CS241713B1 - Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity - Google Patents
Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity Download PDFInfo
- Publication number
- CS241713B1 CS241713B1 CS8426A CS2684A CS241713B1 CS 241713 B1 CS241713 B1 CS 241713B1 CS 8426 A CS8426 A CS 8426A CS 2684 A CS2684 A CS 2684A CS 241713 B1 CS241713 B1 CS 241713B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- ferric oxide
- activity
- preparation
- high selectivity
- precipitate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Řeší se otázka přípravy oxidu železitého pro dehydrogenační katalyzátor s vysokou selektivitou a aktivitou. Příprava oxidu železitého se provádí tak, že se roztok uhličitanu amonného sráží roztokem síranu železnatého, vzniklá sraženina po promytí a filtraci rozkládá za mokra při teplotě 350 až 650 °C v prostředí vlastních rozkladných produktů s omezením přítomnosti vzdušného kyslíku.The issue of preparing ferric oxide is addressed for a high dehydrogenation catalyst selectivity and activity. Preparation of iron oxide the carbonate solution is carried out ammonium precipitate with a solution of ferrous sulfate, the precipitate formed after washing and filtration decomposes in the wet at 350 to 650 ° C in the environment of own decomposition products limiting air presence oxygen.
Description
Vynález se týká způsobu přípravy oxidu železitého určeného· pro, výrobu dehydrogenačmího železitého katalyzátoru s vysokou selektivitou a aktivitou. Tento dehydrogenační katalyzátor je vhodný především pro dehydrogenacii alkylaromatických a alkylheterocykfickýeh látek na alkenylaromatické a alkenylheterocyklické a olefinů na diolefiny.The present invention relates to a process for the preparation of ferric oxide for the production of a dehydrogenation ferric catalyst with high selectivity and activity. This dehydrogenation catalyst is particularly suitable for the dehydrogenation of alkylaromatic and alkylheterocyclic compounds to alkenylaromatic and alkenylheterocyclic and olefins to diolefins.
Základní složkou katalyzátorů pro výše uvedené reakce je oxid železitý, který často bývá i jeho nosičem. Je proto logické, že konečná kvalita katalyzátoru závisí do značné míry na kvalitě oxidu železitého.The basic component of the catalysts for the above reactions is ferric oxide, which is often also a carrier. It is therefore logical that the final quality of the catalyst depends largely on the quality of the iron oxide.
Výroba oxidu železitého se většinou provádí srážením ve vodě rozpustných solí železa, například jako je síran, dusičnan, chlorid apod., vodnými roztoky hydroxidů nebo uhličitanů alkalických zemin, například jako je louh sodný nebo diraselný, uhličitan sodný apod., nebo vodným roztokem amoniaku. Sraženina se pak promývá vodou do odstranění aniontů, filtruje, suší a nakonec žíhá na oxid železitý. Zvláště výhodná pro katalytické účeLy je příprava oxidu železitého srážením roztoku uhličitanu amonného roztokem síranu železnatého, jak je mimo jiné popsáno v čs. AO č. 121 604. Obvyklý postup při zpracování sraženin je ten, že se sraženina buď před žíháním suší, nebo se přímo žíhá za přítomnosti vzduchu. V obou případech se získá oxid železitý, který obsahuje jako hlavní podíl atlfát modifikaci oxidu železitého. Alfa modifikace oxidu železitého vzniká také v oxidační atmosféře při rozkladu uhličitanu železnatého, kdy se vytvoří nejprve goethit, který se dále dehydratuje na hematit, tj. na alfa modifikaci oxidu železitého.The production of ferric oxide is generally carried out by precipitation of water-soluble iron salts, such as sulfate, nitrate, chloride and the like, aqueous solutions of alkaline earth hydroxides or carbonates, such as sodium or potassium potassium hydroxide, sodium carbonate and the like, or aqueous ammonia solution. The precipitate is then washed with water until anions are removed, filtered, dried and finally calcined for iron oxide. Particularly preferred for catalytic purposes is the preparation of ferric oxide by precipitation of an ammonium carbonate solution with a solution of ferrous sulfate, as described inter alia in U.S. Pat. AO No. 121 604. A common procedure for treating precipitates is that the precipitate is either dried prior to annealing or is directly annealed in the presence of air. In both cases, ferric oxide is obtained which contains as a major proportion atlfate a modification of ferric oxide. Alpha modification of ferric oxide also occurs in an oxidizing atmosphere during the decomposition of ferrous carbonate, where first goethite is formed, which is further dehydrated to hematite, ie to alpha modification of ferric oxide.
