Способ приготовления никелевого катализатора для конверсии природного газа с водяным паром

 

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 5)) В 01 J 37/02 23/78

ГОСУДАРСТВЕННЬ9 КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

°

C (21) 3671211/23-04 (22) 05.11 ° 83 (46) 15.01.86, Бюл. У 2 (71) Институт газа АН УССР (72) В.В. Веселов, Е. Н.Денбновецкая, Л.Ю.Федченко,Е.В.Михайлова, Г.И.Ча- . люк,В.С.Кудрявцев, В.В.Мартьянов, А.Я.Попов и С.И.Корчак (53) 66.097.3(088.8) (56) Технология катализаторов/Под ред. И.П.Мухленова.Л.:Химия, 1979, с.156.

Производство технологического газа для синтеза аммиака и метанола из углеводородных газов/Под ред.

А.Г.Лейбуш.М.:Химия, 197.1.с.56.

Леванюк П.А. и др. Новый высокотемпературный катализатор конверсии природного газа. — Химическая технология, 1971, М 6, с.36. (54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НИКЕЛЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ

ПРИРОДНОГО ГАЗА С ВОДЯНЫМ ПАРОМ путем формования гранул нбсителя на основе оксида алюминия с последующей сушкой и нрокалкой многократной пропитки носителя раствором нитратов никеля н алюминия с прокалкой после каждой пропитки и восстановления водородом о т л и ч аю шийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной устойчивостью к зауглероживанию, катализатор после восстановления дополнительно прокаливают в токе воо дорода при 800-1000 С в течение Е

1-3 ч.

1204252

55 Изобретение относится к способам приготовления никелевых катализаторов для конверсии природного газа с водяным паром и может быть использовано в процессах получения водородсодержащего технологического газа.

Целью изобретения является получение катализатора с повьппенной устойчивостью к зауглеррживанию за счет введения дополнительной операции., Пример 1.(сравнительньй).

Катализатор приготавливают согласно известному;способу.

96 кг размолотого глинозема, 12,6 кг нитрата кальция, 6,3 кг нитрата магния и 30 кг нефтяного кокса (фракция ниже 0,5 мм) тщательно перемешивают.К смеси при непрерывном перемешивании приливают

307-ную азотную кислоту до получения однородной эластичной массы.На

130 вес.ч. сухой массы (с учетом нефтяного кокса) необходимо 30-37 вес.ч. ЭОХ-ной азотной кислоты.

Из массы на шнек-пресс формуют гранулы носителя, которые провяли- i вают 10-12 ч сушат при 100-120 С и

7 о прокаливают при 1400 С.Приготовлен-. ный носитель трижды пропитывают

20 мин раствором азотнокислых э солей никеля и алюминия (на 100 м берется 122 кг Ni (NO )g ° 6 Н О и 46 кг А1 (NO>)> 9 Н О). с прокалкой после каждой пропитки при 380о

400 С для разложения нитратов. Затем катализатор восстанавливают в токе водорода при 700 С. Каталио затор имеет следующий состав,мас.Ж оксид никеля 10; оксид кальция 3, оксид магния 1; оксид алюминия остальное.

Пример 2, .Катализатор готовят как в цримере 1 и после восстановления водородом при 400-700 С о егс дополнительно прокаливают в о токе водорода при 700 С 4 ч. Состав катализатора такой же, как в примере 1.

Пример 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1 после восстановления дополнительно прокаливают в токе водорода при 800 С

Пример 4. Катализатор готовят аналогично примеру 1 и дополо нительно прокаливают при 900 С ч

1О

3 5

Пример 5. Катализатор готовят аналогично примеру 1 и дополнио тельно прокаливают,при 1000 С

1 ч.

Пример 6. Испытание активности катализаторов проводят на весовой кинетической установке, позволяющей проводить непрерывный контроль скорости зауглероживания катализатора в процессе реакции. В качестве окислителя использовался углекислый газ, в качестве зауглероживающего агента — метан или природный газ.

Навеску катализатора (0,2 г) помещают в кварцевой корзинке в проточный реактор весовой установки, нагревают до 700 С в токе водорода. о

После достижения постоянного веса о температуру снижают до 500 С.и в реактор подают природный газ. В токе природного газа (расход

0,1 л /мин) катализатор выдерживают

30 мин. При этом праисходит эаугле-. роживание катализатора, скорость

W) которого контролируют по изменению веса. Затем в реактор подают смсеь природного и углекислого газов . в соотношении 1:4 и повьпнают темпео ратуру до 600 С. В токе этой смеси катализатор выдерживают 30 мин, причем скорость W< его зауглероживания смесью контролируют по изменению веса. Величина Ж =- W /W характе2 ризует склонность катализатора к зауглероживанию. С увеличением el склонность к зауглероживанию растет.

Ввиду того, что активность никелевого высокотемпературного катализатора в реакции конверсии углеводорода в кинетической области пропорциональна никелевой поверхности, активность катализаторов оценивают по скорости углеотложения в реакции разложения метана, которая строго пропорциональна никелевой поверхности контакта.

В таблице представлены результаты влияния прокаливания в среде водорода на активность катализатора при о температуре 500 С, общей скорости

1000 ч, СН

При увеличении температуры обработки катализаторов в среде водорода активность свежего катализатора незначительно снижается.

Через 5 ч работы активности предлагаемого и известного катализато1204252 4 лиэатора. Незначительное уменьшение активности катализатора сопровождается существенныи снижением. склонности катализатора к эауглероживанию, 5 что имеет большое значение для эксплуатационных свойств катализатора.

Катализатор, Прокалка в Н полученный способом Тем- ремя, ч

Показатель, 3 .. 5 пература, С

0,013

0,013 .

0,015

0,015

Известным Не прокаливался. . 1,25

Предлагае- 700 4 1,28 мым

0,016

0,016

0,0!5 0,014

0,013

1,04

800

0,014 0,014

0,86

0,013

0,013

900

1000 1

0,013 0,014

0,.39

Составитель Ю.Петров

Редактор Л.Кастран Техред О.Вашишина Корректор С.Шекмар

Заказ 8456/6 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35, Раушская наб., д.4/5 о

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ров становятся одинаковыми причем активность известного уменьшается более сильно, чем активность предлагаемого. Объясняется это тем, что предварительная обработка водородом стабилизирует структуру ката-.

Активность по эауглероживанию ,-! чистым метаном, мин . через, ч