Катализатор для конверсии so @ в so @

 

Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для конверсии SO<SB POS="POST">2</SB> в SO<SB POS="POST">3</SB>, что может быть использовано в нефтехимии. Цель - повышение активности катализатора при 420°С в условиях временного охлаждения слоя до 360°С в реакционной среде. Для этого используют состав, включающий, мас.%: пентаоксид ванадия 6-10

оксид калия 7-20

триоксид серы 12-35 и носитель до 100. В качестве носителя используют аморфный синтетический кремнезем с удельной поверхностью 100-700 м<SP POS="POST">2</SP>/г, в котором соотношение величины поверхности, образованной порами с радиусом от 2 до 3,8 А°, к величине поверхности, образованной порами с радиусом более 3,8 А°, составляет (0,2-4):1. В этом случае активность катализатора в указанных условиях выше известной, т.е. 44,8-45,2% против 35,9%. 1 табл.

Савв СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cb

С5

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4337653/23-04 (22) 04.12 87 (46) 30.12.90. Бвл. N - 48 (72) Л.Н.Манаева, В.И.Малкиман, Л.Н.Коваленко, Л.МьГрибанова, В.И.Ермаков, Б.И, Коробицын, В.Д.Бокаш, А.Д.Ланских, M.С.Сладков, Т.И.Шилова, 10,Ñ.Òóìàøîâ и Н.О.Логинонских (53) 66.097.3(088.8)

I (56) Авторское свидетельство СССР

11! 633594, кл. В 01 J 37/02, 1965. (54) КАТАПИЗАТОР ДЛЯ КОНВЕРСИИ $0 В

so" (57) Изобретение касается каталитической химии, в частности катализатора для конверсии $0 в $0р, что может быть использовано в нефтехимии. Цель—

Изобретение относится к катализаторам для конверсии $0 в $0> в частности к ванадиевым сернокислотным катализаторам.

Целью изобретения является повышение активности катализатора при

420 С в условиях временного охлаждения слоя до 360 С в реакционной среде за счет использования в качестве носителя аморфного синтетического кремнезема с удельной поверхностью

100-700 м /r, у которого соотношение величины поверхности, образован- ной порами с радиусом от 2,0 до 3 ° 8 А (S ), к вепичине поверхности, образованной порами с радиусом более

SU, 1 16688. А 1

Щ)5 В О1 .Х 23/22, С 01 В )7/69

2 повышение активности ката шзатора при 420 С в условиях нременного охлаждения слоя до 360 С в реакционной о среде, Для этого используют состав, включающий, мас.%: пентаоксид ванадия 6-10; оксид калия 7-20; триоксид серы 12-35 и носитель до 100. В качестве носителя используют аморфный синтетический кремнезем с удельной поверхностью 100-700 м /r н котором соотношение величины поверхности, образованной порами с радиусом от 2 до

3,8 А, к величине поверхности, о6разованной порами с радиусом более о

3,8 А, составляет (0,2-4): l. В этом случае активность катализатора в указанных условиях выше известной, т.е.

44,8-45,2Х,против 35„9%. 1 табл.

3,8 А (S ), составляет (0,2-0,4):1, при определенном содержании компонентов, Пример l. Для получения носителя к 2400 мл жидкого натриеного стекла с плотностью 1,16 г/см добавляют 780 мп раствора сульфата алюминия с САр (5O ) > 225 г/л до полу2 чения рН пульпы 8,5. После перемешивания в течение 0,5 ч к пульпе алюмогидрокремнегеля добавлявт 480 мл серной кислоты с С 11 gg 36Õ до получения рН 1,5 ° Образуюцийся гидрокремнегель фильтруют и промывают водой из расчета 15 л на 1 кг сухого Sio>.

Пробу отлитого гидрогеля высушиваю при 120-150©С, у полученного ксерогеля определяют параметры пористой структуры, которые соответствуют параметрам пористой структуры носителя

5 к ат ализ атор а.

