EA011759B1 - Носитель катализатора - Google Patents

Носитель катализатора Download PDF

Info

Publication number
EA011759B1
EA011759B1 EA200702343A EA200702343A EA011759B1 EA 011759 B1 EA011759 B1 EA 011759B1 EA 200702343 A EA200702343 A EA 200702343A EA 200702343 A EA200702343 A EA 200702343A EA 011759 B1 EA011759 B1 EA 011759B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
catalytic element
longitudinal axis
element according
catalytic
additional channels
Prior art date
Application number
EA200702343A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200702343A1 (ru
Inventor
Норберт Рингер
Герхард Зелиг
Ханс-Йоахим Мюллер
Original Assignee
Зюд-Хеми Аг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зюд-Хеми Аг filed Critical Зюд-Хеми Аг
Publication of EA200702343A1 publication Critical patent/EA200702343A1/ru
Publication of EA011759B1 publication Critical patent/EA011759B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/40—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts characterised by the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302—Basic shape of the elements
    • B01J2219/30223—Cylinder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30416—Ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30416—Ceramic
    • B01J2219/30425—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30475—Composition or microstructure of the elements comprising catalytically active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/308—Details relating to random packing elements filling or discharging the elements into or from packed columns
    • B01J2219/3081—Orientation of the packing elements within the column or vessel
    • B01J2219/3083—Random or dumped packing elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/308—Details relating to random packing elements filling or discharging the elements into or from packed columns
    • B01J2219/3086—Filling of the packing elements into the column or vessel, e.g. using a tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/31—Size details
    • B01J2219/312—Sizes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30—Details relating to random packing elements
    • B01J2219/318—Manufacturing aspects
    • B01J2219/3188—Extruding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1005—Arrangement or shape of catalyst
    • C01B2203/1011—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements
    • C01B2203/1017—Packed bed of catalytic structures, e.g. particles, packing elements characterised by the form of the structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

Изобретение касается цилиндрического каталитического элемента 1, который имеет углубления на его окружной поверхности 3. Эти углубления выполнены преимущественно как желобки 4 и перемычки 5, которые проходят параллельно продольной оси 2 каталитического элемента 1.

