PL220538B1 - Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji - Google Patents
Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacjiInfo
- Publication number
- PL220538B1 PL220538B1 PL394565A PL39456511A PL220538B1 PL 220538 B1 PL220538 B1 PL 220538B1 PL 394565 A PL394565 A PL 394565A PL 39456511 A PL39456511 A PL 39456511A PL 220538 B1 PL220538 B1 PL 220538B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- nickel
- catalyst
- catalysts
- aluminum
- dried
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 24
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims description 11
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 9
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical group [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;nickel Chemical compound [Ni].CC(O)=O.CC(O)=O MQRWBMAEBQOWAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical class [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000421 cerium(III) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229940078494 nickel acetate Drugs 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002927 oxygen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji, stosowanych najczęściej w wytwórniach amoniaku. Umożliwiają one usunięcie tlenku i dwutlenku węgla z gazu syntezowego do poziomu ok. 2 ppm. Związki tlenu są silnymi truciznami katalizatora do syntezy amoniaku.
Reakcje metanizacji:
CO + 3H CH4 + H2O Δ H298 = -206,2 kJ mol-1
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O Δ H298 = -165,0 kJ mol-1 katalizuje szereg metali. Praktyczne zastosowanie znalazły jedynie nikiel i ruten. Najczęściej stosowane są katalizatory niklowe.
Katalizatory różnią się znacznie: właściwościami wytrzymałościowymi, aktywnością, stabilnością termiczną, odpornością na szoki temperaturowe i łatwością redukcji.
Aktywność katalizatora jest determinowana przez wielkość powierzchni niklu oraz wymiar i porowatość ziarna, ponieważ reakcje biegną w obszarze silnych wpływów dyfuzji wewnętrznej.
Proces na katalizatorach niklowych prowadzony jest w zakresie temperatury 180-450°C i pod ciśnieniem do 4 MPa. Katalizatory eksploatowane w temperaturze nieprzekraczającej 300-320°C, mogą pracować ponad 10 lat.
W procesie metanizacji stosowane są katalizatory niklowe różniące się kształtem (pastylki, kulki, wytłoczki i pierścienie Raschiga), zastępczym wymiarem ziarna (5-8 mm), ciężarem nasypowym 3 (0,7-1,4 g/cm3), zawartością niklu (20-40% w przeliczeniu na tlenek niklu), rodzajem nośnika (tlenki glinu, krzemu, magnezu, wapnia, metali ziem rzadkich - krzemiany i inne).
Dla zwiększenia aktywności katalizatorów metanizacji stosuje się szereg dodatków. Promotorami są najczęściej metale szlachetne i tlenki metali ziem rzadkich. Przegląd literatury naukowej dotyczącej promotorowania niklowych katalizatorów metanizacji cerem i lantanem znajduje się w pracy: L. Znak, Catalysis Today, 2005, 101, 65.
Aktywnym składnikiem katalizatora jest nikiel metaliczny, wobec tego katalizator wymaga aktywacji na drodze redukcji wodorem. Redukcja prowadzona jest w reaktorze przemysłowym lub u wytwórcy katalizatora.
Katalizatory wytwarzane są różnymi sposobami. Stosowane są operacje: impregnacji, strącania, wytrącania na nośniku, zol-żel i inne. Różnorodność metod otrzymywania katalizatorów niklowych ilustrują opisy przedstawione w poniższych patentach:
W patencie US 168257 przedstawiono sposób preparatyki katalizatora niklowego z różnymi promotorami takimi jak: mangan, żelazo, kobalt, platyna, rod, pallad, srebro, złoto, osm, iryd, a także mieszaniny tych metali. Mogą być preparowane na nośniku, którym najczęściej są: AI2O3, SiO2, TiO2 oraz tlenki metali ziem rzadkich. Katalizatory te otrzymywano metodami: współstrącenia, impregnacji oraz metodą zol-żel, która okazała się najlepsza.