Для приготовления 100 r катализатора (в расчете на сухое) к 420 г гидрокремнегеля с влажностью 81,8/ добавляют 27 мл серной кислоты с

С И о 40/ и перемешивают в тече4. ние 1 ч, затем добавляют 52 мг ванадатного щелока с СЧ O-105 г/л и молярным соотношением К О/Ч 0 =2,3 и перемешивают в течение 1 ч. Пульпу катализатора упаривают, порошок контактной смеси таблетируют и. термообрабатывают.

Катализатор имеет следующий состав мас / Чга 5,5; К о 6,5; 80З 20

11,5; Si0, 76,5.

Пример 2. Носитель и катализатор получают по примеру 1. Перед приливанием серной кислоты пульпу алюмогидрокремнегеля выдерживают 25 для вызревания в течение 12 ч.

Катализатор имеет следующий состав, мас.Х: V 0@ 6,0; К О 7,0Ä

S0 I2„0; 810 75,0.

Пример 3. Носитель и катализатор получают по примеру 1. Перед приливанием серной кислоты пульпу алюмогидрокремнегеля выдерживают для вызревания в течение 24 ч.

Катализатор имеет следующий состав, мас,Хй Ч О 8,0; +0 14,5; SO) 26,0;

sio 51,5.

Пример 4. Носитель и катализатор получают по примеру 1. Перед приливанием серной кислоты пульпуалюмогидрокремнегеля выдерживают для вызревания в течение 40 ч.

Катализатор имеет следующий состав, мас.Х: <05 10ф01 К О 20фОф

S0 35,0; SiOz 35,0о

Пример 5. Носитель и катализатор получают по примеру 1. Перед приливанием серной кислоты пульпу ,алюмогидрокремнегеля выдерживают для 0 вызревания в течение 55 ч.

Катализатор имеет следующий гостав, мас.Х: V 0 10,5; К О 20,5;

SOg 35 3 SiO 33,7.

Пример 6. Для получения носи55 теля к 2400 мл жидкого натриевого стекла с плотностью 1,16 г/см добав9. ляют 780 мл раствора сульфата алюминия с С 1 о 225 г/л до получе1 4)5

1616688 4 ния рН пульпы 8,5о После перемешивания в течение 0,5 ч пульпу выдерживают для вызревания в течение 12 ч, затем к пульпе алюмогидрокремнегеля добавляют 480 мп серной кислоты с

Сн go< 36Х до получения рН 1,5 ° Образующийся гидрокремнегель фильтруют и промывают водой из расчета 15 л на

1 кг сухого Si0 . Отмытый гидрокремнегель высушивают при 120-150оС, Для приготовления. 100 г катализатора (в расчете на сухое) к 51,5 г сухого силикагеля фракции 0Ä16 мм добавляют

58 мл серной кислоты с С На50440/ и перемешивают в течение 1 ч, затем добавляют 76 мл ванадатного щелока с

С Ч,О 105 г/л и молярным соотношением К О/Ч О = 3 5 и перемешивают в течение 1 ч. Далее катализатор получают в соответствии с примером 1.

Пример 7. Для получения носителя к 2400 мл жидкого натриевого стекла с плотностью 1,16 г/см до3 бавляют 780. мл раствора сульфата алюминия с Cgg (0 ) 225 г/л до получения рН пульпы 8,5. После вызревания в течение 24 ч к пульпе алюмогидрокремнегеля добавляют 480 мл серной кислоты с Сн 0 36Х до получения рН 1 5. Образующийся гидрогель фильтруют и промывают водой из расчета

15 л на 1 кг SiO (в пересчете на сухое). Отмытый гидрокремнегель высушивают при 120-150оС. Для приготовления 100 r катализатора (в расчете на сухое) к 35,0 г сухого силикагеля фракции 0,16 мм добавляют 82 мл серной кислоты с СН 0 40/ и перемешивают в течение 1 ч, затем добавляют

95,0 мл ванадат ного щелока с С о

105 г/л и молярным соотношением К О/

/Ч О =3,5 и перемешивают. в течение

1 ч. Пульпу катализатора упаривают,. порошок контактной массы таблетируют и термообрабатывают.