Bylo zjištěno, že aktivitu oxidu železitého, a tím i hotového katalyzátoru, je možno zvýšit, aniž by se tím zhoršila jeho selektivita, jestliže se rozklad sraženiny, obsahující uhličitan železnatý, za účelem získání oxidu železitého provádí způsobem podle vynálezu.It has been found that the activity of ferric oxide and thus of the finished catalyst can be increased without compromising its selectivity when the decomposition of the ferrous carbonate-containing precipitate to obtain ferric oxide is carried out according to the process of the invention.
Podle vynálezu se způsob výroby oxidu železitého určeného pro výrobu dehydrogenačního železitého katalyzátoru s vysokou selektivitou a aktivitou, vhodného pro dehydrogenaci alkylaromatických a alkylheterocyklických látek na alkenylaromatické a alkenylheterocyklické a olefinů na diolefiny, provádí tak, že se roztok uhličitanu amonného sráží roztokem síranu železnatého, vzniklá sraženina dekantuje vodou, filtruje a žíhá na oxid železitý a rozklad sraženiny, obsahující uhličitan železnatý, se provádí při teplotě 350 až 650 °C v prostředí vlastních rozkladných produktů, přičemž množství přítomného vzdušného kyslíku je max. 0,25 až 0,35 molu na 1 mol vznikajícího meziproduktu Fe30á.According to the invention, a process for producing ferric oxide for producing a dehydrogenation ferric catalyst with high selectivity and activity, suitable for dehydrogenating alkylaromatic and alkylheterocyclic compounds to alkenylaromatic and alkenylheterocyclic and olefins to diolefins, is performed by precipitating the ammonium carbonate solution with ferrous sulfate solution. decant with water, filter and calcine for ferric oxide and decompose the precipitate containing ferrous carbonate at a temperature of 350 to 650 ° C in the environment of its own decomposition products, the amount of air oxygen present being max. 0.25 to 0.35 mol per 1 mole of the resulting intermediate Fe30a.
Příklad 1Example 1
V provozní nádrži o objemu 40 m3 byl připraven 25% roztok technického kyselého uhličitanu amonného o teplotě 35 °C, do kterého se za míchání; pozvolna) přiléval 3Q% roztok techmekého síranu· železnatého a teplotě 60 °C'. Srážení se prováděno d® konečného pH 7,4?. Sraženina byla dále promývána parním kondenzátem do vymizení reakce na SO4 ionty, potom filtrována na rotačním vakuovém filtru a za mokra rozkládána na 0xid železitý. Rozklad byli prováděn v rotační peci při výstupní teplotě 350. až 490' °C, měřené platinovým termočlánkem. Celý Eozklad byl vedten tak, aby proběhl převážně v prostředí vlastních reakčních zplodin s omezením vzdušného kys-líku tak„ aby na 1 mol vzniklého meziproduktu Fe3O4; přidalo 0,25 molu kyslíku. Za tím účelem tryta per vyhřívána topným plynem, doi kterého nebyl v hořáku přiváděn vzduch. Rovněž všechny otvory, kterými hy mohl být pčisávám vzduch, byly zavřeny a ventilátor na odtah spalin byl seřízen na co nejmenší výkon, aby nasávání vzduchu do pece bylo omezeno na co nejmenší míru. Rozklad sraženiny, obsahující uhličitan železnatý, probíhal za vzniku meziproduktu FesO-iy jehož' oxidace, na gama modifikaci (oxidu žeLezítého byla dokončena v převážné míře až při výstupu horkého oxidu z pece do sudů. Podle mikrostrukturální rentgenové analýzy byl obsah gama modifikace Fe3O4 61 % hmotnostních, zbytek tvořila převážně alfa modlfikaceFe4O3. Z takto připraveného oxidu železitého byl připraven katalyzátor o konečném; složení 78,5 % hmotnostních; K2O',, 2. % hmotnostní CrzCb, 2 °/o hmotnostní V4O5, 2 % hmotnostní TiOa a 0,5 % hmotnostních MoO3 který byl zkoušen v laboratorním ízotermním reaktoru na dehydrogenaci etylbenzenu na styren. Reaktor je- z nerezové oceli o> průměru 25/22 milimetrů a délce' 1 200- mm. Je vkládán do dvou bloků z alumíniové b-ronzt, každý’ o průměru 200 mm a délce 500'- míro.. Bltotey Jsou vytápěny odporovým topným drátem s; automatickou regulací- teploty. D'o> retorty fe-yto umístěno- 50’ ml1 katalyzátoru* o· průměru 3 milimetrů a· dělt e 5 mru, ro® který' bylo přiváděno· 25 mf/h- etyffienzenro á Sů- mí/h wwáty. Po průchodu reakční zónou byly plyray ochlazeny v chladiči a zkondenzované uhlovodíky odděleny od vody. Podle chromatografické analýzy těchto uhlovodíků a odcházejícího nezkondenzovaného plynu a z jejich množství byla počítána konverze na styren a selektivita. Testování bylo prováděno nepřetržitě po dobu 100 hodin, přičemž prvních 50 hodin nebylo bráno do bilance. Reakční teplota byla zvolena tak, aby konverze na styren byla konstantní 40 °/o, případně 50 % hmotnostních. Přesnost měření je u teploty + 1,5 °C, u selektivity 4;0,l % mol. Rovněž ani při zkouškách reprodukovatelnosti nebyly uvedené tolerance překročeny. Výsledky zkoušení jsou uvedeny v tabulce.In a 40 m 3 process tank, a 25% solution of technical ammonium carbonate at a temperature of 35 ° C was prepared into which it was stirred; slowly, a 30% solution of ferrous sulfate was added at a temperature of 60 ° C. The precipitation was carried out at a final pH of 7.4. The precipitate was further washed with steam condensate until the reaction to SO4 ions disappeared, then filtered on a rotary vacuum filter and decomposed wetly into ferric 0xid. The decomposition was carried out in a rotary kiln at an outlet temperature of 350 to 490 ° C as measured by a platinum thermocouple. The whole of the degradation was conducted so that it took place mainly in the environment of the actual reaction fumes with the restriction of air oxygen so that “per 1 mol of the resulting intermediate Fe3O4; added 0.25 mol of oxygen. For this purpose, the nozzle of the tongues is heated by fuel gas to which no air has been supplied in the burner. Also, all openings through which air could be sucked in were closed and the flue gas ventilator was adjusted to the lowest output to minimize air intake into the furnace. The decomposition of the precipitate containing ferrous carbonate proceeded to produce the intermediate FesO-iy whose oxidation to the gamma modification (iron oxide was largely completed at the exit of the hot oxide from the furnace to the barrels. According to the microstructural X-ray analysis From the ferric oxide thus prepared, a catalyst having a final composition of 78.5% by weight of K2O2 was prepared, 2.% by weight of Cr2Cb, 2% by weight of V4O5, 2% by weight of TiO2, and 0.1% by weight of Fe2O3. 5% by weight of MoO3, which was tested in a laboratory isothermal reactor for the dehydrogenation of ethylbenzene to styrene, the stainless steel reactor having a diameter of 25/22 millimeters and a length of 1200 mm, inserted into two blocks of aluminum b-ronzt, each Bltotey They are heated by a resistance heating wire with automatic temperature control. about umístěno- 50 '1 ml of catalyst * · a diameter of 3 mm and 5 · Delta E MRU ro® which' was fed · 25 mf / s h- etyffienzenro SU- mi / hr wwáty. After passing through the reaction zone, the plyray was cooled in a condenser and the condensed hydrocarbons separated from water. According to the chromatographic analysis of these hydrocarbons and of the off-condensing gas and their amount, the conversion to styrene and selectivity were calculated. Testing was performed continuously for 100 hours, with the first 50 hours not being taken into account. The reaction temperature was chosen such that the conversion to styrene was constant at 40% / 50% by weight. The measurement accuracy is + 1.5 ° C for the selectivity of 4.1 mol%. Also in the reproducibility tests, these tolerances were not exceeded. The test results are shown in the table.
