Спосіб приготування мідьцинкалюмінієвого каталізатора
Номер патенту: 14586
Опубліковано: 15.05.2006
Автори: Калінченко Федір Володимирович, Зіберт Василь Едуардович, Дегтярьов Валентин Іванович, Пантаз'єв Григорій Іванович, Шихалеєв Олександр Єгорович, Толок Віра Миколаївна, Полосіна Людмила Василівна
Формула / Реферат
1. Спосіб приготування мідьцинкалюмініевого каталізатора, що включає послідовне осадження стабілізуючого носія та активної мідьцинкалюмінієвої композиції у присутності носія із відповідних азотнокислих розчинів додаванням карбонату натрію з наступним відокремленням утвореної каталізаторної маси, її промиванням, сушінням, прожарюванням та формуванням, який відрізняється тим, що осадження носія здійснюють із азотнокислих розчинів алюмінію, цинку та міді, і осадження активної мідьцинкалюмінієвої композиції здійснюють у присутності цього носія.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що азотнокислу мідь для приготування носія беруть у кількості, яка забезпечує вміст міді в носієві у перерахунку на оксид міді 2-10% мас. від загальної кількості міді у каталізаторі.
Текст
1. Спосіб приготування мідьцинкалюмініевого каталізатора, що включає послідовне осадження стабілізуючого носія та активної мідьцинкалюміні 3 14586 4 Недоліком відомого способу приготування каПоставлена задача вирішується також тим, що талізатору є те, що цей спосіб обумовлює невисоазотнокислу мідь для приготування носія беруть у ку активність каталізатору (1,3-1,4см3 метанолу на кількості, яка забезпечує вміст міді в носієві, у песм3 каталізатору) та низьку стійкість каталізатору рерахунку на оксид міді 2-10%мас. від загальної до температурних перевантажень, яка характерикількості міді у каталізаторі. зується стрімкою втратою вихідної міцності каталіЗапропонована технологія осадження каталізатору після його відновлення та зниженням актизаторної маси забезпечує упровадження іонів міді вності каталізатору. Так, після відновлення та/або її сполук у каталізаторній масі на обох стакаталізатору при температурі 330°С протягом 6 діях осадження: на першій стадії при формуванні годин у атмосфері синтез-газу, його міцність на носія із азотнокислих розчинів алюмінію, цинку та розчавлення по утворюючій знижується більше ніж міді, та на другій стадії в процесі осадження активв 2 рази, а вихідна активність каталізатору знижуної мідьцикалюмінієвої композиції у присутності ється на 20-30%. А саме: після відновлення катаносія, який містить мідь, що, очевидно, й приволізатору його мінімальна міцність знижується від дить до розподілу міді не тільки на поверхні носія, 4,4МПа до 1,7МПа, середня міцність знижується але й усередині цього носія. від 7,8МПа до 3,7МПа, при цьому активність катаТехнічний результат запропонованого способу лізатору знижується від 1,3-1,4 до (0,9-1,04) заключається в досягненні перерозподілу міді у (0,98-1,12)см3 метанолу на см3 каталізатору. Така структурі каталізатору, що обумовлює підвищення стрімка втрата міцності каталізатору разом із зниактивності та стійкості каталізатору до температуженням активності каталізатору на 20-30% виклирних перевантажень. кає необхідність його дострокового перевантаженТак, активність каталізатору підвищується від ня у разі виникнення непередбаченого технологією 1,30-1,40 до 1,80-1,95см3 метанолу на см3 каталітемпературного перегрівання каталізатору. затору, а його стійкість до температурних переваНевисока активність та низька стійкість каталінтажень значно збільшується. Так, після відновзатору до температурних перевантажень обумовлення каталізатору при температурі 330°С лена технологією виготовлення каталізатору, зокпротягом 6 годин у атмосфері синтез-газу, мінімарема, умовами послідовного осадження льна міцність каталізатору залишається в межах алюмінійцинкового стабілізуючого носія та активвихідної міцності каталізатору, тобто не змінюної мідьцинкалюмінієвої композиції у присутності ютьcя зовсім, а середня міцність каталізатору цього носія. Така технологія забезпечує упровазменшується лише на 16,2 відсотка від вихідної дження іонів міді та/або її сполук тільки на другому середньої міцності каталізатору. ступеневі осадження у