Способ приготовления медьцинкалюминиевого катализатора для конверсии оксида углерода и синтеза метанола

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению медьцинкалюминиевого катализатора (КТ) для конверсии оксида углерода и синтеза метанола. Цель упрощение приготовления КТ с повышенной активностью. Приготовление КТ ведут смешиванием соединений Си, Zn и А1 с поливиниловым спиртом (ПВС) или натриевой соли карбоксиметилцеллкшозы (НС) при рН 4,5-7,5 (5-10 мин). Причем ПВС или НС берут в количестве 0,01-0,03 мас.% по отношению к КТ. Катализаторную массу сушат и прокалку ведут в среде нитрата аммония при 220-240 0 5-10 мин. Способ позволяет уменьшить время смешивания до 5-10 мин против 3-5 ч и снизить температуру прокалки с 330-350 0 до 220-240 с. Съем метанола-сырца увеличивается с 0,86-0,89 до 0,95- 0,99 мл/мл.ч при . 2 табл. (Л со СП а СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1351650

А1 (Н 4 В 01 J 37/03 23/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4042! 01/31- 04 (22) 24 ° 03,86

:(46) 15,11.87. Бюл. Р 42 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) В.Д.Пархоменко, П.Н.Цыбулев, Т.Е.Гирич, В.А.Поп и P.È.Èàëàÿ (53) 66.097.3 (088.8) (56) Веселов В.В. Кинетика и катализаторы конверсии углеводородов.

Киев: Наукова думка, 1984, с. 201.

Дзисько В.А. Основы методов приготовления катализаторов. Новосибирск: Наука, 1983, с. 130-140. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ИЕДЬЦИНКАЛЮИИНИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ ОКСИДА УГЛЕРОДА И СИНТЕЗА NEТАНОЛА (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению медьцинкалюминиевого катализатора (КТ) для конверсии оксида углерода и синтеза метанола. Цель упрощение приготовления КТ с повышенной активностью. Приготовление КТ ве— дут смешиванием соединений Cu, Zn u

А1 с поливиниловым спиртом (ПВС) или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (HC) при рН 4,5-7,5 (5-10 мин).

Причем ПВС или НС берут в количестве 0,01-0,03 мас.% по отношению к

КТ. Катализаторную массу сушат и прокалку ведут в среде нитрата аммония при 220-240 С 5-10 мин. Способ позволяет уменьшить время смешивания до 5-10 мин против 3-5 ч и снизить температуру прокалки с 330-350 С до 220-240 С. Съем метанола-сырца увеличивается с 0,86-0,89 до 0,950,99 мл/мл ° ч при 240 С. 2 табл.

4О

Изобретение относится к получению гетерогенных катализаторов и может быть использовано для получения медьцинкалюминиевого катализатора для низкой температурной конверсии orñHда углерода водяным паром и для синтеза метанола.

Цель изобретения — упрощение способа приготовления катализатора с повышенной активностью путем изменения параметров и проведения процесса термообработки в среде разлагающегося с большим тепловыдепением неорганического вещества.

Пример 1 (сравнительный) . В аппарат (реактор), снабженный мешалкой, подают исходный раствор, содержащий. нитраты меди, цинка и алюминия при соотношении Zn0 : CII0 : А1 О отвечающем соотношению их в готовом катализаторе (для марки НТК вЂ” 8 это соотношение отвечает Zn0 СцО: Л1 0З= — 27,4".39,3:34,3%), а также 0,007i поливинилового спирта. Сухую углеам- ?5 монийную соль или ее насыщенный раствор добавляют до рН=4. Процесс смешения также ведут при pH=4. Время пребывания катализаторной массы в реакторе 4 мин. Термообработку полус ченной массы осуществляют при 210 С в течение 4 мин в среде разлагающегося нитрата аммония.

Пример 2. Катализаторную массу получают аналогично примеру 1

35 при содержании поливинилового спирта 0,01 мас. и рН 4,5 в течение

5 мин, а термообработку осуществляют при 220 С в течение 5 мин в среде разлагающегося нитрата аммония.

Пример 3 ° Катализаторную массу получают аналогично примеру 1 при содержании поливинилового спирта 0,02 мас./ и рН 6,5 в течение

7 мин, а термообработку осуществляют при 230 С в течение 7 мин. о 45

Пример 4, Катализаторную массу получают аналогично примеру 1 при содержании поливинилового спирта 0,03 мас. и рН 7,5 в течение

10 мин, а термообработку осуществля50

D ют при 240 С в течение 10 мин в среде разлагающегося нитрата аммония.

Пример 5 (сравнительный).

Катализаторную массу получают анало55 гично примеру 1 при содержании поливинилового спирта 0,07 мд . при ðH8,5 в течение 15мин,а термообработкуосуществляют при250 С в течение 15 мин.

0 2

Пример ы 6-10, Обоснование предложенных параметров для НТК-8 по использованию натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы приведены в табл. 1.

Пример ы 11-20, Обоснование предложенных параметров для CHN-1 приведены в табл. 2.

