CH442244A - Procédé de préparation de pastilles de catalyseur - Google Patents

Procédé de préparation de pastilles de catalyseur

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CH442244A
CH442244A CH670964A CH670964A CH442244A CH 442244 A CH442244 A CH 442244A CH 670964 A CH670964 A CH 670964A CH 670964 A CH670964 A CH 670964A CH 442244 A CH442244 A CH 442244A
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catalyst
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James Jr Isacks Albert
Reuben Lugg Robert
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Monsanto Co
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Description


  



  Procédé de préparation de pastilles de catalyseur
 La présente invention concerne un procédé pour la préparation de pastilles de catalyseur contenant un ou plusieurs métaux sous forme d'oxyde ou de mélanges d'oxydes.



   Le besoin (industriel toujours croissant de produits chimiques synthétiques rend nécessaire la poursuite et le développement des recherches concernant des procédés perfectionnés pour préparer des   matières inorgani-    ques et organiques d'une grande pureté ; et ce besoin concernant des procédés industriels à haut rendement utilisables sur une grande échelle entraîne un besoin continuel de production de produits chimiques par des réactions activées catalytiquement. Une matière organique importante pour laquelle existe un tel besoin est le produit chimique intermédiaire   hexaméthylènediamine    qu'on peut appliquer, parmi d'autres applications, à la production industrielle de polymères synthétiques tels que des polyamides, des polyesters-amides et des   matiè-    res du mme genre.

   La production industrielle de   l'hexaméthylènedlamilne peut tre réalisée    d'une façon générale par l'hydrogénation de   l'adiponitrile    en présence d'un catalyseur d'oxyde métallique en pastilles et la production sur une grande échelle de   l'hexamé-      thylènediamine    nécessite la production industrielle sur une grande échelle du catalyseur d'oxyde métallique en pastilles.



   La préparation industrielle de catalyseurs d'oxyde métallique en pastilles utilisables pour les hydrogénations, y compris l'hydrogénation de   l'adiponitrile    en hexaméthylènedi, amine, est bien connue des hommes de   l'art    et consiste à dissoudre le métal catalytique choisi dans l'acide nitrique pour former une solution de nitrate métallique ; à précipiter le métal de la solution de nitrate sous la forme de carbonate métallique basique ;

   à filtrer et à laver à l'eau le carbonate métallique basique précipité pour éliminer tous les sels solubles   éven-    tuellement présents, à chauffer ou à calciner le   précipi-    té de carbonate métallique basique filtré et lavé à une température de   4000C    environ pour former un mélange d'oxydes métalliques ; à malaxer le mélange d'oxydes métalliques avec de l'eau pour obtenir une pâte dense ; à sécher la pâte ; à pulvériser ou granuler la pâte sèche pour former une poudre qui passe en totalité à travers un tamis de 1,5mm d'ouverture de mailles (tamis de norme U.

   S.   10) ; à ajouter    et à mélanger soigneusement de 1 à   5 0/o    en poids d'un lubrifiant ou d'un adjuvant de frittage à la poudre préparée ; à pastiller le mélange de poudre et de lubrifiant ou d'adjuvant de frittage par des moyens convenables pour former des pastilles de forme et de dimension désirées ; et à fritter les pastilles résultantes en présence d'une atmosphère contenant de l'oxygène à une température comprise entre   5000C et      1100oC    pendant une période de 2 à 4 heures.

   Il est   évi-    dent d'après ce qui précède que les procédés actuels pour la préparation du catalyseur à l'oxyde métallique en pastilles comprennent de nombreuses opérations de traitement et de nombreuses manipulations des matières catalytiques, ce qui les rend dispendieux et coûteux et entraîne nécessairement des pertes gnantes de matières catalytiques.



   On a découvert un procédé simplifié pour la   prépa-    ration de pastilles de catalyseur contenant un ou plusieurs métaux sous forme d'oxyde ou d'oxydes, omettant les opérations de malaxage de l'oxyde ou du mélange d'oxydes métalliques avec de l'eau, de séchage de la pâte ainsi obtenue et de pulvérisation ou granulation de la pâte sèche.

