SU382261A1 - Катализатор для конверсии окиси углерода - Google Patents
Катализатор для конверсии окиси углеродаInfo
- Publication number
- SU382261A1 SU382261A1 SU25671A SU25671A SU382261A1 SU 382261 A1 SU382261 A1 SU 382261A1 SU 25671 A SU25671 A SU 25671A SU 25671 A SU25671 A SU 25671A SU 382261 A1 SU382261 A1 SU 382261A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- catalyst
- hours
- solution
- spinel
- added
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 11
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N AI2O3 Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims 1
- 235000012243 magnesium silicates Nutrition 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 8
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229910000011 cadmium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003349 gelling agent Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 5
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 4
- 241000978776 Senegalia senegal Species 0.000 description 4
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 4
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 4
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N Aluminium nitrate Chemical compound [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000012072 active phase Substances 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N Cadmium oxide Chemical compound [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N Chromium(III) oxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N Hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-XIXRPRMCSA-N Mesotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-XIXRPRMCSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- GKDXQAKPHKQZSC-UHFFFAOYSA-L cadmium(2+);carbonate Chemical compound [Cd+2].[O-]C([O-])=O GKDXQAKPHKQZSC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 perchlorite Chemical compound 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229960001367 tartaric acid Drugs 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- 241001279686 Allium moly Species 0.000 description 1
- 229940024546 Aluminum Hydroxide Gel Drugs 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate dianion Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L Cobalt(II) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016870 Fe(NO3)3-9H2O Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L Magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L Magnesium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001938 Vegetable gum Polymers 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-M chlorite Chemical compound [O-]Cl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000005712 crystallization Effects 0.000 description 1
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-M hydroxidodioxidosulfidosulfate(1-) Chemical compound OS([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001261 hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxyl anion Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 150000004715 keto acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 load Methods 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 239000011776 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M methanoate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000007932 molded tablet Substances 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-L oxalate Chemical compound [O-]C(=O)C([O-])=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 1
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 1
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Description
1
Изобретение относитс к катализаторам дл конверсии окиси углерода с вод ным паром.
Известен катализатор дл низкотемпературной конверсии окиси углерода, состо щий из окислов цинка, хрома и меди. Однако такой катализатор дезактивируетс в случае повышени температуры.
Предлагаемый катализатор дл конверсии окиси углерода в присутствии паров воды при получении водорода может использоватьс в более широком интервале температур (обычно от 150 до 450°С, иногда от 150 до 550°С). Это достигаетс тем, что катализатор содержит по крайней мере один смешанный окисел формулы СиМ2О4, где М - трехвалентный металл , выбранный из группы, содержащей алюминий, хром, марганец, железо или кобальт; этот окисел представл ет собой структуру типа шпинели. Медь придает максимальную активность и стабильность в реакции превращени окиси углерода, когда она вл етс частью определенного химического соединени типа шпинели.
Активна фаза катализатора состоит из смешанного окисла, в котором медь и по крайней мере один другой двухвалентный металл , выбранный из группы, содержащей магний , кобальт, кадмий, ассоциированы по крайней мере с одним из указанных трехвалентных металлов, причем смешанный окисел хот бы частично имеет структуру типа шпинели .
Содержание шпинели в активной фазе может определ тьс рентгенографическим анализом . Предпочтительными вл ютс катализаторы , содержащие более 60 вес. % шпинели .
Катализаторы могут наноситьс или не наноситьс на носитель. Вещества, используемые как носители, обладают достаточной пористостью . Предпочтительно, чтобы общий объем пор превышал 20 см на 100 г. В качестве носител используют глинозем, кремнезем , алюмосиликаты, магнезию, силикаты
магни , алюминаты или карбиды кремни . Преимущественно носитель может быть в виде шариков или выдавленной окиси алюмини размером около 2-5 мм с удельной поверхностью 100-350 и с общим объемом
пор 40-65 сжз/100 г.
