Способ получения носителя для катализатора конверсии метана

89727 с последующей термообработкой на воздухе при повышенной температуре, в качестве кислородсодержащего соединения металла используют гидроокиси титана (И) или железа (1 Н ), или алю миния, и обработку водяным паром ведут при 5-8 атм до отверждения массы, а термообработку - при 80-400 С,Преимущество предложенного способа по сравнению с известным заключа ется в получении носителя, обладающего более развитой удельной поверхностью и повышенной механической прочностью на сжатие. Так, для носителя на основе гидроокиси алюминия 5 удельная поверхность увеличивается;Едо 28 м /г, а механическая прочность до 26 ИПа.Условия, при которых согласно предлагаемому способу полуцают носи тель катализатора, обеспечивают в момент отверждения материала после обработки в среде водяного пара наличие в нем воды в жидком состоянии. Вода, находящаяся во время отвержде ния в материале, препятствует значительному уменьшению его обьема и вследствие этого возникновению в нем напряжений, что способствует получению носителя катализатора с.более 50 высоким пределом прочности при сжатии. При термообработке, проводимойопри 80-400 С, вода удаляется из уже отвердевшего материала, что обуславливает увеличение удельной поверхности носителя катализатора, Проведение термообработки при температуре, превышающей 300 С, приводит к снижению удельной поверхности носителя, что подтверждается данными эксперимента. П р и м е р 1. Гидроокись алюминия (100 г) затворяют 85 3-ной НР 01. до получения теста "нормальной" густоты. Сформованные образцы ф 5 термообрабатывают в две стадии: первичная - в автоклаве в среде водяных паров при 120 ОС и давлении 5 атм в течение 1 ч, вторичная - в муфельной печи при нормальном давлении и 50 80 С в течение 1 ч. Носитель каталиозатора имеет состав, мас. Ф: А 1 О 62,0; Р О 38,П р и м е р 2. Гидроокись желе" за (100 г) затворяют 853-ной НРО 55 до получения теста "нормальной" густоты. Сформованные образцы термообрабатывают в две стадии: первичная 4в автоклаве в среде водяных паровопри 120 С и давлении 5 атм в течение 1 ч, вторичная - в муфельной печи при нормальном давлении и 80 С в те" чение 1 ч. Носитель катализатора имеет состав, мас. Ф: Ре О 72; Р О 28.П р и м е р 3, Из сернокислого раствора титанилсульфата, добавляя аммиак до рН 8, осаждают гидроокись титана. Свежеосажденную гидроокись титана (100 г) отфильтровывают и затворяют 853-ной фосфорной кислотой до получения теста "нормальной" густоты. После перемешивания формуют в тефлоновых формах образцы - кубы размером 1 х 1 х 1 см, Сформованные образцы термообрабатывают в две стадии: первичная - в автоклаве в среде водяныхопаров при 120 С и давлении 5 атм в течение 1 ч, вторичная - в муфельной печи при нормальном давлении и 80 С в течение 1 ц Носитель катализатора имеет состав, мас. 3: Т 10 68; РО 32.Характеристика носителей, полученных при различных условиях термообработки представлена следующей таблицей.Удельная поверхность .и предел механической прочности для носителей, полученных на основе окислов алюминия, железа и титана, составляют соответственно 16 м 9 г и 12 ИПа;14 м/г и 8 ИПа, 13 м /г и 16 МПа.Как видно из таблицы удельная поверхность и предел прочности при сжатии носителей катализатора, изготовленных по предлагаемому способу соответственно в 1,4 - 1,8 раза и в 2,4- 2,8 раза выше тех же показателей ка" тализатора, изготовленного по известному способу. Результаты применения носителя катализатора для конверсии метана представлены следующими примерами,П р и м е р 1 (по известному способу), 0,1 кг носителя катализатора пропитывают растворами нитратных солей кобальта и марганца, сушат и прокаливают. при 450 С. Состав полу" ченного катализатора, мас, 3: А 10 57,2; РО 36,2; СоО 5,2; МпО 1,4.Катализатор испытывают на лабораторной проточной установке в процес" се паровой конверсии метана. Перед испытаниями катализатор восстанавливают азот-водородной смесью при3 8972 700 С. Условия проведения испытаний: объемная скорость по метану 2060 ч 1; температура в зоне реакции 750 фС; соотношение СН, : И О щ 1 : 2. При этом получают конверторный газ соста"ва, об.Ь СН, 0,8; СО 16,4; СО. 6,2; й 0,3; Н; остальное.П р и м е р 2. 0,1 кг носителя катализатора, полученного по предлагаемому способу с использованием гид роокиси титана и обработкой носителя в среде водяных паров, пропитывают растворами нитратных солей кобальта и марганца, сушат и прокаливают при 450 С. Состав полученного катализа ф тора, мас, 3: Т 10 63,Э; РО 29,5; СоО 5,2; ИпО 1,4, Катализатор испыты 77 6вают на лабораторной проточной установке в процессе паровой конверсии метана, Перед испытаниями катализатор восстанавливают азот-водородной смесью при 700 фС. Условия проведения испытаний: объемная скорость по метану 2000 ч ; температура в зоне реакции 750 С, соотношение СН, . Н О щ 1 : 2, При этом получают конверторный газ состава, об.й; СН 0,6; СО 18,6; СО 5,4; й 0,3; Н остальное.Представленные экспериментальные. данные показывают, что предложенный носитель катализатора обладает более высокими Физико-механическими свойствами, а катализатор на его основе обладает высокой активностью. Характеристика носителя Условия термообработки.Состав носителя, 4 Удельнаяповерхность,м /г с водянымпаром Механическаяпрочностьна сжатие897277 Продолжение таблицыВВ Е ВСостав носителя, Ф Условия термообработки Характеристика носителя Сырье Окисьметалла РО . Удельнаяповерх"ностьм /г Механическаяпрочностьна сжатиепредел)МПа с водяным на воздухе 1 С Р, атм 180 8,0 12400 80 120 5 у 0100 15 О 6,5 180 8,0 т 1(ОН) 200 32 300 400.,1 - предел механической прочности при сжатии определяютпо ГОСТ 4651-68. 9 НИИПИ Заказ 11785/8 Тираж 576 Подписноефипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВВВВ формула изобретенияСпособ получения носителя для ка" тализатора конверсии метана путем сме" шения кислородсодержащего соединения металла с ортофосфорной кислотой и обработки полученной массы водяным паром под давлением при 120 " 180 С с последующей термообработкой на воздухе при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения носителя с увелиУФ ценными удельной поверхностью и механической прочностью, в качестве кислородсодержащего соединения металлаиспользуют гидроокиси титана (Н )или железа ( И 1 ), или алюминия, и обработку водяным паром ведут при давлении 5"8 атм до отверждения массы,оа термообработку ведут при 80-400 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии 1" 50-22992,кл, В 01 4 21/04, опублик. 1975.2, Патент США 11 3628914,кл. С 01 Г 7/02, опублик. 1969