HU188289B - Method for producing catalyst for hetereogeneous catalysis - Google Patents

Method for producing catalyst for hetereogeneous catalysis Download PDF

Info

Publication number
HU188289B
HU188289B HU811653A HU165381A HU188289B HU 188289 B HU188289 B HU 188289B HU 811653 A HU811653 A HU 811653A HU 165381 A HU165381 A HU 165381A HU 188289 B HU188289 B HU 188289B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
oxide
platinum
catalyst
weight ratio
support
Prior art date
Application number
HU811653A
Other languages
English (en)
Inventor
Alain Lacroix
Original Assignee
Societe Lyonnaise Des Applications Catalytiques,Fr
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 Societe Lyonnaise Des Applications Catalytiques,Fr filed Critical Societe Lyonnaise Des Applications Catalytiques,Fr
Publication of HU188289B publication Critical patent/HU188289B/hu

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
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8933—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/8993—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals also combined with metals, or metal oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with chromium, molybdenum or tungsten
    • 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
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34—Manganese
    • 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
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/656—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/6562—Manganese

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Description

Applications Catalytiques, (54) ELJÁRÁS KATALIZÁTOR ELŐÁLLÍTÁSÁRA HETEROGÉN KATALÍZISHEZ (57) KIVONAT
Az új kontakt katalizátor előállítását úgy végzik, hogy alumínium-szilikát hordozót platina és/vagy palládium, továbbá kobalt, cérium, króm és mangán hőbontható sóinak oldatával impregnálják, az impregnált hordozót szárítják, hőkezeléssel a sókat elbontják, majd oxigén jelenlétében a katalizátort hőkezeléssel aktiválják.
1. ábra
0,9 1,30 1,60
0,929 1,509 2,059 ,30 hcqI/i ,569 W /
188 289
A találmány tárgya eljárás kontakt katalizátor előállítására heterogén katalízishez.
A heterogén katalízis ez esetben olyan fűtőberendezésben játszódik le, amely hőenergiát képes termelni a szénhidrogének oxidációjával, láng nélkül, alacsony hőmérsékleten.
A leghatásosabb katalizátor a különféle hordozóra felvihető szivacsos állapotú platina.
Másodsorban, jobban körülhatárolt esetekben a palládium is használható katalizátorként.
Ezeken kívül, gazdasági okokból, időközben olyan katalizátorok felhasználására is sor került, amelyek a platinánál olcsóbb elemeket tartalmaznak. Ismeretesek kobalt-, cérium-, króm- vagy alumínium-oxidból készített, platinával, sőt palládiummal aktivált katalizátorok.
Hasonlóképpen sikerrel alkalmazták a következő kombinációkat:
- platina - alumínium-oxid (A12O3),
-platina - króm-oxid (Cr2O3) és kobalt-oxid (Cr2O3),
- palládium - cérium-oxid (CeO2),
- platina - cérium-oxid (CeO2),
- platina - króm-oxid (Cr2O3).
Ezekkel a katalizátorokkal, ha megfelelő tömör szerkezetű hordozóra, például alumínium-szilikát szálakra vannak leválasztva, jó hozamokat lehet elérni (78 12878 számú francia szabadalmi leírás).
Az ilyen katalizátorokkal az olyan szénhidrogének, mint a metán, propán, bután vagy heptán oxidációja összességében közel egységnyi hozammal valósítható meg.