   Le procédé selon l'invention, dans lequel on dissout au moins un métal catalyseur dans un acide pour former une solution d'un sel métallique   solu-    ble, on précipite un carbonate métallique basique dans la solution du sel métallique soluble, on sépare le carbonate métallique basique précipité du liquide surna geant, on lave le carbonate   métallique basique précipité    recueilli pour en   élimijier    les sels solubles, on chauffe le   précipité lavé à    une température comprise entre   300  C    et   500  C    pendant une durée suffisante pour former une mat ère consistant en au moins un oxyde dudit métal ou   desd'ts métaux,

      on produit des pastlles à partir d'un mélange de   lad-te matière    et de 1    /o    à 5    /0    en poids d'un lubrifiant et adjuvant de frittage et on chauffe les pastilles résultantes dans une atmosphère   contenant de l'oxygène à une température    comprise entre   SOOoC    et   13000C    pendant une durée de 1 à 10 heures de façon à obtenir des pastilles frittées de catalyseur d'oxyde métallique ayant une masse spécifique comprse entre 1,75 et   3, 25 g'cm3,    est caractérisé en ce que l'on produit les pastilles en brovant directement un mélange de ladite matière et dudit lubrifiant et adjuvant de frittage,

   de man ère à former une masse   sensi-    blement homogène ayant une masse spécifique d'au moins 1   g/cm3,    et en pastillant ladite masse homogène.



   Le métal ou les métaux qui peuvent tre utilisés pour préparer des pastilles de catalyseur métallique par le procédé de la présente invention afin de provoquer ou d'activer les réactions d'hydrogénation, y compris l'hydrogénation   de l'adiponitrile,    peuvent comprendre les   métaux hvdrogénants    du groupe 8 et sous-groupe B des grouses 1 et 2 de la table périodique des éléments, isolément ou en mélanges ou combinés à un oxyde d'f  fic'iement réductible    d'un métal du groupe 6, le cobalt et le   nickel étant'industriellement préférés    comme   mé-    taux à   ut. l ! ser    pour la   préDaration    de catalyseurs en vue de l'hydrogénation de   l'adiponitrile.   



   Dans un exemple préféré de la préparation de pastilles d'oxyde métallique frittées pour l'hydrogénation catalytique de l'adiponitrile en   hexaméthylèned'amine,    le cobalt dans un état de pureté d'au moins 97,0  /o est préféré comme métal à utiliser dans le procédé de   l'in-    vention.



   Tout acide convenable peut tre utilisé pour dissoudre le métal catalyseur choisi ou la combinaison des   mé-    taux catalyseurs choisis, pourvu que l'acide forme un sel soluble avec le métal ou les métaux catalytiques et qu'il n'introduise pas d'éléments ou de   combina, !, sons    d'éléments ayant un effet affaiblissant sur la capacité d'hydrogénation du catalyseur préparé.

   Il est bien connu des hommes de   l'art    que le soufre et les chlorures, seuls ou en combinaison avec d'autres éléments, ainsi que les oxydes de sodium, potassium, manganèse et autres, auront un effet affaiblissant sur l'activité d'hydro  génation    des catalyseurs d'oxyde métallique ; et par   consé-    quent les acides qui peuvent introduire ces éléments seuls ou en combinaison avec d'autres éléments ne sont pas préférés pour servir à la formation de la solution de sel métallique soluble avec le métal ou les métaux catalytiques chois s.

   Dans un exemple préféré de la préparation de pastilles frittées de catalyseur à l'oxyde de cobalt pour l'hydrogénation de l'ad ponitrile en hexa  méthylènediamines.    une solution aqueuse d'acide nitrique peut tre utilisée pour former la solution de nitrate de cobalt soluble. La concentration de l'acide nitrique dans la solution aqueuse doit tre suffisante pour dissoudre complètement le cobalt métallique, et la quantité de la solution aqueuse   d'acide nitrique nécessaire    pour dissoudre complètement le cobalt métallique dépend de la concentration de la solution aqueuse d'acide nitrique utilisée.



   La préc : pitation du métal catalyseur de la solution du sel soluble sous la forme d'un carbonate métallique basique peut s'effectuer par   l'addition à.    la solution de carbonate   d'ammonium, de bicarbonate d'ammonium,    d'anhydride carbonique et d'ammoniac ou d'autres générateurs de carbonates métalliques. La solution du sel métallique soluble peut tre diluée ou non à   l'aide    d'eau   désiomisée    avant la précipitation et, si l'on désire ajouter des activant de catalyseurs comme le baryum et la   silice,    on peut ajouter ces activants, ou d'autres activant quelconques, à la solution de sel métallique soluble avant la   précipitation    du carbonate métallique basique.