Дл приготовлени катализаторов без носител примен ют методы, в которых используют предварительно подобранные элементы металлов в соотношении, определенном дл
состава искомой фазы шпинели или близком к нему. Эти предварительные составы могут быть приготовлены при добавлении к любому раствору, содержащему в индифферентной форме ассоциируемые ионы металлов, гелеобразующего средства, в котором комплексообразующее вещество разлагаетс во врем кальцинации предпочтительно без остатка. Принцип получени состоит в приготовлении стабильного раствора ионов металлов, которые нужно ассоциировать, и удалении растворител без осаждени ионов металлов; при этом получают крайне в зкое вещество, которое разлагают термически. Дл получени гомогенной смеси окислов необходимо избегать любого выделени металлов в растворе и любого внесени кристаллических соединений, а также получать достаточно в зкий раствор, чтобы не было любого внутреннего разделени элементов во врем разложени . Дл приготовлени предварительного раствора элементы, которые нужно ассоциировать, берут в виде растворимых солей, содержащих один или несколько элементов, разлагающихс в услови х получени окислов, например нитрат, нитрит, сульфат, сульфит, гипосульфит , хлор, хлорат, хлорит, гипохлорит, перхлорит , карбонат, формиат, ацетат, пропианат , метилат, этилат, изопропилат, пропилат или оксалат. Работают также с сол ми кислоты , содержащими один из элементов, который может быть ассоциирован, например хромат или бихромат с ангидридом, кислотой или гидроокисью в виде раствора. Эти соли хорощо раствор ютс как в воде (в нейтральной, кислой или основной среде), так и в отличной от воды жидкости, например в обычном растворителе . Если к гомогенному раствору добавл ть гелеобразующее вещество, полученный продукт вл етс гомогенным и прозрачным гелем. Его разлагают под действием тепла при температуре выще 200°С, предпочтительно при 300-660°С. При этом получают окислы в легко раздел емом виде. Образование гел происходит под действием очень различных соединений, используемых при производстве катализаторов, например когда прибавл ют гель гидроокиси алюмини , кремни или другой гидроокиси металла, чистой или смешанной, к раствору, содержащему другие элементы. В последнем случае гелеобразующий агент остаетс в конечном продукте в виде окисла, соединенного с другими окислами или непосредственно ассоциированного с ними. К гелеобразующим веществам относ тс все соединени , прибавление которых к раствору солей металлов в заметной степени увеличивает их в зкость. Такими веществами могут быть растительные смолы, например трагант , аравийска камедь, щеллак, драммара, гелеобразующие или загущающие вещества, например альгинова кислота и альгинаты, поливиниловые спирты, мочевино-формальдегидные смолы, карбоксивинильные полимеры, полиэтиленоксикарбоксиметилцеллюлоза, метилцеллюлоза , полигликоли, полиметакрилаты , полиэтаноламины, окисленные воски или клеи. Выбор гелеобразующего вещества зависит от его стабильности в присутствии ионов, наход щихс в растворе; наилучшие результаты получают с аравийской камедью и трагантом . Если к раствору, содержащему ассоциируемые элементы металлов, прибавить комплексообразующее вещество, разлагающеес под действием тепла, то указанное вещество, выбранное среди поликарбоновых кислот, оксикислот , аминокислот, кетокислот или их солей , должно быть использовано в количестве менее 0,1, предпочтительно 0,,1 г-экв/гэкв комплексуемого металла. Преимущественно используют винную или лимонную кислоту. Раствор такого состава упаривают до получени очень в зкой гомогенной жидкости или твердого аморфного вещества, которое затем разлагают под действием тепла при температуре выще 200°С, предпочтительно 300-660°С. Во всех случа х разложение предварительного окисла может производитьс сразу или после сушки. Дл получени катализатора на подложке обычно импрегнируют носитель указанными веществами в соответствии с методикой, привод щей к образованию на носителе достаточного количества шпинельной фазы, исход из предварительного смешанного окисла, который содержит элементы металлов, ассоциированные в определенном соотнощении по составу искомой шпинельной фазы или в пропорции , близкой к ней. Предварительный смещанный окисел вл етс таким же, как и полученный по одной из описанных методик дл приготовлени катализатора , не нанесенного на носитель. В каждом случае можно работать по двум различным способам: прибавл ть гелеобразующее вещество или комплексообразующее вещество к раствору ассоциированных соединений металлов дл образовани предварительного окисла, которым импрегнируют носитель, или вводить гелеОбразующее вещество или комплексообразующее вещество при первом импрегнировании носител , а после сущки импрегнировать его раствором ассоциированных соединений металлов. Предварительный смещанный окисел, нанесенный на носитель, разлагают затем под действием тепла в описанных услови х. Дл иллюстрации предлагаемого катализатора привод тс примеры, причем примеры 1а, 16, 5а и 9а даны дл сравнени . Во всех примерах активность катализатора измер ют следующим образом. Над катализатором, наход щимс в трубчаой печи с диаметром трубок 20 мм, лри пото нной температуре и атмосферном давлеии пропускают смесь газов, состо щую из 0 об. % окиси углерода и 80 об. % водороа , так, что объемное соотношение пара воды вход щего газа равно 1. Объемна часова корость (объем загрузки на объем катализаора в час), если нет дополнительного указани , 2000 л на л/час.