A legtöbb alkalmazott módszernél a fűtőberendezések és más, katalitikus égetéssel hőenergiát termelő készülékek esetében a katalizátor megfelelő hőmérsékletét úgy állítják be, hogy a katalizátor felületén adott mennyiségű gázt elégetnek.
Ha már a reakció beindulása következtében beáll a szükséges hőmérséklet, a reakció a katalizátor egész aktív felületén beindul és kifejlődik, majd mindaddig fenntartja saját magát, amíg a gázadagolás meg nem szűnik.
Bár a katalizátor működésének beindítása a fenti módon egyszerű, mégis van hátránya, mert eközben több-kevesebb gáz távozhat elégés nélkül. Az el nem égett gáz mennyisége, a katalizátor és az éghető gáz jellegétől is függ. így például az alkén típusú telítetlen szénhidrogéneknek, így a buténnek, nagyobb hányada marad elégetlen a reakció beindulásakor, mint az alkán típusú telített szénhidrogéneknek. Hasonlóképpen a tömör szerkezetű hordozók, mint az azbeszt vagy a szálas alumínium-szilikát alkalmazása szintén kedvez az elégetlen szénhidrogének szabadba jutásának.
Találmányunk célja a heterogén katalízishez alkalmas katalizátor teljesítményének növelése azáltal, hogy a katalizátor üzemi hőmérsékletének elérését lerövidítjük.
Az erre a célra alkalmas katalizátor egyrészt tömör hordozóból, másrészt mangánoxidot (Mn3O4) tartalmazó aktív anyagból áll; mangán-oxid (Mn3O4) jelenléte következtében a katalizátor felhevítése során elégés nélkül távozó szénhidrogének mennyisége nagy mértékben csökken.
A tömör szerkezetű katalizátor-hordozó, alumí2 nium-szilikát szálakból vagy tömörített anyagból állhat.
Nyilvánvaló, hogy a katalizátor összetevőt elsősorban a nemesfémek, így platina és palládium tömegének csökkentésére a hordozót úgy kell megválasztani, hogy kis tömegű legyen. A legjobb eredmények szálas alumínium-szilikát hordozóval érhetők el, amelynek térf'ogattömege 48-65 kg/m3.
A katalizátor nagyobb aktivitása különösen jól észlelhető telítetlen szénhidrogének elégetésénél.
Az eredmény annál is inkább meglepő, mert a mangán-oxidnak önmagában nincs jelentős katalitikus hatása.
Levegőtől elzárt környezetben végzett kísérletek szerint az el nem égett gáz mennyiségét 75%-kal lehetett csökkenteni. Nagyon gyors reakció észlelhető és a megfelelő üzemi hőmérséklet jóval hamarabb elérhető, mint a. hagyományos esetekben.
Beépíthető a katalizátorba a kristályok szétválását akadályozó, nagy elektronsűrűségű elemek oxidjai közül választott adalék is.
Ily módon több olyan, a találmányunknak megfelelő, alumíniumszilikát szálas hordozóra leválasztott katalizátor alakítható ki, amelyben a különböző összetevők megadott mennyisége alkalmas a hordozó telítésére - anélkül, hogy ezeknek a menynyiségeknek korlátozó hatálya lenne - a következők szerint:
- A katalizátor platinából, króm-oxidból (Cr2O3), kobalt-oxidból (Co2O3) és mangán-oxidból (Mn3O4) áll, az arány a katalizátor komponensek és a hordozó tömege között platinára vonatkoztatva 0,0024-0,0075, minden egyes oxidra vonatkoztatva pedig, 0,0033 körül van.
- A katalizátor platinából, cérium-oxidból (CeO2) és mangán-oxidból (Mn3O4) áll. Az arány a katalizátor komponensek és a hordozó tömege között platinára vonatkoztatva 0,0076, cériumoxidra vonatkoztatva 0,028 és mangán-oxidra vonatkoztatva 0,033 körül van.
- A katalizátor platinából, króm-oxidból (Cr2O3), és mangán-oxidból (Mn3O4) áll. Az arány a katalizátor komponensek és a hordozó tömege között platinára vonatkoztatva 0,0024-0,0075, minden egyes oxidra vonatkoztatva pedig 0,05 körül van.
- A katalizátor palládiumból, cériumoxidból (CeO2), és mangán-oxidból (Mn304) áll. Az arány a katalizátor komponensek és a hordozó tömege között 0,012 palládiumra és 0,05 minden egyes oxidra vonatkoztatva.
