Способ пассивации пирофорного железосодержащего катализатора для конверсии газов

.ЯО 125 ОЗ 14, 23/7 94 В ВСР.НРГФ Я ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БЛАГО . ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(46) 15.08.86. Бюл. У 30 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева.(56) Авторское свидетельство СССР В 862970, кл, В 01 д 37/14, 1979.Авторское свидетельство СССР Ф 914080, кл. В 01 Х 23/74, 1979,Авторское свидетельство СССР Р 493240, кл. В 01 Л 23/74, 1973.(54) (57) СПОСОБ ПАССИВАЦИИ ПИРОФОРНОГО ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО КАТАЛИЗАТОРАДЛЯ КОНВЕРСИИ ГАЗОВ путем обработкиего газовой смесью, включающей диоксид углерода и окисляющий агент,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью сокращения времени пассивации и увеличения стабильности пассивирующего слоя, обработку ведутв интервале температур 100-500 Си в качестве газовой смеси используют смесь, выбранную из группы,содержащей об.7: диоксид углерода1,0-99,0; вода 1,0-99,0 или диоксидуглерода 99,0-99,5; кислород 0,51,0, или диоксид углерода 1,0-98,0;вода 1,0-98,0 и кислород 0,01-1,0,или азот 1,0-9,О; диоксид углерода1,0-97,0; вода 1,0-97,0 и кислород0,01-1,0,Изобретение относится к способам приготовления непирофорных металлических катализаторов конверсии газообразного.сырья и может быть использовано, например, в синтезе 5 аммиака или производстве водорода конверсйей оксида углерода.Цель изобретения - сокращение времени пассивации и увеличение стабильности пассивирующего слоя за счет использования повышенных температур при обработке смесями различных составов.П р и м е р 1. Образец промышленного катализатора САв (навес ка 4, фракция 1-2 мм) восстанавливают водородом в лабораторном реакторе при ступенчатом подъеме температуры и выдерживают при 550 С в ,течение 1 ч. После этого катализа- . 20 тор охлаждают до комнатной температуры в потоке водорода. О степени восстановления судят по изменению веса. Затем температуру повышают до 100 С и обрабатывают катализатор в течение 30 мин пассивирующей сме-. сью, содержащей 99 об.Х СО и 1 об,7 Н О со скоростью 10 л/ч в определенном интервале температур. Обработанный пассивирующей смесью пифофорный 30 катализатор охлаждают до комнатной температуры в потоке пассивирующей смеси. О стабильности пассивирующей пленки судят по температуре разогрева обработанного смесью катализатора при пропускании через него потокавоздуха, которая не должна превышать 90 С.,Опыты по примерам 2-33 проводят 4 О аналогично примеру 1, только изменяют состав пассивирующей смеси и темпепатуру пассивации. Результаты пассивации представлены в табл. 1 для катализатора следующего состава (в окисленной форме), мас.Х. ГеО 29; А 1,0 з Зю 11 К О Оэ 8 е ХяО 1,9; СаО 2,1; Ре О остальное.Результаты использования пассиви" рованного катализатора представлены в табл. 2.Предлагаемый способ использован при выгрузке отработанного катализатора, при проведении ремонтных работ, при внеколонном восстановлении. Активность образцов находится на уровне стандартного образца, а температура вторичного окисления и механическая прочность возрастают.В качестве газовой смеси для обработки могут быть использованы отходы аммиачного производства, например газ регенерации моноэтаноламиновой очистки состава, об.Е: СО 96; Н О 3; воздух 1.