Из анализа газов, выход щих из реактора, определ ют количество превращенной окиси углерода по формуле
Моли вход щей СО - - Моли выход щей СО
Конверси , % :
Моли вход щей СО
Примеры 1-8 иллюстрируют приготовление и применение катализатора, не нанесенного на подложку.
Пример 1. 100 г СгОз и 55,3 г СиСОз, Си (ОН) 2 тщательно смещивают и затем раствор ют в 200 мл воды. К полученному раствору медленно прибавл ют при посто нном перемещивании 50 г траганта дл образовани гомогенного гел с большой в зкостью.
После сущки при 120°С продукт в течение 1,5 час обрабатывают на воздухе при 450°С. Рентгеновский анализ показывает, что приготовлена практически чиста фаза щпинел СиСг2О4. Далее продукт в течение 1 час обрабатывают при 400°С в токе газа, содержащего 98% азота и 2% водорода, и формуют таблетки диаметром 5 мм.
Пример 1а. 120,8 г Си(МОз)2-ЗН2О и 400,1 г Сг(ЫОз) раствор ют в их кристаллизационной воде, затем в течение 1,5 час прокаливают при 450°С на воздухе. Рентгеновский анализ показывает, что приготовленный образец в основном состоит из Сг2Оз и СиО и незначительного количества СиСг2О4. Затем продукт в течение 1 час обрабатывают при 300°С в токе газа, содержащего 98% азота и 2% водорода, и формуют таблетки диаметром 5 мм.
Пример 16. 120,8 г Си(ЫОз)2-ЗН2О прокаливают при 450°С в течение 1,5 час на воздухе (получа СиО), затем 1,5 час обрабатывают при 300°С в токе газа, содержащего 98% азота и 2% водорода, и формуют таблетки диаметром 5 мм.
Пример 2. Тщательно смешивают 404 г Ре(НОз)з-9Н2О и 55,25 г СиСОз, Си(ОН)2; затем прибавл ют 300 мл воды. Нагревают при 30°С, удал выдел ющуюс СО2, и медленно прибавл ют при посто нном энергичном перемешивании раствора 60 г траганта.
Гелеобразный продукт обрабатывают на воздухе в течение 2 час при 450°С. Рентгеновский анализ показывает, что получена практически чиста фаза щпинели CuFe204.
После обработки в течение 1,5 час при 400°С в токе газа, содержащего 98% азота и 2% водорода, продукт формуют в таблетки диаметром 5 мм и высотой 5 мм.
Пример 3. Тщательно смешивают 375,1 г А1(ЫОз)з-9Н20 и 55,25 г СиСОз, Си(ОН)2, затем прибавл ют 300 мл воды. Нагревают при 80°С и один раз удал ют образовавшийс газ, далее медленно -при посто нном и энергичном перемешивании прибавл ют к раствору 60 г траганта.
Обезвоженный продукт разлагают на воздухе при 650°С в течение 2 час. Получают фазу Al2CuO4.
Пример 4. Тщательно смешивают 404 г Ре(МОз)з-9Н2О, 100 г СгОз и 110,5 г СиСОз, Си (ОН) о, затем прибавл ют 500 мл воды. Нагревают при 80°С до полного растворени и к раствору медленно прибавл ют при энергичном перемешивании 100 г траганта.
Полученный в зкий продукт нагревают в течение 1,5 час при 450°С. Рентгеновский анализ показывает, что продукт вл етс фазой CuFe20.i - СиСг204.
После обработки в течение 1,5 час при 400°С в токе газа, содержащего 98% азота и 2% водорода, продукт формуют в цилиндрики диаметром 5 мм и высотой 5 мм. Результаты испытаний катализаторов в примерах 1-4 приведены в табл. 1.
Таблица 1
20
25
Описанные катализаторы были обработаны в течение 24 час при 240°С в токе газа, содержащего 4% водорода и 96% азота, а затем использованы в тех же услови х, что и раньше; при этом потер активности в реакции конверсии окиси углерода ниже 2%.
