Катализатор для углекислотной конверсии факельных газов
Сущность изобретения: продукт - катализатор (КГ) состава, %: оксид никеля 10.0- 15,0; диоксид кремния 17,0-32.0; оксид магния 6,0-10,5; оксид лития 4,0-8,0; оксид калия 5.0-8,5; оксид алюминия - остальное. КТ получают смешением нитрата никеля, оксидов алюминия, магния и кремния с карбонатами лития и калия в присутствии воды с последующей сушкой, формованием и прокаливанием полученной смеси. Характеристика: повышенная каталитическая активность и устойчивость к зауглероживанию. 1 табл.
СОК)3 СОВЕ ТГКИХ социллистичеГких
РЕСПУБЛИК
ГОсудАРстВеннОГ ВАтентнОе
ВЕДОМСТ BO СССР (ГОспАтен Г сссР) .У 4 1®,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4953766/04 (22) 21.06.91 (46) 30.06.93. Бюл. Рл 24 (75) М.А.Берченко, Н.Ш.Лутидзе и А.Ф.Гросман (56) Патент США M 4349450, кл, 48-214, 1982.
Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы. М,: Мир, 1973, с, 163. (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ УГЛЕКИСЛОТНОЙ
КОНВЕРСИИ ФАКЕЛЬНЫХ ГАЗОВ
Изобретение относится к катализаторам для углекислотной конверсии факельных газов и может быть использовано при утилизации факельных газов в нефтеперерабатывающей промышленности и сопутствующих газов в нефтедобывающей промышленности.
Целью изобретения является повышение каталитической активности и устойчивости к эауглероживанию.
Укаэанная цель достигается катализатором КУФ, содержащим оксиды никеля, калия, кремния, алюминия, магния и лития при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид никеля 10,0-15,0
Диоксид кремния 17.0-32 П
Оксид магния 6,0-10,5
Оксид лития 4,0-8,0
Оксид калия 5,0-8,5
Оксид алюминия Относительное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый соствв катализатора КУФ отличается от известного введением нового компонента, а именно оксида лития и отсутствием в эаяв„.,5U „„1824232 А1
КТ получают смешением нитрата никеля, оксидов алюминия, магния и кремния с карбонатами лития и калия в присутствии воды с последующей сушко1, формованием и прокаливанием полученной смеси. Характеристика; llовышенная Kаталитическая активность и устойчивость к зауглероживанию. 1 табл. ляемом катализаторе компонента — оксида кальция. Охсиды маг ния и лития увеличивают каталитическую активность катализатора. Добавка оксида калия уменьшает зауглероживание катализатора. Это позволяет увеличить активность катализатора при соотношении диоксида углерода к факельному газу 2:1 и снизить эауглероживание катализатора. В качестве факельного газа используется газ. отжигаемый на Московском нефтеперерабатывающем заводе (МНПЗ) в Капотне, Ниже дан состав факельного газа. %: СН4 22,9 СВНс 5.1 С Н!2 14,3 С2Н4 18,0 СВНВ 0,3 С4Н )о 0,4 С2Нв 19,8 С4НВ 0.7 Нг 3,2 Н2$1,2 !ч2 12,0 СО 2,1 Исходный гаэ после очистки от серозодорода и подогрева до 800 С вместе с диоксидом углерода поступает на катализатор, где происходит каталитическ; я конверсия углеводородов при 800 С. Пример 1. Отвешивают 1,91 г кристаллогидрата никеля аэотнокислого И1(МОз)2 6Н20, 14,73 г оксида алюминия, 1824232 АIгоз, 4,73 r оксида кремния. 510г, 2,22 r оксида магния, Mg0, 3,1 г пития углекислого, 1 1гСОз. 2,66 г калия углекислого, КгСОз. Все компоненты смешивают, добавляя дистиллированную воду, до получения сметанообраэной, однородной массы, Затем этэ масса сушится при температуре 130 С до удаления из нее влаги. Полученную шихту тщательно перемешивают путем растирания до мельчайших частиц, Затем порошок прессуг ют при давлении 3 т/см в брикеты, которые прокаливэют в печи в течение двух часов, плавно поднимая температуру по линейному закону со скоростью 10 С/мин до 750 С. Перед работой брикеты восстанавливают в токе водорода в течение трех часов при 720 С. При этом оксид никеля восстэ .