NO175143B

NO175143B - Fremgangsmåte for fremstilling av silisiumkarbid, og anvendelse av silisiumkarbidet for katalytisk rensing av eksosgasser fra forbrenningsmotorer

Info

Publication number: NO175143B
Application number: NO884623A
Authority: NO
Inventors: Marc J Ledoux; Jean-Louis Guille; Sylvain Hantzer; Dominique Dubots
Original assignee: Pechiney Electrometallurgie
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1994-05-30
Also published as: EP0313480A1; DK579288A; US4914070A; NO175143C; AU610677B2; AU2758188A; ES2034345T3; JPH01131016A; GR3004088T3; JPH0723209B2; PT88785B; EP0313480B1; DK579288D0; NO884623D0; NO884623L; DE3870802D1; CA1305305C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fremstilling av silisiumkarbid med et stort overflateareal, ment spesielt for å tjene som katalysatorbærer i petrokjemien og ved høytemperaturkatalytiske reaksjoner.

Oppfinnelsen angår også anvendelse av dette silisiumkarbid for katalytisk rensing av eksosgasser fra forbrenningsmotorer.

De tunge faser av olje har den enorme mangel at de inneholder forbindelser med høyt karbon- og lavt hydrogeninnhold, ansvarlig for forkoksning av katalysatorene, mens nitrogen-og svovelderivater kan være årsaken for alvorlige nivåer av forurensning som nøytraliserer krakkingsegenskapene til katalysatoren, mens til slutt metaller påvirker effekti-vitetsnivået for katalysatorene ved fiksering dertil. For å bøte på disse mangler blir de forskjellige kutt fra destil-lasjonstrinn underkastet et rensetrinn, dette er således formålet med hydrobehandlingene.

Ved slike reaksjoner reagerer hydrokarbonforbindelsene katalytisk i nærvær av hydrogen: hydrokrakking resulterer i mindre molekyler; hydrogenering resulterer i en økning av H:C-forholdet og

metning av aromatiske og olefiniske forbindelser; og hydrodesulfurering, HDS, hydrodenitrogenering, HDN,

hydrodeoksygenering, HDO og hydrodemetallering, HDM, er ansvarlig for fjerning av heteroatomer og metaller inneholdt i slike hydrokarboner ved oppbryting av C-S-, C—N-, C—0- henholdsvis C—Me-bindingen.

Katalysatorene som benyttes på det nuværende tidspunkt er katalysatorer basert på molybdensulfid og wolframsulfid. De består av en aktiv fase som er ansvarlig for aktiviteten og som bæres på egnede stoffer som sikrer stabiliteten. Forløperen for den aktive fase dannes av blandede oksyder som forbinder elementer i gruppe VIB (Mo, W) og elementer i gruppe VIII (Fe, Co og Ni). Disse oksyder sulfuriseres før bruk for å gi dem den nødvendige aktivitet og stabilitet.

Katalysatorene avsettes på en bærer. Funksjonen til denne bærer er å opprettholde den aktive fase i en tilstand av høy dispersjon ved hjelp av et stort overflateareal. Det er nødvendig at den er av god kvalitet for mekanisk å kunne motstå betingelser uttrykt ved temperatur og trykk og de suksessive regenereringstrinn. De vesentlige katalysator-bærere som benyttes i industrien er aluminiumoksyder hvis tekstur kan modifiseres ved fremstillingen eller alumino-silikater som er amorfe og enkelte ganger krystallinske (zeolitter), og som enkelte ganger er dopet med andre oksyder.

Katalysatoren blir progressivt deaktivert med tiden under påvirkning av koks og metaller. Således gir behandling av tunge faser enorme forgiftningsproblemer. Akkumuleringen av koks er bundet til dekomponering av aromatiske forbindelser med høy molekylvekt. Dette gir et fall i aktiviteten som kompenseres i en første fase ved en egnet økning av temperaturen. Periodisk må imidlertid koks brennes av og katalysatoren resirkuleres. Antallet slike cykler er ikke ube-grenset da den aktive fase for katalysatoren gradvis trenger inn i bæreren og derfor ikke lenger er tilgjengelig for de involverte produkter.