Description

Изобретение относится к носителю катализатора, который может использоваться, например, для преобразования паров углеводородов.
Чтобы получать по возможности более высокую конверсию и по возможности более высокий выход при гетерогенно-каталитических реакциях в газовой фазе, должна предоставляться по возможности большая поверхность соприкосновения между газовой фазой и поверхностью катализатора, так чтобы делался возможным интенсивный обмен между катализатором и газообразными компонентами реакции. Таким образом, для гетерогенно-каталитических реакций были разработаны реакторы, в которых катализатор предоставляется как рыхлая сыпучая масса маленьких капсул катализатора. Насыпка должна быть выполнена при этом так, что, с одной стороны, предоставляется большая поверхность соприкосновения между твердым катализатором и газообразными реактантами, однако, с другой стороны, перепад давления на реакторе не становится слишком большим. Иначе снижается пропускание газа через реактор и, соответственно, требуется сильная компрессия реакционного газа. По возможности более высокая доля внесенного в реактор катализатора должна быть готова для каталитической реакции. Поэтому сыпучая масса катализатора не должна была иметь слишком высокую плотность, так как иначе слишком сильно поднимается доля катализатора, который расположен в участках, лежащих дальше внутри каталитического элемента, и таким образом не используется в реакции для катализа. Каталитические элементы должны иметь по возможности большее отношение поверхности каталитического элемента к его весу. Наконец, каталитические элементы должны иметь достаточно высокую механическую устойчивость, так чтобы они не дробились при механической нагрузке и не распадались в тонкодисперсный порошок или соответственно гранулят, который забивает пути протока в пределах набивки катализатора и ведет к подъему перепада давления. Наконец, каталитические элементы должны еще быть отформованы так, чтобы при заправке реактора они образовывали желаемую загрузку, т. е., например, не перекашивались, образуя пустоты, не заполненные катализатором.
Поэтому наряду с простыми шариками или гранулами был разработан целый ряд каталитических элементов, которые обеспечивают равномерную загрузку и по возможности большую поверхность. Хотя уже существует большое разнообразие форм каталитических элементов, тем не менее, здесь еще есть потребность в усовершенствованиях.
Загруженные катализаторами и соответственно каталитическими элементами реакторы эксплуатируют в большинстве случаев непрерывно в течение длительного периода времени от нескольких месяцев до нескольких лет, так что небольшое увеличение выхода при производстве желаемых соединений дает большую экономическую выгоду и повышает рентабельность установки.
Даже минимальное улучшение устойчивости формованных каталитических элементов в большинстве случаев дает значительное экономическое преимущество, так как может продлеваться срок работы установки и требуется меньшее количество перерывов производственного процесса для замены загрузки катализатора.
В документе ΌΕ 3935073 описан способ каталитического дегидрирования углеводородов, в частности, ароматическими соединениями алкила при повышенной температуре в присутствии водяного пара и формованных частиц металлоксидного катализатора. Формованные частицы имеют конфигурацию, подобную зубчатому колесу с минимум тремя зубцами, причем имеют место следующие соотношения габаритных размеров:
(a) соотношение диаметра окружности вершин зубьев (62) к диаметру окружности впадин (61) составляет примерно от 1,2 до 2,5 к 1;
(b) соотношение ширины впадины на ножке зуба (Ы) к ширине зуба (Ь2) на венце составляет от 0,1 до 0,9 к 1;
(c) ширина впадины на ножке зуба составляет (Ь1) по меньшей мере 0,1 мм.
В документе ΌΕ 3934032 А1 описывается теплопередающий или насадочный элемент с проходящей в продольном направлении областью сердечника, на котором расположены проходящие в продольном направлении выступы с Т-образным поперечным сечением.
В документе ΌΕ 3141942 А1 описаны формованные каталитические элементы, по существу, цилиндрической формы с несколькими продольными углублениями, которые проходят радиально внутрь от поверхности цилиндра и ограничивают лежащие между ними возвышения, максимальная ширина которых более ширины углублений.
В документе ΌΕ 3118835 А1 описана структура катализатора для частичного оксидирования пбутана для производства ангидрида малеиновой кислоты. Катализаторы имеют форму таблетки, в центре которой расположено отверстие или желобок.
В документе ΌΕ 2914079 описаны обменные сыпучие частицы с реактивным материалом, которые подходят, в частности, для обогащения материала, содержащегося в следовых количествах, из больших водных масс. Сыпучие частицы имеют механически стабильный внешний контур и защищенную от механического воздействия соседних частиц, доступную для жидкости реактивную поверхность.
В документе ΌΕ 2719543 А описаны керамические частицы для базирования катализатора, в частности, для преобразования углеводородов. Керамическая частица имеет конфигурацию трубки, во внутренней полости которой расположены перегородки проходящие радиально от продольной оси наружу.
- 1 011759
В документе ΌΕ 2425058 описаны насадочные частицы из керамического материала, которые имеют форму трубчатых участков. Трубчатые участки содержат несколько проходящих параллельно друг другу продольных каналов. При этом несколько продольных каналов могут быть расположены вокруг одного центрального продольного канала.
Поэтому задача изобретения состоит в создании каталитического элемента, позволяющего обеспечить как можно более гомогенную загрузку катализатора, с обеспечением как можно более значительной площади поверхности каталитического элемента.
