Способ приготовления катализатора для разложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси

 

Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для разложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси. Цель - получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью. Приготовление ведут пропиткой носителя γ-оксида алюминия с удельной поверхностью 80-230 м<SP POS="POST">2</SP>/г, суммарной пористостью 0,4-0,8 см<SP POS="POST">3</SP>/г предварительно обработанным кипящим раствором тетраэтоксисилана в этиловом спирте при отношении тетраэтоксисилана т.к. спирту 0,8-2,6 с последующей прокалкой. Пропитку носителя проводят раствором азотнокислой меди с концентрацией 100-300 г/л. Способ позволяет получить катализатор, обеспечивающий высокую степень разложения отработанной H<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB> 61,5-65,5% при 800°С и высокую механическую прочность на раздавливание 20-25 МПа. Его истираемость составляет 0,2-0,34% в месяц. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09! (И) 696 . А1 (51)5 В 01 Л 37/02 23/7,2ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж кипящим раствором тетраэтоксиСилана ф . в этиловом спирте и пропитанного раствором азотнокислой меди с определенной концентрацией.

П р и и е р 1. Берут 100 мп носителя !! -Al Оз (S )y 80 м /г;ЕЧ! о =

=0,4 см /r) помещают в раствор тетраэтоксисилана (ТЭОС) в этиловом спирте (соотношение жидкой и твер" дой фаз = 1,15; соотношение Т30С

: спирт =- О, 8) и кипятят в течение 1 ч при 82 С. Посл кипячения носитель

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4612776/31-04 (22) 30.11.88 (46) 30.12.90. Бюп..9 48 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Н.А.Добровинская, Е.И.Добкина

С.М.Кузнецова, Я.В.Краси%, В.А.Чистякова, Б.Е.Шенфельд, З.P.Èñìâãèëîâ, и М.Н.Шепелева (53) 66.097.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1243809 ° кл. В Ol У 23/80, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1321458 ° кл. В 01 J 23/78 1985 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ РАЗЛОЖЕНИЯ ОТРАБОТАННОЙ СЕРНОЙ,КИСЛОТЫ, СОДЕРЖАЩЕЙ УЙ1ЕВОДОРОДНЫЕ ПРИМЕСИ (57) Изобретение относится к каталитической химии, в частности к приготовлению катализатора для разложения

Изобретение относится к производству катализаторов, в частности к синтезу катализаторов для термического разложения отработанной серной кислоты (ОСК), Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью за счет использования в качестве носителя -оксида алюминия с определенными порометрическими характеристиками, предварительно обработанного

2 отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси. Цельполучение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью.

Приготовление ведут пропиткой носителя It-оксида алюминия с удельной поверхностью 80 — 230 м г, суммарной пористостью 0,4-0,8 см /г предварительно обработанным кипящим раствором тетраэтоксисилана в этиловом спирте прн отношении тетраэтоксисилана к спирту 0,8-2,6,с последующей прокалкой. Пропитку носителя проводят раствором азотнокислой меди с концентрацией 100-300 г/л. Способ позволяет получить катализатор, обеспечиваю" щий высокую степень разложения отработанной H

800 С и высокую механическую прочность на раэдавливание 20-25 МПа. его истираемость составляет 0,2-0,34% г в месяц. 1 табл.

16!6696 отделяют от жидкой фазы, сушат при

20 С в течение 8 ч и прокаливают прн

550 С в течение 3 ч. Полученный модифицированный носитель пропитывают раствором азотнокислой меди концент5 рацией 300 г/л при 90 С в течение

3 ч при отношении жидкой фазы к твердой 1,5. "àòåì катализатор сушат при

120 С в течение 3 ч и прокапивают о при 700 С в течение 5 ч, Получают катализатор состава, мас.%: оксид меди

6,0 ° . оксид кремния 13,6; оксид алю миния 80,4, Степень разложения.ОСК на данном катализаторе 62,8Х при

800 С. Механическая прочность на разо давливание 20,0 МПа, истираемость составляет 0,34% в месяц.

