Спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії оксиду вуглецю

Спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії оксиду вуглецю шляхом розігріву в течи азоту з наступною обробкою конвертованим газом при підвищених температурах, який відрізняється тим, що розігрів в течи азоту ведуть при температурі 140160°С, а обробку конвертованим газом - при температурі 160-180°С Запропонований винахід відноситься до області хімії, вдосконалює спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії окису вуглецю парою і може бути використаний у ХІМІЧНІЙ промисловості, наприклад, у виробництві великотоннажного амміаку Відомий спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії окису вуглецю, що включає разогрів каталізатора чистим азотом при температури 80-200°С з наступним введенням у азот водню при температурі 240°С Залишкова обсягова частка СО в конвертованому газі - 0,8% (1) Недоліком відомого способу є зниження активності каталізатора, обумовлене його спіканням через сильну екзотермічність реакції Найбільш близьким за технічною сутністю та досягнутим результа том є спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії окису вуглецю шляхом розогріву в течи азоту з наступною обробкою конвертованим газом при підвищених температурах (2) За прототипом активації піддають низькотемпературний карбонатний каталізатор НТК-10 наступного складу, вага % CuO - 40,0+4,0, ZnO - 30,0+4,0, АІ203 - н/м 17,0, СаО - 7,0+3,0, втрати при прожарюванні 900°С - н/б 30%, насипна вага 0,9 -1,4кг/дм Разфгрів каталізатора проводять в циркулюючому азоті на протязі декількох годин до температури 210°С, а обробку каталізатора конвертованим газом ведуть при температурі 180250°С Залишкова обсягова частка СО в конвертованому газі досягається 0,45-0,50% Недоліком даного способу є низька активність каталізатора через високу температуру розігріву каталізатора в течи азоту та високу температуру обробки каталізатора конвертованим газом, при яких розкладання карбонатних солей МІДІ та цинку до CuO та ZnO і їх відновлення проходить одночасно з великою швидкістю, що приводить до часткового його спікання В основу запропонованого винаходу поставлена задача створення способу активації низькотемпературного каталізатора конверсії окису вуглецю, в якому шляхом зміни умов проведення процессу, зокрема зміна режимів розігріву каталізатора в течи азоту і обробки каталізатора конвертованим газом, забезпечується можливість попередження спікання каталізатора в результаті екзотерМІЧНОСТІ реакції активації Ця задача вирішується тим, що у відомому 00 47282 способі активації низькотемпмратурного каталізатора для конверсії окису вуглецю шляхом розігріву в течи азоту з наступною обробкою конвертова ним газом при підвищених температурах, розігрів в течи азоту ведуть при температурі 140-160°С, а обробку конвертованим газом при температурі 160-180°С Заявниками встановлено, що у запропонованому способі зниження температур розогріву та обробки каталізатору зменшує швидкість процесу розкладання карбонатних солей МІДІ і цинку до їх окислів з виділенням СО2, присутність якої при такій температурі знижує екзотермічність реакції та попереджує тим самим спікання каталізатора Використання запропонованого способу активації низькотемператур ного каталізатора для конверсії окису вуглецю забезпечує одержання конкретної користі, зокрема - у порівнянні з прототипом активність каталізатора збільшується, тому що залишкова обсягова частка СО в конвертованому газі знижується з 0,45-0,50% до 0,3-0,4% Пошук, проведений по матеріалах науковотехнічної та патентної інформації показав, що запропонований винахід володіє новизною, тому що заявлена сукупність ознак є новою Запропонований винахід має винахідницький рівень, тому що заявлена відмінна ознака у такій якості і з таким результатом, як вона виступає у запропонованому винаході, заявникам не відома ні в аналогах, ні в інших джерелах науково-технічної і патентної інформації Запропонований спосіб активації низькотемпературного каталізатора для конверсії окису вуглецю включає - розігрів каталізатора в течи азоту при температурі 140-160°С, - обробка каталізатора конвертованим газом при температурі 160-180°С Запропонований спосіб пояснюється наступними прикладами здійснення Прикладі Карбонатний каталізатор низькотемпературної конверсії окису вуглецю НТК - 10 2Ф, наступного складу, вага % CuO - 40,0+4,0, ZnO - 30,0+4,0, АІ203 - н/м 17, СаО - 7,0+3,0, СІ - н/б 0,02, втрати при прожарюванні 900°С -н/б 30,0%, насипна ЩІЛЬНІСТЬ - 0,9-1,4кг/дм3, завантажують у реактор в КІЛЬКОСТІ 3 100см , подають азот в КІЛЬКОСТІ 1,0л/хвилин (який містить Ог н/б 0,02%) і розогрівають каталізатор в течи азоту до температури 160°С із швидкістю 30°С/год при атмосферному тиску При цій температурі починають дозувати в азот конвертований газ у КІЛЬКОСТІ 0,5л/хвилин, що містить об % - ЬІ2 - 59,7, СО2 - 15,3, CO - 2,6, N2 - 21,6, СН4 - 0,3, Аг - 0,5 Дозування конвертованого газу ведуть поступово до початкового вмісту Нг у газовій суміші на вході до реактора н/б 6,0% Далі поступово збільшують витрату конвертованого газу до 1л/хвил та знижують азот до відсутності При цьому температура в реакторі зростає до 170 - 180°С, а обсягова, швидкість складає 600год-1 За цих умов проходить одночасно розкладення і відновлення каталізатора Відновлення вважається закінченим, якщо вміст водню в газі на вході та виході з реактора однаковий і немає перепаду температур Після закінчення активації каталізатора збільшують співвідношення пара газ до 0,55 і починають конверсію СО При цьому досягається залиш кова обсягова частка СО в конвертованому газі на виході з реактора - 0,3% Приклад 2 Карбонатний каталізатор низькотемпературної конверсії окису вуглецю КСО наступного складу, вага % CuO - 36-46, ZnO -23-33, АІ203 - не нормується, МпО - н/б 1,5, дрібняк і пил -6, насипна ЩІЛЬНІСТЬ - н/б 1,4 кг/дм , завантажують у реактор, і подають азот в КІЛЬКОСТІ 1,0Л/ХВИЛ (ЯКИЙ МІСТИТЬ Ог н/б 0,02%) і розігрівають каталізатор в течи азоту до температури 140°С із швидкістю 30°С/год при атмосферному тиску Далі процес ведуть як і в прикладі 1 Залишкова обсягова частка СО в конвертованому газі на виході з реактора - 0,4% Джерела інформації, приняті до уваги при експертизі 1 Технологический регламент №113 от 17 02 2001г цеха аммиака 1-А СГПП "Объединение Азот" с 191-193 2 ЖХим промышленность, 1999г, №1 с 34-37 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71