Пример 5. В 150 мл водного раствора, содержащего 100 г хромового ангидрида СгОз, раствор ют 49,8 г карбоната меди
СиСОз, Си (ОН) 2 и 8,6 г карбоната кадми CdCO3. К полученному раствору медленно при посто нном перемешивании прибавл ют 20 г траганта дл образовани гомогенного гел высокой в зкости.
Пример 5а. Повтор ют пример 5, но без добавлени траганта.
Пример 6. В 150 мл водного раствора, содержащего 80 г хромового ангидрида СгОз и 75 г нитрата алюмини А1(ЫОз)з-9Н2О,
раствор ют 49,8 г карбоната меди СиСОз, Си(ОН)2 и 4,2 г карбоната магни МдСОз. К полученному раствору медленно и при посто нном перемещивании прибавл ют 40 г аравийской камеди дл получени гомогенного гел высокой в зкости.
Пример 7. В 150 мл водного раствора, содержащего 100 г хромового ангидрида СгОз, дополнительно раствор ют 49,8 г карбоната меди СиСОз, Си (ОН) 2 и 4,7 г гидроокиси кобальта. К полученному раствору медленно при посто нном перемешивании прибавл ют 40 г траганта дл nOviy4eHHH гомогенного гел высокой в зкости. Пример 8. В 170 мл водного раствора,
содержащего 60 г хромового ангидрида СгОз
и 80,8 г нитрата железа Ре(НОз), раствор ют 49,8 г карбоната меди СиСОз, Си (ОН) 2 и 8,6 г карбоната кадми CdCOa. К полученному раствору медленно при посто нном перемешивании прибавл ют 40 г аравийской камеди.
Продукты, полученные в примерах 5-8 как предварительные дл получени катализатора , сушат в течение 4 час при 120°С, затем разлагают в токе воздуха при 550°С в течение 4 час. Далее порошки формуют в таблетки диаметром 3 м,м. и высотой 3 мм,, затем обрабатывают при 300°С в течение 12 час в смеси газов, содержаший 97 об, % азота и 3 об. % водорода.
Результаты испытаний катализаторов, приготовленных в примерах 5-8, через 2 час и 100 час при указанной температуре приведены в табл. 2. В третьей колонке результатов испытаний (при 220°С) даны результаты испытаний тех же самых катализаторов после 24 час обработки при 550°С в токе газа, содержапдего 4 об. % водорода и 96 об. % азота . Содержание шпинели в активной фазе
определ етс рентгенографическим анализом. В таблице приведен также показатель стабильности , измеренной в весовых процентах меди, переход ш,их в раствор, когда образец катализатора обрабатывают азотной кислотой
ПЛОТНОСТЬЮ 1,38 в течение 5 час при 30°С.
Таблица 2
Примеры 9-12 иллюстрируют приготовление и применение катализаторов, панесснпы.х на носителе.
Пример 9. К 150 мл водного раствора, содержашего 100 & хромового ангидрида СгОз и 55,2 г карбоната меди СиСОз, Си (ОН) г, прибавл ют 6 г лимонной кислоты. Этим кислым раствором два раза пропитывают шарики окиси алюмини гранулометрического состава 2-5 мм с обшим объемом пор 50 с. /100 г и удельной поверхностью 350 в промежутке между двум пропитками шарики сушат.
После сушки импрегнированные шарики обрабатывают на воздухе при 550°С в течение
4час. Катализатор был испытан при объемной часовой скорости 1500 час.
Пример 9а. Повтор ют пример 9, но без добавлени к раствору лимонной кислоты.
Полученный катализатор прокаливают затем в течение 4 час при 450°С. Катализатор был испытан в тех же услови х, что в примере 9.
Пример 10. В 170 мл водного раствора, содержащего 80 г хромового ангидрида СгОз и 50,2 г нитрата марганца Mn(N03)24H2O, раствор ют 49,3 г карбоната меди СиСОз, Си (ОН) 2 и 6,4 г окиси кадми , а затем 3 г винной кислоты.
Полученным раствором импрегнируют шарики окиси алюмини с гранулометрией 2-
5мм, обшим объемом пор 70 г, кото .рые имеют 20 сжз объема макропор. После
сушки шарики обрабатывают на воздухе при 550°С в течение 4 час.
Пример 11. В 200 мл воды при 80°С раствор ют 375,1 г нитрата алюмини
А1(ЫОз)з-9Н2О и 55,25 г карбоната меди СиСОз, Си(ОН)2. После растворени прибавл ют 6 г траганта.
