Способ приготовления катализатора для получения окиси этилена
Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для производства окиси этилена - важного промышленного полупродукта. Цель - повышение активности катализатора. Его готовят обработкой инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединения с хлор-анионом в присутствии растворимой соли кремневой кислоты и соли щелочно-эемельного металла (Са, Ва, Cd) с последующими сушкой и обработкой смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. В качестве носителя можно использовать , алюмосиликаты , карбид кремния в виде шариков или колец, в качестве соединения с хлор-анионом - HCI, ее соли со щелочными или щелочно-земельными металлами, в качестве комплексообразующих веществ -МНз, любые амины, в качестве поверхностно-активного вещества - соединения, разлагающиеся без остатка при нагревании , в качестве солей серебра - нитраты, ацетаты, лактаты. Эти условия увеличивают активность кализатора в указанном процессе на 40-60%. 2 табл. СО с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (я)5 В 01 J 37/02, 23/66
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714289/04 (22) 03,07.89 (46) 23.10.91. Бюл. N 39 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт хлорной промышленности с опытным заводом и конструкторским бюро (72) А.Н.Парфенов, В.С.Соколов, В,А.Давыдов, Б.Б.Чесноков и В.Н,Парфенов (53) 66.097.3 (088.8) (56) Патент США М 4321206, кл, 260-348.34, опублик. 1982.
Патент США М 4415476, кл. 502-224, опублик. 1983. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСИ ЭТИЛЕНА (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для производства окиси этилена — важного промышленного полупродукта. Цель— повышение активности катализатора. Его
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к способам приготовления катализаторов для получения окиси этилена газофазным окислением этилена кислородом, Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью эа счет обработки инертного носителя аминным комплексом соли серебера, смесью солей щелочных Металлов, соединением, содержащим хлор-анион, солью щелочноземельного (ЩЗМ) металла, выбранного иэ группы кальций, кадмий, барий, в присутствии растворимой соли кремниевой кислоты . с последующими сушкой, промывкой водой Ж „, 1685510 А1 готовят обработкой инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединения с хлор-анионом в присутствии растворимой соли кремневой кислоты и соли щелочно-земельного металла (Са, Ва, Cd) с последующими сушкой и обработкой смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. В качестве носителя можно испольэовать а = А!20э, ал юмосиликаты, карбид кремния в виде шариков или колец, в качестве соединения с хлор-анионом — HCI, ее соли со щелочными или щелочно-земельными металлами, в качестве комплексообразующих веществ -ИНЗ, любые амины, в качестве поверхностно-активного вещества — соединения, разлагающиеся беэ остатка при нагревании, в качестве солей серебра — нитраты, ацетаты, лактаты. Эти условия увеличивают активность кализатора в указанном процессе на 40-60%. 2 табл, и дополнительной обработкой носителя раствором соли щелочного металла (ЩМ), выбранного из группы калий, рубидий, цезий с поверхностно-активным веществом, и окончательной сушкой.
В качестве носителя используют аокись алюминия, алюмосиликаты, карбид кремния в виде шариков или колец размером 5-8 мм с удельной поверхностью до
1 м /г и пористостью 30-60%.
В качестве соединений, содержащих хлор-анион, можно использовать соляную кислоту или ее щелочные и щелочно-земельные соли. В качестве комплексообразующих веществ используют аммиак или любые ор1685510 ганические амины. В качестве поверхностно-активных веществ используют ПАВ, разлагающиеся без остатка при нагревании, Из солей серебра и щелочно-земельного металла можно использовать любые водно- 5 растворимые соли органических и неорганических кислот (например, нитраты, ацетаты, лактаты). Б качестве солей кремниевой кислоты используют силикат натрия или калия. 10
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, Пример 1, В 200 мл воды растворяк>т
15 r Сб(МОз)г 4Hz0. В полученный раствор добавляют 700 мл моноэтаноламина 15 и 1,5 мл концентрированной HCI, затем lOO мл 4 -ного раствора Ма Я!Юз и 1,8 г
CszSOy, В полученном растворе, медленно, втечение 30 мин., порциями, растворяют-805 r 20
А9ИОз, Добавляют IOO мл 30 -ного раствора йагСОз, Получа от 1320 мл пропиточного раствора, содержащего 515 r серебра (39 мас, ), которым пропитывак>т
4 л носителей из а -окиси алюминия с 25 удельной поверхностью 0,5 м /г и влагоемкостью 40 .
Пропитанный носитель сушат при 40 С в потоке воздуха 3-4 ч, Затем температуру поднимаютдо 60 С и образец выдерживак>т 30 при этой температуре 24 ч. Полученный катализатор отмывают при комнатной температуре дистиллированной водой до исчезновения ионов ЙОз, отсутствие которых определяют по качественной реакции с ди- 35 фениламином, Затем катализатор сушат при 120 С в течение 4 ч и после сушки пропитывают 2500 мл водного раствора, содержащего 0,3 СзрСОз и 0,1 .полиокса.
Через 10 мин избыток раствора, (900 мл) 40 сливают и катализатор сушат при 140 С в течение 2 ч в потоке воздуха, Пример ы 2-8, Катализаторы готовят по примеру 1, условия приготовления катализаторов представлены в табл. 1, состав полученных катализаторов и результаты их испытаний — в табл. 2.
Пример 9 (сравнительный). Катализатор готовят по примеру 1, но дополнительную обработку катализатора не производят, а после сушки при 120 С катализатора сушат при 140 С в течение 2 ч в потоке воздуха.
