Способ получения катализатора для конверсии монооксида углерода

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авторскому свидетельству изобретения: продукт - ка- Т) получают осаждением еза из раствора сульфата Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Кемеровское производственное объединение "Азот"(56) 1. Авторское свидетельство СССР 1 ч 651838, кл. В 011 37/04, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР Х 518941, кл, В ОЛ 37/04, 1974. Технические условия ТУ 113-03-317-86 "Катализатор железохромовый среднетемпературный конверсии оксида углерода (СТК)". Постоянный технологический регламент Х 70 "Производство железох ромового среднетемпературного катализатора конверсив окиси углерода".Кемеровское ПО "Азот", 19 М.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ МОНООКСИДА УГЛЕРОДАф С (57) Сущностьтали затор (Ккарбо ната жел О 9) 30 (11) 1790064:келеза карбонатом аммония, отделением полученного осадка карбоната:келсза от 710%-кого раствора сульфата аммония, промывкой, сушкой и прокаливанием карбоната железа с последующим смешением прокаленного остатка с раствором хромово го ангидрида, формованием полученной пасты в виде циликдричсских гранул, сушкой н прокаливакием катализаторной массы. При этом раствор сульфата аммония доводят до рН 8,08,5 при давлении р раствора карбоната аммония ипроводят барботаж воздуха при 75 - 90 С до достижения соотношения Гс(1): Ге(И) 0,5- 1,0: 1. Образовавшийся магнетнт возвращают на стадию промывкносадка ЮГрбоната железа и из раствора сульфата аммония с содержанием железа не более 2 мгlм выделяют кристаллический сульфат аммония. Положительный эффект: создание экологически безопаского способа с полной утилизацией сточных вод и получением товарного сульфата аммония. 2 табл, 17900645 10 15 20 25 30 35 40 45 результате взаимодействия этих веществ при температуре 48-60 С и рН 7-8 обраэует 92 7 1Предлагается усовершенствованныйспособ получения катализатора для конверсии монооксида углерода,Известны способы получения катализатора для конверсии монооксида углеродапутем осаждения карбоната железа иэ раствора сульфата железа карбонатом аммония, отКеЪения полученного осадкакарбоната железа От раствора сульфата аммония, промывки, сушки и прокаливаниякарбоната железас последуащим смеше-нием его с раствором хромового ангидридаили растворами хромового ангидрида и перманганата калия, формованием полученнойпасты в виде цилиндрических гранул, сушкой и прокаливанием катализаторной массы, При получении катализатора этимиспособами утилизация раствора сульфатааммония, содержащего примеси железа, непредусмотрена, Это приводит к загрязнению водоемов, потерям сульфата аммония исоединений железа,Наиболее близким к предлагаемому является способ получения катализатора дляконверсии монооксида углерода путемосаждения карбоната железа из растворасульФата железа карбонатом аммония, отделения полученного осадка карбоната железа от 7-10-ного раствора сульфатааммония, промывки, сушки и прокаливаниякарбоната железа с последующим смещением его с раствором хромового ангидрида,формованием полученной пасты в виде цилиндрических гранул, сушкой и прокаливанием катализаторной массы, отделениемсоединений железа от раствора сульфатааммония при отстаивании и фильтрации споследующим возвращением соединенийжелеза на стадию промывки осадка карбоната железа, Однако данный метод не обеспечивает. требуемой степени извлеченияжелеза из раствора по той причине, что в7-10 ф-нем растворе сульфата аммонияприсутствуют гелеобразные примеси гидроокиси железа , которые значительно замедляют процесс отстаивания и делаютграктически невозможной фильтрацию изэа забивки этими примесями фильтровального полотна.