   Dans un exemple préféré, la   précipitation    du carbonate bas que de cobalt à partir d'une solution aqueuse de nitrate de cobalt peut s'effectuer par   l'addi-    tion   d'ammoniac à    la solution en présence d'un excès d'anhydride   carbonjque. On dotit    prendre son durant la précipitation du carbonate basique de cobalt   d'emp-    cher une forte concentration   d'ammon ac l-bre qui peut    résulter d'une perte d'anhydride carbonique, lequel se dissout plus lentement que l'ammoniac dans la solution aqueuse.

   Si ceci se produit, une   digestion    de la bouillie de précipité avec de   1'anhydrde carbon : que supplmen-      taire peut tre nécessaire    pour réduire les cobalt-amines qui peuvent s'tre formées et qui seront cause d'une perte de rendement concomitante.



   La filtration et le lavage à l'eau du carbonate métall que basique précipité peuvent s'effectuer à   l'aide    d'un   dispositif    convenable quelconque de filtration ou lavage sous vide ou sous   pression bien connu    des hommes de   l'art.    Dans un exemple préféré, la   bouillie précipitée    contenant le carbonate basique de cobalt peut tre filtrée à travers un filtre-presse à plaques et cadres sous vide, et le lavage du gâteau de filtration dans la presse doit tre complet pour éviter qu'il ne reste du nitrate d'ammonium formé comme sous-produit qui pourrait se décomposer dans les opérations ultérieures du procédé pour former des oxydes de l'azote toxiques et gnants.

   L'eau en excès, s'il y en a, peut tre éliminée du gâteau de filtration lavé par des moyens convenables quelconques, comme par soufflage d'air, si on le désire.



   Le chauffage ou la calcination du ou des carbonates métalliques basiques filtré et lavé peut s'effectuer en un ou en plusieurs temps. L'humidité peut tre tout d'abord extraite du carbonate basique lavé, et le carbonate métallique basique séché peut tre ensuite chauffé pour tre transformé en oxyde ou en mélange d'oxydes métalliques. Si on le désire, ces opérations peuvent tre combinées suivant le type et la capacité des fours et des appareils de calcination ou autres appareils de chauffage convenables. Dans un exemple préféré, le gâteau de filtration de carbonate basique de cobalt peut tre séché dans un four de séchage de type normal pendant des   pérodes allant jusqu'à    8 heures.

   Ensuite, le carbonate basique de cobalt desséché peut tre placé dans un appareil de calcination d'un type bien connu des hommes de l'art ou dans d'autres dispositifs de chauffage bien connus. conçus pour chauffer la matière à une température comprise entre   3000 C    et   5000 C,    dans une atmosphère contenant de l'oxygène. Dans un exemple préféré, un appareil de calcination peut consister en une chambre fortement calorifugée équipée de conduits convenables pour distribuer uniformément de l'air préchauffé dans toutes les parties de la chambre calorifugée et de moyens convenables pour chauffer l'air et   l'in-      teneur    de la chambre calorifugée à une température d'au   mo ;. ns 6000C.   



   Il est évident que cette   calcination    peut tre conduite de manière telle que l'on puisse obtenir, à volonté, soit un oxyde métallique, soit un mélange d'oxydes d'un ou de plusieurs des métaux pouvant servir comme catalyseur.



   On peut broyer l'oxyde ou le mélange d'oxydes   mé-    talliques avec l'adjuvant de frittage et de lubrification, au moyen d'un broyeur à meule convenable quelconque du type à cuve bien connu des hommes de   l'art    dans lequel la ou les meules du broyeur agissent sur la masse du mélange d'oxydes métalliques et d'adjuvant de frittage   lubrifiant.    En général, les broyeurs à meule du type à cuve comprennent une grosse meule ou des meules roulant sur une piste circulaire dans une cuve, et la cuve peut tourner tandis que la meule ou les meules sont fixes ou tournent dans la mme d rection que la cuve ou dans la   direction opposée.    La vitesse relative à laquelle la cuve et la ou les meules peuvent tourner est variable,

   et la distance ou le jeu entre le fond de la cuve et la ou les meules qui tournent, ainsi que la charge verticale, pour un jeu donné quelconque, appliquée sur le mélange qui est broyé entre la cuve et la ou les meules roulant sur une piste circulaire peuvent varier également. Pour obtenir une densification et une homo  génie-té    correctes d'un mélange d'oxydes métalliques et d'un adjuvant de frittage lubrifiant conformément à la présente'invention, on a trouvé que le jeu entre la cuve et la ou les meules qui roulent sur elle peut tre compris entre 0 et 1,27 cm et que la charge verticale appliquée sur le mélange par la meule qui tourne peut tre comprise entre 0 et 230 kg ou plus.

