaire l'arrt du procédé catalytique.
Au cours de l'étude de ce procédé de préparation de pastilles frittées d'oxydes métalliques catalyseurs, il s'est avéré que des pastilles frittées d'oxydes métalliques catalyseurs d'une densité de 1,75 à 3,25 g par centimètre cube conservent leur intégrité au cours de leur application industrielle. On a trouvé en outre au cours de l'étude de ce procédé que des mélanges d'oxydes métalliques provenant de l'opération de chauffage ou de calcination de carbonates métalliques basiques à une température entre 300 et 5000 peuvent avoir une densité de 0,50 à 0,75 g par centimètre cube.
Si l'on veut obtenir des pas tilles frittées de catalyseur d'une densité de 1,75 à 3,25 g par centimètre cube et d'une bonne activité d'hydirogéna- tion, on doit augmenter la densité de ce mélange d'oxydes métalliques et le mélanger de manière pratiquement homogène avec un graphite approprié.
Après la combinaison du mélange d'oxydes métaBl- ques et du graphite, on transforme en pastilles le mélange pratiquement homogène obtenu à l'aide de n'importe quel dispositif de pastillage approprié pour former des pastilles des dimensions et de la forme désirées. Les pastilles ainsi formées sont ensuite frittées dans n'importe quel four à moufle approprié, bien connu de l'homme de l'art, susceptible de conférer aux pastilles une tempera- ture entre 5000 et 13000 pendant des laps de temps d'une à dix heures.
Dans un exemple préféré, un mélange convenablement combiné d'oxydes de cobalt avec entre 2 o/o et 4 O/o en poids de graphite peut tre transformé en pastilles à l'aide d'une pastilleuse rotative qui forme des pastilles pratiquement cylindriques d'un diamètre entre 2,5 et
12,5 mm et d'une hauteur entre 2,5 et 12,5 mm et oes pastilles peuvent tre frittées à une température entre 7000 et 1100 dans un four à moufle formé par un récipient cylindrique creux isolé comportant un dispositif chauffant apte à fournir la chaleur requise pour un frittage convenable. Le frittage convenable des pastilles d'oxyde de cobalt catalyseur ci-dessus décrites peut demander entre trois et six heures dans les conditions ci-dessus indiquées.
I1 est évident que cette description de l'exécution des diverses opérations du procédé selon la présente invention doit servir uniquement d'illustration et que n'importe quelle façon, bien connue de l'homme de l'art, d'effectuer n'importe quelle opération du procédé d'obtention d'oxydes métalliques et de la combinaison de ces oxydes avec du graphite pour former des pastilles frittées de catalyseur de la densité définie tombe dans le domaine de l'invention.
Exemple I
Dans un broyeur à meules verticales du type à cuve (Modèle LF Simpson Mix-muller) > fabriqué par la
National Engineering Company), on introduit avec res pectivement 2 /o, 3 o/o et 4 o/o en poids de graphite des échantillons d'un mélange d'oxydes de cobalt obtenus par calcination de carbonate basique de cobalt préparé selon la description précédente. L'intervalle entre la cuve et les meules roulant sur une voie circulaire est de 3 mm et la charge verticale effective sur chacune des deux meules du broyeur est de 30 kg. Les meules tournent par rapport à la cuve à la vitesse de 44 tours par minute.
Après le brassage et l'augmentation de la densité, on transforme le mélange d'oxydes de cobalt et Ide graphite en pastilles à l'aide d'une tabletteuse à un seul comprimé exerçant une pression d'approximativement
115 kg/cm2. Les pastilles ainsi préparées sont frittées pendant cinq heures à approximativement 9500 dans une atmosphère contenant de l'oxygène. Après le refroidissement, on mesure les résistances à l'écrasement des pastilles frittées d'oxyde de cobalt catalyseur préparées avec respectivement 2 O/o, 3 O/o et 4 O/o en poids de graphite.
Le tableau I ci-dessous montre les résultats.
Tableau I
Résistance moyenne à l'écrasement des pastilles frittées de cobalt catalyseur
Echantillon 1 Echantillon 2 Echantillon 3
Pourcent de graphite 2,0 3,0 4,0
Diamètre initial des pastilles . 0,254 0,254 0,254
Diamètre après 5 heures de frittage à 9500. o, s 0,228 0,226 0,229
Résistance des pastilles frittées à l'écrasement (kg) .
6,1 5,2 5,6
En comparant ces chiffres avec la résistance moyenne à l'écrasement de 3,7 kg de pastilles frittées d'oxyde de cobalt catalyseur préparées de manière identique mais avec emploi de Sterotex (Sterotex est la marque déposée d'un produit de la Capitol City Products Company décrit comme une stéarine végétale dont 100 o/o passent à travers un tamis normalisé de 10 mailles des Etats-Unis et vendu comme auxiliaire de lubrification et d'agglutination), on peut voir nettement que l'on obtient une augmentation d'au moins 40 o/o de la résistance à l'écrasement à l'emploi de graphite comme auxiliaire de lubrification et d'agglutination selon le procédé de la présente invention.