Известно, что соединения железа редко 5ухудшают качество сульфата аммония. какудобрения, Поэтому очищенный по данномуметоду 7-10 оь-ный раствор сульфата аммония непригоден для переработки в кристаллический сульфат аммония, и, 5следовательно, известный способ получения катализатора для конверсии монооксида углерода не решает проблему очистки иутилизации сточных вод катализаторногопроизводства. Целью изобретения является создание экологически безопасного способа получения катализатора с полной утилизацией сточных вод и получение товарного сульфата аммония.Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу получения катализатора для конверсии монооксида углерода путем осаждения карбоната железа из раствора сульфата железа карбонатом зммания, отделения полученного осадка карбоната железа от 7-10-ного раствора сульфата аммония, промывки, сушки и прокаливания кзрбоната железа с последующим смешением его с раствором хромового ангидрида, формованием полученной пасты в виде цилиндрических гранул, сушкой и прокаливанием катализаторной массы, отделением соединения железа от раствора сульфзта аммония при отстаивании и фильтрации с последующим возвращением соединения железа на стадию промывки осадка карбоната железа, раствор сульфата аммония доводят до рН 8,0-8,5 путем добавления раствора карбоната аммония и проводят барботаж воздуха при 75-90 С до достижения соотношения Ее ( ): Ре ( П) -0,5- 1:1, образовавшееся соединение железа, представляющее собой магнетит, возвращают на стадию промывки карбоната железа и из раствора сульфата аммония с содержанием железа не более 2 мг/дмз выделяют кристаллический сульфат аммония.Катализатор, полученный с использованием магнетита, обладает стабильной активностью и по качеству соответствует требованиям ТУ 113-03-317-86.П р и м е р 1 (по известному способу). Для приготовления 100 г катализатора конверсии монооксида углерода берут 886,95 г раствора сульфата железас массовой концентрацией Ре 504200-250 г/дм и 887,0 г раствора карбоната аммония с массовой концентрацией (ч Н 4 ЬСОэ 120 - 150 гlдм. В ся 1770,3 г суспензии железа в растворе сульфата аммония. Осадок карбоната железа отделяют от маточника, промывают от серы, прокаливают, полученный оксид железа в количестве 94,8 г смешивают с 9,7 г хромового ангидрида и 359 г Н 20 и формуют в виде цилиндрических гранул, Сформованные гранулы сушат при 30-70 ОС в течение 9 ч и прокаливают при 400-500 С в течение 10.ч.Приготовленный катализатор имеет следующий состав, мас. :РезОэСг 20 зСгОз1790064 Таблица 1 Условия получения катализатора конверсии монооксида углерода по известному и предлагаемому способамАктивность катализатора, выраженная через константу скорости реакции конверсии СО с водяным паром, составляет 1,25- 1,70 смз/(г с) и ри норме по ТУ 113-03-317-86 1,2-1,4 смз/(г с) (см, табл.1, опыты 1-3). В процессе приготовления 100 г катализатора конверсии монооксида углерода образуется около 2172,6 г 7-10-ного раствора сульфата аммония с массовой концентрацией железа до 170 мг/дмз, Раствор сульфата аммония после разбавления сливается в канализацию.Таким образом, при получении 100 г катализатора конверсии монооксида углерода по данному способу потери сульфата аммония в пересчете на 100 (ИН 4)2304 и соединений железа в пересчете на общее железо составляют 158,08 и 0,355 г соответственно.П р и м е р 2 (по предлагаемому способу). Процесс получения катализатора конверсии монооксида углерода до стадии очистки сульфата аммония осуществляют по примеру 1, Далее 2172,6 г 7-10 Ъ-ного раствора сульфата аммония с массовой концентрацией железа до 170 мг/дмз нагревают до 75 - 90 С, доводят рН до 8,0-8,5 путем позиционирования раствора карбоната аммония и проводят барботаж раствора воздухом с целью окисления Ре (И) в Ре (1).