SU1189500A1 - Catalyst for air-oxygen conversion of methane - Google Patents

Abstract

Применение пористого никел  или его сплава с хромом, содержащего 9599 ,5 мас.% никел , в качестве катализатора дл  воздушно-кислородной конверсии метана. (ЛThe use of porous nickel or its alloy with chromium containing 9599, 5 wt.% Nickel, as a catalyst for air-oxygen conversion of methane. (L

Description

0000

ф ел 1 , 118 Изобретение oTfiocnTCH к катализаторам дл  неполного окислени  метана или воздушно-кислородной конверсии мегана. Цель изобретени  - повьпиение ак-, тивности катализатора за счет применени  пористого никел  или его сплава с хромом, содержащего 9599 ,5 мас.% никел  с пористостью 8996% , использовавшихс  ранее в качестве фильтров дл  очистки газов от твердых частиц. Пример 1. Высокопористьш никель (пороникель И100) готов т пу тем пропитки матрицы пенополиуретан суспензией порошка никел  в водном растворе карбоксиметилцеллюлозы нат ри  (на 100 мае.ч. порошка 15 мае.ч 5%-ного раствора). Заготовку сушат, а затем подвергают обжигу при ЮОО в восстановительной атмосфере в теч ние 2ч. Предел прочности пороникел  измен етс  о.т 85 до 8 кгс/см при и менении пористости от 80 до 95%. Удельна  поверхность 0,1 . Процесс воздушно-кислородной кон версии метана осуществл ют в проточ ной установке при атмосферном давле нии. Состав исходной смеси, %; СП 29,4, 0 23,5; и 47,1; Т 950°С, 14000 ч В качестве катализато ра используют блок из пороникел  И100. Степень конверсии составл ет 99,8% (от равновесной). Об активности катализатора суд т по максимальной объемной скорости (v ), при которой процесс идет с высокой степенью конверсии ( 7/ 95%) Пример 2, Дл  приготовлени  высокопористого сплава никел  с хромом (поронихрома) с содержанием никел  99,5% и хрома 0,5% (X 0,5 П99,5) берут смесь порошков, содержа щую 99,3% порошка никел  и 0,5% порошка хрома. Затем готов т суспензию данной смеси в водном растворе карбоксиметилцеллюлозы натри  (100 мае, порошковой смеси на 20 мае,ч. 5%-ного раствора). Заготовку блока получают пропиткой матрицы пенополиуретана суспензией порошка и последующей сушкой. Дл  получени  блока катализатора заготовку обжигают при в течение 2ч, Предел прочности катализатора измен етс , от 85 до 8 кгс/см при изменении пористости от 80 до 95%. Удельна  поверхность 0,1 M/I-. Процесс воздушно-кислородной конверсии метана провод т аналогично примеру 1. Степень конверсии 99,8% (от равновесной). Vgj 50000 ч . П р. и М е р 3. Аналогичен примеРУ 2, Отличаетс  тем, что дл  приготовлени  поронихрома с содержанием никел  97% и хрома 3% (ХЗН97) берут смесь порошков, содержащую 97% порошка никел  и 3% порошка хрома. Степень конверсии метана 99,8%. Пористость катализатора 95%, Vgr 50000ч . Пример 4. Аналогичен примеру 2.. . Отличаетс  тем, что дл  приготовлени  поронихрома с содержанием никел  95% и хрома 5% (Х5Н95) берут смесь порошков, содержащую 95% порошка никел  и 5% порошка хрома.Сте- пень конверсии метана 99,8%. Пористость катализатора 95%, v 50000ч, Пример 5 (сравнительный). Аналогичен- примеру 1 , Отличаетс  тем,, что в качестве атализатора используют блок из поронихрома с содержанием никел  91%, остальное хром (Х9Н91), Степень конверсии 92%.. Пример 6 (сравнительный), Аналогичен примеру 1. Отличаетс  тем, что в качестве катализатора используют блок из поронихрома с содержанием никел  75%, остальное хром 25Н75 , Степень конверсии 74%.. В лабораторных услови х образцы катализаторов испытывают в течение 60 ч, при этом понижени  активности не наблюдаетс , Поронихром и пороникель после длительного циклировани  температуры до 1000-1200 0 практически не претерпевают изменений, что свидетельствует об их термостабильности. Пример 7 (известный). Аналогичен примеру 1. Отличаетс  тем, что в качестве катализатора используют блок из нитрида кремни  (/ь-81зГЦ) с нанесенной HiO в количестве 13,6%, Степень конверсии 99,8%. Vgj 28800 ч. Полученные катализаторы испытывают в процессе воздушно-кислородной конверсии метана. Результаты испытаний блочных катализаторов в процессе воздушно-кислородной конверсии метана приведены в таблице. Состав исходной гмеси, % СН 4 2.9,4-, О 23,5-, N. 47,1; Т , V 14000 ч-1 ,Phase 1, 118 The invention of oTfiocnTCH to catalysts for partial oxidation of methane or air-oxygen conversion of megan. The purpose of the invention is to increase the catalyst activity through the use of porous nickel or its alloy with chromium, containing 9599.5% by weight of