присутності носія, який не Перевагою запропонованого способу приготумістить міді, через те що носій сформований при вання каталізатору є те, що він забезпечує підвивідсутності міді на першому ступеневі послідовнощення активності каталізатору без збільшення го осадження, що, очевидно, приводить до розповмісту міді у каталізаторі, а тільки за рахунок її ділу міді здебільшого на поверхні осадку носія, а перерозподілу у структурі каталізатору; а також те, не усередині цього носія. що після відновлення каталізатору його активність В основу корисної моделі поставлена задача практично не змінюється. удосконалення способу приготування каталізатоПеревагою запропонованого способу є також ру, в якому шляхом зміни умов процесу осадженте, що він забезпечує підвищення селективності ня, на першому та другому ступенях осадження, каталізатору, а саме: концентрація метанолу у забезпечується можливість підвищення активності метанолі-сирцеві підвищується від 95,08%мас. до каталізатору та його стійкості до температурних 96,15-96,75%мас,, а концентрація етилового спирперевантажень. ту, ізопропілового спирту та води знижується: етиЗокрема, запропонована заявниками зміна лового спирту - від 0,29%мас. до 0,25%мас.; ізопумов процесу осадження на першому та другому ропілового спирту - від 0,37 до 0,25%мас. та води ступенях осадження характеризується введенням від 4,27%мас. до 2,80-3,0%мас. додаткової речовини на першому ступеневі осаЗапропонований спосіб виробництва каталізадження з отриманням носія нового складу та осатору включає наступні стадії: дженням активної композиції у присутності носія 1.Послідовне осадження каталізаторної маси нового складу на другому ступеневі осадження. із азотнокислих розчинів міді, цинку та алюмінію Поставлена задача вирішується тим, що у відодаванням карбонату натрію: домому способі приготування мідьцинкалюмінієвоПерша ступінь го каталізатору, шляхом послідовного осадження Осадження алюмінійцинкмідного носія із азотстабілізуючого носія та активної мідьцинкалюмінінокислих розчинів алюмінію, цинку та міді додаєвої композиції у присутності носія із відповідних ванням розчину карбонату натрію при перемішуазотнокислих розчинів додаванням карбонату наванні, температурі 60-70°С та рН=5,5-6,0. трію з наступним відокремленням утвореної катаАзотнокислу мідь для приготування носія беруть у лізаторної маси, її промиванням, сушінням, прокількості, яка забезпечує вміст міді в наповнювачі жарюванням та формуванням, згідно із 2-10%мас. від загальної кількості міді у каталізатозапропонованою корисною моделлю, осадження рі, у перерахунку на оксид міді. носія здійснюють із азотнокислих розчинів алюміДруга ступінь нію, цинку та міді, і осадження активної мідьцинкаОсадження мідьцинкалюмінієвої активної комлюмінієвої композиції здійснюють у присутності позиції у присутності алюмінійцинкмідного носія цього носія. додаванням до отриманого на першому ступеневі носія азотнокислих розчинів міді, цинку та алюмі 5 14586 6 нію і карбонату натрію при перемішуванні, темпена 61,4%, середня міцність становить 3,7МПа, ратурі 60-70°С, рН=6,5-6,9 у процесі осадження та тобто знижується на 52,6%. рН=6,9-7,2 наприкінці осадження. Для випробовування активності каталізатору 2 Відокремлення отриманого осадку каталізана отримання метанолу із оксидів вуглецю і водню, торної маси фільтруванням. каталізатор подрібнюють до фракції 2-3мм І ви3.Промивання каталізаторної маси дистильопробовують на активність під тиском ваною водою, (5,0 0,25)МПа, температурі (220 2)°С, об'ємній 4.Сушіння каталізаторної маси при температушвидкості газу 10000год-1 на синтез-газі при співрі 110°С. відношенні Н2:СО=2,1:1; 2:1 з масовою часткою 5.Прожарювання каталізаторної маси при темCO2 4-6%об. (ТУ У 6-04687873.047-2000) Активпературі 300°С. ність каталізатору становить 1,3см3/см3 каталіза6.