Указанным раствором, выдерживаемым при 80°С, нропитывают два раза с промежуточной
сушкой экструдированный кремнезем с объемом при 50 г. Прокаливание провод т при 550°С в токе воздуха в течение 4 час.
Пример 12. В 100 мл воды при 80°С раствор ют 225 г нитрата алюмини А1(ЫОз)з9Н2О , 161,6г нитрата железа Fe(N03)3-9H2O, 55,2 г карбоната меди СиСОз, Си (ОН) 2. После полного растворени прибавл ют 10 г лимонной кислоты.
Полученным раствором два раза с промежуточной сушкой импрегнируют шарики карбида кремни с гранулометрией 2-5 мм и обшим объемом пор 45 г. Импрегнированные шарики обрабатывают на воздухе при 550°С в течение 4 час.
Характеристики катализаторов, полученных в примерах 9-12, приведены в табл. 3. Потери меди даны после обработки в течение
5 час при 30°С азотной кислотой плотностью 1,33. В третьей колонке результатов испытаний (нри 220°С) представлены результаты испытаний катализаторов после 24 час обработки при 550°С в токе газа, содержашего
4 об. % водорода и 96 об. % азота.
Предмет изобретени
Claims (3)
1. Катализатор дл конверсии окиси углерода с вод ным паром на основе окислов металлов, отличающийс тем, что, с целью повышени активности и стабильности катализатора , в его состав входит 60 вес. % смешанных окислов структуры шпинели, образованной медью и по крайней мере одним из трехвалентных металлов, выбранных из группы , содержащей алюминий, хром, марганец, железо или кобальт.
Таблица 3
2.Катализатор по п. 1, отличающийс тем, что в состав окисла структуры шпинели входит также один из двухвалентных металлов, выбранный из группы, содержашей магний,
кадмий, кобальт.
3.Катализатор по п. 1, отличающийс тем, что он нанесен на носитель, например окись алюмини , кремнезем, алюмосиликаты, магнезию , алюминаты, силикаты магни и карбиды кремни .
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU382261A1 true SU382261A1 (ru) |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Baythoun et al. | Production of strontium-substituted lanthanum manganite perovskite powder by the amorphous citrate process | |
CN109304176A (zh) | 一种环己醇类化合物的合成方法 | |
US6051163A (en) | Catalyst for steam-reforming methanol | |
KR0185483B1 (ko) | 산소흡수 및 방출능력을 갖는 복합산화물 및 그의 제조방법 | |
CA1253132A (fr) | Procede de fabrication de catalyseurs contenant du cuivre, du zinc et de l'aluminium, utilisables pour la production de methanol a partir de gaz de synthese | |
US3787332A (en) | Carbon monoxide conversion catalysts | |
EP0152809B1 (de) | Katalysator zur Synthese von Methanol und höhere Alkohole enthaltenden Alkoholgemischen | |
US20100102278A1 (en) | Low temperature water gas shift catalyst | |
JP3553066B2 (ja) | 純粋のもしくはガス混合物中に含有されている一酸化二窒素の接触分解の方法 | |
DE2811115A1 (de) | Traeger-katalysator fuer die herstellung von vinylacetat aus ethylen, essigsaeure und sauerstoff in der gasphase | |
US3899577A (en) | Carbon monoxide conversion catalysts | |
EP0057796B1 (en) | Catalyst, catalyst support and oxychlorination process | |
CN106944060A (zh) | 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法 | |
JPH0230740B2 (ru) | ||
Areán et al. | Synthesis and characterization of spinel‐type gallia‐alumina solid solutions | |
US3907716A (en) | Copper oxidation catalysts and method for preparing the same | |
SU382261A1 (ru) | Катализатор для конверсии окиси углерода | |
JPH02280836A (ja) | ジメチルエーテル合成用触媒の製造法 | |
NO312179B1 (no) | Katalysator med höydispers fordeling av aktivkomponenter og fremgangsmåte for fremstilling av denne | |
US4224190A (en) | Catalyst for dehydrogenating organic compounds, in particular amines, thiols, and alcohols, and a process for its preparation | |
CN114602449B (zh) | 一种ZnZrO2表面固溶体催化剂及其制备方法和应用 | |
JP7432224B2 (ja) | アンモニア合成触媒 | |
WO2012003900A1 (en) | Method of removing metal carbonyls from gaseous streams and metal carbonyl sorbent | |
CN111939884A (zh) | 一种α-氧化铝载体及其制备方法和银催化剂及应用 | |
RU1732537C (ru) | Способ приготовления медьцинкмарганцевого катализатора |