nickel with a porosity of 8996%, previously used as filters for purifying gases from solid particles. Example 1. Highly porous nickel (poronikel I100) is prepared by impregnating a matrix of polyurethane foam with a suspension of nickel powder in an aqueous solution of sodium carboxymethylcellulose (per 100 parts by weight of powder 15 parts by weight of 5% solution). The billet is dried and then fired at SCL in a reducing atmosphere for 2 hours. Poronickel's ultimate strength varies from 85 to 8 kgf / cm with a change in porosity of 80 to 95%. The specific surface is 0.1. The process of air-oxygen conversion of methane is carried out in a flow-through installation at atmospheric pressure. The composition of the initial mixture,%; SP 29.4, 0 23.5; and 47.1; T 950 ° С, 14000 h. A block of poroniquel I100 is used as a catalyst. The degree of conversion is 99.8% (of equilibrium). Catalyst activity is judged by the maximum space velocity (v) at which the process proceeds with a high degree of conversion (7/95%). Example 2 For preparing a highly porous nickel-chromium alloy (porochrome) with a nickel content of 99.5% and chromium 0 , 5% (X 0.5 P99.5) take a mixture of powders containing 99.3% of nickel powder and 0.5% of chromium powder. Then, a suspension of this mixture is prepared in an aqueous solution of sodium carboxymethylcellulose (100 May, 20 May powder mixture, including 5% aqueous solution). The block blank is prepared by impregnating the polyurethane foam matrix with a suspension of powder and then drying. To obtain a catalyst block, the billet is calcined for 2 hours. The strength of the catalyst varies from 85 to 8 kgf / cm with a change in porosity from 80 to 95%. The specific surface is 0.1 M / I-. The process of air-oxygen conversion of methane is carried out analogously to example 1. The degree of conversion is 99.8% (from the equilibrium). Vgj 50,000 h. Etc. and Mer 3. Similar to example 2, characterized in that for the preparation of poronichrome with a nickel content of 97% and chromium 3% (HZN97) a mixture of powders containing 97% nickel powder and 3% chromium powder is taken. The methane conversion rate is 99.8%. The catalyst porosity is 95%, Vgr 50000h. Example 4. Similar to example 2 ... It is characterized in that for the preparation of poronichrome with a nickel content of 95% and chromium 5% (X5H95) a mixture of powders containing 95% nickel powder and 5% chromium powder is taken. The methane conversion rate is 99.8%. The catalyst porosity is 95%, v 50000 h, Example 5 (comparative). Analogously to example 1, It differs in that a block of poronichrome with a nickel content of 91% is used as an analyzer, the rest is chrome (X9H91), the conversion rate is 92%. Example 6 (comparative), Similar to example 1. It differs in that as a catalyst, a poronichrome block with a nickel content of 75% is used, the rest is chromium 25H75, a conversion rate of 74%. Under laboratory conditions, samples of the catalysts are tested for 60 hours, while no decrease in activity is observed, Poronichrome and poronickel after a long temperature cycle about 1000-1200 0 practically do not change, which indicates their thermal stability. Example 7 (known) It is similar to example 1. It differs in that as a catalyst a block of silicon nitride (/ 8–13 GHz) with a deposited HiO in an amount of 13.6% is used. The conversion rate is 99.8%. Vgj 28,800 h. The resulting catalysts are tested in the process of air-oxygen conversion of methane. The test results of block catalysts in the process of air-oxygen conversion of methane are given in the table. The composition of the initial gmesi,% CH 4 2.9,4-, O 23,5-, N. 47,1; T, V 14000 h-1,

9599,8500009599,850000

9599,8500009599,850000

9599,8500009599,850000

9599,8500009599,850000

9699,8800009699.880000

9399,81000009399,8100000

Прололжение таблицыSpreadsheet

,..L.... l ..

X5H95 91 X5H95 91

99,899.8

85000 X5H95 8985000 X5H95 89

99,8 8400099.8 84000

13,5 NiO/ /SijN (известный)13.5 NiO // SijN (known)

99,8 99.8

28800 99,7 99,8 99,7 84,6 55,728800 99.7 99.8 99.7 84.6 55.7

Claims (1)

Применение пористого никеля или его сплава с хромом, содержащего 9599,5 мае.7 никеля, в качестве катализатора для воздушно-кислородной конверсии метана.The use of porous nickel or its alloy with chromium containing 9599.5 May.7 nickel, as a catalyst for air-oxygen conversion of methane. 51) ,„>П 8950051), „> P 89500 11895001189500