Når denne reaksjon inntrer, blir metaller, primært vanadium og nikkel, i form av metallorganiske komplekser og por-fyriner, avsatt på katalysatoren og blokkerer progressivt dennes porer. Ingen regenereringsmetode er økonomisk mulig og katalysatoren må erstattes. Resirkulering av metallene av den aktive fase så vel som vanadium er heller ikke økonomisk brukbar; nærværet av aluminationet efter fremskreden oksydasjon av den forgiftede katalysator krever at den underkastes en alkalisk fusjonsoperasjon som ikke kan gjennomføres med de mengder som vanligvis benyttes (diverse titalls tonn).

Silisiumkarbid kunne utgjøre en ideell katalysatorbaerer. Faktum er at denne forbindelse motstår den dobbelte forgift-ningseffekt fra koks og metaller: hva koksen angår;

Ved regenerering av katalysatoren dannes varme punkter (forbrenning av korn av koks som er sterkt eksoterm). På disse punkter går den aktive fase av katalysatoren inn i bæreren i form av aluminater. Bruken av SiC ville bøte på denne mangel og ville øke driftslevetiden for katalysatoren;

hva angår metaller;

Efter forgiftning av metaller kan SiC på grunn av sin kjemiske inerte oppførsel behandles og skulle således gi en attraktiv kilde for vanadium (det er ikke mulig på det nuværende tidspunkt å ekstrahere vanadium fra en aluminium-oksydbærer) og dette kunne for eksempel tillate gjenvinning av molybden og kobolt.

Utenfor petrokjemiområdet er det mange høytemperaturkataly-tiske reaksjoner der foreliggende katalysatorbærer kan erstattes av silisiumkarbid av de samme grunner. Uheldigvis er det på dette tidspunkt ikke mulig å gi silisiumkarbid med et stort spesifikt overflate sammenlignbart med det til aluminiumoksyd, det vil si i området diverse titalls til flere hundre m<2>/g og sågar mer.

I publikasjonen "Proceed. Brit. Ceram. Soc", mai 1983, side 1254 og følgende har P. Kennedy og B. North beskrevet en eksperimentell prosess for fremstilling av silisiumkarbid med fin kornstørrelse (midlere størrelse for partiklene fra 3 til 4,5 pm) ved å føre damper av silisiummonoksyd (SiO) over finoppdelte karbonholdige substrat ved en temperatur i størrelsesorden 1400 til 1500°C. Uheldigvis har silisiumkarbidet som fremstilles på denne måte et meget lavt spesifikt overflateareal i størrelsesorden ca. 10 m<2>/g, noe som utelukker enhver bruk derav som katalysatorbærer. På samme måte resulterer den fremgangsmåte som er beskrevet i GB-Å-2 017 667 og som også involverer omsetning av SiO på C på mellom 1340 og 1440°C under et trykk i størrelsesorden

10~<5> mm Hg i et SiC-pulver av en type med en spesifikk overflate på 15 m<2>/g. Hva angår den konvensjonelle prosess som kalles Acheson-prosessen (omsetning av Si02 på C ved forhøyet temperatur på langt over 2000°C) er det kjent at denne gir et krystallisert silisiumkarbid av fast type som definitivt ikke er egnet for anvendelse som katalysatorbærer.

En første gjenstand for foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for fremstilling av finkornet silisiumkarbid dannet ved et agglomerat av submikrone korn med et spesifikt overf lateareal som er minst 100 m2 /g som er ment spesielt som bærer for katalysatorer i petrokjemien og for katalytiske reaksjoner ved forhøyet temperatur opptil 1000°C idet fremgangsmåten omfatter omsetning av damper av silisiummonoksyd, SiO, på karbon og karakteriseres ved: å tilveiebringe damper av SiO i en første reaksjonssone ved omsetning av en blanding SiOg + Si ved en temperatur mellom 1100 og 1400°C under et trykk på mellom 0,5 og 1,5

hPa; og

- i en andre sone å bringe i kontakt SiO-dampene med reaktivt karbon i finoppdelt tilstand med et spesifikt overflateareal som minst er lik 200 m<2>/g ved en temperatur mellom 1100 og 1400°C.