W patencie US 4215998 opisano sposób otrzymywania katalizatorów dla procesu konwersji metanu z parą wodną (reakcja odwrotna do reakcji metanizacji) zawierających 60-90% tlenku niklu, 5-30% tlenku glinu, 2-15% tlenku ceru i/lub lantanu. Katalizatory otrzymane są metodą strąceniową w trzech etapach:
• w pierwszym etapie roztwór substancji alkalicznej jest dodawany do roztworu soli glinu, • drugi etap polega na dodatku alkalicznego roztworu do roztworu soli lantanu i/lub ceru w obecności substancji wytrąconej w etapie pierwszym, • w trzecim etapie roztwór substancji alkalicznej jest dodawany do roztworu soli niklu i/lub kobaltu w obecności mieszaniny wytrąconej w etapie drugim.
W materiałach uniwersyteckich Swati Jain Education Group, 33 Harvard Street, Sampat farm, Bicholi Mardana, Indore, India przedstawiono niklowo-glinowy katalizator metanizacji z dodatkiem ceru lub lantanu oraz metody preparatyki:
• metoda mokrej impregnacji, która polegała na dodatku tlenku glinu do wodnego roztworu azotanu niklu i ceru lub lantanu. Powstały osad przefiltrowano, suszono w eksykatorze w czasie 6 h i kalcynowano. Zamiast azotanu niklu stosowano także octan niklu, • metoda dwuetapowego współstrącenia, z użyciem azotanów niklu i glinu oraz wodorotlenku sodu, w pierwszym etapie i dodatkiem promotora (cer lub lantan) w postaci roztworu soli, w drugim etapie. Powstały w ten sposób osad sezonowano, filtrowano i suszono.
PL 220 538 B1
W przedstawionych powyżej opisach patentowych są stosowane podobne metody preparatyki katalizatorów metanizacji. Istotne różnice dotyczą składu chemicznego, sposobu i warunków wytrącania oraz metody wprowadzania promotorów do fazy aktywnej. Mankamentami powyższych wynalazków są: duże optymalne ilości promotorów, niewykorzystane w pełni możliwości zwiększenia aktywności katalizatorów w wyniku dodatku promotorów, konieczność stosowania skomplikowanych drogich technologii zol-żel dla uzyskania katalizatorów o najwyższej aktywności.
Przeprowadzono obszerne badania sposobów otrzymywania katalizatorów niklowych promotorowanych dodatkiem ceru lub lantanu dla procesu metanizacji.
Ustalono, że:
• Promotujący efekt dodatku ceru i/lub lantanu i optymalne ilości promotorów istotnie zależą od sposobu otrzymywania katalizatorów.
• Nie stwierdzono synergicznego oddziaływania tlenków ceru i lantanu na aktywność katalizatora.
• Bardzo wysoką aktywność mają katalizatory uformowane w małe wytłoczki lub kulki o średnicy zastępczej około 2 mm, zawierające 15-25% tlenku niklu.
• Dobre właściwości wytrzymałościowe i wysoką porowatość małych wytłoczek uzyskuje się stosując jako nośnik handlowy aktywny wodorotlenek glinu.
• Dobre właściwości wytrzymałościowe i wysoką porowatość małych kulek uzyskuje się stosując jako nośnik mieszaninę tlenku glinu i cementu glinowego (w ilości 10-30%), a formowanie prowadzi się w sposób ciągły metodą talerzową.
Nieoczekiwanie okazało się, że najlepsze właściwości mają katalizatory, w których cała ilość promotorów wprowadzana jest do masy niklowo-glinowej o strukturze hydrotalkitowej.
Powyższe ustalenia są podstawą oryginalnych sposobów otrzymywania katalizatorów według wynalazku.