- A katalizátor palládiumból, platinából, cérium-oxidból (CeO2) és mangán-oxidból (Mn304) áll. Az arány a katalizátor komponensek és a hordozó tömege között palládiumra vonatkoztatva 0,0071, platinára 0,0008 és minden egyes oxidra vonatkoztatva 0,050 körül van.
Az eljárás szerint a hordozót, a platinát, a mangánt és az egyéb szükséges összetevőket oldott só, például savas kloroplatinát, illetve nitrát alakjában tartalmazó 70-80 tf.%-os etanolos oldatba merítjük, majd termikus kezelést hajtunk végre, és a platinát szivacsos, a többi elemeket oxid alakba hozzuk.
Ha a katalizátor a kristályok szétválását gátló
188 289 adalékot is tartalmaz, ezt az adalékot is oldható só alakjában az oldathoz adjuk, hogy a hőkezelés során a többi összetevőkkel együtt váljon ki.
Mint a fentiekből látható, a találmány a jelenlegi műszaki szint jelentős tökéletesítését eredményezi azáltal, hogy a katalizátorba a viszonylag olcsó új elem, a mangán beépítésével minimálisra csökkenti a katalizátor működéséhez szükséges hőmérsékletre hevítésekor az elégés nélkül távozó gázok, elsősorban telítetlen szénhidrogének mennyiségét, az eddiginél kedvezőbb gazdasági feltételek között.
A találmány szerinti különösen előnyös katalizátor előállítását a következő példában ismertetjük. A katalizátor platinát, króm-oxidot (Cr2O3) és maggán-oxidot (Mn3O4) tartalmaz.
Példa
A platina, króm és mangán hőbomlásra hajlamos sóit 70-80 tf.%-os etanolban oldjuk. A platina klórplatinát, a többi fém nitrátsó alakjában van. Az alumínium-szilikát hordozók a sók oldatával telítésig átitatjuk, majd az oldat feleslegét centrifugálással, préseléssel, leszívatással vagy más, a hordozó mechanikai tulajdonságait nem befolyásoló módszerrel eltávolítjuk. A sók oldatát olyan mértékben távolítjuk el, hogy az adott katalizátor komponensek részaránya megfeleljen a kívánt katalizátor összetételének. Az átitatott szálas anyagot 50-70 ’C-os meleg levegő-áramban szárítjuk. Ezután oxidáló atmoszférában termikus kezelést végzünk olyan hőmérséklet gradienst alkalmazva, amely elősegíti a sók lassú bomlását. A képződött gázokat, azaz vízgőzt, hidrogén-kloridot, klórt és nitrogén-oxidot (NO2) a sók bomlásának ütemében eltávolítjuk. Ezután a katalizátort termikus kezeléssel oxigén jelenlétében aktiváljuk. A kezelés hatására a platina, króm-oxid és mangán-oxid komponensek különösen aktív, együtt kristályosodott formában kerülnek.
A hordozóra leválasztott komponensek tömegaránya a hordozó tömegéhez viszonyítva a következő lehet: platina 0,0024-0,0075, króm-oxid: 0,025-0,05, mangán-oxid: 0,025-0,05.
A példában leírtakkal analóg módon eljárva állíthatunk elő olyan katalizátorokat, amelyek a mangán-oxid mellett palládiumot, kobalt-oxidot vagy cérium-oxidot tartalmaznak.
A találmány szerinti előnyös katalizátort (A: platinát, króm-oxidot és mangán-oxidot tartalmaz) ismert katalizátorral (B: platinát, króm-oxidot és kobalt-oxidot tartalmaz) hasonlítottuk össze propán és bután elegyéből álló gáz elégetése során.
Az égés hatásfokát a felületegységre vonatkoztatott hőteljesítmény függvényében adjuk meg. (I. ábra)
A 2. ábrán a találmány szerinti és az ismert katalizátor hatásfokát mutatjuk be a katalitikus fűtőberendezés begyújtása utáni első 8 percben. Az ábrából megállapítható, hogy a mangán-oxidot tartalmazó katalizátor aktivitása igen jelentős, mivel megakadályozza a szénhidrogének elégés nélküli kiáramlását és a berendezés gyorsan eléri az üzemi hőmérsékletet.