Эта задача решается посредством каталитического элемента с признаками п.1 формулы изобретения. Выгодные усовершенствования являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно изобретению обеспечивают цилиндрический каталитический элемент, имеющий на его окружной поверхности желобки, проходящие параллельно продольной оси каталитического элемента, а также проходящие между желобками перемычки. Каталитический элемент характеризуется тем, что желобки и проходящие между желобками перемычки имеют форму сегмента круга в их поперечном сечении.
Поверхность каталитического элемента увеличивается за счет предусмотренных на окружной поверхности каталитического элемента желобков и перемычек, так что при том же самом количестве активной массы по сравнению с чисто цилиндрической формой предоставляется также большая контактная поверхность между катализатором и газообразными партнерами реакции. Вследствие этого при постоянной массе катализатора может осуществляться более высокая пропускная способность партнеров реакции через реактор и, как следствие, также повышение выхода за единицу времени. Желобки имеют форму сегмента круга в их поперечном сечении. При этом в качестве поперечного сечения рассматривается разрез перпендикулярно к продольной оси каталитического элемента. Посредством дугообразного выполнения желобков избегают нагрузочных надрезов, которые могут вести к излому каталитического элемента. Между желобками проходят перемычки, поперечное сечение которых имеет форму сегмента круга. Посредством дугообразного выполнения поперечного сечения поверхности перегородки избегают кромок, которые могут ломаться, например, при заправке каталитических элементов в реактор. В каталитическом элементе по изобретению радиус сегмента круга перемычек отличается от радиуса сегмента круга желобков. Поэтому каталитические элементы не могут прилегать друг к другу таким образом, чтобы перемычка одного каталитического элемента вошла в полный контакт с желобком другого каталитического элемента, когда ответные поверхности перемычки и желобка плотно прилегают друг к другу и становятся причиной уменьшения доступной площади поверхности катализатора. Если радиус поперечного сечения перемычек меньше, чем радиус желобков, то перемычки, правда, могут приходить в контакт с желобками, однако, поверхности желобка и перемычки не прилегают друг к другу. В предпочтительном варианте выполнения радиус сегмента круга перемычек больше радиуса сегмента круга желобков. Таким образом, перемычки не могут проникать в желобки и входить с ними в контакт. Радиус сегментов круга желобков выбран предпочтительно между 1 и 5 мм, в частности между 2 и 3 мм. Радиус сегментов круга перемычек составляет преимущественно между 2 и 5 мм, в частности предпочтительно между 3 и 4 мм.
Предпочтительно каталитический элемент имеет центральный канал, который проходит вдоль продольной оси каталитического элемента. Таким образом, поверхность каталитического элемента может увеличиваться дальше и плотность и соответственно вес каталитического элемента дальше снижаться без существенного ущерба стабильности каталитического элемента.
Центральный канал преимущественно имеет круглое поперечное сечение.
Согласно предпочтительному варианту выполнения каталитический элемент содержит дополнительные каналы, которые проходят параллельно продольной оси, но не соосно с ней. За счет этих дополнительных каналов обеспечивают дальнейшее увеличение площади поверхности каталитического элемента и дальнейшее снижение массы активного материала, выгодное для производства каталитического элемента.
Дополнительные каналы имеют преимущественно круглое поперечное сечение.
Количество дополнительных каналов преимущественно более 7, в частности предпочтительно более 8 и особенно предпочтительно равно 9. Количество дополнительных каналов преимущественно выбирается по возможности более высоким, чтобы большей площадью и чтобы поддерживать на как можно более низком уровне перепад давления на слое катализатора. С другой стороны, следует найти компромисс со стабильностью каталитического элемента. Перемычки между дополнительными каналами и соответственно между центральным каналом и дополнительными каналами должны быть еще достаточно широкими, чтобы выдерживать давление на отдельный элемент-носитель катализатора, вызванное тяжестью загрузки.
Продольные оси дополнительных каналов расположены преимущественно по окружности и соответственно на поверхности цилиндра, центр которой и соответственно его ось образована продольной осью каталитического элемента. Носитель катализатора получает вследствие этого, по существу, форму тела вращения, вследствие чего достигают более высокой степени свободы в расположении каталитического элемента в набивке реактора, т.е. повышается гомогенность упаковки каталитических элементов,
- 2 011759 вследствие чего достигают равномерного потока газа через слой реактора. Диаметр окружности, на котором расположены центры и соответственно продольные оси дополнительных каналов, составляет величину преимущественно между 10 и 20 мм, предпочтительно между 12 и 16 мм.
Центр сегмента круга перемычек расположен преимущественно на продольной оси соответствующего дополнительного канала. Вследствие этого перемычка, которая ограничивает дополнительные каналы в направлении внешней стороны каталитического элемента, получает равномерную толщину, и силы, которые действуют на внешнюю сторону каталитического элемента, могут за счет дугообразности перемычки проводиться в каталитический элемент, вследствие чего повышается его стабильность. Дугообразность перемычки становится видимой при взгляде на торец каталитического элемента.