Формування каталізаторної маси у таблетки. тору, концентрація метанолу 95,08%мас., води Запропонований спосіб приготування каталі4,27%мас., етилового спирту 0,29%мас., ізопропізатору пояснюється конкретними прикладами лового спирту 0,37%мас. Активність каталізатору здійснення способу. Приклад №1 відтворює техпісля відновлення становить 1,04см3. метанолу на нологію приготування каталізатору по способусм3 каталізатору. прототипу [2] і наведений з метою порівняння заПриклад №2 пропонованого способу приготування каталізатору У ємність заливають 300мл дистильованої возі способом-прототипом. Приклади №2, 3 характеди, яку підігрівають до 55°С. При перемішуванні у ризують запропонований спосіб приготування каводу додають 160мл азотнокислого розчину алюталізатору з різною кількістю міді у носієві. мінію, цинку та міді, з вмістом алюмінію, у перераПриклад №1(для порівняння). хунку на оксид алюмінію, 47,8г/дм3, цинку, у переУ ємність заливають 300мл дистильованої ворахунку на оксид цинку, 24,1г/дм3, міді, у ди, яку підігрівають до 55°С. При перемішуванні у перерахунку на оксид міді, 27г/дм3, і розчин карбоводу додають 160мл азотнокислого розчину алюнату натрію (соди), який містить 130г/дм3 карбонамінію та цинку, з вмістом алюмінію, у перерахунку ту натрію. Осадження алюмінійцинкмідного носія на оксид алюмінію, 27,4г/дм3, та цинку, у перераздійснюють при температурі 60-70°С, рН=5,5-6,0. хунку на оксид цинку, 26,8г/дм3, і розчин карбонату Вміст міді у носієві складає 4,96%мас. від загальнатрію (соди), який містить 130г/дм3 карбонату ної кількості міді у каталізаторі, в перерахунку на натрію. Осадження алюмінійцинкового носія здійсоксид міді. нюють при температурі 60-70°С, рН=5,5-6,0. Після закінчення зливання розчинів та наступПісля закінчення зливання розчинів та наступного перемішування протягом 10 хвилин, у ємність ного перемішування протягом 10 хвилин, у ємність додають 1600мл розчину азотнокислих солей міді, додають 1600мл розчину азотнокислих солей міді, цинку та алюмінію, з вмістом металів, у перерахуцинку та алюмінію, з вмістом металів, у перерахунку на їх оксиди: міді, у перерахунку на оксид міді, нку на їх оксиди: міді, у перерахунку на оксид міді, 51,7г/дм3; цинку, у перерахунку на оксид цинку, 3 53,7г/дм ; цинку, у перерахунку на оксид цинку, 24,1г/дм3, алюмінію, у перерахунку на оксид алю24,1г/дм3, алюмінію, у перерахунку на оксид алюмінію, 0,96г/дм3, і розчин соди, який містить 3 мінію, 2,2г/дм , і розчин соди, який містить 130г/дм3 карбонату натрію. Осадження активної 130г/дм3 карбонату натрію. Осадження активної мідьцинкалюмінієвої композиції здійснюють при мідьцинкалюмінієвої композиції здійснюють при температурі 65°С та рН=6,5-6,9 у процесі осатемпературі 65°С та рН=6,5-6,9 у процесі осадження та рН=7 наприкінці осадження. дження та рН=7 наприкінці осадження. Отриманий осадок каталізаторної маси відоОтриманий осадок каталізаторної маси відокремлюють від маточника фільтруванням через кремлюють від маточника фільтруванням через паперовий фільтр, промивають десятикратною по паперовий фільтр, промивають десятикратною по об'єму маточника кількістю дистильованої води. об'єму маточника кількістю дистильованої води. Каталізаторну масу просушують на повітрі, а далі Каталізаторну масу просушують на повітрі, а далі сушать у сушарці при температурі 110°С протягом сушать у сушарці при температурі 110°С протягом 5 годин і прожарюють при температурі 300°С про5 годин і прожарюють при температурі 300°С протягом 6 годин. Каталізаторну масу таблетують при тягом 6 годин. Каталізаторну масу таблетують у зусиллі пресування 60атм. Готовий каталізатор таблетки розміром 5 5мм при зусиллі пресування масою 157,2г. має наступний склад, у % мас. у 60атм. перерахунку на оксиди металів: оксид міді 55,4; Готовий каталізатор масою 155,1г. має настуоксид цинку 27,0, оксид алюмінію 5,8, оксид натрію пний склад, у % мас. у перерахунку на оксиди ме0,03, оксид заліза 0,06. Відношення міді до цинку, талів: оксид міді 55,4; оксид цинку 27,6, оксид у перерахунку на метали, дорівнює 2,04. алюмінію 5,1, оксид натрію 0,03, оксид заліза 0,06. Замірюють міцність каталізатору на розчавлюВідношення міді до цинку, у перерахунку на метавання по утворюючій у статичних умовах: вихідна ли, дорівнює 1,99. Визначають міцність каталізамінімальна міцність становить 1,8МПа, середня тору на розчавлювання по утворюючій у статичних 3,7МПа. Після відновлення каталізатору при темумовах: вихідна мінімальна міцність становить пературі 330°С протягом 6 годин у атмосфері син4,4МПа, середня - 7,8МПа. Після відновлення катез-газу мінімальна міцність каталізатору станоталізатору при температурі 330°С протягом 6 говить 1,8МПа, тобто не знижується зовсім, середня дин у атмосфері синтез-газу мінімальна міцність міцність становить 3,1МПа, тобто знижується ликаталізатору становить 1,7МПа, тобто знижується ше на 16,2%. 