   La vitesse à laquelle la ou les meules roulent sur la piste circulaire dans la cuve peut varier entre les limites qui conviennent pour le broyeur à meule du type à cuve utilisé, la période nécessaire pour un broyage correct étant directement proportionnelle à la vitesse à laquelle tournent la ou les meules.



   Dans un exemple préféré du broyage d'un mélange d'oxydes de cobalt Il et III et d'un adjuvant de frittage lubrifiant dans un broyeur à meule du type à cuve conformément au procédé de la présente invention, un mélange homogène et une   denaification    correcte du mélange peuvent tre obtenus avec un jeu entre la meule qui roule et la cuve compris entre 0 et 3,2mm, une charge verticale sur la ou les meules comprises entre 0 et 45 kg ou plus, la ou les meules roulant sur une piste circulaire à une vitesse comprise entre 5 et 100 tours par minute par rapport à la cuve.



   Le temps de broyage nécessaire pour une   homogé-      néisation    et une densification correctes du mélange d'oxydes métalliques et d'adjuvant de frittage lubrifiant variera suivant le jeu entre la cuve et la ou les meules qui tournent, la charge verticale appliquée sur les meules, et la vitesse à laquelle les meules roulent sur la piste circulaire dans la cuve.

   En général, pour un broyage économique   efficace, il peut tre préférable    de faire fonctionner le broyeur avec le jeu minimal, les plus fortes charges des meules et les plus grandes vitesses de rotation compatibles avec la conception et la construction du broyeur pour avoir des durées de broyage   rédui-    tes au minimum et pour obtenir des mélanges   homogè-    nes   densif és    des oxydes métalliques et de l'adjuvant de frittage-lubrifiant.



   Dans un exemple préféré, la durée du broyage, pour une homogénéisation et une densification correctes peut tre comprise entre 15 minutes et 2 heures dans un broyeur à meule du type à cuve pour le broyage d'un mélange d'oxyde de cobalt II et III avec une proportion de 2    /0    à   4 0/o    d'un adjuvant de frittage lubrifiant quand un lot de 2,25 à 225 kg du mélange est introduit dans un broyeur à meule du type à cuve avec 2 meules réglées à une distance comprise entre 0 et 3,2 mm, une charge verticale sur chaque meule comprise entre 0 et 225 kg ou plus, les meules roulant sur une piste circula re à une vitesse par rapport à la cuve comprise entre 5 et 100 tours par minute.



   L'adjuvant de frittage et de   lubrification utilisable    peut tre d'une façon générale une matière solide aux températures ambiantes normales et qu fond au-dessous de la température de frittage du catalyseur oxyde   métallique, obligeant    les granules de catalyseur durant le frittage à occuper un espace plus petit que le catalyseur non fritte. L'adjuvant de frittage lubrifiant, pendant le frittage, est   él m !. né à    peu près complètement aux températures de frittage et il ne laisse pratiquement pas de cendres dans le catalyseur oxyde métallique fritté après le frittage.

   Des adjuvants de frittage lubrifiants particulièrement efficaces sont les stéarines animales et végétales et les acides gras de masse moléculaire assez élevée comme les acides contenant plus de 12 atomes de carbone et comprenant les acides   tr décylique, myri, sti-    que,   pentadécylque    et plus particulièrement palmitique et stéarique, ou leurs esters.

   Les esters   utisables    comme adjuvants de frittage lubrifiants peuvent comprendre les esters qui sont solides aux   températures ambian-    tes et   fluides aux températures    au-dessus températures au-dessus res de frittage des catalyseurs à l'oxyde métallique et ils peuvent comprendre les esters des alcools   glvcoliques,    glycériques et polyhydriques   similaires    des acides comme le   tristéarate    de   glycéryle    et le tripalmitate de gly  céryle,    que ce soient des types mono-ou polycarboxylates. On peut aussi utiliser des esters simples comme les esters de méthyle, d'éthyle, de propyle et d'alcools monohydriques supérieurs, mais les résultats ne sont pas aussi remarquables.

