RU2432991C1 - Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons - Google Patents
Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432991C1 RU2432991C1 RU2010118429/04A RU2010118429A RU2432991C1 RU 2432991 C1 RU2432991 C1 RU 2432991C1 RU 2010118429/04 A RU2010118429/04 A RU 2010118429/04A RU 2010118429 A RU2010118429 A RU 2010118429A RU 2432991 C1 RU2432991 C1 RU 2432991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- catalyst
- conversion
- hydrocarbons
- functional additive
- mixing
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000013538 functional additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 6
- JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N aluminium nitrate Chemical class [Al+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O JLDSOYXADOWAKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 15
- 229920000136 polysorbate Polymers 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 abstract description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 abstract 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к технологии приготовления катализаторов для конверсии углеводородов и может быть использовано в химической промышленности, например, для получения технического водорода из природного газа и технологических газов, необходимых в синтезе аммиака и метанола.The invention relates to a technology for the preparation of catalysts for the conversion of hydrocarbons and can be used in the chemical industry, for example, to produce industrial hydrogen from natural gas and process gases necessary in the synthesis of ammonia and methanol.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Известен способ приготовления катализатора для конверсии углеводородов, который приготавливают путем перемешивания молотого глинозема с 20%-й азотной кислотой до получения однородной массы, формования из массы гранул разнообразной конфигурации, провяливания этих гранул в токе подогретого воздуха, высушивания и прокаливания при 1400°С, охлаждения, после чего полученный носитель 3-4 раза пропитывают в растворах нитратов никеля и алюминия и сушат при 300°С, а затем прокаливают при 450-500°С [А.с. СССР №526381, М. Кл.2 В01J 35/02. Опубл. в БИ, 1976, №32].A known method of preparing a catalyst for the conversion of hydrocarbons, which is prepared by mixing ground alumina with 20% nitric acid to obtain a homogeneous mass, molding from a mass of granules of various configurations, drying these granules in a stream of heated air, drying and calcining at 1400 ° C, cooling after which the carrier obtained is impregnated 3-4 times in solutions of nickel and aluminum nitrates and dried at 300 ° C, and then calcined at 450-500 ° C [A.S. USSR No. 526381, M. Cl. 2 B01J 35/02. Publ. in BI, 1976, No. 32].
Недостатками аналога являются малая активность полученного катализатора (при 800°С количество остаточного метана в конвертированном газе находится на уровне 0,5-0,7 об.%), относительно невысокая внешняя поверхность слоя катализатора в единице реакционного объема (≈6 см-1), малая термостойкость (коэффициент термостойкости равен 20-25) и повышенное гидравлическое сопротивление.The disadvantages of the analogue are the low activity of the obtained catalyst (at 800 ° C the amount of residual methane in the converted gas is at the level of 0.5-0.7 vol.%), The relatively low external surface of the catalyst layer per unit reaction volume (≈6 cm -1 ) , low heat resistance (coefficient of heat resistance is 20-25) and increased hydraulic resistance.
Наиболее близким техническим решением, т.е. прототипом, является способ приготовления катализатора для конверсии углеводородов [А.с. СССР №1505576, М. Кл.4 В01J 37/02, 23/78, 21/02. Опубл. в БИ, 1989, №33], включающий смешение молотого глинозема с функциональными (древесная мука) и связующими добавками (20%-я азотная кислота, сульфатно-спиртовая барда, метилцеллюлоза), формование полученной пасты в гранулы, провяливание, высушивание и двухэтапное прокаливание гранул - при 600°С в течение 3 ч и при 1350°С в течение 6 ч, их охлаждение, двукратную пропитку полученного носителя в растворах нитратов никеля, магния и алюминия с введением во второй пропиточный раствор тетрабората натрия, высушивание и прокаливание при 400°С после каждой пропитки до полного разложения солей.The closest technical solution, i.e. the prototype is a method of preparing a catalyst for the conversion of hydrocarbons [A.S. USSR No. 1505576, M. Cl. 4 B01J 37/02, 23/78, 21/02. Publ. in BI, 1989, No. 33], including mixing ground alumina with functional (wood flour) and binders (20% nitric acid, sulfate-alcohol stillage, methyl cellulose), molding the resulting paste into granules, drying, drying, and two-stage calcination granules - at 600 ° С for 3 h and at 1350 ° С for 6 h, their cooling, double impregnation of the obtained carrier in solutions of nickel, magnesium and aluminum nitrates with the introduction of sodium tetraborate into the second impregnation solution, drying and calcination at 400 ° C after each drink Ki until complete decomposition of salts.