Расположенные в каталитическом элементе дополнительные каналы предпочтительно имеют меньший диаметр, чем центральный канал. Диаметр центрального канала может выбираться относительно большим, чтобы вследствие этого увеличивать поверхность каталитического элемента и уменьшать вызванное отдельным каталитическим элементом падение давления. Диаметр центрального канала выбирается при этом так, чтобы расположенные между центральным каналом и дополнительными каналами перемычки имели достаточную толщину, чтобы гарантировать необходимую стабильность каталитического элемента.
Диаметр центрального канала выбран преимущественно между 4 и 8 мм. Диаметр дополнительных каналов выбран преимущественно между 1,5 и 3 мм. Толщина перемычек, которые ограничивают дополнительные каналы к внешней стороне каталитического элемента, и тех, которые соответственно расположены между дополнительными каналами или между дополнительными каналами и центральным каналом, составляет преимущественно более 1 мм, предпочтительно более 1,5 мм и, в частности, предпочтительно от 1,6 до 4 мм.
Чтобы обеспечить как можно более равномерную загрузку каталитических элементов в реакторе, каталитический элемент по изобретению предпочтительно отформован так, что его протяженность по продольной оси приблизительно соответствует диаметру каталитического элемента перпендикулярно его продольной оси. Предпочтительно соотношение диаметра каталитического элемента к его продольному удлинению составляет от 0,9 до 1,5. Диаметр каталитического элемента составляет преимущественно от 15 до 30 мм, предпочтительно от 18 до 25 мм, и составляет, в частности, предпочтительно около 21 мм. Протяженность каталитического элемента в направлении продольной оси составляет от 15 до 30 мм, предпочтительно от 18 до 25 мм, и составляет, в частности, предпочтительно около 16 мм.
Чтобы обеспечить как можно более длительный срок службы загрузки каталитических элементов, эти элементы должны иметь достаточно высокую прочность. Этого можно достичь, с одной стороны, за счет геометрического построения каталитического элемента и, с другой стороны, за счет прочности материала, из которого произведен каталитический элемент. Преимущественно, каталитический элемент имеет прочность на боковое сжатие более 700 Н. Предел прочности на боковое сжатие может измеряться, в то время как определяется сила, которая требуется, по меньшей мере, чтобы вызывать разрушение каталитического элемента, когда его сжимают между двумя пластинами, причем плоские поверхности этих пластин расположены параллельно продольной оси каталитического элемента.
Каталитический элемент пригоден, в частности, для применения при преобразовании паров углеводородов. При выполнении в качестве катализатора для преобразования паров углеводородов каталитический элемент преимущественно, по существу, представляет собой металлический оксид следующего состава:
ΝΪΟ 10-20 вес.%
СаО 10-20 вес.%
А1гО3 остальное (до 100 вес.%).
Каталитический элемент может содержать незначительные количества загрязняющих примесей. Предпочтительно доля Ыа, а также 8ίΘ2 в каталитическом элементе составляет менее 0,05 вес.%.
Соответствующий изобретению каталитический элемент можно производить обычными способами, например экструдированием. При этом ингредиенты каталитического элемента размалываются в тонкий порошок, который предпочтительно имеет среднюю зернистость Э50 от 5 до 300 мкм, и при необходимости смешивают со смазочным средством, таким как графит или длинноцепьевая жирная кислота, и затем формуют в требуемую конфигурацию, возможно, после добавления воды.
Другим объектом изобретения является применение описанного выше каталитического элемента для преобразования паров углеводородов.
Изобретение ниже поясняется подробнее, со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором показано поперечное сечение одной конструктивной формы каталитического элемента по изобретению.
На чертеже показано поперечное сечение каталитического элемента 1 по изобретению, перпендикулярно продольной оси 2 каталитического элемента. Внешняя окружная поверхность 3 каталитического элемента 1 составлена из последовательности желобков 4 и перемычек 5. Желобки 4 и перемычки 5 при взгляде на поперечное сечение образуют соответственно сегменты круга, причем радиус 6 сегментов круга желобков 4 выбран меньше, чем радиус 7 сегментов круга перемычек 5. При расположенных рядом
- 3 011759 каталитических элементах перемычки 5 одного каталитического элемента 1 поэтому не могут прилегать к поверхности желобков 4 другого каталитического элемента. Вдоль продольной оси 2 каталитического элемента 1 проходит центральный канал 8. Вокруг центрального канала 8 по окружности 9, центр которой совпадает с продольной осью 2 каталитического элемента 1, расположены с регулярным интервалом девять дополнительных каналов 10, которые проходят параллельно центральному каналу 8. Диаметр 11 дополнительных каналов 10 меньше, чем диаметр 12 центрального канала 8. Продольные оси 13 дополнительных каналов 10 совпадают при этом с продольными осями и соответственно центрами сегментов круга соответствующих перемычек 5, так что дополнительные каналы ограничиваются в направлении к внешней стороне каталитического элемента 1 дугообразной перемычкой 14, которая имеет, по существу, постоянную толщину. При этом толщина расположенных между двумя дополнительными каналами 10 перемычек 15 примерно соответствует толщине дугообразных перемычек 14. В показанном на чертеже варианте выполнения толщина перемычек 16, расположенных между центральным каналом 8 и дополнительными каналами 10, больше толщины перемычек 15, расположенных между двумя дополнительными каналами 10. Диаметр 17 каталитического элемента 1 приблизительно соответствует протяженности каталитического элемента вдоль продольной оси 2.
Перечень позиций на чертеже
- каталитический элемент,
- продольная ось,
- окружная поверхность,
- желобок,
- перемычка,
- радиус,
- радиус,
- центральный канал,
- окружность,
- дополнительный канал,
- диаметр,
- диаметр,
- продольная ось,
- перемычка,
- перемычка,
- перемычка,
- диаметр.