7 14586 8 Активність каталізатору випробовують згідно паперовий фільтр, промивають десятикратною по згаданого вище ТУ У 6-04687873.047-2000. Активоб'єму маточника кількістю дистильованої води. ність каталізатору становить 1,95см3 метанолу на Каталізаторну масу просушують на повітрі, а далі см3 каталізатору, концентрація метанолу сушать у сушарці при температурі 110°С протягом 96,75%мас., води 2,8%мас., етилового спирту 5 годин і прожарюють при температурі 300°С про0,25%мас., ізопропілового спирту 0,25%мас. тягом 6 годин. Каталізаторну масу таблетують при Приклад №3 зусиллі пресування 60атм. У ємність заливають 300мл дистильованої воГотовий каталізатор масою 135,8г. має настуди, яку підігрівають до 55°С. При перемішуванні у пний склад, у %мас. у перерахунку на оксиди меводу додають 160мл азотнокислого розчину алюталів: оксид міді 53,9; оксид цинку 28,0, оксид мінію, цинку та міді, з вмістом алюмінію, у перераалюмінію 6,1, оксид натрію 0,03, оксид заліза 0,06. хунку на оксид алюмінію, 27,0г/дм3, цинку, у переВідношення міді до цинку, у перерахунку на метарахунку на оксид цинку, 21,6г/дм, міді, у ли, дорівнює 1,91. перерахунку на оксид міді, 29,5г/дм3 і розчин карЗамірюють міцність каталізатору на розчавлюбонату натрію (соди), який містить 130г/дм3 карбовання по утворюючій у статичних умовах: вихідна нату натрію. Осадження алюмінійцинкмідного номінімальна міцність становить 1,8МПа, середня сія здійснюють при температурі 60-70°С, рН=5,53,7МПа. Після відновлення каталізатору при тем6,0. Вміст міді у носієві складає 6,4%мас. від загапературі 330°С протягом 6 годин у атмосфері синльної кількості міді у каталізаторі, у перерахунку на тез-газу мінімальна міцність каталізатору станооксид міді. вить 1,8МПа, тобто не знижується зовсім, середня Після закінчення зливання розчинів та наступміцність становить 3,1МПа, тобто знижується ного перемішування протягом 10 хвилин, у ємність на 16,2%. додають 1600мл розчину азотнокислих солей міді, Активність каталізатору випробовують згідно цинку та алюмінію, з вмістом металів, у перерахузгаданого вище ТУ У 6-04687873.047-2000. Активнку на їх оксиди: міді, у перерахунку на оксид міді, ність каталізатору становить 1,90см3 метанолу на 3 42,8г/дм ; цинку, у перерахунку на оксид цинку, см3 каталізатору, концентрація метанолу З 21,6г/дм , алюмінію, у перерахунку на оксид алю96,15%мас., води 3,00%мас., етилового спирту мінію, 2,5г/дм3, і розчин соди, який містить 0,25%мас., ізопропілового спирту 0,25%мас. 130г/дм3 карбонату натрію. Осадження активної Джерела інформації, прийняті до уваги при екмідьцинкалюмінієвої композиції здійснюють при спертизі: температурі 65°С та рН=6,5-6,9 у процесі оса1. Патент США №4279781, B01J21/04,23/72, дження, та рН=7 наприкінці осадження. 252/463, 260/449/5, опубл.21.07.1981г. Отриманий осадок каталізаторної маси відо2. Патент України №3395, B01J37/03,23/80, кремлюють від маточника фільтруванням через опубл.27.12.1994г., Бюл.№6-1. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for preparation of copperzincaluminum catalyst
Назва патенту російськоюСпособ приготовления медьцинкалюминиевого катализатора
МПК / Мітки
МПК: B01J 37/03, B01J 23/76
Мітки: каталізатора, приготування, спосіб, мідьцинкалюмінієвого
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-14586-sposib-prigotuvannya-midcinkalyuminiehvogo-katalizatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб приготування мідьцинкалюмінієвого каталізатора</a>
Попередній патент: Спосіб визначення відновлення функціональної здатності м`язів у коней після лікування міозитів
Наступний патент: Багатопорожнинна залізобетонна конструкція перекриття зі сталевим профільованим настилом
Випадковий патент: Спосіб діагностики нейродегенеративних захворювань з когнітивними розладами