Недостатками прототипа являются относительно малая внешняя поверхность слоя катализатора в единице реакционного объема (5,9-6,2 см-1) и высокое гидравлическое сопротивление (50-62% от сопротивления кольцевидного катализатора). Кроме того, способ приготовления катализатора достаточно энергоемок, поскольку прокаливание гранул перед пропиткой носителя проводят продолжительное время при повышенных температурах, и требует дополнительного введения тетрабората натрия в состав второго пропиточного раствора.The disadvantages of the prototype are the relatively small external surface of the catalyst layer per unit of reaction volume (5.9-6.2 cm -1 ) and high hydraulic resistance (50-62% of the resistance of a ring-shaped catalyst). In addition, the method of preparation of the catalyst is quite energy-intensive, since the calcination of the granules before impregnation of the carrier takes a long time at elevated temperatures, and requires additional introduction of sodium tetraborate in the composition of the second impregnation solution.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является разработка экономичного способа приготовления катализатора для конверсии углеводородов, обеспечивающего увеличение его внешней активной поверхности и снижение гидравлического сопротивления.The objective of the invention is to develop an economical method of preparing a catalyst for the conversion of hydrocarbons, providing an increase in its external active surface and a decrease in hydraulic resistance.
Поставленная задача решена тем, что способ приготовления катализатора для конверсии углеводородов включает смешение глинозема с функциональной добавкой и 20%-й азотной кислотой до получения однородной пластичной пасты, ее формование, провяливание, высушивание и прокаливание, двукратную пропитку полученного носителя в растворах нитратов никеля и алюминия с последующей сушкой и прокаливанием, при этом смешение глинозема с функциональной добавкой совмещают с размолом и механохимической активацией в течение 45-60 мин, после чего вводят азотную кислоту в количестве 0,18-0,20 л/кг материала, полученную при дальнейшем смешении пластичную пасту формуют в блоки сотовой структуры, прокаливание перед пропиткой носителя осуществляют при температуре 1200-1250°С в течение 4-6 ч, а в качестве функциональной добавки используют 3-7 мас.% парафина.The problem is solved in that the method of preparing the catalyst for the conversion of hydrocarbons involves mixing alumina with a functional additive and 20% nitric acid to obtain a homogeneous plastic paste, molding, drying, drying and calcining, double impregnation of the obtained carrier in solutions of nickel and aluminum nitrates followed by drying and calcination, while mixing alumina with a functional additive is combined with grinding and mechanochemical activation for 45-60 minutes, after which azo is introduced acid in the amount of 0.18-0.20 l / kg of material obtained by further mixing the plastic paste is molded into honeycomb blocks, calcining before impregnation of the carrier is carried out at a temperature of 1200-1250 ° C for 4-6 hours, and as functional additives use 3-7 wt.% paraffin.
Исходный глинозем (ГОСТ 30558-98, марки Г-00) представляет собой кристаллический гигроскопичный порошок белого цвета; содержание основного вещества Аl2О3 - 98,3%, SiO2 - не более 0,02%, Fе2O3 - не более 0,03%, оксидов титана, ванадия, хрома и марганца (в сумме) - 0,01%, ZnO - не более 0,01%, P2О5 - не более 0,002%, ионов щелочных металлов - не более 0,4%, потери при прокаливании - остальное.The initial alumina (GOST 30558-98, grade G-00) is a white crystalline hygroscopic powder; the content of the main substance Al 2 O 3 - 98.3%, SiO 2 - not more than 0.02%, Fe 2 O 3 - not more than 0.03%, oxides of titanium, vanadium, chromium and manganese (in total) - 0, 01%, ZnO - not more than 0.01%, P 2 O 5 - not more than 0.002%, alkali metal ions - not more than 0.4%, loss on ignition - the rest.
Парафин (ГОСТ 23683-89, марки Т-2) - кристаллическая масса белого цвета, допускаются оттенки серого и желтого; температура плавления 52,0-56,0°С; массовая доля масла - не более 2,30%; цвет - не более 12 усл. марок; бенз-α-пирен и механические примеси - отсутствуют.Paraffin (GOST 23683-89, grade T-2) - crystalline mass of white, shades of gray and yellow are allowed; melting point 52.0-56.0 ° C; mass fraction of oil - not more than 2.30%; color - no more than 12 srvc. brands; benz-α-pyrene and mechanical impurities are absent.
Для приготовления 20%-го раствора используют азотную кислоту (ОСТ 113-03-270-76, высшего сорта) - бесцветную прозрачную жидкость с содержанием основного вещества не менее 57,0%, оксидов азота в пересчете на N2O4 - не более 0,007%, массовой долей прокаленного остатка - не более 0,04%.To prepare a 20% solution, nitric acid is used (OST 113-03-270-76, premium) - a colorless transparent liquid with a basic substance content of at least 57.0%, nitrogen oxides in terms of N 2 O 4 - not more than 0.007%, mass fraction of calcined residue - not more than 0.04%.
Для приготовления пропиточного раствора используют нитрат никеля (никель азотнокислый, ГОСТ 4055-78, марки «ч») - бесцветные гигроскопичные кристаллы с содержанием основного вещества не менее 98%, нерастворимых в воде веществ - не более 0,005%, сульфатов - не более 0,010%, хлоридов - не более 0,003%, железа - не более 0,001%, кобальта - не более 0,020%, меди - не более 0,005%, цинка - не более 0,002%, щелочных металлов - не более 0,080%.To prepare the impregnating solution, nickel nitrate (nickel nitrate, GOST 4055-78, grade “h”) is used — colorless hygroscopic crystals with a basic substance content of at least 98%, water-insoluble substances — not more than 0.005%, sulfates — not more than 0.010% chlorides - not more than 0.003%, iron - not more than 0.001%, cobalt - not more than 0.020%, copper - not more than 0.005%, zinc - not more than 0.002%, alkali metals - not more than 0.080%.
Для приготовления пропиточного раствора используют нитрат алюминия (алюминий азотнокислый, ГОСТ 3757-75, марки «ч») - бесцветные гигроскопичные кристаллы с содержанием основного вещества не менее 97%, нерастворимых в воде веществ - не более 0,020%, сульфатов - не более 0,020%, хлоридов - не более 0,005%, железа - не более 0,010%, тяжелых металлов (свинца) - не более 0,001%.To prepare the impregnating solution, aluminum nitrate (nitric aluminum, GOST 3757-75, grade “h”) is used - colorless hygroscopic crystals with a basic substance content of at least 97%, water-insoluble substances - not more than 0.020%, sulfates - not more than 0.020% , chlorides - not more than 0.005%, iron - not more than 0.010%, heavy metals (lead) - not more than 0.001%.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Пример 1. 100 кг глинозема и 3 кг парафина подвергают совместному смешению, размолу и механохимической активации в вибромельнице в течение 45 мин, после чего полученный материал и 18,5 л 20%-й азотной кислоты перемешивают в смесителе до состояния однородной пасты, из которой на экструдере формуют блок сотовой структуры, имеющий в сечении форму круга (число каналов - 213, сечение каналов - 852 мм2, свободное сечение - 1271 мм2, периметр каналов - 1704 мм, полный периметр - 1867 мм). Сформованный блок провяливают 12 ч в токе подогретого (до 30°С) воздуха, сушат при температуре 130°С, прокаливают при 1200°С в течение 4 ч, охлаждают воздухом до 50°С и загружают в аппарат, куда подают 130 л смеси 30%-го раствора нитрата никеля и 10%-го раствора нитрата алюминия (растворы берут в объемном соотношении 1:1), выдерживают носитель в пропиточном растворе в течение 30 мин. Жидкую фазу откачивают в сборник, а через катализатор в течение 1 ч пропускают дымовые газы с температурой 120°С, после чего прокаливают его в течение 2 ч при температуре 450°С. Операции пропитки носителя, сушки и прокаливания катализаторной массы повторяют в тех же условиях еще раз. Получают готовый катализатор для конверсии углеводородов.Example 1. 100 kg of alumina and 3 kg of paraffin are subjected to joint mixing, grinding and mechanochemical activation in a vibratory mill for 45 minutes, after which the resulting material and 18.5 L of 20% nitric acid are mixed in a mixer until a uniform paste is obtained, from which on the extruder, a honeycomb structure block is formed having a circle shape in cross section (the number of channels is 213, the channel cross section is 852 mm 2 , the free section is 1271 mm 2 , the channel perimeter is 1704 mm, the total perimeter is 1867 mm). The molded block is dried for 12 hours in a stream of heated (up to 30 ° C) air, dried at a temperature of 130 ° C, calcined at 1200 ° C for 4 hours, cooled with air to 50 ° C and loaded into an apparatus where 130 l of mixture 30 is fed % solution of nickel nitrate and 10% solution of aluminum nitrate (solutions are taken in a volume ratio of 1: 1), the carrier is kept in an impregnating solution for 30 minutes The liquid phase is pumped into the collector, and flue gases with a temperature of 120 ° C are passed through the catalyst for 1 h, after which it is calcined for 2 h at a temperature of 450 ° C. The operations of impregnating the carrier, drying and calcining the catalyst mass are repeated under the same conditions again. Get the finished catalyst for the conversion of hydrocarbons.
Пример 2. 100 кг глинозема и 7 кг парафина подвергают совместному смешению, размолу и механохимической активации в вибромельнице в течение 60 мин, после чего полученный материал и 21,4 л 20%-й азотной кислоты перемешивают в смесителе до состояния однородной пасты, из которой на экструдере формуют блок сотовой структуры, имеющий в сечении форму круга (характеристики блока - аналогичны указанным в примере 1), который провяливают 10 ч в токе подогретого (до 40°С) воздуха, сушат при температуре 150°С, прокаливают при 1200°С в течение 6 ч, охлаждают воздухом до 50°С и загружают в аппарат, куда подают 140 л смеси 30%-го раствора нитрата никеля и 10%-ого раствора нитрата алюминия (растворы берут в объемном соотношении 1:1), выдерживают носитель в пропиточном растворе в течение 15 мин. Жидкую фазу откачивают в сборник, а через катализатор в течение 1 ч пропускают дымовые газы с температурой 100°С, после чего прокаливают его в течение 2 ч при температуре 450°С. Операции пропитки носителя, сушки и прокаливания катализаторной массы газами повторяют в тех же условиях еще раз. Получают готовый катализатор для конверсии углеводородов.Example 2. 100 kg of alumina and 7 kg of paraffin are subjected to joint mixing, grinding and mechanochemical activation in a vibrating mill for 60 minutes, after which the resulting material and 21.4 l of 20% nitric acid are mixed in a mixer until a homogeneous paste is obtained, from which a block of a honeycomb structure is formed on the extruder, having a circle shape in cross section (the block characteristics are similar to those described in example 1), which is dried for 10 hours in a stream of heated (up to 40 ° C) air, dried at a temperature of 150 ° C, calcined at 1200 ° C for 6 hours, cool to 50 ° C and loaded into the apparatus, where 140 l of a mixture of a 30% solution of nickel nitrate and a 10% solution of aluminum nitrate are fed (the solutions are taken in a volume ratio of 1: 1), the carrier is kept in the impregnating solution for 15 minutes. The liquid phase is pumped into the collector, and flue gases with a temperature of 100 ° C are passed through the catalyst for 1 h, after which it is calcined for 2 h at a temperature of 450 ° C. The operations of impregnating the carrier, drying and calcining the catalyst mass with gases are repeated under the same conditions again. Get the finished catalyst for the conversion of hydrocarbons.
Пример 3. 100 кг глинозема и 5 кг парафина подвергают совместному смешению, размолу и механохимической активации в вибромельнице в течение 60 мин, после чего полученный материал и 21,0 л 20%-й азотной кислоты перемешивают в смесителе до состояния однородной пасты, из которой на экструдере формуют блок сотовой структуры, имеющий в сечении форму шестигранника (число каналов - 163, сечение каналов - 652 мм2, свободное сечение - 972 мм2, периметр каналов - 1304 мм, полный периметр - 1454 мм). Сформованный блок провяливают 11 ч в токе подогретого (до 35°С) воздуха, сушат при температуре 140°С, прокаливают при 1200°С в течение 5 ч, охлаждают воздухом до 50°С и загружают в аппарат, куда подают 135 л смеси 30%-го раствора нитрата никеля и 10%-ого раствора нитрата алюминия (растворы берут в объемном соотношении 1:1), выдерживают носитель в пропиточном растворе в течение 20 мин. Жидкую фазу откачивают в сборник, а через катализатор в течение 1 ч пропускают дымовые газы с температурой 150°С, после чего прокаливают его в течение 2 ч при температуре 450°С. Операции пропитки носителя, сушки и прокаливания катализаторной массы повторяют в тех же условиях еще раз. Получают готовый катализатор для конверсии углеводородов.Example 3. 100 kg of alumina and 5 kg of paraffin are subjected to joint mixing, grinding and mechanochemical activation in a vibratory mill for 60 minutes, after which the resulting material and 21.0 L of 20% nitric acid are mixed in a mixer until a uniform paste is obtained, from which a honeycomb structure block is formed on the extruder having a hexagonal shape in cross section (the number of channels is 163, the channel cross section is 652 mm 2 , the free section is 972 mm 2 , the channel perimeter is 1304 mm, the total perimeter is 1454 mm). The molded block is cured for 11 hours in a stream of heated (up to 35 ° C) air, dried at a temperature of 140 ° C, calcined at 1200 ° C for 5 hours, cooled with air to 50 ° C and loaded into an apparatus, where 135 liters of mixture are fed 30 % solution of nickel nitrate and 10% solution of aluminum nitrate (solutions are taken in a volume ratio of 1: 1), the carrier is kept in an impregnating solution for 20 minutes The liquid phase is pumped into the collector, and flue gases with a temperature of 150 ° C are passed through the catalyst for 1 h, after which it is calcined for 2 h at a temperature of 450 ° C. The operations of impregnating the carrier, drying and calcining the catalyst mass are repeated under the same conditions again. Get the finished catalyst for the conversion of hydrocarbons.
Испытания активности полученных катализаторов проводили в условиях паровой конверсии природного газа при 800°С, объемной скорости 6000 ч-1 и соотношении пар:газ=2:1, при которых отсутствовали существенные различия в степени конверсии метана.Tests of the activity of the obtained catalysts were carried out under conditions of steam conversion of natural gas at 800 ° C, a space velocity of 6000 h -1 and a steam: gas ratio of 2: 1, in which there were no significant differences in the degree of methane conversion.
Данные о свойствах готового катализатора, полученного по предлагаемому способу, приведены в таблице.Data on the properties of the finished catalyst obtained by the proposed method are shown in the table.
Предлагаемый способ отличается экономичностью, так как позволяет снизить температуру прокаливания перед пропиткой носителя с 1350°С до 1200-1250°С, проводить это прокаливание в одноэтапном режиме в течение 4-6 ч и снизить количество 20%-го раствора азотной кислоты в 1,5 раза, что дополнительно обеспечивает снижение вредных выбросов оксидов азота в атмосферу.The proposed method is economical, as it allows to reduce the calcination temperature before impregnating the carrier from 1350 ° C to 1200-1250 ° C, to carry out this calcination in a single-stage mode for 4-6 hours and to reduce the amount of 20% nitric acid solution in 1, 5 times, which further reduces harmful emissions of nitrogen oxides into the atmosphere.
Из представленных в таблице данных следует, что использование предлагаемого способа приготовления катализатора в виде блоков сотовой структуры обеспечивает по сравнению с прототипом повышение на 40,3-68,6% величины внешней поверхности слоя катализатора в единице реакционного объема и снижение в 4-6 раз его гидравлического сопротивления. При этом полученный катализатор блочного типа не уступает прототипу по показателям термостойкости (≥100 теплосмен при 1200°С, не вызывающих разрушения катализатора) и активности при 800°С (0-0,2 об.% остаточного метана в конвертированном газе).From the data presented in the table it follows that the use of the proposed method for the preparation of the catalyst in the form of blocks of honeycomb structure provides, compared with the prototype, an increase of 40.3-68.6% in the value of the outer surface of the catalyst layer in a unit of the reaction volume and a decrease of 4-6 hydraulic resistance. Moreover, the obtained block-type catalyst is not inferior to the prototype in terms of heat resistance (≥100 heat exchange at 1200 ° C, not causing catalyst destruction) and activity at 800 ° C (0-0.2 vol.% Residual methane in the converted gas).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118429/04A RU2432991C1 (en) | 2010-05-06 | 2010-05-06 | Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010118429/04A RU2432991C1 (en) | 2010-05-06 | 2010-05-06 | Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2432991C1 true RU2432991C1 (en) | 2011-11-10 |
Family
ID=44997155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010118429/04A RU2432991C1 (en) | 2010-05-06 | 2010-05-06 | Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2432991C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1505576A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-09-07 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of preparing catalysts for conversion of hydrocarbons |
| EP0741107A3 (en) * | 1995-05-03 | 1997-08-06 | Foundation For Research And Te | Catalysts for the partial oxidation of light hydrocarbons to synthesis gas |
| RU2143319C1 (en) * | 1999-04-13 | 1999-12-27 | Меньшов Владимир Никифорович | Method of preparing catalyst for hydrocarbon conversion |
-
2010
- 2010-05-06 RU RU2010118429/04A patent/RU2432991C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1505576A1 (en) * | 1987-07-13 | 1989-09-07 | Предприятие П/Я Р-6603 | Method of preparing catalysts for conversion of hydrocarbons |
| EP0741107A3 (en) * | 1995-05-03 | 1997-08-06 | Foundation For Research And Te | Catalysts for the partial oxidation of light hydrocarbons to synthesis gas |
| RU2143319C1 (en) * | 1999-04-13 | 1999-12-27 | Меньшов Владимир Никифорович | Method of preparing catalyst for hydrocarbon conversion |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101791274B1 (en) | Method for the production of an scr-active zeolite catalyst, and scr-active zeolite catalyst | |
| KR101828965B1 (en) | Catalyst suitable for production of aviation kerosene from biomass fischer-tropsch synthesis oil and preparation method therefor | |
| JPH02284650A (en) | Extruded titania | |
| JP2009166031A (en) | Nitrogen oxide purification catalyst and nitrogen oxide purification method | |
| CN102076628B (en) | Method for making porous acicular mullite bodies | |
| CN105289686A (en) | Nitrogen and/or sulfur heteroatom-doped carbon-based nonmetal desulfurization catalyst and preparation method thereof | |
| CN101722002A (en) | Composite catalyst used for synthesizing dimethyl ether with carbon dioxide and preparation method and application thereof | |
| RU2432991C1 (en) | Method to prepare catalyst for conversion of hydrocarbons | |
| JPH01108111A (en) | Silica extract | |
| RU2622035C1 (en) | Catalyst of dehydration of paraffin hydrocarbons, method of its production and method for dehydrated hydrocarbons using this catalyst | |
| RU2359755C1 (en) | Catalyst for hydrocarbon conversion and method of its obtaining | |
| CN119909692A (en) | Methanation catalyst and preparation method and application thereof, and methanation method | |
| JPS5810135B2 (en) | High Gas Jiyou Kayoshiyoku Baitai | |
| KR20200029440A (en) | Catalysts and methods of their use in the conversion of NOX and N2O | |
| RU2800028C1 (en) | Method for producing catalyst for ozone decomposition and catalyst itself | |
| RU2446879C1 (en) | Catalyst for steam reforming hydrocarbons and method of producing said catalyst | |
| CN103816941B (en) | A kind of alpha-alumina supports and preparation method thereof | |
| RU2432993C1 (en) | Method to prepare catalyst for conversion of natural gas | |
| CN101444747B (en) | Catalyst for preparing dimethyl ether by dehydration of methanol and preparation method thereof | |
| RU2531116C1 (en) | Method of preparing nickelchromepalladium catalyst for purification of discharged gas from carbon oxide and hydrocarbons | |
| JP5577587B2 (en) | Process for producing lower hydrocarbon aromatization catalyst and lower hydrocarbon aromatization catalyst | |
| RU2093249C1 (en) | Honeycomb catalyst for cleaning effluent gases and method of preparation thereof | |
| KR102578657B1 (en) | Catalysts and methods of using them | |
| CN101147860B (en) | Catalyst for preparing dimethyl ether from methanol | |
| RU2525396C1 (en) | Composition of charge for high-porosity ceramic material with latticed-cellular structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130507 |