эвливается до металлического никеля. После этого катализатор КУ© готов к работе в условиях углекислотной конверсии факельных газов, Полученный катализатор содержит, мас. : АIгоз 53,0 ЫОг 17,0 NiO 11,0 М90 8,0 L1z0 4 г Кго 6,5 Испытания предлагаемого катализатора показали его высокую катапитическую активность, которая оценивалась по составу продуктов реакции. Катализатор бып опробован при температуре 800 С и соотношение углекислого газа к поступающим факельным газам 2:1. В результате хроматографического анализа был определен состав продуктов реакции, : Нг 38,3 Nz 1,8 CO 54,6 СН4 2,2 СОг 3,1 Пример 2, Отвешивают Й1(МОз)г 6Нго 15 14 r А1гоз 8,9 г Рог 8,9 г Mg0 1,95 г 1 1гСОз 4,84 r КгСОз 3,26 г Дальнейшие опепэции и обработку проводят так же, как и в примере 1. Полученный катализатор содержит, мас.,(,: АIгоз 32,0 S I 0 2 32,0 NIO 14,0 MgO 7,0 L1zO 7.0 Кго 8,0 35,2 2,1 53.3 4,1 5,3 16,23 г 9,45 г 6,95 г После хроматогрэфического анализа конвертированного газа получен состав продуктов реакции, (,: Нг 29,6 5 Nz 2,3 CO 46,2 СН4 8,4 COz 13,5 Пример 3. Отвешивают 10 NI(NOqg 6Нго 14,05 r А1гоз 10,0 r S 102 8.62 г М90 2,09 r 11г Соз 2,75 г 15 КгСОз 2,04 г Дальнейшие операции и обработку проводят так же, как и в примере 1. Полученный катализатор содержит, мас. (: АIгоз 39,5 20 Sipz 31,0 NiO 13,0 Mg0 7,5 LizO 4,0 Кго 5,0 В результате хроматографического анализа конвертированного газа получен состав продуктов реакции, ; 11г и 1чг 30 CP СНа COz Пример 4. Отвешивают Ni(NOgg 6Нго 10.8 г 35 А1газ 12,79 r Si Oz 7,37 г 1490 1,67 г 1 1гСОз 4,14 г КгСОз 2,25 r 40 Дальнейшие операции и обработку проводят так же, кэк в примере 1, Полученный катализатор содержит, мас. $: А1гоз 46,0 Рог 26,5 45 NiO 10,0 MgO 6,0 Кго 5,5 После хроматографического анализа конвертированного газа получен состав продуктов реакции, : Нг 37,2 Nz 1,7 СО 53,8 СН4 3,3 55 Сог 4,0 Пример 5. Отвешивают И1(МОз)г 6Нг0 А1гоз SiОг 1824232 MgO 2,5 г 1! 2СОз 5,85 г КгСОз 3,46 г Дальнейшие операции и обработку проводят так же, как в примере 1, Полученный катализатор содержит, мас. ф: Alz03 34,0 SiOz 25,0 NIO 15,0 MgO 9,0 020 8,5 К20 8,5 В результате хроматографического анализа получен состав продуктов реакции, : Н2 34,8 N2 2,1 CO 49,4 СН4 4,5 С02 9,2 Пример 6, Отвешивают NI(NOah 6Н20 13,0 г A I 203 11,12 г SIO2 6,53 г MgO 2.92 r 02СОЗ 5,51 г К2 СОЗ 2,45 г Дальнейшие операции и обработку проводят так же, как в примере 1. Полученный катализатор содержит, мас.7: AlzO 40,0 Я!02 23,5 NIO 12,0 Mg0 10,5 LI20 8,0 К20 6,0 После хроматографического анализа конвертированного газа получен состав продуктов реакции, ; Нг 37,5 Nz 2,0 CO 56,4 СН4 1,8 С02 2,4 Пример 7, Отвешивают М (КОЗ)2 6Н20 15,1 r AI2Oa 9,73 г Si0z 8,34 r MgO 2,36 г Llz0 3,45 г К20 3,07 г Дальнейшие операции и обработку проводят так же, как и в примере 1, Полученный катализатор содержит, мас. : А(20З 35,0 5 Й02 30,0 NIO 14,0 MgO 8.5 020 5.0 К20 7,5 После хроматографического анализа конвертированного газа получен состав продуктов реакции, : Hz 33,3 Nz 2,2 СО 47,4 СН4 6.5 СО2 10,6 Формула изобретения Катализатор для углекислотной конвер35 сии факельных газов, содержащей оксиды никеля, калия, кремния, магния, алюминия и оксид металла-промотора, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью повышения каталитической активности и устойчивости к зауглерожи40 ванию, катализатор в качестве оксида металла-промотора содержит оксид лития при следующем содержании компонентов, мас. : 10,0-15,0 17,0-32,0 6,0-10,5 4,0-8,0 5,0 — 8,5 Остальное Оксид никеля Диоксид кремния Оксид магния Оксид лития Оксид калия Оксид алюминия 50 Испытания заявляемого катализатора КУФ показали, что, по сравнению с известными катализаторами, заявленный катализатор проявляет высокую каталитическую активность и устойчивость к зауглероживанию. При температуре 800 С и обьемной 25 скорости I 650 ч при соотношении углекис-1 лого газа к факельному газу 2:1 содержание метана на выходе составляет не более 8,4 . Сравнение активности катализаторов при объемной скорости 1650 ч при темпе-1 30 ратуре 800 С время испытания 10 ч дано в таблице. 1824232 Составитель M.Áåð÷åíêî Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла Редактор Заказ 2206 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР а Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101