Claims (7)

  1. Szabadalmi igénypontok
    1. Eljárás alumínium-szilikát hordozóra leválasztott kobalt-, cérium-, króm- vagy alumíniumoxidot tartalmazó, platinával vagy palládiummal aktivált katalizátor előállítására heterogén katalízisben azzal jellemezve, hogy a kobalt, cérium, króm vagy alumínium, valamint a platina vagy palládium, továbbá a mangán hőbontható sóinak oldatával átitatott szilárd alumínium-szilikát hordozót megszárítjuk, oxidáló atmoszférában végzett hőkezeléssel a sókat lassan elbontjuk, majd oxigén jelenlétében a katalizátort hőkezeléssel aktiváljuk.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy platinából, króm-oxidból, kobalt-oxidból és mangán-oxidból álló katalizátort állítunk elő, amelyben a platina és a hordozó tömegaránya 0,0024-0,0075, minden egyes oxid és a hordozó tömegaránya 0,0033.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy platinából, cérium-oxidból és mangánoxidból álló katalizátort állítunk elő, amelyben a platina és a hordozó tömegaránya 0,0076, a cérium-oxid és a hordozó tömegaránya 0,028, a mangán-oxid és a hordozó tömegaránya 0,033.
  4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy platinából, króm-oxidból és mangán-oxidbót álló katalizátort állítunk elő, amelyben a platina és a hordozó tömegaránya 0,0024-0,075, minden egyes oxid és a hordozó tömegaránya 0,005.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy palládiumból, cérium-oxidból és mangánoxidból álló katalizátort állítunk elő, a palládium és a hordozó tömegaránya 0,012, minden egyes oxid és a hordozó tömegaránya 0,05.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy hogy platinából, palládiumból, cériumoxidból és mangán-oxidból álló katalizátort állítunk elő, amelyben a palládium, illetve a platina és a hordozó tömegaránya 0,0071, illetve 0,0008, minden egyes oxid és a hordozó tömegaránya 0,05.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy a platinát savas klórplatinát, a többi katalizátor-komponenst nitrátsó
HU811653A 1980-06-04 1981-06-03 Method for producing catalyst for hetereogeneous catalysis HU188289B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8012701A FR2483804A2 (fr) 1980-06-04 1980-06-04 Nouvelle masse de contact pour catalyse heterogene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU188289B true HU188289B (en) 1986-03-28

Family

ID=9242825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU811653A HU188289B (en) 1980-06-04 1981-06-03 Method for producing catalyst for hetereogeneous catalysis

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4368029A (hu)
EP (1) EP0041466A1 (hu)
JP (1) JPS5799338A (hu)
CA (1) CA1150714A (hu)
DK (1) DK245481A (hu)
ES (1) ES502648A0 (hu)
FR (1) FR2483804A2 (hu)
GR (1) GR74613B (hu)
HU (1) HU188289B (hu)
PT (1) PT73051B (hu)
YU (1) YU134881A (hu)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946133A (ja) * 1982-09-06 1984-03-15 Yoshinobu Takegami 還元触媒
US4585752A (en) * 1984-08-15 1986-04-29 W. R. Grace & Co. Catalyst composition for ultra high temperature operation
CA1254122A (en) * 1984-09-06 1989-05-16 Jiro Suzuki Burner
GB2234450A (en) * 1989-07-25 1991-02-06 Uop Ltd Low temperature oxidation catalysts
IT1252302B (it) * 1991-11-15 1995-06-08 Eniricerche Spa Procedimento per la combustione catalitica del metano
US5650128A (en) * 1994-12-01 1997-07-22 Thermatrix, Inc. Method for destruction of volatile organic compound flows of varying concentration
US5851498A (en) * 1996-12-02 1998-12-22 Catalytic Systems Technologies, Ltd. Boiler heated by catalytic combustion
US5993192A (en) * 1997-09-16 1999-11-30 Regents Of The University Of Minnesota High heat flux catalytic radiant burner
US6333123B1 (en) * 2000-06-28 2001-12-25 The Gillette Company Hydrogen recombination catalyst
US7243658B2 (en) * 2003-06-13 2007-07-17 Philip Morris Usa Inc. Nanoscale composite catalyst to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cigarette
US7152609B2 (en) * 2003-06-13 2006-12-26 Philip Morris Usa Inc. Catalyst to reduce carbon monoxide and nitric oxide from the mainstream smoke of a cigarette
US9107452B2 (en) * 2003-06-13 2015-08-18 Philip Morris Usa Inc. Catalyst to reduce carbon monoxide in the mainstream smoke of a cigarette
FR3061543B1 (fr) * 2016-12-30 2019-08-23 Produits Berger Bruleur a combustion catalytique en materiau poreux a performances de fonctionnement optimisees et flacon equipe d'un tel bruleur
US11865515B2 (en) * 2021-12-06 2024-01-09 ExxonMobil Technology and Engineering Company Catalyst for olefins generation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR858064A (fr) * 1939-04-15 1940-11-16 Belix Lab Procédé de fabrication d'un catalyseur d'oxyde de manganèse
US3770659A (en) * 1971-10-01 1973-11-06 Air Prod & Chem Auto emissions catalyst
US3983072A (en) * 1973-04-16 1976-09-28 Ethyl Corporation Exhaust catalyst
US3905917A (en) * 1973-06-15 1975-09-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Catalyst for purifying exhaust gas
GB1491205A (en) * 1973-11-07 1977-11-09 Ici Ltd Flameless heaters
US3928235A (en) * 1973-11-12 1975-12-23 Paul Douglas Goodell Catalyst for purification of waste streams
FR2298524A2 (fr) * 1974-04-29 1976-08-20 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrodealkylation d'hydrocarbures alkyl aromatiques
GB1485370A (en) * 1974-12-06 1977-09-08 Atomic Energy Authority Uk Catalysts and catalytic burners
FR2297908A1 (fr) * 1975-01-17 1976-08-13 Rhone Poulenc Ind Catalyseurs a base de platine de reformage d'hydrocarbures
US4189294A (en) * 1977-10-18 1980-02-19 Comstock & Wescott Inc. Flameless combustion burner and method of operation

