Способ пассивации скелетного никелевого катализатора

 

О П И С А Н И Е (ц)876148

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиммк

Соцмалмстмчесимк

Реслублми

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено15.08.79 (21) 2809617/23-04 (51)М. Кл.

В Ol Т 25/02

С 07 В l/00 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

3ееударсткииый комитет

СССР

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень №40

Дата опубликования описания30.10.81 до делам иэабретеиий и открытий (53) УД К66 . 09 7 . .3(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Друзь и А. В. Подовалов

1.»

Казахский ордена Трудового Красного Знаметм государственный университет им. С. И. Кирова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПАССИВАЦИИ СКЕЛЕТНОГО НИКЕЛЕВОГО

КАТАЛИЗАТОРА

Изобретение относится к пассивации никелевых скелетных катализаторов и может быть использовано в нефтяной, нефтехимической, пищевой промышленности и промышленности органического синтеза.

Известен способ пассивации никелевого скелетного катализатора с применением воздуха как окислителя, в котором для удаления из катализатора остатков электроотрицательных компонентов сплава (Ag, Zn, Hg) водная суспензия катализатора обрабатывается винной или этилендиаминтетрауксусной кислотами, служащими комплексообразо- 1 вателями электроотрицательных металлов. Комплексообразователи вводятся в количестве, обеспечивающем рН суспеизии равным 6-7. После этого катализатор промывают дистиллированной водой с температурой 90-100 С, сушат предварительно в инертной атмосфере с последующим самопроизвольным окислением

1 воздухом, которое может длиться часами и

I сутками 1,1 ). Недостатки метода — дли тельность, высокий расход горячей дистиллированной воды, использование относительно дорогих винной и этилен-. диаминтетрауксусной кислоты.

Наиболее близким аналогичным решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ пассивации никелевого скелетного катализатора путем обработки водной суспензии катализатора воздухом, кислородом или перекисью водорода в 5 н КОН до установления определенного потенциала катализатора, а именно, не менее

0,8 В.

В качестве измерительного электрода используют платинированную платиновую проволоку, опущенную в суспензию катализатора. Электродом сравнения служит окиснортутный электрод в 5 н

КОН при 90 и давлении 0,85 атм (2).

Недостаток известного способа невозможность устранения пирофорности никелевых скелетных катализаторов в

8761 щелочных растворах, применяя в качестве окислителя воздух.

При длительном барботировании (4 ч ) воздуха через суспензию катализатора в 5 н КОН потенциал катализатора практически остается постоянным и составляет 0,7 В. Катализатор сохраняет пирофорность и загорается на воздухе. .Цель изобретения — повышение надежности способа пассивации никелевого 10 скелетного катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что никелевый скелетный катализатор пассивируют путем обработки водной. суспензии катализатора воздухом в нейтральной или слабокислой среде при .рН 5-7 до установления потенциала на

0 50-0,55 В положительнее исходного, значения, Предлагаемый способ полностью устраняет пирофорность. Измерение потенциала скелетного никеля позволяет точно зафиксировать момент отсутствия водорода в катализаторе.. Потенциал измеряют, используя платиновую проволоку, опущенную в суспензию катализатора, как измерительный электрод и насыщенный каломельный электрод, как электрод сравнения.

Способ осуществляют следующим образом.

Навески катализатора 11-2 r ) тщательно отмывают до нейтральной реакции до достижения потенциала катализатора 0,65-0,66 В. Большие партии катализаторов (50. r — 10 кг) после

35 промывки водой, дополнительно нейтрализуют минеральными кислотами в водной суспензии до рН раствора 5-7 до достижения потенциала катализатора

0,54-0,60 В по насыщенному каломельно40 му электроду. После этого при непрерывном перемешивании через суспензию катализатора барботируют воздух до тех пор, пока потенциал катализатора не изменится на 0,50-0,55 В. Способ про- 45 верялся как в наиболее жестких условиях при предварительном насыщении катализатора водородом до установления обратимого водородного потенциала, так и с использованием катализаторов после И проведения реакции гидрирования. Проверка катализатора на пирофорность проводилась по взаимодействию с кислородом и отсутствию изменения. температуры,в системе. 55