Катализатор имеет следующий химический состав, мас./: V О 10; К20 я 35 0 °

Пример 8. Носитель готовят в соответствии с примером 7. Для приготовления 100 г катализатора (в расчете на сухое) к 65,0 г сухого силикагеля фракции 0,16 мм добавляют

28 мл серной кислоты с С Н о 40/ и перемешивают в течение ч, затем добавляют 57 мл ванадатного щелока с Су g 105 г/л и.малярным соотношением К О/ч О = 3,5 и перемешивают в

5 161 течение ч. Далее катализатор полу-1 чают в соответствии с примером. 7..

Катализатор имеет следующий сос-тав, мас.Х: V p O 6 0; К20 17,0;

$0 12,0; $>OZ !} 0, lI р и м е р 9. Носитель готовят в соответствии с примером 7, Дпя приготовления 100 г катализатора (в расчете на сухое) к 66,0 r сухого силикагеля фракции 0,16 мм добавляют

27,5 мл серной кислоты с С ц +

40Х и перемешивают в течение 1 ч, затем добавляют 55 мп ванадатного щелока с Су 105 г/л и молярным соотзОк ношением К20/Ч20 = 3,5 и перемешивают в теченйе 1 ч. Далее катализатор получают в соответствии с примером 7.

Катализатор имеет следующий состав, мас./: Ч20 - 5 ° 8; K О 16,5;

Оо

Пример 10. Носитель готовят в соответствии с примером 7. Для приготовления 100 г катализатора (в расчете на сухое) к 32,5 г сухого си-. ликагеля фракции 0,16 мм добавляют

84 мп серной кислоты и перемешивают в течение 1 ч, затем добавляют 103 мл

: ванадатного щелока с С Ч О,105 г/л и молярным соотношением К O/V20 -3,5 и перемешивают втечение ч.Далее катализатор получают в соответствии с примером 7.

Катализатор имеет следующий состав, мас.Х: V20 -10,5; К О 21,0; .SOg 35,7; $дО 32,5.

П р н м е р 1!. Для получения носителя к 3110 мл жидкого натриевого стекла с плотностью 1,14 г/см до3 бавляют 780 мл раствора сульфата алюминия с CA@(g ) > 225 г/л до получения рН i.óëüïû 8,5. Далее носитель готовят в соответствии с примером 7.

Катализатор готовят в соответствии с примером 7.

Катализатор имеет следующий состав, мас.l: Ч2 ) 10;0; К О 20,0;

$0 35 0; . Si.<) 35, О.

Пример. 12, Для получения носителя к 2200 мл жидкого натриевого стекла с плотностью 1,19 г/см добавляют 780 мп раствора алюминия с

С р (<) > 225 г/л до получения рН пульпы 8,5. Далее носитель готовят в соответствии с примером 7.

Катализатор готовят в соответствии с примером 7.

6688 6

Катализатор имеет следующий состав, Mac, Æ: Ч20у 10 0; К О 20,0;

$0У 35,0; Яй02 35,0, 5

Пример 13 (для сравнения).

Дпя получения носителя к 3290 мл жидкого натриевого стекла с плотностью

1,13 г/см добавляют 780 мл раствора

У сульфата алюминия с Ср (,у,,) > 225 л до получения рН пульпы tf,5. Далее носитель готовят в соответствии с примером 7.

Катализатор имеет следующий состав, мас.X: Ч20 - 10 0; К20 20,0;

15 $ОУ 35 0! $ .0д 35 0

Пример 14 (дпя сравнения).