Fortrinnsvis ligger SiO-produksjonstemperaturen mellom 1200 og 1300°C og temperaturen i reaksjonen mellom SiO og C mellom 1100 og 1200°C.

En andre gjenstand for oppfinnelsen er anvendelsen av silisiumkarbid med et spesifikt overflateareal som minst er lik 100 m2 lg for gjennomføring av katalytisk rensing av eksosgasser fra forbrenningsmotorer. 1) Lydpotter og lignende i forbrenningsmotorer, ment til å omdanne karbonmonoksyd og ikke-forbrente hydrokarboner til karbondioksyd og vann og også å omdanne nitrogenoksyder til NO2, og der man på det nuværende tidspunkt anvender aktivert aluminiumoksyd med rhodium- eller platinasalter. Silisiumkarbid med høyt spesifikt overf lateareal > 100 m2 /g kan aktiveres ved impregnering med et salt av rhodium, for eksempel klorid, og/eller platina, for eksempel heksa-klorplatinasyresalt, ved en konsentrasjon som er lik eller sågar lavere (ved samme effektivitetsnivå) enn det som benyttes når det gjelder aluminiumoksyd. Ved siden av en reduksjon i omkostningsprisen er det funnet at lyddempere som benytter silisiumkarbid som fremstilles ifølge oppfinnelsen som katalysatorbærer har en vesentlig øket driftslevetid. Spesielt er slike lydpotter ikke følsomme mot brå avbrudd i temperaturen i eksosgassene; 2) Katalysatorer som kalles katalysatorer for "kontrollert oksydasjon" av hydrokarboner med lav molekylmasse som metan, hvilke ofte er basert på litium- eller manganoksyd og som gjør det mulig å tilveiebringe omdanning til hydrokarboner med lange karbonkjeder og relativt høy molekylmasse, ved en temperatur i størrelsesorden 650 til 800°C. Ved denne anvendelse mister katalysatorene som bæres av aluminiumoksyd hurtig effektiviteten som et resultat av et hurtig fall i det spesifikke overflateareal av dette aluminiumoksyd. I den spesielle anvendelse er silisiumkarbid bemerkelsesverdig motstandsdyktig; prøver har vist at det spesifikke overflateareal for en prøve som til å begynne med er 120 m<2>/g fremdeles var 60 m<2>/g efter utstrakt oppvarming til 1000°C. Når det gjelder et urandopet silisiumkarbid var det opprin-nelige overf lateareal på 200 m2 /g fremdeles fra 120 til 130 m<2>/g efter utstrakt oppvarming til 1000°C; 3) I petrokjemien, ved hydrobehandlingsreaksjoner (hydrodesulfurering, hydrodemetallering), som bruker en blandet katalysator som et koboltmolybden som vanligvis bæres av aluminiumoksyd, silisiumdioksyd eller aktivert karbon: erstatning derav med silisiumkarbid med stort spesifikt overflateareal gir mange fordeler som antydet ovenfor. Figurene 1 til 3 viser en apparatur for gjennomføring av oppfinnelsen i praksis. Figur 1 viser hele apparaturen; Figur 2 og 3 viser to mulige konfigurasjoner av reaksjons-kammeret.

Reaktoren hvori fremstilling av SiC med stort spesifikt overflateareal gjennomføres, omfatter en forseglet beholder 1 hvor det kan tildannes et vakuum ved hjelp av en ikke-vist pumpe, forbundet til tilførselsrøret 2.

Et rør av silisiumdioksyd 3 som innvendig er belagt med karbonfilt 4 virker som isolasjonsmiddel og separator og er anbragt i beholderen 1.

Anbragt i røret 3 er det videre en grafittpotte 5 båret av en grafittblokk 6. Potten 5 er oppvarmet ved induksjon ved hjelp av viklingen 7. Et observasjonsvindu 8 tillater temperatur-måling ved hjelp av optisk pyrometri. Potten 5 er dekket med et element av karbonfilt 9 så vel som den øvre del av silisiumdioksydrøret 3 for å forhindre overskytende SiO å kondensere på det innvendige av ovnen. Dette dekket omfatter en kjølekrets 5 som omfatter sirkulering av vann.