Пример 2. Берут ?.00 мл носителя -А1 0З (Ь = 155 м /г; .Чярр= . 20

= 0,6 см /г), помещают в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз 1,1; соотношение ТЭОС:спирт 1,8) и кипятят в течение 1,5 ч при 80 С. После кипячения носитель отцеляют от жидкой фазы, сушат при 25оС, в течение о

8 ч и прокаливают при 540 С в течение

3 ч. ПолученияrA модифицированный носитель пропитывают раствором азотнокислой меди концентрацией 200 г/л при 85 С в течение 5 ч (Ж;Т=1,5), сушат при 120 С 3 ч и прокаливают при 700 С 3 ч. Получают катализатор состава, мас.%; оксид меди 5,9; ок" сид кремния 17 0; оксид алюминия

77,1. Степень. разложения ОСК на полученном катализаторе 65,5% при

800 С. Механическая прочность на разо давливание 25,0 MIa, истираемость

0,2% в месяц.

1I р и м е р 3. Берут 100 мл посителя II -ÀlzÎg (S =230 м /г; Р V щ =

=.0,8 см /г, помещают в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (со- 45 отношение жидкой и твердой фаз 1,2; .соотношение ТЭОС:спирт 2,b) и кипятят в течение 2 ч при 82"С. После кипячения носитель отделяют от жидкой фазы, сушат при 20цС 6 ч и прокали вают при 500 С 5 ч. Полученный модио - — - 50 фицированный чоситель пропитывают раствором азотнокнслой мед "онцентрацией 100 г/л при 90 С 3 ч,Ж:Т=1,5), сушат при 110 С 5 ч и прокаливают

r,q при 750 С 5 ч. Получают катализатор состава, мас.%: оксид меди 4,4; оксид кремния 17 5 оксид алюминия

78,1. Степень разложения ОСК на данном катализаторе 61,5Х при 800 С. Механическая прочность на раздавливание 21,2 МПа, истираемость 0,26% в месяц.

Пример 4 (для сравнения). Берут 100 мл носителя f -A1ZO (S =

=250 м /г; КЧ„о =0,95 см /г), помещают в раствор тетраэтоксисилана B этиловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз 1,1; соотношение ТЭСС:

;спирт; 1,8) и кипятят в течение 1,5 ч при 82 С. Обработанный таким обра"

soM носитель сушат при 20 С 3 ч и прокаливают при 540 С 3 ч. Полученный модифицированный нрситель пропитывают раствором азотнокислой меди концентрацией 200,г/л при 85 С 5 ч (Ж:Т=1,5), сушат при 120 С 3 ч и прокаливают при 700 С.З ч. Получают катализатор состава, мас.%: оксид меди

4,6; оксид кремния 13 0; оксид алюминия 82,4. Степень разложения ОСК на данном катализаторе 58,8% при

800 С. Механическая прочность на раздавливание 17,2 МПа, истираемость

0,35% в месяц.

Пример 5 (для сравнения). Берут 00мл носителя -AlgOg(Sg, =60мЯ/г;

2Vnop =0,35 см- /г), помещают в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз 1,1 соотношение ТЭОС:спирт 8) и кипятят в течение 1,S ч при 82оС. Затем носитель, отделяют от раствора, сушат при

20 С в течение 8 ч и прокаливают при

540ОС в течение 3 ч. Полученный модифицированный носитель пропитывают раствором азотнокислой меди концентрацией 200 г/л при 85 С (Ж:Т=1,5)., сушат при 110 С 3 ч и прокаливают при 750 С 3 ч, Получают катализатор состава, мас.%: оксид меди 4,0; оксид кремния 12,9; оксид алюминия

83 1, Степень разложения ОСК на данй о ном катализаторе 58,2Х при 800 С. Механическая прочность на раздавливание 16,4 МПа, истираемость 0,38% в месяц.