В этих условиях при достижении соотношения Ре (11):Ре (1 Н) 0,5-1:1 в растворе сульфата аммония образуется магнетит.Примеры образования магнетита представлены в табл.2 (см. опыты 1-6). Раствор сульфата аммония, содержащий магнетит, отделяется от осадка методами отстаивания и фильтрации до массовой концентрациижелеза не более 2 мг/дмэ и в количестве2172,6 г поступает на переработку в кристаллический сульфат аммония.5 Извлеченный магнетит в количестве0,351 г (в пересчете на общее железо) возвращается на отмывку карбоната железа отсеры, 0;004 г магнетита (в пересчете на общее железо) остается в растворе сульфата10 аммония.Таким образом, получение катализатора конверсии монооксида углерода по предлагаемому способу является безотходным иэкологически безопасным и обеспечивает15 высокое качество катализатора. Активностькатализатора, выраженная через константускорости реакции конверсии СО с водянымпаром, составляет 1,31-1,62 смэ/(гс) принорме по ТУ 113-03-317-86 1,2-1,4 смЧ(г с)20 (см. табл.1, опыты 4-6),П р и м е р 3. Процесс осуществляетсяпо примеру 2, Магнетит, выделенный на стадии фильтрации сульфата аммония, отмывают от серы, прокаливают при 360 С в25 течение 45 мин и добавляют в оксид железа(И 1) при смешении компонентов катализатора конверсии монооксида углерода. Показано, что введение магнетита в количестве15-100 от массы исходного оксида железа30 не ухудшает качества катализатора.Активность катализатора, выраженнаячерез константу скорости реакции конверсии СО с водяным паром, составляет 1,221,35 смЧ(г с), что соответствует35 требованиям ТУ 113-03-317-86 (см. табл.2,опыты 8-10).1790064 одолжение табл Примечан личество отходов на 100 г каталиэатора, г Опы 58,0 172,6,35 равляют в каналиэ 4 ам 0,0006 0,0005 158,158,2172,6 2172,6 8 9 7-10-ныйрастворсульфатааммония 72,6 72,6 72 6 Сульфат амм ния (в пересчете на100) 158,08 158,08 158,08 Соединения желеэа (в пересчете на общее Ее) 0,355 0,106 0,004 Продолжение табл. 1 7-10-ный раствор сульфата ммония после разбавления о-ный раствор сульфатания отправляют на переработку То же1790064 10 Таблица 2 азования магнетитаОчистка бе ормула азования магнетита.эобретени АТАЛ И 3 АТО- ОНООКСИДА Составитель Т, БелослюдоваТехред М,Моргентал Коррек М. Ткач едактор Г. Бельск Тираж Подписн НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Заказ 294 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужго, Гагарина, 10 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРА ДЛЯ КОНВЕРСИИ МУГЛЕРОДАСпособ получения катализатора для конверсии монооксида углерода путем осаждения карбоната железа иэ раствора сульфата железа карбон атом аммония, отделения полученного осадка карбоната железа от 7 - 10-ного раствора сульфата аммония, промывки, сушки и прокэливания карбонэта железа с последующим смешением прокаленного остатка с раствором хромового ангидрида, формованием полученной пасты в виде цилиндрических гранул,/сушкой и прокаливанием кэтэлизаторной массы, отделением соединения железа от раствора сульфата аммония при отстаивании и фильтрации с последующим возвращением соединения железа на стадию промывки осадка карбоната железа, опшичающийся тем, что, с целью создания экологически безопасного способа с полной утилизацией сточных вод и получения товарного сульфата аммония, раствор сульфата аммония доводят до рН 8,0 - 8,5 путем добавления раствора карбоната аммония и проводят барботэж воздуха при 75 - 90 С до достижения соотношения Ее: Ре) - 0,5 - 1,0: 1, образовавшееся соединение железа, представляющее собой магнетит, возвращают на стадию промывки осадка кзрбонатз железа и иэ раствора сульфата аммония с содержанием железа не более 2 мг/м выделяют кристаллический сульфат аммония.