Blandingen SiOg + Si (10) anbringes i bunnen av grafittpotten 5, karbonet på hvilket reaksjonen SiO + 2C SiC + CO skal skje, anbringes derover.

Det hele kan skje i to konfigurasjoner:

I figur 2 er blandingen 10 av Si02 + Si dekket av et sjikt 11 av karbonfilt ment å separere SiO-dannelsessonen fra SiC-dannelsessonen og så et sjikt 12 av reaktivt karbonpulver. Over sjiktet 12 og i en viss avstand (for eksempel mot midthøydenivået av potten), er det mulig å tilsette et ytterligere sjikt 13 av karbonfilt, nok en gang for samme formål, nemlig å holde på overskuddet av SiO;

I figur 3 blir forløperblandingen 10 av Si02 + Si separert fra SiO+C-reaksjonssonen via et avstandsstykke som kan være tildannet for eksempel av et sjikt av grafittfilt, dette med en høyde h, som er viklet i spiral. Høyden h som bestemmer avstanden mellom SiO-dannelsessonen og SiO+C-reaksjonssonen kan modifiseres som en parameter av reaksjonen. Separerings-innretningene omgis av et sjikt 11 av karbonfilt og et sjikt 12 av reaktivt karbonpulver. Ved å variere h, kan SiO-dannelsesmekanismen økes uten å øke SiC-dannelsestemperaturen.

Forløperblandingen 10 av Si02 og Si oppvarmes under redusert trykk i størrelsesorden 0,1 til 1,5 mm hPa til en temperatur som høyst er lik 1400°C og fortrinnsvis mellom 1100 og 1400°C.

SiO-dampene som dannes går gjennom skilleanordningene av karbonfilt som antydet med 11 og derefter sjiktet 12 av reaktivt karbonpulver der følgende reaksjon opptrer:

SiO + 2C ► SiC +C0.

Valget av "reaktivt karbon" påvirker i vesentlig grad den måte på hvilken reaksjonen skjer.

De følgende elementer ble forsøkt;

grafittpellets (oppnådd ved pulveragglomerering); aktivkarbon i pulverform (oppnådd ved knusing av siktede granuler for å oppnå en granulometri på 0,250 til 0,425 mm og med et spesifikt overflateareal i størrelsesorden 1150

m<2>/g (kommersielt tilgjengelig);

aktivert karbon dopet ved tilsetning av fra 1 til 10 vekt-1o metallisk element valgt blant uran, cerium, titan, zirkonium, hafnium og lanthanider ved impregnering i oppløsning for eksempel fra acetylacetonat-forbindelser og derefter karburisert i argon i 4 timer ved 450°C. Dopingsgraden er i størrelsesorden 4 til 4,5 vekt-# av det valgte metall. Det spesifikke overflateareal for karbonet blir så noe redusert, men transformeringsgraden er i det vesentlige forbedret.

Parametrene var:

mengde forløperblanding Si02 + Si;

temperatur; og

varighet.

Forløpermengde:

Et forhold på 4 vektdeler forløper pr. 2,5 vektdeler karbon ble benyttet. Driften skjedde således med et overskudd av SiO, noe som sikret reproduserbarhet av driftsbetingelsene. Blandingen SiOg + Si er fortrinnsvis ekvimolekylær, men det er ingen mangel ved å arbeide med blandinger som avviker noe fra støkiometrien.

Temperatur:

Strukturen er av økende finhet i forhold til synkende temperatur med henblikk på reaksjonen av SiO på karbonet.

"Ved 1400° C er det oppnådde resultat partikler med en midlere størrelse i størrelsesorden 0,2 pm i den konfigurasjon som er vist i figur 2, og sågar finere når det gjelder den kon-

figurasjon som er vist i figur 3 med en høyde h mellom de to rom (dannelse av SiO og omsetning av SiO på C) på 40 mm.

Ved en temperatur på 1250°C er resultatet i hegge konfigurasjoner finere partikler mindre enn 0,1 pm, så vel som en viss mengde trikitter. Det er funnet at det var mulig å arbeide ved temperaturer helt ned til 1100°C.

Hvis temperaturstigningsfasen inkluderer et avgassingsplatå er det funnet at det spesifikke overflateareal for det oppnådde SiC økes.

Avgassingstrinnet kan gjennomføres ved omgivelsestemperatur i 30 minutter til 1 time, for eksempel i ca. 45 minutter, men er spesielt effektiv hvis den gjennomføres ved ca. 875° C (mellom 850 og 900°C) i et tidsrom fra 1 til 4 timer.

Varighet:

Tidsrommet reaksjonstemperaturen på 1100 til 1400°C opprett-holdes er fortrinnsvis mellom 4 og 7 timer på grunn av den langsomme reaksjonsmekanismehastigheten i dette temperatur-område.

Sluttbehandl ing:

Fortrinnsvis blir det oppnådde silisiumkarbid underkastet en efterrøstingsoperasjon i luft i en varighet som kan være en Vi til 2 timer og ved en temperatur i størrelsesorden 600 til 800°C idet det tilsiktede mål er å ødelegge karbonresten som fremdeles kan inneholdes i reaksjonsmassen, idet virkningen derav er å øke det spesifikke overf lateareal med 5 til 10*.

I de forskjellige involverte tilfeller samles det karbonholdige substrat, dekket med SiC av en type som er krystallisert i et kubisk flatesentrert gitter. Farven i dette SiC kan ligge fra mørkeblått til musegrått eller sjøgrønt med mer eller mindre mørk sjattering.

For å fjerne det karbonholdige substrat som kan forfalske målinger med henblikk på det spesifikke overflateareal, gjennomføres det et røstetrinn i luft, for eksempel ved en temperatur fra 600 til 800°C i 1 til 2 timer. Silisiumkarbidet som til slutt fremstilles foreligger i form av agglomerater av submikrone korn.

For karakterisering ble de følgende observasjoner og målinger gj ennomført: brenntap (ved røsting av det karbonholdige substrat), noe

som gjør det mulig å sikre transformeringsutbytte; radiokrystallografisk karakterisering ved røntgen-diffraksjon i et Debye-Scherrer-kammer;

observasjon under optiske mikroskop og bruk av et elektro-nisk skanderende mikroskop;

måling av B.E.T. spesifikt overflateareal ved bruk av den

vanlige metode som involverte absorpsjon av en gass; og kjemisk undersøkelse.

Med henblikk på visse prøver, ble det gjennomført et vasketrinn ved bruk av flussyre for å påvise mulig dannelse av Si02 og det ble også gjennomført trinn for kvantitativ bestemmelse av gjenværende karbon.

Ved optimalisering av reaksjonsbetingelsene var resultatet spesifikke overflateareal helt opptil 400 m<2>/g, noe som må sammenlignes med overflateareal for SiC som ble fremstilt i den publikasjon som er angitt som kjent teknikk (1 m<2>/g) og et overflateareal på 200 m<2>/g for aluminiumoksyder som vanligvis benyttes som bærere for katalysatorer i petrokjemiområdet.

Tabell I angir de betingelser under hvilke prøvene resul-terte i de høyeste spesifikke overflatearealer.

For å verifisere kvaliteten av katalysatorene på et substrat av SiC med. et stort overf lateareal og fremstilt ifølge oppfinnelsen, ble det fremstilt en sats av blandede kobolt-molybdenkatalysatorer, ment for hydrobehandlingsreaksjoner, HDS, i svovelfasen, hydrodesulfurering, idet bæreren var SiC med en granulometri på 0,250/0,425 mm og med et spesifikt overflateareal på 170 m<2>/g, impregnert ved bruk av kjente metoder anvendt på konvensjonelle katalysatorer på aktivert karbon eller silisiumdioksyd eller aluminiumoksyd.

Utgangssaltet for impregneringen av Mo er ammoniumhepta-molybdat med formelen:

Mengden salt som er det aktive element er oppløst i oppløs-ningsmidlet (vann) hvis volum er av en størrelsesorden tilsvarende porevolumet for den benyttede bærermasse. Katalysatoren fremstilles ved å helle oppløsningen over bæreren. Katalysatoren som impregneres på denne måte settes hen i 2 timer ved omgivelsestemperatur og brennes så ved 120°C over natten og sulfureres direkte in situ og røstes til slutt i luft i en ovn ved 500° C i 2 timer (kun når det gjelder behandling av typen silisiumdioksyd eller aluminiumoksyd ).

Den samme operasjon begynner igjen for å impregnere kobolt, utgangssaltet er nu koboltnitrat med følgende formel:

For å beregne mengden koboltnitratsalt er det nødvendig å ta hensyn til et atomforhold på 0,3 mellom Mo og Co, noe som ble verifisert ved analyse ved nøytronaktivering. Dette forhold tilsvarer det maksimale synerginivå som foreligger mellom Co og Mo.

En serie sammenligningsprøver ble gjennomført der man som bærer for den samme katalysator brukte aktivert karbon, silisiumdioksyd, aluminiumoksyd, SiC med lavt spesifikt overf lateareal på 20 m<2>/g og SiC, fremstilt ifølge oppfinnelsen, med overflateareal 170 m<2>/g.

De antatte kriterier med henblikk på effektivitet var HDS-graden av tiofen transformert pr. gram katalysator og pr. sekund eller pr. gram katalysator pr. sekund og pr. m2 .

Resultatene er gitt i tabell II.

Resultatene kan ansees som meget tilfredsstillende, spesielt hvis man tar hensyn til det faktum at katalysatoren på en SiC-baerer lett kan regenereres og gjenvinnes ved slutten av den effektive brukstid.

Doping med uran

Aktivert karbon med et stort spesifikt overflateareal ble dopet med uran ved impregnering ved hjelp av en alkohol-oppløsning av uranylacetylacetat for å gi et konsentrasjons-nivå på vektbasis av uran (i det opprinnelig aktiverte karbon) på 8 til 15*. Karbonet som var behandlet på denne måte ble røstet i argon ved 500° C og så innført i reaktoren og omsatt med silisiummonoksyd i henhold til oppfinnelsen. Det spesifikke overflateareal for det oppnådde silisiumkarbid ble så målt før røsting og efter røsting i luft i 2 timer ved 1000*c. Resultatene er som følger:

Det syntes som om det optimale konsentrasjonsnivået av uran i det aktiverte karbon opptrer ved 8 til 10 vekt-* tilsvarende et reelt innhold i silisiumkarbidet i størrelsesorden 13 til 14 vekt-*.

Røntgenundersøkelser viser at uran opptrer i silisiumkarbidet 1 form av U3O7 før røsting og i form av T^Og efter røsting i

2 timer ved 1000°C.

Doping med cerium

Den samme prosedyre ble benyttet i forbindelse med doping av aktivert karbon med cerium ved impregnering med vannopp-løselige ceriumsalter som nitratet Ce(N03)g•6H2O eller ammoniumnitratet, (NH4 )2Ce(N03)^.

Resultatene var som følger:

Det er funnet at arten av ceriumsalt har en viss innflytelse på sluttresultatet med samme ceriumkonsentrasjon, muligens på grunn av penetreringsforskjeller for oppløsningen inn i porene i det aktiverte karbon. De to prøver med ammonium-nitrat tilsvarer en lett modifikasjon i parametrene av reaksjonen av SiO på C for fremstilling av SiC. Det er også funnet at doping med cerium i det minste er like effektiv som doping med uran. Andre dopemidler som kan benyttes er spesielt salter av titan, zirkonium, hafnium og lanthanidene.

Oppfinnelsen ble anvendt under betingelser som simulerer drift av katalytiske lydpotter og lignende for forbrenningsmotorer under betingelser i henhold til europeiske standarder.

Fire innretninger som simulerte en katalytisk lydpotte ble fremstilt idet katalysatoren var en platina-rhodium-blanding og konsentrasjonen av den aktive fase var 0,2* Pt og 0,02 vekt-* Rh.