Для получения носителя к 2000 мл жидкого натриевого стекла с плотностью 1,20 г/см добавляют 780 мл

20 раствора сульфата алюминия с С }р (о+1 д Ф 3

225 г/л до получения рН пульпы 8,5.

Катализатор готовят в соответствии с примером 7 °

Катализатор имеет следующий состав, масоХ! oV205- 10 01 К О 20 ° Oi

SO 35,0; SiO 35,0o

Далее носитель готовят в соответствии с примером 7 °

Носитель имеет следующие характе30 ристики: суммарная поверхность—

500 м2/г; соотношение $: S2 — 0,1: l

Полученные катализаторы испытывают в процессе конверсии SO2 в SOy проточным методом при концентрации

S02 в газе lOX, объемной скорости

4000 ч. и температурах 420 и 485 0

Стабильность катализатора оценивают в стандартных условиях при 420 С о после охлаждения слоя до 360 С и выдерж40,.êå при этой температуре в течение ч.

Результаты испытаний катализаторов в процессе конверсии $02 в $0

41 предстагпены в таблице.

Как следует из представленных данных; предлагаемый катализатор обладает более высокой активностью при

420 С в условиях временного охлаждео, ния до ЗЫ) O в реакционной среде по сравнению с известным катализатором

44,8 — 45,2Х против 35,9Х.

Ф о р м у л а и з о б р е т н и я

Катализатор для конверсии SO в SO содержащий и ент о к сед ванадия О к сид калия, тр}локсид серы к носитель— аморфный синтетический кремнезем, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катали7 1616688 8 затора при 420 С в условиях временно- порами с радиусом более 3,8 3., составго охлаэкдения слоя* до 360аС в реак- ляет (0,2-0,4):1, при следующем соционной среде, в качестве носителя держании компонентов, мас.Х2 он содериит аморфный. синтетический . Пентокснд кремнезем с удепьной поверхностью ванадия 6,0-10,0

100-700 м /г, у которого соотношение Оксид калия 7,0-20,0 величины поверхности, образованной Триоксид порами с радиусом от 2,0 до 3 ° 8 М, к серы 12,0-35,0 величине поверхности, образованной, 10 Носитель Остальное

Составитель Н,Путова

Редактор МсБандура Техред М,Дидык Корректор Э.Лончакова

Заказ 4083 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

I cp

3

5 ср ,6 ср

8

9 ср

l 0 et>

1l

12 ! э р

14 ср

Исг>ест>с>г!

5,5

6,0

8,О

1О,О !

0>5

5,5

to,o

6,0

5>8 ! о,s . о,о

1O,Î !

О,о о,о

8,5

6>5

7,О

)4>5

2а,o

20 5

6,5

za,à !

7,О

t6,S

21,0

2О,О

20,0

20>0

20,0

14>6

11,5

12,0

26,0

35,0

35,3

11,5

35,О

12,О

tI 7

35 7

35 О

35,О

Зз,O

3S,Î

24,8

76,5

75,0

51,5

95 0

33 ° 7

76 5

35 0 бз,o бб,о

32 5

3S,О

Зз,о эз,о

3S,î

52>l

150 ни

I O0

S0O

5ОО

500 !

50-200

4,3 г 1

4,0 г 1

2 5 г I

o;z :

О,! : 1

4,O: :t

2>5 г. 1

2,5 : 1

2,5 г 1

2>5 s!

4>0 г

0>2> 1

4>э> l

О,1> !

S2>0

62,8

62 ° 1

63,0

57,6

62,7

62,7 бэ,а

56,8

63,2, 62,0

62,5

56>9

57 1

57,9

87,3

90,0

9O,О

90,3

87,9

90,0

90 1

90>2

86,5

9О,О

89,9

90,0

88,О

88>5

88,6

4l 0

45 ° I

45,0

44,8

40,3

45 О

45,1

44,9

41,О

40,!

45,2

44,8

40 1

39,2

3З,9