Способ приготовления катализатора для ряда химических процессов

О П И С А Н И Е 3268ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ссюэ Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 12.11.1968 (М 1217540/23-4) ПК В 0 Ц 11/ присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 31.И 1,1971, Бюллетен Комитет по лелем обретений и открытий ри Совете Министров СССР97 3(088,8) 6 УД ования описания 25,Х.197 пуб Авторы зобретени. Мухленов, Е, И. Добкина, В, И, Дерюжкина и 3, Г, филиппова Ленингра титут имени Ленсовета ехнологическ аявите СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА Д ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ А 1/30 при равная 250. Изобретение относится к способам получения катализаторов с регулируемой пористойструктурой.Известен способ приготовления катализатора для окисления 502 в 0 з путем пропитки силикагеля раствором метаванадатакалия концентрацией 30 - 40 г/длта с последующей термообработкой в присутствии водяного пара.Известный способ не позволяет получитькатализатор с заранее заданной структурой,С целью получения высокопористого катализатора для ряда химических процессов,например окисления 50 в ЬОз, для регулирования структуры предложенный способосуществляют путем пропитки носителя, например алюмосидиката, силикагеля, раствором метаванадата калия с концентрацией150 - 170 г/л с последующей термообработкой в соответствии с формулойг = 10 в И+д)огде г - радиус поры, А,й - постоянная, равная О,1 - температура, С 800 С) 1))400 С,а - постоянная,Предложенный способ позволяет получитькатализатор с высокопористой и заранее регулируемой структурой.П р и м е р 1, Для реакции окисления сер нистого ангидрида в серный требуется каотализатор с размером пор около 500 А. Этого достигают либо обработкой алюмосиликатного носителя пропиточным раствором, содержащим 160 г/л У,05, и последующей термообработкой его при температуре 500 С, либо использованием более слабых (76 г/л "т 205) растворов в сочетании с более высокой (600 С) температурной обработкой.15П р и м е р 2. Для процесса окислениянафталина во фталевый ангидрид нужен каотализатор с размером пор100 А.Нужную пористость можно получить при 20 использовании раствора метаванадата ка.лия с концентрацией Ув 05, равной 156 г/л, и последующего прокаливания при температуре 600 С.В таблице показана зависимость пористой 25 структуры ванадиевых катализаторов отконцентрации пропиточного раствора и температуры прокаливания.312618 Наиболеевероятныйрадиус пор вкатализаторе,Л Объем пор,приходящийся на наиболее вероятные раднусы, ему/гТемпература термической обработки носителя, С Общий объем пор в катализаторе, см/г Образец 30 500 1000 30 50 500 1000 10000 800,20 0,28 0,28 0,19 0,25 0,25 0,31 0,28 0,23 23 76 156 156 156 156 156 156 156 600 600 600 120 400 500 600 800 1000 0,30 0,30 0,35 0,22 0,28 0,28 0,35 0,32 0,25 ЦНИИПИ Заказ 2938/9 Изд.1195 Тираж 473 Подписное Типография, пр, Сапунова, 2 Для некоторых процессов, например для конверсии окиси углерода, предлагаемые катализаторы используют как носители для катализаторов.Получение алюмосиликатного носителя с 5 заданной пористой структурой сводится к следующему: алюмосили 1 кат, содержащий пооры радиусом до 30 А, подвергается пропитке раствором метаванадата калия при температуре 80 - 90 С в течение 2 час; пропитка сопровождается перемешиванием, концентрация пропиточного раствора составляет 150 - 170 г/л (в пересчете на ЧяОз). Объемное соотношение твердой и жидкой фазы соответственно 2: 3. По окончании прюпитки материал сушат,при температуре 110 - 120 С в течение 3 час, Конец сушки контролируют по содержанию влаги в образце (не более 3 вес. в/в). Высушенный носитель прокаливают в течение 2 час при соответствующей температуре, которая определяется необходимостью получения пор того или иного радиуса.Изменяя температуру ют 300 до 900 С мажино варьировать радиус пор в носителеоот 60 дю 1000 ОА. Температура выше 900 С приводит,к спеканию материала и образованию монолита.Пример получения 100 смз носите ля, размер пор которого должен составлятьо500 - 600 А (р адиус) . В пропиточную емкость загружают 100 смз алюмосилнката и заливаот 150 см раствора метаванадата калия с концентрацией 150 - 170 г/л Ч 20 з. Пропитанный и высушенный образец прюкаливают при температуре 500 - ,550 С, получая при этом носитель, 99% объема пор которого составляют поры, заданного радиуса.Описанным методом можно получать носители для катализаторов ряда процессов типа конверсии окиси углерода водяным паром, окисления метанола до формальдегида и пр.Полученные таким образом носители и катализаторы не уступают по активности промышленным маркам носителей и катализа. торов и обладают повышенной механической прочностью; истираемость ванадиевого катализатора для окисления ЬО 2 0,5/в в месяц, температура зажигания 380 С; истираемость ванадиевогю катализатора для окисления нафталина и о-ксилола 0,3% в месяц; железохромового катализатора при конверсии СО 0,8/, в месяц; конверсии метанола в формальдегид О,бв/О в месяц, тогда как соответствующие промышленные катализаторы истираются в тех же условиях не менее чем на 10% в месяц. При этом температура зажигания промышленного катализатора БАВ (для окисления 302), находящаяся в прямой связи с пористой структурой, составляет 400 С. Использование носителей с оптимальной пористой структурой позволяет получать на их основе термически стойкие контактные массы.Внедрение в промышленность износоустойчивых контактных масс позволяет интенсифицировать процессы, проводя их во взвешенном слое катализатора и увеличить срок службы катализаторов. Предмет изобретенияСпособ приготовления катализатора дляряда химических процессов, например окисления 502 в 80 з путем пропитки носителя,например алюмосиликата, силикагеля, раствором метаванадата калия с последующейтермообработкой, отличающийся тем, что, сцелью получения катализатора с высокойстепенью пористости и возможности регулирования структуры, берут раствор метаванадата калия с концентрацией 150 в 1 г/л итермообр аботку осуществляют в соответствии с формулойг = 10 л(+д 1,огде г - радиус поры, А,