Пример ы 10-12 (сравнительные).
Катализаторы готовят по примеру 1, но отдельные компоненты (см,табл.1) не добавляют.
Полученные образцы катализаторов испытывают в процессе окисления этилена.
Условия испытаний: реактор из нержавеющей стали с внутренним диаметром 8 мм.
Состав исходного газа, об. : этилен 20, кислород 6, азот — остальное, Давление реакционной смеси 20 атм, Обьемный расход газовой смеси 6000 ч, Температура испы-1 таний 210-230 С. Результаты испытаний представлены в табл, 2, Использование изобретения позволит увеличить активность катализатора на 4060 по сравнению с прототипом.
Формула изобретения
Способ приготовления катализатора для получения окиси этилена путем обработки инертного носителя аминным комплексом соли серебра, смесью солей щелочных металлов и соединением, содержащим хлор-анион, с последующей сушкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, обработку носителя ведут в присутствии растворимой соли кремниевой кислоты и соли щелочно-земельного металла, выбранного из группы кальций, барий, кадмий, причем после сушки носитель дополнительно обрабатывают смесью соли щелочного металла и поверхностно-активного вещества. !685530
1 о ( х д
° « о
О Ф
Д
I Х
Z Й ц до а .о ( л
Ю о. о
<»1 <»1 л л с3 O м
ЮЮ
u u а»< е<
CtI Д и и
I»o (5 л о о и
tIj
О о о л л оо à л л оо о
4 х у
>х
g o
<б А д Ц
Е (У
Х I»
Ф х х
Х о о ьб
Ц о
Х арча
И (< о до 4 о д! 1 1 Q О х х о о х х (< о о »»ч л» ° » ° -» \-» »\» о». о Ю о х С:> Ю L» С ) ° л о д Еч О Ф о о х Ю Ю чб о х с> ю Е» л -б. 0) о х М» о о х х Cd I о 4 4 <б <б к з 4 4 Ж CO ч о 4 х д ОЭ» » л л ih & ЮЮ uu ° t»» @<а 0j С0 и и.! o o o 4 <.с< 4j (Л ч«ю И <О и и и (> Ф K о E-< а4 м Ю Е» Ф их Ю" 2; и <( о О Еч <б Ф х х » 1 1 1 1 5 о td
1 1 1 1 . (< k( (U 2 и C») »(! Ц о О х л д д х Еч Еб <б Ф Рч („" о и »» »-» (» > »(I ( о и I 1 I 1 б Е» Ф 1 о 1 4 1 о х о I (I а..о I»»» К Ко - ч Vо o(»1 »С» Ю >и И юиюи к ми,„ д "<б М "и чо и и р.о »о л о - а,»а о л л ° л «О л л Юо ОО о V VOCjCj ! бо Еб Х ооооо цс (" .ц о ою о о И 1-. » OOO ллл (Ц (Х ооооу оооо хххх 4 4 4 4 4.й»б ч <б 4 .о о л л л»» т lI!»»»fI o o ouu и м <0 <б <ии 4 4 < 1С<О Л ф< с< а»< с4 е<.- ; Г-ч Cj Cj Cd (б С3 ииаю 4 4 4 O eme со coo(j v оо (ч л Е» Е Е Е» дддх е О Еб х х х и <б хХХЮЦ Ъ! .,/Г „o 4. к б < и 4» и о СО б Е ° Е» х х хх (»»< м ЮЮ ии cv м,„ Е» а<б.. Ф и и Х х х о о х х Ц ФооФ оооо сч с М < б б хххх оооо ххх clj Е» Еч Еч Е» д 0 ) д (6 оооо хххх оооо »» »ч»»» «л л л T»» » <+ ЮЮЮЮ (и (и (а (л ъц еу <б Д Д <О оооо х О о х х д о И I и ° ° х х х (d м 2 Ф о K ж х <б Х »х -о д х о х о Cd»Х Ф о д х х <б д д х о х д <б х m д <б Е Ф о х z o ° а д л Еч» о о о и х о Х cd Ф Х о Х д td Cj О ОД (:Е ъ О Х (=Е д о ХФо Х Д 4 о «х 1 - 1 о» О Ф Ю д <"> 1685510 таблица2 Состав и результаты испытаний обраэцов каталиэаторов АКТИВНОСТЬ, Г С И О/Л «Ч при температуре, чС При- Состав каталиэатора, мас.Х мер + =Al. !1> Ag ЩЗИ рр Селективность, Е при температуре, ОС 200 219 200 219 9 14,0 10 13,9 11! 14,1 12 14,0 0,16 79,0 80,8 80 7 77,2 142 151 110 77,0 78,0 78,2 75 0 0,19 8,4-8, 9 106 81,0 е0,8. Составитель Н. Путова Редактор Т. Иванова Техред Ы.Маргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 3552 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 14,0 2 13 4 3 13,8 4 14,1 5 13,2 6 13,8 7 14,0 8 8,6 О, 15 О,т5 0,18 0,20 0,15 0 16 0,19 0 16 О, 06 Остальное 132 0,87 То же 124 О, 10 114 116 0,05 -"- . 130 0,07 112 Сравнительные примеры 0,05 108 l 04 114 0,02 88 Иэвестный каталиэатор 0>015 93 181 172 l 54 179 168 178 150 81,1 80,0 81,0 80 1 8(), 9 80,4 78,2 77,9 77,1 78,3 77,2 78,0 77,8 77,8