   Dans un exemple préféré de préparation d'un catalyseur d'oxyde de cobalt fritté,   l'adju-    vant de frittage lubrifiant peut tre une stéarine végétale vendue sous la marque        Sterotex     ;    et pour la préparation du mélange d'oxydes métalliques et de   l'adju-    vant de frittage   lubriifiant,    la   mat-. ère au'on    choisit d'utiliser comme adjuvant de frittage lubrifiant peut tre ajoutée au mélange d'oxydes de cobalt II et III à raison de 1 à 5  /o, et de préférence 2 à   4"/o    en poids du mélange des oxydes de cobalt.



   Après le broyage du   mélange d'oxvde    ou d'oxydes métalliques et de   l'adiuvant    de frittage lubrifiant, le mélange homogène et densifié peut tre pastillé à l'aide de moyens convenables quelconques pour former des pastilles de la forme et de la configuration qu'on désire.



  Les pastilles   arnsi formees    peuvent tre ensuite frittées dans un four à moufle convenable quelconque bien connu des hommes de   l'art.   



   Dans un exemple préféré, un mélange broyé d'oxydes de cobalt II et III et de 2    /n    à 4    /0    en poids d'un adjuvant de frittage lubrifiant consistant en stéarine végétale peut tre pastillé au moyen d'une   machine à    pastiller rotative pour former des pastilles sensiblement cylindriques ayant un diamètre compris entre   2,    5 mm et   12, 7    mm et une hauteur comprise entre 2,5 mm et 12,7 mm.

   Les pastilles ainsi préparées peuvent tre ensuite frittées à une température comprise entre   7000 C    et   1100DC    dans un four à moufle comprenant un récipient   calor-fugé cyl ! ; ndrique    creux dans lequel se trouvent des réchauffeurs à résistances électriques capables de fournir la chaleur nécessaire pour un frittage correct. Le frittage correct des pastilles de catalyseur à l'oxyde de cobalt décrites ci-dessus peut prendre de 3 à 6 heures dans les conditions décrites ci-dessus.



   Il est bien connu des hommes de   l'art    que quand des mélanges de faible densité d'oxydes métalliques sont mis en pastilles et frittes, il en résulte des pastilles de catalyseur ayant de faibles densités et un haut degré de fragilité. Quand on essaie d'utiliser des pastilles de catalyseur présentant un haut degré de fragilité dans des hydrogénations ou d'autres procédés catalytiques, les pastilles de catalyseur sont broyées ou brisées et la majeure partie des pastilles devient une poudre de catalyseur qui ne permet pas aux matières gazeuses ou   liqui-    des en réaction de passer facilement à travers elle, rendant nécessaire un arrt de l'opération.



   On sait que quand les pastilles de catalyseurs frittées ont une masse spécifique comprise entre 1,75   g/cm3    et 3,25 gXc-m2 ;, elles conservent leur intégrité en utilisation. Pour atteindre cette gamme de masses spécifiques, il est essentiel de broyer le mélange d'oxyde ou d'oxydes métalliques et de l'adjuvant de frittage lubrifiant jusqu'à ce que le mélange atteigne une masse spécifique   d'au    moins 1   g/cm3.   



   L'oxyde ou les mélanges d'oxydes métalliques provenant de l'opération de chauffage ou de   caloination du    ou des carbonates métalliques basiques à une température comprise entre   3000 C    et   5000    C, n'ont en effet qu'une masse spécifique comprise entre 0,50g/cm3 et 0,75 g ! cm.



   Le procédé selon la présente invention, qui consiste à broyer l'oxyde métallique ou le mélange d'oxydes métalliques qui résulte de l'opération de   cala : nation    du carbonate métallique avec un adjuvant de frittage lubrifiant pour obtenir une densification correcte du mélange d'oxydes métalliques est illustré par les exemples suivants d'un mode d'exécution préféré.