Claims (12)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Цилиндрический каталитический элемент, содержащий на его окружной поверхности (3) желобки (4), проходящие параллельно продольной оси (2) каталитического элемента (1), а также проходящие между желобками (4) перемычки (5), отличающийся тем, что желобки (4) и проходящие между желобками (4) перемычки (5) имеют в поперечном сечении форму сегмента круга, причем радиус (7) сегмента круга перемычек (5) выбран более радиуса (6) сегмента круга желобков (4), при этом каталитический элемент (1) имеет центральный канал (8), проходящий вдоль продольной оси (2) каталитического элемента (1), а также дополнительные каналы (10), которые проходят параллельно продольной оси (2) каталитического элемента (1), но не соосно с ней, причем продольные оси (13) дополнительных каналов (10) расположены по окружности (9), центр которой образован продольной осью (2) каталитического элемента (1), а центр сегмента круга перемычек (5) расположен на продольной оси (13) дополнительного канала (10).
  2. 2. Каталитический элемент по п.1, отличающийся тем, что центральный канал (8) имеет круглое поперечное сечение.
  3. 3. Каталитический элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительные каналы (10) имеют круглое поперечное сечение.
  4. 4. Каталитический элемент по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что количество дополнительных каналов (10) составляет более 7, предпочтительно более 8 и особенно предпочтительно равно 9.
  5. 5. Каталитический элемент по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что дополнительные каналы (10) имеют меньший диаметр, чем центральный канал (8).
  6. 6. Каталитический элемент по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что диаметр центрального канала (8) составляет от 4 до 8 мм.
  7. 7. Каталитический элемент по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что диаметр дополнительных каналов (10) составляет от 1,5 до 3 мм.
  8. 8. Каталитический элемент по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что соотношение диаметра (17) каталитического элемента с его продольным удлинением составляет от 0,9 до 1,5.
    - 4 011759
  9. 9. Каталитический элемент по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что он имеет прочность на боковое сжатие более 700 Н.
  10. 10. Каталитический элемент по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что он, по существу, представляет собой металлический оксид следующего состава, вес.%:
    N10 10-20
    СаО 10-20
    А12Оэ Остальное (до 100)
  11. 11. Каталитический элемент по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что доля Ыа, а также δίθ2 в каталитическом элементе (1) составляет менее 0,05 вес.%.
  12. 12. Применение каталитического элемента по п.10 или 11 для преобразования паров углеводородов.
EA200702343A 2005-04-27 2006-04-27 Носитель катализатора EA011759B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005019596A DE102005019596A1 (de) 2005-04-27 2005-04-27 Katalysatorträger
PCT/EP2006/003939 WO2006114320A1 (de) 2005-04-27 2006-04-27 Katalysatorträger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200702343A1 EA200702343A1 (ru) 2008-04-28
EA011759B1 true EA011759B1 (ru) 2009-06-30

