Способ восстановления катализатора для синтеза метанола

295577

О П С Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ боюа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 19.V1.1969 (№ 1340162/23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 12.11.1971. Бюллетень № 8

Дата опубли <ования описания 9.К.1971

МПК В 01j 11/02

Комитет по делам изобретений и открытий ари Совете Министров

СССР

УДК 66.097.3 (088.8) Авторы изобретения Д. В. Гернет, A. А. Муренкова, П. П. Бондаренко, М. П. Шмигировская и Н. Н. Литовченко

Заявитель

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ

СИНТЕЗА МЕТАНОЛА

Изобретение относится к способу восстановления катализатора для синтеза метанола.

Известен способ восстановления цинкохромового катализатора для синтеза метанола при температуре 190 †2 С и давлении 100—

150 атм газом-восстановителем в среде инертного газа при повышении концентрации восст11навлива lощего 1геHTcl с 5 до 75 — 100%.

Недостатком этого способа является: сложность поддержания нужного температурного режима. Регулирование осуществляют взаимосвязанным изменением двух параметров процесса: концентрации водорода в циркуляционном газе (с 5 до 75%) и температуры газа, поступающего на катализатор, при одновременном контроле за скоростью реакции по количеству выделяющейся реакционной воды и за разностью температур в слое катализатора (не более 5 С). Этот температурный режим приводит к большой длительности процесса восстановления (около 150 час).

Кроме того, способ основывается на громоздкой установке и значительных энергетических затратах, обусловленных необходимостью циркуляции большого количества газа (газ-восстановитель и инертный газ). Возникают трудности подбора циркуляционной машины из-за изменяющихся условий работы (десятикратное изменение удельного веса газа в течение цикла). Кроме того, необходимость осушки газа от реакционной воды для обеспечения качества катализатора.

С целью устранения этих недостатков предложен способ восстановления катализатора для синтеза метанола, например цинкохромового, цинкохроммедного и медьцинка.пюминиевого, при 170 — 230 С ll атмосферном или повышенном давлении восстанавливающим агентом, в качестве которого используют пары ме10 танола. Продолжительность восстановления

8 — 36 час.

Исследования восстановленных катализаторов показали, что они имеют развитую удельную поверхность (свыше 100 лт - /г) и актив15 ность их полностью совпадает с активностью катализаторов, восстановленных по известному способу. Рентгеноструктурный анализ и исследования пористой структуры не обнаружили признаков спекания в катализаторе.

20 Использование для восстановления катализаторов паров метанола существенно уменьшает опасность перегрева, так как тепло реакции восстановления уменьшается на величину тепла образования метанола и теплоемкость па25 ров метанола в 1,5 раза выше теплоемкости газа-восстановителя в известном способе, что облегчает теплоотвод от восстанавливаемого катализатора. Уменьшение опасности перегрева упрощает проведение процесса в части тем30 пературного режима, так как восстановление

Температура восстановления, С

Показатели

180

190

200

210

220

Продолжительность восстановления, час

Степень восстановления, 36,45

97,0

166,5

13,0

99,5

23,0

99,0

19,0

99,60

139

8,5

150,8

Удельная поверхность, лг2/г

Предмет изобретения

Составитель Т. Комова

Редактор Л. Г. Герасимова Техред Н. И. Наумова Корректор Н. Л. Бронсказ

Заказ 791/4 Изд. № 363 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совеге Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапу,.ова, 2 можно вести в значительно более широком интервале температур в слое (40 вместо 5 С), позволяет использовать меньшие объемы циркулирующего газа, меньшие объемные скорости и проводить восстановление за более короткое время. Меньшие объемы циркулирующего газа и постоянный его состав снижают энергетические затраты. Использование паров метанола позволяет осуществить способ без применения машины для циркуляции. Отпадает необходимссть в осушке газа, так как реакционная вода остается в испарителе для метанола. Облегчается автоматизация процесса.

Способ может быть применен для катализаторов, реакция восстановления которых проПример 2. 150 смз таблеток (размер

5Х 5лм) низкотемпературного цинкохроммедного катализатора восстанавливают в колонке нагретыми до 150 С парами метанола, которые пропускают с объемной скоростью

1700 час †.

Температуру по всему слою катализатора поддерживают равной 150 С.

В этих условиях катализатор полностью восстанавливается за 20 час. Удельная поверхность восстановленного катализатора

150 л1г/г.

Восстановление осуществляется в интервале температур 120 — 170 С. При этом получа|от катализаторы с удельной поверхностью выше

100 и - /г и высокой активностью. ходит в области внутренней диффузии и при восстановлении которых выделяется значительное количество тепла, которое может привести к спеканию активной поверхности.

5 Пример 1. 100 слгз таблеток (размер

9Х9 ям) промышленного цинкхромового «атализатора синтеза метанола загружают в восстановительную колонку, в которую подают с объемной скоростью 1700 час — нагре10 тые до 200 С пары метанола. Температуру по всему слою катализатора поддерживают около 200 С. В этих условиях катализатор полностью восстанавливается за 19 час.

Такие же опыты проведены при других зна15 чениях температуры (в интервале 170 — 220 С), результаты их приведены в таблице.

Аналогичные результаты получены и ри восстановлении медьцинкалюминиевого катализатора, 20

Способ восстановления катализатора для

25 синтеза метанола, например цинкхромового, ци и медьцинкалюминиевого, при повышенной температуре восстанавливающим агентом, отлачающийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве восста30 навливающего агента используют пары метанола.