   Exemple   1   
 Un mélange d'oxydes de cobalt II et III obtenu comme décrit dans l'exemple III est introduit dans un broyeur à meule du type à cuve (Modèle LF   Ssmpson      Q      M'x-Muller   fabriqué par    la   National Engineering
Company    > ))    pour broyage avec 3   0/o    de        Sterotex)  > , par rapport au poids du mélange d'oxydes de cobalt   (o Sterotex   est    la désignation d'un produit de la          Ca-    p tol City   Products    Company   qui est spécifié comme étant une stéarine végétale qui passe en totalité à travers un tamis de norme   U.    S. 10, sont de 1,5 mm d'ouverture de mailles).

   Le jeu entre la cuve et les meules roulant sur une piste circulaire est de 3,2 mm et la charge verticale effective sur chacune des deux meules dans le broyeur à meule est de 103 kg. Les meules tournent par rapport à la cuve à une vitesse de 44 tours par   r    minute. Le tableau 1 ci-après indique la densification obtenue en broyant un échantillon de 6,8 kg et un échantillon de 13,6 kg d'un mélange d'oxydes de cobalt et de Sterotex.



   TABLEAU 1
 Echantillon 1 Echantillon 2
Mélange d'oxyde de cobalt et de   Sterotex   6,8 kg   13, 6    kg
Masse spécifique initiale 0, 71   g/cm3    0,71   g/cm3   
Masse spécifique après 15 mn de broyage 1,05   g/cm3    1,05   gicm3   
Masse spécifique après 30 mn de broyage 1,20   g/cm3    1,15   g/cm3   
 Comme on peut le voir d'après le tableau 1 ci-dessus, une masse spécifique comprise entre 1,15 et 1,   20g/cm3    est obtenue pour le mélange d'oxydes de cobalt et de
Sterotex en 30 minutes de broyage.

   Cette masse   spécifi-    que du mélange d'oxydes et d'adjuvant de frittage lubrifiant est plus que comparable à celle de   1,      20 g/cm3    qui est obtenue par les procédés connus antérieurement pour la densification de mélanges d'oxydes de cobalt et d'adjuvants de frittage lubrifiants dans lesquels le carbonate de cobalt basique calciné est pétri avec de l'eau pour former une pâte dense ; la pâte résultante est séchée et pulvérisée pour donner une poudre qui passe en totalité à travers un tamis de 1,5mm d'ouverture de mailles ; et la poudre résultante est mélangée à   zoo    de   (Stero-tex  .   



      Exemple 11   
 Un mélange d'oxydes de cobalt II et III obtenu comme décrit dans l'exemple III est introduit dans un broyeur à meule du type à cuve   (aPorto-muller > y fabriqué    par la   National Engineering Company  ) pour broyage avec   3  /o    en poids de     Sterotex  ,    par rapport au mélange d'oxydes de cobalt. Le jeu entre la cuve et les meules roulant sur une piste circulaire est de 3,2 mm et la charge verticale effective sur chacune des meules dans le broyeur à meule est de 113 kg. On   faat    tourner les meules par rapport à la cuve à une vitesse de   44    tours par minute. Le tableau 2 ci-après indique la densification obtenue en broyant un échantillon de 46,7 kg d'un mélange d'oxydes de cobalt et de   Sterotex  .



   TABLEAU 2
Kilogrammes de mélange d'oxydes de cobalt et de        Sterotex        46,7
Masse spécifique initiale 0,5   g/cm3   
Masse spécifique après 30 mn de broyage 0,79   g/cm3   
Masse spécifique après 45 mn de broyage   1,      34 g/cm3   
Masse spécifique après 60 mn de broyage 1,45   g/cm3   
 Comme on peut le voir d'après le tableau 2 cidessus, une masse spécifique de   1,    45 g/cm3 est obtenue pour le mélange d'oxydes de cobalt et de        Sterotex)  >  en 60 minutes de broyage.

   Cette masse spécifique du mélange d'oxydes et d'adjuvant de frittage   et de lubri-    fication est plus que comparable à celle de 1,20g/cms qui est obtenue par les processus connus antérieurement pour la densification de mélanges d'oxyde de cobalt et d'adjuvants de frittage et   de lubrification dans    lesquels le carbonate basique de cobalt calciné est pétri avec de l'eau pour former une pâte dense ; la pâte résultante est desséchée et pulvérisée pour donner une poudre qui passe en totalité à travers un tamis de 1,5 mm d'ouverture de mailles ; et la poudre résultante est   mélangée à 3  /o    de        Sterotex    .   