Also Published As

Publication number Publication date
ES8203237A1 (es) 1982-04-01
FR2483804A2 (fr) 1981-12-11
JPS5799338A (en) 1982-06-21
CA1150714A (fr) 1983-07-26
US4368029A (en) 1983-01-11
DK245481A (da) 1981-12-05
ES502648A0 (es) 1982-04-01
YU134881A (en) 1983-10-31
PT73051B (fr) 1982-07-01
PT73051A (fr) 1981-06-01
GR74613B (hu) 1984-06-29
EP0041466A1 (fr) 1981-12-09
FR2483804B2 (hu) 1984-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1099901C (zh) 一种氧化和/或燃烧催化剂、其制备方法和用途
HU188289B (en) Method for producing catalyst for hetereogeneous catalysis
EP1127605B1 (en) Exhaust gas catalyst and method of manufacturing same
US2601221A (en) Dissociation of ammonia
US4285837A (en) Catalyst for steam reforming of hydrocarbons
CA1317212C (en) Process conditions for operation of ignition catalyst for natural gas combustion
JPS6365369B2 (hu)
US4183829A (en) Catalysts for purification of exhaust gases from internal combustion engines
US2330664A (en) Oxidation catalyst
GB1381370A (en) Process for removing nitrogen oxides from exhaust gases
US2123732A (en) Catalyst composition and method of making same
US3993459A (en) Catalyst for the conversion of higher hydrocarbons and method of generating a fuel
US4233188A (en) Catalyst for treating exhaust gas from an internal combustion engine
US3816594A (en) Process for reducing the content of nitrogen oxides in the exhaust gases from internal combustion engines
JPH07504740A (ja) 支持された酸化パラジウム触媒を使用する接触燃焼方法
EP0267711A2 (en) Method of catalytically oxidizing alcohol vapor
US4192779A (en) Catalyst system and method for increasing the selectivity of a catalyst
JPH0352642A (ja) 燃焼用触媒の製造方法
US3984210A (en) Catalyst for the conversion of hydrocarbons and a method of generating a fuel gas using the catalyst
JP3638813B2 (ja) メタン系燃料の燃焼用触媒の製造方法
JP2002320851A (ja) 排ガス浄化用触媒及びその製造方法
JPS63209751A (ja) 酸化用触媒の製造方法
JPS5827770Y2 (ja) 接触酸化反応器
JPH06190283A (ja) 炭化水素燃焼用触媒
JPH0147223B2 (hu)