Пример 1. 1 г никелевого скелетного катализатора с добавками

Cr (3%) и !! .(3%) тщательно отмывают

48 водой до нейтральной реакции промывных вод, в 30 мл воды, переносят в каталитическую утку и насыщают водородом до установления потенциала 0,65

0,66 В (нейтральная среда, рН 7). После этого при встряхивании через утку непрерывно барботируют воздух.с одновременным измерением потенциала катализатора. Взаимодействие кислорода воздуха с водородом катализатора вначале мало влияет на величину потенциала катализатора (до 25 мин), пока убыль водорода на поверхности при взаимодействии с воздухом восполняется выходом на поверхность растворенного в катализаторе водорода. Как только запас растворенного водорода исчерпан, потенциал быстро смещается ,в анодном направлении и .достигаетпостоянного значения 0,1 В, отвечающего непирофорному катапизатору. Общее смещение потенциала катализатора составляет 0,55-0,56 В, время пассивации 80 мин. При барботировании кислорода через суспензию катализатора температура системы не изменялась. .При высушивании катализатора íà во,здухе он не загорался.

Пример 2. 1 г никелевого скелетного катализатора использовали в реакций гидрирования о-нитрофенола

О в метиловом спирте при 60 . После окончания реакции спирт вытесняют из утки азотом, приливают .30 мл воды и без отмывки катализатора от продукта реакции (о-аминофенола) при встряхивании барботируют через утку воздух с одновременным измерением потенциала катализатора.

Исходное значение потенциала катализатора составляет 0,&6 В, что соответствуют рН системы, равному 7. Наличие,в суспензии катализатора продукта реакции несколько увеличивает время первой стадии процесса — медленного изменения потенциала (до 40 мин ).

Конечное достигаемое значение потенциала составляет О,1 В. Суммарное из,менение потенциала катализатора составляет 0,56 В. Время пассивации

80 мин. Катализатор непирофорен.

Пример 3. 50 r никелево о скелетного катализатора с добавками

Сr (3%) и Т» (3%) после выщелачивания промывают 50 л дистиллированной воды. После промывки катализатор переносят водой в реактор, снабженный устройством для измерения потенциала катализатора, и насыщают водородом.

Формула изобретения

Составитель Т. Белослюдова

Редактор И. Ковальчук Техред М.Гергель Корректор С. Шекмар

Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9427/4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8761

При насыщении катализатора.водородом устанавливался потенциал водной суспензии, равной 0,75 В,.что отвечает щелочной среде (p>r 9). Для крупных партий катализаторов отмывка водой не приводит к полному удалению щелочи и необходимо подкисление суспензий минеральными кислотами. Суспензию катализатора в реакторе подкисляют 1 н раствором серной кислоты при перемеши- 1о вании до установления потенциала 0,55 В, отвечающему рН nr5 1никель начинает растворяться при рН 4 /. При потенциале 0,55 В по насыщенному каломельному электроду через реактор при встряхива- 1 нии непрерывно барботируют воздух до установления потенциала 0,1 В.

Время первой стадии процесса (медленного изменения потенциала / 100 мин.

Общее смещение потенциала 0,45 В, вре- 20 мя пассивации 240 мин. Катализатор непирофорен. Высушенный катализатор хранится 1,5 месяца на воздухе без возгорания.

Способ пассивации скелетного нике-. левого катализатора для гидрирования органических соединений путем обработки водной суспензии катализатора воз- духом до установления определенного потенциала катализатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности способа, обработку водной суспензии катализатора воздухом ведут в нейтральной или слабокис" лой среде при рН 5-7 до потенциала на 0,50-0,55 В положительнее исходно-. го значения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ЧССР 9 115599, кл. 12 g 4/01, опублик. 1965.

2. Патент ЧССР 11- 124733 кл. 12 g 4/01, опублик. 1967 (прототип) .