   Exemple 111
 On prépare un mélange d'oxydes de cobalt II et III en dissolvant du cobalt métallique d'une pureté d'au   moins 97"/o    dans de   l'acide nijtrique à 58 0/o ;    en   préci-      pistant    le carbonate basique de cobalt à partir de la solution de nitrate de cobalt formée en ajoutant de l'ammoniac et de l'anhydride carbonique à la solution de nitrate ; en filtrant le précipité de carbonate basique de cobalt pour le séparer de la solution ; en lavant à l'eau le précipité de carbonate basique de cobalt filtré pour éviter de retenir du nitrate d'ammonium ; et en chauffant le précipité lavé dans un appareil de calcina  tion à 400OC jusqu'à    ce qu'il ne se dégage plus d'anhydride carbonique.

   Des pastilles frittées de ce catalyseur à l'oxyde de cobalt sous la forme de cylindres de 6,35 mm de diamètre et   6,    35 mm de hauteur sont préparées à partir du mélange d'oxydes de cobalt en broyant t le mélange   individuellement    avec   3 0/o    en poids de        Sterotex        dans un broyeur à meule du type à cuve décrit à l'exemple II ; en mettant en pastilles la matière broyée dans une machine à pastiller rotative Stokes ; et en frittant les pastilles préparées à des températures de   6500    C à   8500    C pendant une période de 4 heures.



   Une portion du mélange d'oxydes de cobalt,   prépa-    ré comme ci-dessus, est utilisée pour préparer des pastilles frittées de catalyseur au cobalt de dimensions à peu près identiques, pour comparaison, par le procédé bien connu des hommes de   l'art    dans lequel le mélange pétri est séché à   150 C environ pendant    24 heures ; le mélange pétri desséché est granulé en particules passant toutes à travers un tamis de 1.5mm d'ouverture de mailles, le mélange granulé est mélangé à 3    /0    de        Sterotex        dans un malaxeur convenable pendant au moins 30 m : nutes ;

   le mélange résultant d'oxydes de cobalt et de        Sterotex        est mis en pastilles dans une machine à pastiller rotative Stokes ; et les pastilles préparées sont frittées à 1200 C pendant une période de 4 heures. Les tableaux 3 et 4 ci-après, respectivement, présentent une comparaison des plages des masses spécifiques de ce mélange à la fin de chacune des opérations du procédé de la présente invention et de celles du processus déjà connu.



   TABLEAU 3
 Plages de masses spécifiques aux divers stades du procédé de préparation de pastilles frittées de catalyseur aux oxydes de cobalt II et III comprenant une opération de broyage : 1. Masse spécifique du mélange
 d'oxyde de cobalt après la calci
 nation des oxydes de cobalt 0,50 à 0,72   g/cm3    2. Masse spécifique de la masse
 broyée comprenant le mélange
 d'oxyde de cobalt et   3 0/o    en poids
 d'adjuvant de frittage et de lubri
   f. cation.....    1,05 à 1,5   g/cm3    3.

   Masse spécifique des pastilles pré
 parées à partir du mélange 2
   ci-dessus.............    1,40 à 1,65 g/cm3   4.    Masse spécifique des pastilles frit
   tées    du mélange 2 ci-dessus. 1,90 à 3,00   g/cm3   
 TABLEAU 4 *
 Plages de masses spécifiques aux divers stades du processus de préparation de pastilles frittées de catalyseur au cobalt comprenant un pétrissage avec de l'eau, un séchage, une granulation, un mélange, une mise en pastilles et un frittage :   1.    Masse   spécifique    du mélange
 d'oxydes de cobalt après la calci
 nation du carbonate de cobalt 0,50 à 0,72 g/cm3 2.

   Masse spécifique du mélange
 d'oxydes de cobalt après le   pé-   
 tissage avec l'eau   2, 50 à    3,00 g/cm3   3.    Masse spécifique du mélange de
 2 après le séchage   2, 0 à    2,5   g/cm3      4.    Masse   spécifique    du mélange
 d'oxydes de cobalt de 3 après la
 granulation et le passage à travers
 un tamis de   1,    5 mm d'ouverture
 de mailles 1,20 à   1,      40g/cm3      5.    Masse spécifique du mélange de
 4 ci-dessus avec   3  /o    en poids
 de   Sterotex     1, 20 à 1, 40 g/cmg      5.    Masse spécifique des pastilles for
 mées à partir du mélange 5 1,

  40 à   1,      65 g/cm3    7. Masse spécifique des pastilles de
 6 après le frittage 2,06 à 3,05   g/cm3   
   *    A titre comparatif comme on peut le voir clairement par une comparaison des masses spécifiques indiquées dans les tableaux 3 et 4 ci-dessus, des pastilles frittées de catalyseur au cobalt ayant des masses   spéci-    fiques entre les limites voulues sont obtenues par le procédé de la présente invention dans lequel au moins trois s opérations du processus connu ont été supprimées, c'està-dire les opérations de pétrissage de l'oxyde ou   mélan-      ge    d'oxydes métalliques, de séchage de cette masse et sa granulation avec ou sans tamisage.