Family

ID=36734515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200702343A EA011759B1 (ru) 2005-04-27 2006-04-27 Носитель катализатора

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7799730B2 (ru)
EP (1) EP1874465B1 (ru)
JP (1) JP4843024B2 (ru)
CN (1) CN101227976B (ru)
DE (1) DE102005019596A1 (ru)
DK (1) DK1874465T3 (ru)
EA (1) EA011759B1 (ru)
WO (1) WO2006114320A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753669C1 (ru) * 2020-11-17 2021-08-19 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Катализатор для гетерогенных реакций с пониженным гидравлическим сопротивлением слоя

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7655196B2 (en) * 2005-11-16 2010-02-02 Fuelcell Energy, Inc. Reforming catalyst and method and apparatus for making and loading same
DE102007045106A1 (de) * 2007-09-20 2009-04-02 Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg Basisches feuerfestes Bauteil
DE102007046297B4 (de) 2007-09-27 2016-12-22 Süd-Chemie Ip Gmbh & Co. Kg Neues Katalysatordesign und Herstellungsmethode für Dampfreformierungskatalysatoren
GB0816709D0 (en) * 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneneous catalysts
GB0816703D0 (en) * 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneous catalysts
GB0816705D0 (en) * 2008-09-12 2008-10-22 Johnson Matthey Plc Shaped heterogeneous catalysts
DE102009051462B4 (de) 2009-10-30 2015-02-05 Clariant International Ag Verfahren zur Herstellung eines Kompositmaterials, Kompositmaterial und dessen Verwendung
DE102010052126A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Süd-Chemie AG Katalysatorformkörper für durchströmte Festbettreaktoren
WO2012118747A1 (en) 2011-03-01 2012-09-07 Exxonmobil Research And Engineering Company Pressure-temperature swing adsorption process for the separation of heavy hydrocarbons from natural gas streams
WO2013073069A1 (en) 2011-11-16 2013-05-23 Eatron, Inc. Cage for breeding small animals
CA2860773C (en) 2012-01-13 2020-11-03 Siluria Technologies, Inc. Process for separating hydrocarbon compounds
US9670113B2 (en) 2012-07-09 2017-06-06 Siluria Technologies, Inc. Natural gas processing and systems
US8808426B2 (en) 2012-09-04 2014-08-19 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
CN102921476A (zh) * 2012-10-15 2013-02-13 安徽工程大学 一种甲醇催化剂颗粒
WO2014089479A1 (en) 2012-12-07 2014-06-12 Siluria Technologies, Inc. Integrated processes and systems for conversion of methane to multiple higher hydrocarbon products
WO2015081122A2 (en) 2013-11-27 2015-06-04 Siluria Technologies, Inc. Reactors and systems for oxidative coupling of methane
CN110655437B (zh) 2014-01-08 2022-09-09 鲁玛斯技术有限责任公司 乙烯成液体的系统和方法
US10377682B2 (en) 2014-01-09 2019-08-13 Siluria Technologies, Inc. Reactors and systems for oxidative coupling of methane
CA3148421C (en) 2014-01-09 2024-02-13 Lummus Technology Llc Oxidative coupling of methane implementations for olefin production
US9334204B1 (en) 2015-03-17 2016-05-10 Siluria Technologies, Inc. Efficient oxidative coupling of methane processes and systems
US10793490B2 (en) 2015-03-17 2020-10-06 Lummus Technology Llc Oxidative coupling of methane methods and systems
US20160289143A1 (en) 2015-04-01 2016-10-06 Siluria Technologies, Inc. Advanced oxidative coupling of methane
US9328297B1 (en) 2015-06-16 2016-05-03 Siluria Technologies, Inc. Ethylene-to-liquids systems and methods
CN107847913A (zh) 2015-07-22 2018-03-27 巴斯夫公司 用于乙酸乙烯酯单体产生制备的高几何表面积催化剂
US20170106361A1 (en) * 2015-10-15 2017-04-20 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Catalyst Carrier
WO2017065947A1 (en) 2015-10-16 2017-04-20 Siluria Technologies, Inc. Separation methods and systems for oxidative coupling of methane
EP4071131A1 (en) 2016-04-13 2022-10-12 Lummus Technology LLC Apparatus and method for exchanging heat
WO2018026517A1 (en) 2016-08-04 2018-02-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Increasing scales, capacities, and/or efficiencies in swing adsorption processes with hydrocarbon gas feeds
WO2018118105A1 (en) 2016-12-19 2018-06-28 Siluria Technologies, Inc. Methods and systems for performing chemical separations
HUE064375T2 (hu) 2017-05-23 2024-03-28 Lummus Technology Inc Metán oxidatív csatolási folyamatainak integrálása
AU2018298234B2 (en) 2017-07-07 2022-11-17 Lummus Technology Llc Systems and methods for the oxidative coupling of methane
CN111788002B (zh) * 2018-03-07 2024-02-20 巴斯夫欧洲公司 具有均匀壁厚度的四叶体形式的催化剂成型体
CN111788003A (zh) * 2018-03-07 2020-10-16 巴斯夫欧洲公司 具有中心通道的四叶体形式的催化剂成型体
EP3569308A1 (de) * 2018-05-18 2019-11-20 Basf Se Formkörper in form von multiloben
EP3639923A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-22 Basf Se Process for producing ethylene oxide by gas-phase oxidation of ethylene
EP3639924A1 (en) 2018-10-15 2020-04-22 Basf Se Catalyst for producing ethylene oxide by gas-phase oxidation
EP3659703A1 (en) 2018-11-28 2020-06-03 Basf Se Catalyst for producing ethylene oxide by gas-phase oxidation
US11731097B2 (en) 2018-12-12 2023-08-22 Haldor Topsøe A/S Catalyst particle shape
WO2021038027A1 (en) 2019-08-28 2021-03-04 Basf Se Process for preparing an epoxidation catalyst
WO2022023193A1 (en) 2020-07-29 2022-02-03 Basf Se Solid shaped body and use of the solid shaped body
US20230278021A1 (en) 2020-07-29 2023-09-07 Basf Se Solid shaped body and use of the solid shaped body