Пример 6 (для сравнения), Берут 100 мл носителя II -А1 0 g (S

Я

=155 и /г;,=Л яо =0,6 см /г), помеща» ют в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз 1,1; соотношение ТЭОС-:

:спирт 1,8) и кипятят в течение 1 ч при 80 С. Затем носитель отделяют от жидкой фазы сушат. при 20 С в течеЭ д ние 8 ч и прокаливают при 520 С в те5

l6 чение 3 ч, Полученный модифицированный носитель пропитывают раствором азотнокислой меди концентрацией 50г/л при 85 С в течение 5 ч (Ж:T=l,5), сушат при 10 С в течение 3 ч и прока" ливают при 750 С в течение 3 ч. Полученный катализатор содержит, мас,Х: оксид меди 2,6; окснд кремния 17,4; оксид алюминия 80,0. Степень разложе, ния OCK на данном катализаторе 52,3Х при 800 С. Иеханическая прочность о на раздавливание 23,4 ИПа, истираемость 0,28Х в месяц., Пример 7.(для сравнения),Берут 100 мл носителя f-Al О (S чп = щит в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз 1,1; соотношение ТЭОС:

:спирт 1 ° 8) и кипятят в течение 1,5 ч при 82 С. После кипячения носитель о отделяют от жидкой фазы, сушат при

20 С в течение 8 ч и прокаливают при

550 C 3 ч. Полученный модифицированный носитель пролитывавт раствором азотнокислой меди концентрацией 350 г/л при 85 С в течение 5 ч при отношении о жидкой фазы к твердой 1,5. Затем катализатор сушат при 110 С 3 ч и прокаливают при 750 С в течение 3 ч. lloлучают катализатор состава, мас.Х: оксид меди 6,6; оксид кремния 15,8; оксид алюминия 77,6. Степень разложения ОСК на данном катализаторе 58,0Õ при 800 С. Механическая прочность на раздавливание 23,0 %la, истираемость О,ЗХ в месяц.

Пример 8 (для сравнения) ° Берут 100 мл носителя О -Alz0g (Б р

=155 м /г; 1„0 =0,6 см /г), ломецают в раствор TeTpRзтокснсилана в эти" ловом спирте (соотношение жидкой и твердой фаз l,l; соотношение ТЭОС;, спирт 0,7) и кипятят в течение 1,5 ч при 8? С. После кипячения носитель отделявт от жидкой фазы> сушат при

20 С в течение 8 ч и прокаливавт при.

540 С в течение 3 ч. Полученный мо. дифицированный носитель пропитывают

16696 6

РаствоРом азотнокислой меди концентрацией 200 г/л при 85 С в течение 5 ч при соотношении жидкой и твердой фаз

l,5. Затем катализатор сушат при

100 С 3 ч и прокаливают при 750 С в

О течение 5 ч, Получают катализатор состава, мас.Х оксид меди 5,3; оксид кремния 12,0; оксид алюминия 82,7.

Степень разложения ОСК на данном катализаторе составляет 61,4Х при 800 С.

Иеханическая прочность на раздавливание ll,á MIla, истираемость 0,55Х в месяц.

Пример 9 (для сравнения). Берут 100 мл носителя -А1 О (S т з

=155 м /гД Ч„ог. 0,6 смЗ/г), помещают в раствор тетраэтоксисилана в этиловом спирте (соотношение жидкой

20 и твердой фаз 1,1; соотношение ТЭОС:

;спирт 2,7) и кипятят в течение 1 5 ч

У при 88 С. После кипячения носитель отделяют от жидкой фазы„ сушат при

20 С в течение 8 ч и прокаливают при

550 С в течение 3 ч. Полученный модифицированный носитель пропитывают раствором азотнокислой меди концентрацией 200 г/л, при 85 С в течение

5 ч при соотношении жидкой и твердой фаз 1,5. Затем катализатор сушат прн 110 С в течение 3 ч и нрокалива" ют при 750 С в течение 5 ч. Получают катализатор состава, мас.Х: оксид меди 4,2; оксид кремния 17,1; оксид

35 алюминия 78,7. Степень разложения

ОСК на указанном катализаторе 57,8Х прн 800 С. Механическая прочность на раздавлинание 25,0 ИПа, нстираемость

0,21Х и месяц„

Испытание катализ аторов на активность проводят при содержании моногидрата в ОСК 90 мас.Х и углеводородных примесей 2-3 мас Х,. Расход

4 ОСК составляет 0,05 кг/ч, число псевдоожижения - 3, температура 710 и

800 С.