Exemple 2
D'un premier lot d'un mélange d'oxydes de cobalt obtenu par calcination de carbonate basique de cobalt selon la description précédente, on prélève deux échantillons de 67,5 kg. Un échantillon de 67,5 kg, l'échantillon 1, est mélangé avec 3 o/o en poids de graphite Micro-Fyne) y (marque déposée de graphite lubrifiant de la Joseph Dixon Company) pendant une heure dans un broyeur à meules verticales du type à cuve (Simpson aMix-muller) > fabriqué par la National Engineering
Company). Le mélange pratiquement homogène et de densité accrue ainsi obtenu est ensuite transformé en pastilles à l'aide d'une tabletteuse (Stokes Manufacturing
Company, type BB-2), et les pastilles ainsi préparées sont placées dans un panier de frittage et frittées dans un four électrique à la température de 8500.
On laisse le frittage s'effectuer jusqu'à ce que la hauteur de la couche de pastilles dans le panier de frittage ait diminué de 22,5 cm. On laisse les pastilles frittées refroidir à l'air.
Le deuxième échantillon de 67,5 kg, l'échantillon 2, est mélangé de la mme manière que l'échantillon 1 avec 3 /o en poids de Sterotex (marque déposée d'une stéarine végétale de la Capitol City Products Company dont, selon les indications, 100 5/o passent à travers un tamis normalisé de 10 mailles des Etats-Unis) et transformé de la mme manière que l'échantillon 1 en pastilles des mmes dimensions et de la mme forme que celles de l'échantillon 1. Les pastilles de l'échantillon 2 sont ensuite frittées et refroidies de la mme manière que les pastilles de l'échantillon 1.
A partir d'un deuxième lot d'un mélange d'oxyde de cobalt préparé de la mme manière que le premier lot à partir duquel les échantillons 1 et 2 ont été préparés, on prépare deux échantillons supplémentaires, l'échantillon 3 et l'échantillon 4, de pastilles frittées d'oxyde de cobalt, de la mme manière que les pastilles de l'échantison 1.
Le tableau 2 ci-dessous montre les densités apparentes moyennes et les temps de frittage des quatre échantillons de pastilles de catalyseur ainsi préparés.
Tableau ll
Auxiliaire Densités apparentes Temps de frittage
Echantillon d'agglutination (g/ml) en heures
Oxydes de cobalt Mélanges d'oxydes Pastilles Pastilles
calcinés et d'auxiliaire d'agglutination non frittées frittées
1 3 O/o Graphite 0,89 1,30 1,54 2,10 5,0
2 3 /0 Sterotex 0,89 1,30 1,54 2,10 3,5
3 3 0/o Graphite 0,79 1,30 1,40 2, 30 2,5
4 3 5/o Graphite 0,79 1,30 1,40 2, 35 2,7
On détermine les activités d'hydrogénation de chacun des quatre échantillons de pastilles frittées d'oxyde de cobalt préparés ci-dessus en introduisant 40 g de pastilles de catalyseur dans un autoclave secoueur de laboratoire courant d'un volume de 1400 ml et en y ajoutant 216 g d'adiponitrile et 150 g d'ammoniac anhydre.
On porte la température à l'intérieur de l'autoclave à 1500 et l'on soumet le mélange de catalyseur, d'adiponitrile et d'ammoniac à une pression de 315 kg/cm2 à l'aide d'hydrogène gazeux en maintenant la température du système à 1500. La vitesse à laquelle la pression d'hydrogène à l'intérieur de l'autoclave diminue est enregistrée comme mesure de l'activité du catalyseur contenu dans le dispositif. Des opérations identiques supplémentaires s'effectuent à titre de vérification avec des pastilles de catalyseur de chacun des quatre échantillons. Le tableau m ci-dessous montre les résultats de ces opérations.
Tableau m
Aotivité d'hydrogénation
Echantillon Perte de
de pastilles pression/minute
Opération No de catalyseur No (kg/cm2)
1 1 3,17
2 1 3,15
3 1 3,03
4 2 2,85
5 2 2,78
6 3 3,14
7 3 2,98
8 3 3,20
9 4 3,10
10 4 3,35
L'activité d'hydrogénation des pastilles de catalyseur préparées en employant du graphite comme auxiliaire d'agglutination est en moyenne d'approximativement 1 1 0/o supérieure à l'activité d'hydrogénation des pastilles de catalyseur préparées en employant une stéarine végétale comme auxiliaire d'agglutination. Cette augmentation de l'activité d'hydrogénation s'obtient dans tous les cas avec une augmentation correspondante de la résistance des pastilles à l'écrasement, ce qui signifie en général une prolongation notable