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU526381A1 (ru) * 1975-02-17 1976-08-30 Предприятие П/Я Р-6603 Катализатор дл конверсии углеводородов
JPS5419487A (en) * 1977-07-13 1979-02-14 Nippon Steel Corp Method of producing catalyst carrier
SU957948A1 (ru) * 1980-08-29 1982-09-15 Предприятие П/Я Р-6603 Носитель дл катализатора конверсии метана
GB2193907A (en) * 1986-06-24 1988-02-24 Dyson Refractories Ribbed catalyst bodies
WO2004014549A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Combs Glenn A Heterogeneous gaseous chemical reactor catalyst
US20040180786A1 (en) * 2002-07-26 2004-09-16 Shizhong Zhao Nickel supported on titanium stabilized promoted calcium aluminate carrier

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE381043C (de) * 1923-09-15 Paul Kestner Fuellkoerper fuer Glovertuerme und aehnliche Reaktionsapparate
DE727276C (de) * 1939-06-16 1942-10-30 Ig Farbenindustrie Ag Fuellkoerper fuer Austauschkolonnen
DE1678182U (de) * 1954-02-25 1954-06-16 Steuler Industriewerke Gmbh Fuellkoerper.
BE754290A (fr) * 1969-08-01 1971-02-01 Ici Ltd Pastilles de catalyseur faconnees
DE1945048A1 (de) * 1969-09-05 1971-03-11 Merkel Asbest & Gummiwerke Fuellkoerper aus schlecht benetzbarem Kunststoff
DE2425058A1 (de) * 1974-05-24 1975-12-04 Rauschert Kg P Fuellkoerper aus keramikmaterial und deren verwendung
FR2350141A1 (fr) 1976-05-07 1977-12-02 Ceraver Structure ceramique de support de catalyseur
DE2811115A1 (de) * 1978-03-15 1979-09-27 Hoechst Ag Traeger-katalysator fuer die herstellung von vinylacetat aus ethylen, essigsaeure und sauerstoff in der gasphase
DE2837018A1 (de) * 1978-08-24 1980-03-06 Basf Ag Verwendung von kobalt- und/oder nickelmolybdaenoxid-katalysatoren zur hydrierenden raffination von erdoel- kohlenwasserstoffen
DE2914079C2 (de) * 1979-04-07 1984-07-12 Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich Austauschschüttkörper mit reaktivem Material
US4283307A (en) * 1980-06-02 1981-08-11 Denka Chemical Corporation Catalyst structure for the partial oxidation of n-butane to produce maleic anhydride
US4328130A (en) * 1980-10-22 1982-05-04 Chevron Research Company Shaped channeled catalyst
US4441990A (en) * 1982-05-28 1984-04-10 Mobil Oil Corporation Hollow shaped catalytic extrudates
GB2224341B (en) * 1988-10-13 1992-08-05 Regenerative Environ Equip Heat transfer or tower packing element
DE3935073A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Sued Chemie Ag Verfahren zur katalytischen dehydrierung von kohlenwasserstoffen, insbesondere von alkylaromaten
EP0464633B1 (en) * 1990-07-03 1994-01-19 Kuraray Co., Ltd. Catalyst and process for producing unsaturated ester
IT1256156B (it) * 1992-10-06 1995-11-29 Montecatini Tecnologie Srl Catalizzatore in granuli particolarmente per la deidrogenazione ossidativa di metanolo a formaldeide
JPH06210184A (ja) * 1993-01-21 1994-08-02 Mitsubishi Rayon Co Ltd 不飽和カルボン酸製造用触媒成型体及びそれを用いた不飽和カルボン酸の製造法
DE19828491A1 (de) * 1998-06-26 1999-12-30 Degussa Formkörper auf Basis von Siliciumdioxid
EP1027928B1 (de) * 1999-02-10 2006-03-01 Basf Aktiengesellschaft Katalysator zur Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol
DE19959413A1 (de) * 1999-12-09 2001-06-21 Consortium Elektrochem Ind Trägerkatalysatoren und deren Verwendung bei der Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU526381A1 (ru) * 1975-02-17 1976-08-30 Предприятие П/Я Р-6603 Катализатор дл конверсии углеводородов
JPS5419487A (en) * 1977-07-13 1979-02-14 Nippon Steel Corp Method of producing catalyst carrier
SU957948A1 (ru) * 1980-08-29 1982-09-15 Предприятие П/Я Р-6603 Носитель дл катализатора конверсии метана
GB2193907A (en) * 1986-06-24 1988-02-24 Dyson Refractories Ribbed catalyst bodies
US20040180786A1 (en) * 2002-07-26 2004-09-16 Shizhong Zhao Nickel supported on titanium stabilized promoted calcium aluminate carrier
WO2004014549A1 (en) * 2002-08-12 2004-02-19 Combs Glenn A Heterogeneous gaseous chemical reactor catalyst