П р и м е р 34. Образец промышленного железохромового катализатора состава, мол. : Ре Оэ 92,5; Сг О 7,5, среднетемпературной конверсии монооксида углерода (навеска 2 г, фракция 1-2 мм) при ступенчатом подъеме температуры восстанавливают водо" родом в лабораторном реакторе и выдерживают при 400 С в течение 2 ч. Охлаждение до комнатной температуры проводят в потоке водорода. Все остальные стадии эксперимента аналогич ны примеру 1, только используют газовую смесь для обработки об.Ж: СО 1, Н О -99.Другие опыты с железохромовым катализатором (примеры 35- 61) проводят аналогично примеру 2, только изменяют состав пассивирующей смеси, и температуру пассивации. Результаты представлены в табл. 3.1250319 Таблица 1 Зависимость стабильности пассивирующего слояот условий пассивации катализатора синтезааммиака Результаты пассивации Темпе- Темпе ратурапасН О О сивации,затора навоздухе,С99 100 50 500 90 10 350 10 280 Полное устранение пирофорности достигается за 6 ч 80 20 90 550 0 Разрушениеструктуры,падение ак- тивности 75 99,8 - 400 : 200 0,2 99 1 100 45 0,5 500 5 1 400 7 1 540 3 99,5 10 99 05 90 270 гг 99,5 Для устраненияпирофорностинеобходимо 6 ч 3 450 10 97 Взрывоопасно 12 Опытпопримеру Состав пассивирующей смеси,об.3 ратура ра зогре ва ка талиДля устранения пирофорности необходимо 2 ч Разрушение структуры, падение ак- тивности12503.1 9 Продолжение табл. 1 Состав пассивирующей смесиоб.Х Результаты пассивацни Темпе ратура ра зогре ва ка" тали- затора на воздухе,С ТемпеОпытпопримеру ратурапасН О 0 СО сивациифС 1 100 40 13 14 1 500 4 15 14 1 300 16 99,25 - 0,75 400 3 99,25 - 0,75 540 0 Блокировкаповерхностикарбидами,падение активности 18 99,25 - 0,75 80 375 Устранениепирофорностипроисходит за2,5 ч 98,0 1,99 0,01 400 2 19 98,0 1,99 0,01 530 20 0 Падение активности из-засильной карби- дизации 21 98,0 1,99 0,01 90 370 Устранение пирофорности происходит за 2 ч 22 40,0 57,0 1,99 0,01 400 2 23 ,57,0 40,0 1,99 0,01 550 0 Падение активности 67,0 1,99 0,01 95 24 365 Устранение пирофорности происходит за 2 ч 30,0.70 29 1 80 375 Устранение пирофорности происходит 2 ч 251250319 Продолжение табл. 1 остав пассивирующей смеси об,Ж Темпе Результаты пассивации ТемпеН О О СО сиватали- затоции,ос ра навоздухеС36,5 0,5 530 63 26 99 0,9 О, 1 300200 Устранение пирофорности происходит за 1,5 ч 27 97 1 1 100 40 28 1 500 20 30 97 1 350 4 1 80 90 31 300 Устранение пирофорности происходит за 5 ч 7 Падение активности 0,5 0,25 0,25 400 200 Устранение пирофорности происходит за 3 ч 33 99 Опыт.примеру ратурапас 60 ф 30 9 1 530 ратура ра зогре ва ка Блокировка поверхности карбидами,падение активности1250319 Т а б л и ц а 2 Каталитические свойства пассивированных катализаторов Механическая Выход аммиака, в отходящем газе,при У = 15000 ч , Р = 300 ат Времяпаспрочность, кг/см сивации мин 400 С 450 С 500 С 350 С 380 22,2 19,8 145 12,6 20,3 предлагаемый 260 22 1 19 5 103 по про 12,4 20,0тоти- пу Таблица 3 Зависимость стабильности пассивирующего слоя от условий пассивации катализатораконверсии оксида углерода Опыт ТемпеТемпеРезультаты пассивации попримеру ратура пассиратураразогретогокаталиСО НО 0 вации,Сзаторана воздухе, С 34 99 100 60 35 99 1 400 17 90 10 0,5 99,5 38 70 30 39 9999,5 100 55 40 0,5 500 0 41 23 76 42 75 24 1 Методпассивациипоспасобу Состав пассивирующей смеси, об.й 90 440 350 650 500 0 100 40500 0 Температура вторичногокисления,С, 1250319 Результаты паесивации Состав пассивирующей смеси об.й Опытпопримеру О О СО1250319 13 Продолжение табл.3 Состав пассивирующей смеси, об.7 Темпе- Температура 1 ратура Результаты пассивации Опыт по приразогретого катализаторана возхе,С 8,0 900 1,99 0,01 80 680 4359/8 Тираж 527 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5