   L'activité des pastilles frittées de catalyseur au cobalt ayant les masses spécifiques indiquées dans le tableau 3 ci-dessus est égale ou supérieure à l'activité des pastilles avant les masses spécifiques indiquées dans le tableau 4, quand on les utilise pour l'hydrogénation de l'adiponitrile en hexaméthylèned amine dans des con  ditions opératoires sensiblement identiques.    On ne constate non plus aucune différence de fragilité entre les pastilles de catalyseur frittées préparées par le procédé de la présente invention et celles préparées par le processus bien connu des hommes de   l'art.   



   Les avantages de cette suppression d'opérations sont évidents. La présente invention permet une réduction notable de l'équipement et de la place, ainsi que de la main-d'oeuvre et des manipulations nécessaires pour arriver aux mmes résultats que précédemment. D'autres avantages associés sont également évidents. Une réduction de l'équipement et des manutentions entraîne nécessairement une réduction des frais d'installation et des frais opératoires, ainsi qu'une réduction des pertes de matières catalytiques. Dans le cas de la préparation de pastilles frittées de catalyseur à l'oxyde de cobalt par le procédé de la présente invention, cette réduction des pertes de cobalt atteint   5 0/o    ou plus.


Claims (1)

  1. REVENDICATION Procédé pour la préparation de pastilles de catalyseurs contenant un ou plusieurs métaux sous forme d'oxyde ou de mélanges d'oxydes, dans lequel on dissout au moins un métal catalyseur dans un acide pour former une solution d'un sel métallque soluble, on pré cip :
    te un carbonate métallique basique dans la solution du sel métallique soluble, on sépare le carbonate métal lique basique précipité du liquide surnageant, on lave le carbonate métallique basique précipité recueilli pour en éliminer les sels solubles, on chauffe le précipité lavé à une température comprise entre 300 C et 500O (: pendant une durée suffisante pour former une matière consistant en au moins un oxyde dudit métal ou desdits métaux, on produit des pastilles à partir d'un mélange de ladite matière et de 1"/o a. 5"/o en poids d'un lubri f :
    ant et adjuvant de frittage et on chauffe les pastilles résultantes dans une atmosphère contenant de l'oxygène à une température comprise entre 500O C et 13000 C pendant une durée de 1 à 10 heures de façon à obtenir des pastilles frittées de catalyseur d'oxyde métallique ayant une masse spécifique comprise entre 1,75 et 3,25 g/cnr, procédé caractérisé en ce que l'on produit les pastilles en broyant directement un mélange de ladite matière et dudit lubrifiant et adjuvant de frittage, de manière à former une masse sensiblement homogène ayant une masse spécifique d'au moins 1 g/cm, et en pastillant ladite masse homogène.
    SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revend cation, caractérisé en ce que le métal catalyseur est le cobalt.
    2. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le lubrifiant et adjuvant de frittage est au moins une matière choisie parmi les stéarines animales et végétales, les acides gras contenant plus de 12 atomes de carbone et les esters d'acides gras contenant plus de 12 atomes de carbone.
    3. Procédé selon la revendication,caractérisé en ce qu'on broie ledit mélange dans un broyeur à meule du type à cuve comprenant une cuve et au moins une meule roulant sur une piste circulaire par rapport à la cuve, avec un jeu entre la cuve et la meule qui roule compris entre 0 et 12mm et une charge verticale sur la meule comprise entre 0 et 227 kg.
    4. Procédé selon la sous-revendication 3, caractéri- sé en ce que le broyeur présente un jeu non supérieur à 12 mm entre la cuve et la meule.
    5. Procédé selon la sous-revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la meule du broyeur est soumise à une charge verticale non supérieure à 227 kg.
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