Příklad 2Example 2
Obdobným způsobem jako v příkladu 1 byl připraven oxid železitý, pouze s tím rozdílem, že rozklad sraženiny byl prováděn v rotační peci při výstupní teplotě 460 až 500 stupňů Celsia. Takto připravený oxid železitý obsahoval podle mikrostrukturální rentgenové analýzy 72 % hmotnostních gama modifikace Fe2O3. Z takto připraveného oxidu železitého byl připraven katalyzátor o stejném složení jako v příkladu 1 a také zkoušen stejným způsobem. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce.In a similar manner to Example 1, ferric oxide was prepared except that the decomposition of the precipitate was carried out in a rotary kiln at an outlet temperature of 460-500 degrees Celsius. The iron oxide thus prepared contained 72% by weight of the Fe 2 O 3 gamma modification according to microstructural X-ray analysis. From the iron oxide thus prepared, a catalyst having the same composition as in Example 1 was prepared and also tested in the same manner. The test results are shown in the table.
Příklad 3Example 3
Obdobným způsobem jako v příkladu 1 byl připraven oxid železitý, pouze s tím rozdílem, že rozklad sraženiny byl prováděn v rotační peci při výstupní teplotě 550 až 590 stupňů Celsia. Celý rozklad byl veden tak, aby proběhl převážně v prostředí vlastních reakčních zplodin s omezením vzdušného kyslíku tak, že na 1 mol vzniklého meziproduktu Fe3O4 připadalo 0,35 molu kyslíku. Takto připravený oxid železitý obsahoval podle mikrostrukturální rentgenové analýzy 81 % hmotnostních gama modifikace FezCb. Z takto připraveného oxidu železitého byl připraven katalyzátor o stejném složení jako v příkladu 1 a také zkoušen stejným způsobem. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce.In a similar manner to Example 1, ferric oxide was prepared except that the decomposition of the precipitate was carried out in a rotary kiln at an outlet temperature of 550 to 590 degrees Celsius. The whole decomposition was carried out in such a way that it took place mainly in the environment of the reaction gases with the restriction of air oxygen, so that per 1 mol of the resulting intermediate Fe3O4 accounted for 0.35 moles of oxygen. The iron oxide thus prepared contained 81% by weight of the FezCb gamma modification according to microstructural X-ray analysis. From the iron oxide thus prepared, a catalyst having the same composition as in Example 1 was prepared and also tested in the same manner. The test results are shown in the table.
Příklad 4Example 4
Obdobným způsobem jako v příkladu 3 byl připraven oxid železitý, pouze s tím rozdílem, že rozklad sraženiny byl prováděn v rotační peci při výštupní teplotě 610 až 650 stupňů Celsia. Takto připravený oxid železitý obsahoval podle mikrostrukturální rentgenové analýzy 70 % hmotnostních gama modifikace Fe2,O3 Z takto připraveného oxidu železitého byl připraven katalyzátor o stejném složení jako v příkladu 1 a také zkoušen stejným způsobem. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce.In a similar manner to Example 3, ferric oxide was prepared except that the decomposition of the precipitate was carried out in a rotary kiln at an exit temperature of 610 to 650 degrees Celsius. According to the microstructural X-ray analysis, the iron oxide thus prepared contained 70% by weight of the gamma modification Fe2, O3. The test results are shown in the table.