1 езультаты испытания катализаторов по примерам 1-9, а также прототига приведены в таблице.

16)6696

О О О О О О О О О О

О О О О О О О О О О

С00000 ффф00ф00 00 фСЧ О ф О л л л л л л л ффсЧф л 0с

ИИИИ ОИ И фИИ л л л

СЧ \Г ° ° С! ьО Ю

О

° Ь

ИффОИ

С! СЧ Е И СЧ И л л л л л л л

ОООООО О

ЕОЕ

YI C4 CV

° Ь ЕЬ Л

ООО

О О сЧ СЧ Е Е О Е О СЧ л л л,л л л л л л

ОИ ЛЭМС1И

СЧ СЧ СЧ «ь (Ч СЧ ° СЧ 00

Ре

&

С! о

С) б

И О.

Се) Р1

I I

О 0 О О ьО ьО Се) СЧ

»l Л Л ЕЬ ЕЬ ФЬ

1 AьOИ Ф

ОСПЕ л л еь ьО И Ф

) Ь ф

О g. м! й5!С О1С ьО ОИ л л л

ЬЬЛ

Оо -.100О л л. л л л л

Сеь (Ч Л И СЧ Л

ОО

ОО (СЧ! u а 1

Щ ! ° ° 1»

Î1 ф I Va, a!OX ! О 1 С)

, О а! > И со ф ф ф л л

° ь еь Фь л л л

° е О Сь!

0000 Ф л л л

О - «V л

ИО О . ИИ

ОИРУ ИОИИИИ

00 «» (Ч СЧ ьо ™ «" 1

I о

1»

- ИiС1лСОЕ 0,1: оь g

СЧ е»1 ф

1 ф1 "

Я и о

Ж g4

Э Ф41 ф З»Ь

М l M е4

Г о

»

Се

Ф ° » «е О О Л Л л л еь л л л л л л

РЛ00 СЧ « ОЛСЧф

00 Л 00 00 00 Л 00 Л

Э ж

Q QQ QOQ

О ОЬОООИО О

О СЧ ьЧ И Сеь СЧ СЧ

И И

W ьО Со Ch С 1 Р ьО ьО Ю л л л л еь л л еь

ООО ОООООО о м!

И В 1

1 !» 1

О О I о !

l6I6696

Составитель Н.Путова

Редактор М.Бандура Техред М.Дидык Корректор Т.Палий

Заказ 4083 Тираж 414 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

Из представленных данных видно, что предлагаемый способ позволяет получить катализатор, обеспечивающий высокую степень разложения ОСК (61 5-65,5Æ) при 800 С и высокую механическую прочность на раздавливание — 20-25 МПа. его истираемость составляет 0,2- 0,34/ в месяц.

Формула изобретения

Способ приготовления катализатора для разложения отработанной серной кислоты, содержащей углеводородные примеси, включающий пропитку носителя (-оксида алюминия раствором нитрата т меди с последующей сушкой и прокалкоф, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, в качестве носителя используют / -оксид алюминия с удельной поверхностью 80"230 м /r и суммарной ,порнстостью 0 ° 4-0 ° 8 см /г, предвари10 тельно обработанный кипящим раствором тетраэтоксиснлана в этиловом спирте при соотношении тетраэтоксисилан :.

;спирт 0,8-2,6 с последующей прокалкой, и пропитку носителя осуществляют раствором азотнокислой меди с концентрацией 100-300 г/л,