Istota otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji polega na tym, że jako surowiec wyjściowy stosuje się prekursor katalizatora zawierający w przeliczeniu na tlenki: więcej niż 75% wag. niklu, 10-20% wag. glinu, 1-5% wag. ceru i/lub lantanu, korzystnie 1,5-3,5% i nie więcej niż 0,5% metali alkalicznych, korzystnie nie więcej niż 0,1%, o strukturze hydrotalkitowej, co najmniej w 70%, korzystnie powyżej 90%, który kalcynuje się lub kalcynuje, redukuje i pasywuje. Następnie miesza z aktywnym wodorotlenkiem glinu, a powstałą mieszaninę zawierającą 50-88% wodorotlenku glinu formuje w wytłoczki i suszy lub miesza z tlenkiem glinu i cementem glinowym, a powstałą mieszaninę zawierającą 10-80% tlenku glinu i 10-30% cementu glinowego formuje się w kulki metodą granulacji talerzowej, sezonuje w atmosferze pary wodnej i suszy.
Prekursor katalizatora otrzymuje się w procesie strącania, który prowadzi się przy stałym pH = 7,0-7,5, w temperaturze 70-85°C, a surowcami są mieszaniny azotanów: niklu, ceru i/lub lantanu i glinu oraz mieszanina węglanu sodu i wodorotlenku sodu. Prekursor katalizatora po odmyciu od jonów sodu suszy się i kalcynuje w temperaturach 350-450°C, a redukcję wodorem prowadzi się w temperaturze 350-500°C.
Katalizator formuje się w wytłoczki o średnicy zastępczej 1,5-2,5 mm lub w kulki o wymiarach 1,5-3 mm.
Tak otrzymane katalizatory zawierają korzystnie 15-25% niklu i mają bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe, wysoką aktywność i stabilność termiczną w temperaturze do 500°C, łatwo się redukują i są odporne na szoki temperaturowe.
Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w poniższych przykładach. Aktywność uformowanych katalizatorów mierzono w obszarze dyfuzyjnym metodą bezgradientową (pomiar szybkości reakcji przy stałej temperaturze i składzie gazu) w zakresie parametrów procesu przemysłowego.
P r z y k ł a d 1
Prekursor katalizatora o składzie: 83,5% tlenku niklu, 15% tlenku glinu oraz 1,5% tlenku ceru, otrzymano w procesie strącania prowadzonym przy stałym pH = 7,2 i temperaturze 80°C, a jako surowce zastosowano mieszaninę azotanów: niklu, glinu i ceru oraz zasadową mieszaninę, węglanu sodu oraz wodorotlenku sodu. Prekursor, który zawierał powyżej 90% formy hydrotalkitowej po domyciu od jonów sodu do poziomu 0,1% wysuszono, przekalcynowano w temperaturze 400°C i wymieszano z wodorotlenkiem glinu. Powstałą w ten sposób mieszaninę zawierającą 80% wodorotlenku glinu formowano w wytłoczki o średnicy zastępczej około 2 mm, suszono otrzymując gotowy produkt o składzie: 25% NiO, 74,6% AI2O3 i 0,4% Ce2Os.
PL 220 538 B1
P r z y k ł a d 2
Otrzymany prekursor katalizatora według przykładu 1 suszono, kalcynowano w temperaturze 400°C, redukowano wodorem w temperaturze 400°C, a następnie mieszano z tlenkiem glinu i cementem glinowym. Powstałą mieszaninę zawierającą 60% tlenku glinu i 20% cementu glinowego formowano w kulki o wymiarach 1,5-3 mm metodą granulacji talerzowej, sezonowano w atmosferze pary wodnej i suszono otrzymując gotowy produkt o składzie: 24% NiO, 47,1% AI2O3, 32,1% CaO i 0,4% Ce2O3.
P r z y k ł a d 3
Prekursor katalizatora o składzie: 83% tlenku niklu, 15% tlenku glinu oraz 2% tlenku lantanu, otrzymano w procesie strącania prowadzonym przy stałym pH = 7,2 i temperaturze 80°C, a jako surowce zastosowano mieszaninę azotanów: niklu, glinu i lantanu oraz zasadową mieszaninę węglanu sodu oraz wodorotlenku sodu. Prekursor, który zawierał powyżej 90% formy hydrotalkitowej po domyciu od jonów sodu do poziomu 0,1% wysuszono i kalcynowano w temperaturze 400°C i wymieszano z wodorotlenkiem glinu. Powstałą w ten sposób mieszaninę zawierającą 75% wodorotlenku glinu formowano w wytłoczki o średnicy zastępczej około 2 mm, suszono otrzymując gotowy produkt o składzie: 23% NiO, 76,2% AI2O3 i 0,8% La2O3.
P r z y k ł a d 4
Otrzymany prekursor katalizatora według przykładu 3 suszono, kalcynowano w temperaturze 400°C, redukowano wodorem w temperaturze 400°C, a następnie mieszano z tlenkiem glinu i cementem glinowym. Powstałą mieszaninę zawierającą 65% tlenku glinu i 15% cementu glinowego formowano w kulki o wymiarach 1,5-3 mm metodą granulacji talerzowej, sezonowano w atmosferze pary wodnej i suszono otrzymując gotowy produkt o składzie: 20% NiO, 46,8% AI2O3, 32,4% CaO i 0,8% La2O3.
P r z y k ł a d 5
Prekursor katalizatora o składzie: 83% tlenku niklu, 15% tlenku glinu, 1% tlenku lantanu i 1% tlenku ceru otrzymano według przykładu 3, wysuszono, kalcynowano w temperaturze 400°C i wymieszano z wodorotlenkiem glinu. Powstałą w ten sposób mieszaninę zawierającą 75% wodorotlenku glinu formowano w wytłoczki o średnicy zastępczej 2 mm, suszono otrzymując gotowy produkt o składzie: 22% NiO, 77% AI2O3, 0,5% La2O3 i 0,5% Ce2O3.
Otrzymane w ten sposób katalizatory z dodatkiem promotorów, poddano ocenie aktywności w zbiornikowym reaktorze z mieszadłem i stwierdzono, że mają one 2-krotnie wyższą aktywność w temperaturze 200°C od katalizatorów otrzymanych w ten sam sposób lecz bez dodatku promotorów.
Claims (6)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji w procesie strącania metodą ciągłą, kalcynacji, redukcji i pasywacji, znamienny tym, że jako surowiec wyjściowy stosuje się prekursor katalizatora zawierający w przeliczeniu na tlenki: więcej niż 75% wag. niklu, 10-20% wag. glinu, 1-5%, korzystnie 1,5-3,5% wag. ceru i/lub lantanu i nie więcej niż 0,5%, korzystnie 0,1% wag. metali alkalicznych, o strukturze hydrotalkitowej, co najmniej w 70%, korzystnie powyżej 90%, który kalcynuje się lub kalcynuje, redukuje i pasywuje i następnie miesza się z aktywnym wodorotlenkiem glinu, a powstałą mieszaninę zawierającą 50-88% wodorotlenku glinu formuje w wytłoczki i suszy lub miesza z tlenkiem glinu i cementem glinowym, a powstałą mieszaninę zawierającą 10-80% tlenku glinu i 10-30% cementu glinowego formuje się w kulki metodą granulacji talerzowej, sezonuje w atmosferze pary wodnej i suszy.
- 2. Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów według zastrz. 1, znamienny tym, że prekursor katalizatora otrzymuje się w procesie strącania, który prowadzi się przy stałym pH X 7,0-7,5, w temperaturze 70-85°C, a surowcami są mieszaniny azotanów: niklu, ceru i/lub lantanu i glinu oraz mieszanina węglanu sodu i wodorotlenku sodu.
- 3. Sposób otrzymywania katalizatora według zastrz. 1, znamienny tym, że prekursor katalizatora po odmyciu od jonów sodu, suszy się i kalcynuje w temperaturach 350-450°C, a redukcję wodorem prowadzi się w temperaturze 350-500°C.
- 4. Sposób otrzymywania katalizatora według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizator formuje się w wytłoczki o średnicy zastępczej 1,5-2,5 mm.
- 5. Sposób otrzymywania katalizatora według zastrz. 1, znamienny tym, że katalizator formuje się w kulki o wymiarach 1,5-3 mm.
- 6. Sposób otrzymywania katalizatora według zastrz. 1, znamienny tym, że gotowy katalizator zawiera korzystnie 15-25% niklu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394565A PL220538B1 (pl) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394565A PL220538B1 (pl) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394565A1 PL394565A1 (pl) | 2012-10-22 |
| PL220538B1 true PL220538B1 (pl) | 2015-11-30 |
Family
ID=47076790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394565A PL220538B1 (pl) | 2011-04-14 | 2011-04-14 | Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL220538B1 (pl) |
-
2011
- 2011-04-14 PL PL394565A patent/PL220538B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL394565A1 (pl) | 2012-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1802394B1 (en) | Promoted calcium-aluminate supported catalysts for synthesis gas generation | |
| EP2237882B1 (en) | Iron-based water gas shift catalyst | |
| US10434500B2 (en) | Hydrogenation catalyst and process for production thereof by the use of uncalcined starting material | |
| JP5716669B2 (ja) | メタノール合成触媒 | |
| JP4414951B2 (ja) | 炭化水素の接触部分酸化用の触媒及び合成ガスの製造方法 | |
| CA2676383A1 (en) | Dehydrogenation catalyst of alkyl aromatic compounds having improved physical strength, process for producing same, and dehydrogenation method thereof | |
| US9782722B2 (en) | Nitrous oxide decomposition catalyst | |
| JP2009173535A (ja) | 多孔質成形体及びその製造方法、並びに触媒用担体及び触媒 | |
| CN106512999A (zh) | 一种甲烷干气重整催化剂及其制备方法 | |
| JP2021130100A (ja) | アンモニア分解触媒 | |
| CN104640625A (zh) | 蒸汽重整催化剂 | |
| WO2014133775A1 (en) | Catalyst for polyol hydrogenolysis | |
| CN103191720A (zh) | 一种镁铝尖晶石负载的耐硫甲烷化催化剂 | |
| EP1732688B1 (en) | Nickel supported on titanium stabilized promoted calcium aluminate carrier | |
| JP6684669B2 (ja) | アンモニア分解用触媒およびこの触媒を用いた水素含有ガスの製造方法 | |
| JPH11179204A (ja) | 一酸化炭素及び二酸化炭素を含有するガスのメタン化触媒及びその製造方法 | |
| JP2025025023A (ja) | 二酸化炭素をメタン化するメタン化触媒及びその製造方法、並びに二酸化炭素をメタン化する方法 | |
| JPWO2008142765A1 (ja) | 亜酸化窒素分解用触媒および亜酸化窒素含有ガスの浄化方法 | |
| PL220538B1 (pl) | Sposób otrzymywania niklowych katalizatorów metanizacji | |
| JP4672540B2 (ja) | 亜酸化窒素分解用触媒および亜酸化窒素含有ガスの浄化方法 | |
| CN107974317A (zh) | 一种焦炉气的甲烷化方法及催化剂和其制备方法 | |
| RU2528988C1 (ru) | Способ получения катализатора для процесса метанирования | |
| PL240039B1 (pl) | S posób katalitycznej konwersji tlenku lub dwutlenku węgla do metanu oraz złoże katalityczne do realizacji tego sposobu | |
| KR101469183B1 (ko) | 촉매활성 성분이 지지체에 담지된 촉매의 제조방법 | |
| JP4133432B2 (ja) | メタノールの水蒸気改質触媒および該触媒を用いるメタノールの水蒸気改質による水素の製造方法 |