Příklad 5Example 5
Pro porovnání byl obdobným způsobem připraven katalyzátor o složení jako v příkladu 1, až na oxid železitý, který byl připraven dosud používaným způsobem. Až po přípravu sraženiny byl tento způsob stejný jako v příkladu 1. Rozklad sraženiny byl veden v rotační peci při teplotě 550 až 650 °C v silně oxidační atmosféře, kdy do hořáků byl společně s topným plynem přiváděn nadbytek vzduchu a dále, v zadní části pece před výsypem byl zcela otevřen průzor, kterým byl prisáván vzduch. Ventilátor na odtah spalin byl seřízen na plný výkon, a umožňoval tak přisávání vzduchu. Takto získaný oxid železitý obsahoval více jak 80 % hmotnostních alfa modifikace Fe2O3 a méně než 20 % hmotnostních gama modifikace Fe2O3. Katalyzátor připravený z tohoto kysličníku byl zkoušen stejným způsobem jako v příkladu 1. Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce.For comparison, a catalyst of the composition of Example 1 was prepared in a similar manner except for the iron oxide prepared by the method used hitherto. Only after the preparation of the precipitate, the process was the same as in Example 1. The decomposition of the precipitate was carried out in a rotary kiln at a temperature of 550 to 650 ° C in a strongly oxidizing atmosphere, with excess air supplied to the burners together with fuel gas. before the dump, the sight glass was fully opened and the air was sucked in. The exhaust fan was set to full power to allow air to be drawn in. The iron oxide thus obtained contained more than 80% by weight of the alpha modification Fe2O3 and less than 20% by weight of the gamma modification Fe2O3. The catalyst prepared from this oxide was tested in the same manner as in Example 1. The test results are shown in the table.
TabulkaTable
33
Příklad č.Example #
55
Konverze na styrenConversion to styrene
PŘEDMĚTSUBJECT
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS8426A CS241713B1 (en) | 1984-01-02 | 1984-01-02 | Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS8426A CS241713B1 (en) | 1984-01-02 | 1984-01-02 | Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS2684A1 CS2684A1 (en) | 1985-08-15 |
CS241713B1 true CS241713B1 (en) | 1986-04-17 |
Family
ID=5331719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS8426A CS241713B1 (en) | 1984-01-02 | 1984-01-02 | Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS241713B1 (en) |
-
1984
- 1984-01-02 CS CS8426A patent/CS241713B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS2684A1 (en) | 1985-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4010238A (en) | Proces for selective removal of nitrogen oxides from waste gases | |
KR950002219B1 (en) | Process for producing composite oxide catalysts | |
Barham | Schwertmannite: A unique mineral, contains a replaceable ligand, transforms to jarosites, hematites, and/or basic iron sulfate | |
CS273633B2 (en) | Method of catalysts production on base of complex oxide | |
CS241713B1 (en) | Preparation method of ferric oxide for dehydrogenate iron catalyst with high selectivity and activity | |
US5688739A (en) | Ammoxidation catalysts containing germanium to produce high yields of acrylonitrile | |
US2968636A (en) | Method of producing an iron oxidechromium oxide complex | |
US4036785A (en) | Catalyst for reduction of nitrogen oxides in presence of ammonia | |
US4314982A (en) | Catalytic decomposition of H2 SO4 | |
SU833525A1 (en) | Method of producing cerium dioxide | |
US2601538A (en) | Catalytic isomerization of propylene oxide to propionaldehyde, catalyst therefor, and synthesis of catalyst | |
US2677649A (en) | Process and catalysts for petroleum conversions | |
US3935126A (en) | Catalyst and method of oxydehydrogenation of alkyl aromatic compounds | |
US6660242B2 (en) | Alkaline earth metal ferrite and ferric oxide admixture | |
CN114618463B (en) | Composite catalyst and preparation method and application thereof | |
JPS6252129A (en) | Production of fine metal oxide particle | |
CN86107137B (en) | Iron-oxide pigment and its preparation method | |
JPS6353133B2 (en) | ||
RU2738182C2 (en) | Method of producing magnesium aluminate | |
SU1735217A1 (en) | Method for heat treatment of white portland cement clinker | |
US20030124052A1 (en) | Production of alkaline earth metal ferrites | |
SU740276A1 (en) | Method of preparing vanadium-molybdenum catalyst for acrolein oxidation | |
Rubinshtein et al. | The reduction of CeO 2 in the ketonization of ch 3 cooh | |
Llanos R | Pressure leaching of cassiterite and hydrogen reduction of tin from stannous-ammonium sulfate solutions | |
SU538993A1 (en) | Method of producing modified chromium oxide magnetic powder |