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI, Section Ch, Week 197727, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class H04, AN 1977-48294Y, XP002358136 & SU 526381 A1(SAPLIZHENKO O.V.), 21 October 1976 (1976-10-21), abstract, figures 2, 3, tables 1-3, examples 1-4 *
DATABASE WPI, Section Ch, Week 198330, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class E17, AN 1983-721050, XP002358135 & SU 957948 A1(ZAVELEV E. D.), 15 September 1982 (1982-09-15), abstract, figures 1, 2, table, examples 1, 2 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 003, no. 046 (C-043), 18 April 1979 (1979-04-18) & JP 54019487 A (NIPPON STEEL CORP; others: 02), 14 February 1979 (1979-02-14), abstract *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753669C1 (ru) * 2020-11-17 2021-08-19 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Катализатор для гетерогенных реакций с пониженным гидравлическим сопротивлением слоя

Also Published As

Publication number Publication date
CN101227976B (zh) 2011-11-23
US7799730B2 (en) 2010-09-21
DK1874465T3 (da) 2013-01-14
EP1874465A1 (de) 2008-01-09
EP1874465B1 (de) 2012-12-19
EA200702343A1 (ru) 2008-04-28
WO2006114320A1 (de) 2006-11-02
DE102005019596A1 (de) 2006-11-02
US20080277315A1 (en) 2008-11-13
JP4843024B2 (ja) 2011-12-21
JP2008539060A (ja) 2008-11-13
CN101227976A (zh) 2008-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011759B1 (ru) Носитель катализатора
RU2357794C1 (ru) Система для обработки текучего материала
AU644859B2 (en) Catalytic distillation structure
KR101623767B1 (ko) 말레산 무수물 촉매를 위한 변형된 트리로브 형태
CA2068406C (en) Catalytic distillation system
US4337178A (en) Catalyst for steam reforming of hydrocarbons
US9486767B2 (en) Multi-tube radial bed reactor
KR0151591B1 (ko) 탄화수소 특히 알킬방향족의 촉매기상 탈수소화 반응방법
EP0052894A1 (en) Reforming catalysts and use thereof
JPS62102833A (ja) 四葉タイプ触媒押出成形物及びその使用方法
US6632414B2 (en) Mini-structured catalyst beds for three-phase chemical processing
US3732078A (en) Flow redistributor for a fixed bed down flow reactor
CN1729054A (zh) 用于芳烃的烷基转移的催化组合物及方法
US20220032253A1 (en) Catalyst particle shape
CN112275224A (zh) 一种移动床反应系统和催化反应的方法
GB2193907A (en) Ribbed catalyst bodies
US2478194A (en) Catalyst pellet
KR20120087977A (ko) 희토류로 교환된 촉매를 이용하여 세제를 알킬화하는 방법
US2414206A (en) Conversion of hydrocarbons
US8946117B2 (en) Spherical catalyst supports
CN104888864B (zh) 一种蜂窝状鸟巢加氢保护剂
JP2019527612A (ja) 天然バインダを用いて金属酸化物系の塩化物吸着剤を調製するためのプロセス及びこれから得られる生成物
CN2465799Y (zh) 大比表面组合填料
BR0003854A (pt) Método para modernização de um reator de sìntese heterogênea exotérmica
CN114029005B (zh) 一种催化剂径向分布的堆积方法及轴向反应器

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ KG MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AZ

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment