Способ приготовления катализатора для гидрирования сероорганических соединений в газах — SU 940832 (original) (raw)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описаьшя 07.07.82Государственный комитет по делам изобретений н открытнй4) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРАДЛЯ ГИДРИРОВАНИЯ СЕРООРГАНИЧЕСКИХСОЕДИ НЕ Н И й В ГАЗАХ Изобретение относится к способам приготовления катализаторов для сероочистки газов,Известен способ приготовления катализатора для гидрирования сероорганических соединений путем пропитки окиси алюминия водными растворами нитратов кобальта и молибдена с последующей сушкой и прокалкой 11.Наиболее близким к предлагаемому способу является способ приготовления катализатора для гидрирования сероорганических соединений в газах путем анодно го растворения титановых сплавов, содержащих молибден и алюминий, с последую. щей отмывкой полученного отформованного шлама водой от остатков электролита, фильтрацией, сушкой и формовкой катализатора и прокалкой Ь 21.Недостатками этого способа являются сложность технологии, большой расход воды на промывку шлама, достипающий 75 м на 1 т катализатора, а также, многостадийность процесса, проведение прокалки при 450 - 550 С. С целью упрощения процесса приготовления катализатора .предложено шлам перед отмывкой предварительно высушивать при 100 - 200 С. Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что шлам,перед отмывкой предварительно высушивают при 100 - 200 С.5 Способ согласно изобретению позволяет сократить количество операций при приготовлении катализатора, исключить прокалку при 450 - 550 С, а также сократить расход промывной воды в 5 раз з (до 15 м на 1 т катализатора),П р и м е р 1, Для приготовления образцов катализатора берут 1 кг титанового шла,ма 70 - 80% -ной влажности, полученного на электрохиьпьческом станке 15 ЭХОанохиным растворением одного изтитановых сплавов, марки и химические составы которых приведены в табл, 1 (эти шламы являются отходами при электрохимической обработке в водном растворе 20 чаС деталей двигателей самолетов).Из станка шламы вывоятся автоматически втри влажности 70 - 80% и содержании в электролите ХаС 6 - 15 вес. %, что соответствует 30 - 40 вес, % ИаС в высу шенном веществе.Шлам промывают горячей дистиллированной водой, Для этого 1 кг шлама перемешивают с 5 л горячей воды в течение 30 мин, затем отфильтровывают его на з 0 вакуум-фильтре с наливной воронкой че940832 Таблица 1 Химический состав сплава, % Марка сплава 71 А 1 Мо Сг ВТЗн 1ВТ ВТ89,2589,7592,0 23,53,0 5,5 6,5 4,0 0,250,25 Таблица 2 Высушенный шлам Шлам по известному спо- собу Номерпромывки ВТЗ.ВТВТПараметр Содержание ХаС вфильтратс, г/л 12 1,7 0.5 0,1 11,8 12 11,7, 1,68051050,1 0,10,00 , 0,000,100 О,СОО,00С .СО0,00, 0.00 12,3 1,72 0,5 0,1 0,0180,0160,013О.аа 0,00 0,00 0;00 0,00 Содержание Сг в филь- трате, гл Время фильтрации, мин78 102 101 105 рез капроновую ткань АРТ 56027 при разрежении 0,5 ат 1 м, Затем отбирают образцы шлама и промывной воды для химических анализов и производят вторичаую промывку шлама, Для этого в ту же воронку, не трогая слой шлама, наливают еще 5 л горячей воды. Повторяют отмывку 4 раза. Отфильтрованный,шлам формуют при влажности 50 - 60 оо в ечервяки Ы 5 мм, Сформованную массу сушат в токе сухого воздуха при 100 в 2 С в течеОбразцы катализатора испытывают на лабораторной установке в соответствии с ТУ 6-03-31-1-73. Для испытаний берут фр 1 акцию 0,08 - 0,2 мм в количестве 2 см, которую испытывают в течение 250 мин на модельной смеси газов (водород и пары диэтилсульфида) при 370 С и объемной скорости 5000 ч - .Активность определяют как отношение максимального содержания серы в виде непрореагировавшего диэтилсульфнда к первоначальному его содержанию в газе.Селективность определяют как отношение содержания серы в Образовавшемся этилмеркаптане к первокачальному содержанию серы в исходном газе. При температуре испытаний 370 С, предлагаемой ТУ 6-03-31-1-73 и соответствующей рабочей ние 6 ч, затем прокаливают при 450 -550 С в течение 4 - 6 ч,В табл. 2 приведены результаты ана лиза промывных вод и сравнительные данные промывных вод от промывки образца катализатора, приготовленного по способу согласно изо 1 бретению из смеси титанового шлама ВТЗи никелевого шлама 10 ЭПв соотношении 80: 20 соогветственно. температуре катализатора, активность всех испытанных образцов близка к 100%, а селективность О,/о. Поэтому для выявле ния разницы каталитических свойств образцов проводят дополнительные испытания при пониженной температуре (290 С), при которой их активность и селективность ниже и становится измеримой разница ка талитических свойств образцов.Результаты испытаний образцов катализатора сведены в табл. 3, в которой приведены также сравнительные данные результатов испытаний в тех же услови ях промышленного стандартного алюмоко.бальтмолибденового (АКМ) катализатора производства Рязанского НПК и требования к характеристикам этого катализатора по ТУ 38-101194-77.940832 Таблица 3 Катализатор из шлама Стандартный катализатор ЛКМ ТУ 38-101194-77 Показатель ВТЗВТВТНасыпная плотность,кг/лУдельная поверхность,м/гОбщая пористость, %Лктивность, %прп 370 Спри 290 ССслективность, %при 370 Спри 290 С 0,64 - 0,74 ъ 1000,85 0,8 0,7 0,88 210 85 287 130 66,65 200 86,3 100 9795,5 100 98.3 100 88 100 90 0,0 25 0,0 2,7 0,0 3,0 держащем сероорганические соединения 100 мг/м, при давлении 20 атм, объемной скорости 1500 ч ви температуре 370 - 380 С. Результаты иопытаний представлены в табл. 4 - 6. Таблица 4 Очистка природного газа образцом катализатора,приготовленного из шлама ВТЗбез добавокСодержание сернистых соединений в природном газе, мг/нмз0,48 0,22 16 99,58 1 4,60 104,00 110,00 108,00 98,75 104,50 40 99,78 99,85 10,15 88 0,12 0,40 112 144 0,4 0,36 152 126,80 127,50 141,20 116,20 176 О:28 200216 0;40 0,35 120,00 320 92,30133,5 О,ОЭ 352 0,42 0,43 0,34 0,33 0,17 0,49 368 109,594,40115,0 392 464 472 128,0 101,0 103,0560 600 0,34 0,43 ф Суммарное содержание сернистых веществ.фф Количество остаточной серы. Кроме того, проводят иснытания обр азца катализатора, приготовленного по это. му примеру, в количестве 120 смз на стабильность работы на модельной установке, работающей на природнам газе, со 99,88 99,59 99,60 99,71 9 о 78 99,77 99,65 99,70 99,90 99,68 99,60 99,63 99,71 99,83 99,6199,66 99,58940832 Таблица 5 Очистка природного газа образцом катализатора,приготовленного из шлама ВТ 3-1,пропитанного солями кобальта и молибденаСодержание сернистых соединений в природном газе, мг/нмф Суммарное содержание сернистых веществ.ьф Количество остаточной серы. Таблица 6 Очистка природного газа катализатором АКМ по ТУ 38-101194-77 Содержание сернистых соединений в природном газе, мг/нмз98,61 99,44 99,55 99,30 99,78 99,35 99,38 99,83 99,91 99,75 99,67 99,72 99,82 99,36 99,49 99,48 99,11 99,48 99,35Суммарное содержание сернистых веществ.ч" Количество остаточной серы. шивают смесь в течение 5 мин, Затем отфильтровывают порошок от воды на вакуум-фильтре с наливной воронкой, как в примере 1, и 1 проводят последующие от мывки, как,в прамере 1. Пример 2. 5 кг титанового шлама, полученного из сплавов, приведенных в табл. 1, при влажности шлама 70 - 80% высушивают в токе сухого воздуха при 100 - 200 С в течение 6 ч, Высушенный шлам размалывают в порошок. 1 кг полученного аорошюа смешивают с 5 л дистиллированной воды при 70 - 90 С и перемеВ табл. 7 приведены результаты анализа про 1 мывных вод и сухих остатков. 22 46 70 94 118 134 158 182 198 214 238 302 326 445 454 470 502 542 48 72 96 120 168 192 224 256 280 304 328 352 376 448 496 520 569 576 624 106,0 10,0 108;0 98,75 104,5 126,8 127,5 141,2 116,2 138,0 120,0 92,3 99,25 104,5 1:28,0 70,2 92,4 101,0 118,5 126,9 126,9 120,0 113,0 98,6 102,0 148,0940832 10 Таблица 7 Шлам по известному способу Высушенный шлам Номер про. мывкиПараметр ВТЗВТ.8 ВТ3, 45 Содерканне ХаС в фильтрате, г/л 1 , 52 50 140,65 0,3 12 1,7 0,5 0,35 5313О,70,35 2, 13,23, 0,77 Содержание Сг в филь трате, г/л 0,00 0,00 О,ОО 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 О,ОО 0,00 0,00 О,О 80,016 0,0130,001 Содержание ИаС 1 в сухом осадке, % 1 2 3 4 6,01,21,00,85 5,01,40,90,57 4,9 1,3 0,8 0,5 5,2 1,5 1,0 10,7 Время фильтрации, мин 75 105 105 104 2 3 4 10101010,5 911 О10,510 10111,510,5 Таблица 8 Катализатор из шлама ТУ 38-101194-77ВТЗВТПоказатель ВТ Насыпная плотность,кг/лУдельная поверхность,м/гОбщая пористость,0,64 - 0,74100:Из этой таблицы видно, что при отмы.вании просушенного шлама (до содеряанияМаС 1 1% в сухом осадке) расходуется 15 л.всды .на 1 кг сухого осадка, в то время как при отмывке непросушенного шлама по известному способу - 15 л воды на 1 кг сырого осадка 80%-ной влаж: ности, что соответствует 75 л воды в де; ресчете на 1 кг сухого осадиа, ПроизвоПример 3, Приготовляют 0,5 л вод- О . ного раствора молибдата аммония (ХН 4) вМот 04 с юнцентрацией, указанной .в табл. 9, и 0,5 л водного раствора нитрата кобальта Со 11 ЧОз), с концентрацией, приведенной также в табл. 9. Полученные растворы смешивают. Отмывают 1 кг шлама в соответствии с приыером 1, В отмытый шлам влажностью 70 - 80% вливают смесь растворов в соотношении шлам: смесь = : = 1: 1 и перемешивают .1 - 2 ч при 78 - 20 дительность фильтрации растет за счет сокращения времени фильтрации от 105 мин/.1 кг непросушенного шлаьга 80%-иой влажности (т. е. 525 мин/1 кг сухого осадка) до 10,мин/1 кг просушенного шлама. Результаты испытаний образцов на модельной установке приведены в табд. 8. 85 С. Шлам отфильтровывают от смеси растворов на вакуум-фильтре до содержания влаги 75 - 80%, Отфильтрованный шлам сушат в токе сухого воздуха при 100 - 200 С в течение 6 ч, Прокаливают массу при 450 - 550 С 4 - 6 ч, Размалывают комки в порошок. Формуют катализатор.Результаты испытаний образцов катализатора на лабораторной установке приведены в табл, 9.940832 12 Таблица 9 Катализатор из шлама ТУ 38-101194-7782 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1031000,00.0,1 СО 1000,0О,6 10098,395,5 0,0 , О,О 0,1 0,2 0,0 0,0 0,00,07 д,с 25 приготовляют, как в примере 3, с тем отличием, что шлам отмывают по технологии, описанной в примере 2. Результаты испытаний образцов на лабораторной установке приведены в табл, 10. Таблица 10КатаКатализатор из шлама ТУ 3810194-77 лизатоо Показатель ВТВТВТЗ 00 РОС 60 60 20 100 бо 120 60 , 20 120 60 8,5 20 9,5 15 14 - 16 54 10 55 3 О;88, ,0,9 15 15 0,91 130,8414077 1, 5,5 0,82 0,7 147130 7966.65 5,80,8813873 4 в0,64 - 0,74100 2,80,83145 10,815578 140 135 7376 100 100 СО 100 7 о 1 ОО1 СС ОО 100О.00,0 0,0, 0,095,5 10098,3 100 ОО 1 ОО 100 100 100 1001 СС0,00,19 100 100 о,оо,о 0,05 0,0 О,О 2,5 0,00,14 1,0 0,1 О,О 0,12 с концентрациями, указанными в табл, 11Результаты испытаний образцов катализатора на лабораторной устаоовке приве-.10 л,си,в табл, 11. Концентрация раствора молибдата аммония, г/л Концентрация раствора нптрата кобальта, г/лСодержание в катализатореМоОз, вес. %Содержание в катализатореСоО, вес. %Насыпная плотность, кг/л Удельная поверхность, м/г Общая пористость, % Активность, %при 370 Спри 290 ССелективиость, %при 370 Спри 290 С Результаты испытаний образца на стабильность работы на модельной ус 1 анов. ке приведены в табл. 4 - 6. П р и м е р 4. Образцы катализатора Концентрация раствора молпбдата аммония, г/лКонцентрация раствора нитрата кобальта, г/лСодержание в катализатореМоО вес. %Содержание в катализатореСоО, вес. %Насыпная плотность, кг/л Удельная поверхность, м/г Общая пористость, % Активность,при 870 Спрн,290 ССелективность, %при 370 Спри 290 С П р и м е р 5. Образцы катализатора приготовляют, как в примере 3, с тем отличием, что для пронитки шлама приготовляют смесь из водных растворов молибдата аммония и нитрата никеля %(МОз)бН,О 60 100 60 / 20 10 516 3 1 0,88 0,9 68 196 87 86 100 100 00 100 0,00,0 О 05 01940832 Таблица 11 Ката- лизаторАКМ Катализатор пз шлама ТУ 38-101194-770,713066,6595,5 1 ОО 100 100 98,3 100 100 100 100 100 10 О 100 100 100 100 1 ОО 100 АВЭО 100 100 ООО О,О 2,5 ОО 0,00,14 0,0 0,0 ОО 0,0 0,21 ОО 00 О,О0,12 0,07, О,4 О,О 0,08 П р и м ер б, Образцы катализатора приготавливают, как в примере 3, с тем отличием, что пропитку 1 кг шлама проводят 1 л водного раствора нитрата коТаблица 12 КатализаторАКМ Катализатор из шлама ТУ 38.66 65 100 98395,5 100 100 00 100 100 100 100 100 00 100 100 100 0,0, 0,00,150,3, 2,5 0,00,15 0,0 О,О 0,30 О,О 00 000,12 025 0,0 0,0 П р и м е р 7. Образцы катализатора приготовляют, как в примере 3, с тем отличием, что пропитку 1 кг шлама проводят 1 л водного раствора нитрата никеля Таблица 13 Катализатор из шлама Катализа-;, торАКМ ТУ 38.100 .0000 10095,5 100983 100 100 100 100 100 100 ОО 100 РОЭ 100 100ОО О,О 0,0 100 0,0 0,0 О,О ОО О,О О,О Концентрация раствора молибдата аммонпя, г/л Концентрапия раствора нитрата никеля, г/лСодержание в катализатореМоОз, вес. %Содержание в катализаторе%0, вес. %Насыпная плотность, кг/л Удельная поверхность, и/г Общая пористость, % Активность, %при 370 Спри 290 ССелективность, %при 370 Спри 290 С Концентрация раствора нитра.та кобальта, г/лСодержание в каталнзатореМоОз, вес, %Содержание в катализатореСо 0, вес. %Насыпная плотность, кг/лУдельная поверхность, мз/гОбщая пористость, %Активность, %при 370 Спри 290 ССелективность, %при 370 Спри 290 С Концентрация раствора нитрата никеля, г/лСодержание в катализатореМоОз, вес. %Содержание в катализаторе%0, вес. %Насыпная плотность. к;/л Удельная поверхность, и/г Общая пористость, , Активность, %при 370 Спри 290 ССелектпвность, %прп 370 Спрп 290 С бальта с концентрацией, укаэанной в табл. 12. Результаты испытаний образцов приведены в этой таблице. с концентрацией, указанной в табл, 13. Результаты испытаний образцов катализатора приведены в этой таблице.940832 15 11 р и м е р 8. Образцы катализатора приготовляют, как в примере 2, с тем отличием, что формованный катализатор не подвергают прокалке, а высушивают при Катализатор из шламаКатали- ТУВТЗВТ( ВТ.14 затоР АКМ ( 38-101194-77 Показатель 0,97 0,9 250 79130 6 Я 65 100 1 ОО 85 100 91 100 98,3 10086 0,03,0 0,0 2,8 0,0 3,1 Формула изобретения Способприготовления катализатора для гндрирования ,сероорганических соединений ф Тазах лугем анодного растворения ,титажезйх сплавов, содержащих молибден и ацоминий, с последующим формованием шлама, отмывкои полученного шлама водой от остатков электролита, фильтрацией, сушюй и формовкой катализатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса аригоСоставитель В. Карпов Редактор 3. Бородкина Техред А, Камышникова Корректор С. файн, Заказ 685/532 Изд.180 Тираж 577 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк. фил. пред, Патент 11 асыпиаякг/лУдельная поверхность,м%Общая пористость, %Активность, %прп 370 ф Спри 290 ССелективность, %ири 370 Спри 290 С 100 - 200 С в течение 4 - 6 ч и загружают в реактор для испытаний в соответствии с ТУ 6-03-31-1-73. Результаты испытаний сведены в табл. 14,Таблица 14 5 товления катализатора, шлам перед отмывкой предварительно высушивают при: 100 - 200 С. 1 Источники информации, принятые во10 внимание при экспертизе; 1. Справочник азотчика, т, 1, М., Химия, 1967, с. 286.2. Авторское свидетельство СССР 15 по заявке2584275/23-04, кл. В 01 1 23/741978 (прототил).

Смотреть

Способ приготовления катализатора для гидрирования сероорганических соединений в газах