Пример 21 (прототип). В реактор, снабженный мешалкой, заливают

5 л воды, нагревают ее до 75-80 С и добавляют 2,3 л раствора аммиачнокарбонатного комплекса меди, содержащего, г/л: 120 меди (150 в пересче"е на оксид меди), 128 аммиака; 96 диоксида углерода с рН i3,0. При тщагельном перемешивании в раствор засыпают 140 г гидроксида алюминия (113 г в пересчете на оксид алюминия) и 537 г оксида цинка. Перемешивание осуществляют при 75-110 С в

1 течение 3,0-5,0 ч, Об окончании реакции судят по отсутствию ионов меди и аммиака в фильтрате и по величине рН раствора, равной 7,5-7,0. Полученную каталиэаторную массу сушат при 110-120 С и прокаливают при 330350 С.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить время смешивания до 510 мин по сравнению с 3-5 ч в прототипе, а также снизить температуру прокалки с 330-350 С до 220-240 С.

Катализатор, полученный согласно предлагаемому способу, характеризуется более высокой активностью, о чЕм свидетельствует увеличение съема метанола-сырца с 0,86-0,89 до 0,950,99 мл/мл ч при 240 С.

Формулаиэобретения

Способ приготовления медьцинкалюминиевого катализа. тора для конверсии оксида углерода и синтеза метанола путем смешивания соединений меди, цинка и алюминия с поливиниловым спиртом или натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы с последующими сушкой и прскалкой при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения приготовления катализатора с повышенной активностью, смешивание проводят при рН 4,5-7,5 в течение 5-10 мин, поливиниловый спирт или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы берут в количестве 0,01

0,03 мас. по отношению к катализатору ипрокалку ведутв среденитрата ам— о, мония при220-240 Св течение5 — 10 мин.

1351650 гн

1а сч м сч

С Ъ (Ч

l с0

U о х (l

Р

D

СЧ

I !

4 а

QJ

М о

И л

Д

I w

<ч о Е х о о о о о л л

СЧ СЧ СЧ у, е х

I ÑCI 5 !

Г 1

D о

О о ю о о / л

Ю л аса

О о ь л

Ю л л о л

1

I хо ао

I P cd I

1 Ф

l Е»

O л

l о

<»1

С»1

СЧ

Ю

СЧ о

С Ъ

CV о о о о

° — Ю С Ф сЧ Р4 СЧ СЧ о 1

<Ч э х

U Е

М М х х е х а (О

1 ta Н I

Ю ь

С"1

D

D а о

O л и о о о о о

О о л о л

Щ о л лл о Й хо ао л !

»

<б х а х саа (у

И Н

Е э а) Е

+ U

U а о w

)х о х а о о

1 и л

1 л

I о х

Р и л а л

D л л х

l !

1 — — — о и а а а л О л о е л и л О и л л л с0 и л

СО

Q) х х

П! о

X а о

e о

Ф ! х

dJ a х о

cd cd 1

М Е а

Щ л ц о о

1/1 о о л

О о о о о ю л ° \ л а

О D Î О ь л о

СЧ ь л

»б ь л ь

Ю а

1 х и

Е л

1- о о о х о л

М.<

1-» х

Е

Ц а

Е х а

И х

F о о а .И о л- !

I !

l ! ж

1 ! ф !

4

А

Щ

Ы !

» о

Ю ф а о о

Е а (-< о

И х !

D с4 !

l ! ! Ю ! 3

1 о

I

О

I а»4

М л

»

С 1

С ) л

СО

Р )

° ° л л сЧ

O и ° а Л И О Л Л И и

С»4 СЧ С»4 С»4 М CV C4 h4 СЧ

O О О О O O

0О СЧ щ а к

СЧ СЧ СЧ П3

РЪ

A сп

Р») л

СО

С 1

° ° а л

СЧ

СЧ

7 (1 о

1 о х и

cd ! о о

1351650 ч ((! 1 и с4

wо (d ° ° ..1 ((3 С (4 х б» 0 5 Х о и

СО Сс» о о

Сс» О »

c»ll . Cc» л л о о сь сп г сь oi o о\ со сп сл <л о л A л л Я » о о о о o o ф о х

c(j х

I л а д (»

Э E»Ш 0A» ооЕ м х

1-»

a a о о о o o о С 4 (»4 CV О - (4 СЧ

Сс»

» » с)1

»» л »! — !— л

o o о о о

I» л о б л о о о о о л л A О О1 л о о (»1 (4 сЧ

o o с 4 (4 (4

o o o л гч

С 4 С 4 (Ч о о и

Э Э

1 а о л л

-.» л о о л л л с0

» и

Щ

»х о х а о

I» I о о

С

» о о о л A б»4» о о

A Л о о

0 о х

o a

-4 1

Э (»j 1 х

Э а э(4 ((! Э Е с» х и

I Е

Э dj ((! Х х i (ах х 1 ((j 1

Д Э

О Х

Е 1 х и

I с

Я Э Я Э ((! а cd а

v и ах ам а йо й

I 1

1 1

Э а о

1» ((!

o o

Р 9

1- !Х

cd cd

K Е а

5и о Е

o m

И

»» о о с л A

a o ь 1 о

o o o л л ° \

a o o (4 с»3

o o

Ol A

a o (4 о

° » а о о

Я »\

o o

Э х ((1

Ivy<<

ЭÅ XI х o

° 1 (cI I O а! о

Vt 1O о Э

om I (4

1 1 а Е о е а с3 Э ((!

М !

» о

»о

Э а

»о о о

Е а (jj

1-1 — — — -»

Е 1

Ц! ао

Эо х л л э х

ЭЭ3 а Е 1 д и

О1 сО л о

Ю

ОО о о л. (Г (4 (»

9 сс» (» )

° ° ь1 л () о (о с 4

» л

О (»)

О

О ) ( с 4 (Ч ц л л л со

I

I

О (7 (1 о

I Ъ (-»