De fire katalysatorer ble anbragt ved hjelp av konvensjonelle prosesser på følgende bærere: aktivt aluminiumoksyd med et areal på 235 m<2>/g ikke-røstet SiC med et areal på 125 m<2>/g

- SiC røstet ved 800°C med et areal på 30 m<2>/g og

- SiC røstet ved 1000°C med et areal på 18 m<2>/g.

En gass som simulerte en motoreksosgass ble ført over katalysatoren i en strømningshastighet pr. minutt på 58,5 cm<5 >CO + N2, 350 ppm C3H8 og 450 ppm NO.

Effektiviteten for de fire katalysatorer ble målt ut fra omdanning av CO til CO2 og nitrogen-suboksyder til NOg og oksydasjon av ikke-forbrente stoffer, avhengig av temperaturen .

Resultatene er gitt i den følgende tabell. Man finner at SiC røstet ved 800°C viser et effektivitetsnivå som er helt sammenlignbart med det til aluminiumoksyd. Det skal tilføyes at SiC også har en stor fordel overfor aluminiumoksyd, nemlig gjenvinningskapasiteten av katalysator, dette i motsetning til det som gir store problemer når det gjelder aluminiumoksyd. Det skal påpekes at effektiviteten for katalysatoren som var avsatt på SiC røstet ved 800°C og med et overflateareal på 30 m<2>/g i det vesentlige er den samme som katalysatoren på aluminiumoksyd hva angår CO og N0X, og snaut mindre hva angår ikke-forbrente stoffer.

Disse resultater kan ytterligere forbedres ved å optimali-sere dopingseffekten (ved bruk av uran, cerium eller andre stoffer) avhengig av det tilsiktede mål ved å gjennomføre oppfinnelsen i praksis, det er lett som en bærer for den aktive fase av katalysatoren å benytte SiC som ved en temperatur på 800°C bibeholder et spesifikt overflateareal på over 300 m<2>/g og ved en temperatur på 1000°C et areal som fremdeles er over 100 m<2>/g.

Claims

1. Fremgangsmåte for fremstilling av finkornet silisiumkarbid dannet ved et agglomerat av submikrone korn med et spesifikt overflateareal som er minst 100 m<2>/g, ment spesielt som bærer for katalysatorer i petrokjemien, og for katalytiske reaksjoner ved forhøyet temperatur opptil 1000°C, idet fremgangsmåten omfatter omsetning av damper av silisiummonoksyd, SiO,på karbon, karakterisert ved: å tilveiebringe damper av SiO i en første reaksjonssone ved oppvarming av en blanding Si02 + Si ved en temperatur mellom 1100 og 1400°C under et trykk mellom 0,1 og 1,5 hPa; og - i en andre sone å bringe i kontakt SiO-dampene med reaktivt karbon i finfordelt tilstand med et spesifikt overflateareal som minst er lik 200 m<2>/g ved en temperatur mellom 1100 og 1400<>C.

2 . Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at SiO-dannelsestemperaturen fortrinnsvis er mellom 1200 og 1300°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at temperaturen i reaksjonen mellom SiO på C fortrinnsvis er mellom 1100 og 1200°C.

4 . Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det reaktive karbon er dopet ved tilsetning av fra 1 til 10 vekt-* metallisk element valgt blant uran, cerium, titan, zirkonium, hafnium og lanthanider.

5 . Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at i fasen som medfører stigning til driftstemperaturen på 1100 til 1400°C, gjennom-føres det et avgassingstrinn.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at avgassingstrinnet gjennomføres ved omgivelsestemperatur i et tidsrom fra 30 minutter til 1 time.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at trinnet gjennomføres ved en temperatur mellom 850 og 900°C i et tidsrom fra 1 til 4 timer.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at det oppnådde silisiumkarbid underkastes en efterrøsting i luft ved en temperatur i størrelsesorden 600 til 800°C i et tidsrom fra Vz til 2 timer.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det gjennomføres i en atmosfære av inertgass som argon.

10. Anvendelse av silisiumkarbid med et spesifikt overflateareal som minst er lik 100 m<2>/g/for gjennomføring av katalytisk rensing av eksosgasser fra forbrenningsmotorer.