KR820000066B1 - Co, convertion catalyst - Google Patents

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KR820000066B1
KR820000066B1 KR7803705A KR780003705A KR820000066B1 KR 820000066 B1 KR820000066 B1 KR 820000066B1 KR 7803705 A KR7803705 A KR 7803705A KR 780003705 A KR780003705 A KR 780003705A KR 820000066 B1 KR820000066 B1 KR 820000066B1
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KR
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alumina
oxide
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cobalt
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KR7803705A
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엘. 하우스버거 아더
케이. 딘즈 에드워드
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씨. 버트 나이트
유나이티드 케털리스트 인코포레이티드
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Abstract

An Al2O3 supported Co0-Mo03 catalyst is described for conversion of CO2 by reaction with H2O vapor with formation of H and CO2. The catalyst was active in the presence of scompds. The Al2O3 carrier was stabilized by admixt. with rare earth oxides while the Al2O3 was in the hydrated forms. The carrier retained its high surface area and was not converted to α-Al2O3.

Description

일산화탄소 전화촉매Carbon Monoxide Phone Catalyst

합성까스 혼합물 중의 일산화탄소를 수소 및 탄산까스로 전화시키기 위한 촉매로서, 황화합물 존재하에 활성을 띄고, 성형된 비교적 높은 표면적인 알루미나 질(質) 담체(擔體)에 담지(擔持)된 코발트 및 몰리브덴의 산화물과 같은 몰리브덴 산화물을 주성분으로 하는 촉매로서 그 담체는 알루미나가 수화물의 상태로 있는 동안에 하나 또는 이 이상의 희토류 금속산화물과 혼합함으로서 안정화되고, 수화알루미나 및 희토류 금속산화물의 혼합물은 바람직한 형태로 성형되며 수화알루미나를 산화물로 전화하기 위해 소성한다. 그 후 소성된 높은 표면적인 알루미나를 바람직한 코발트 및 몰리브덴염에 함침시켜, 함침된 촉매는 그 후 소성하여 사용할 수 있게 된다. 안정화한 촉매는 황화합물을 함유하는 합성까스 혼합물에 있어서 비교적 낮은 온도에서 양호한 활성을 나타내며, 그의 표면적을 유지하고 또 알루미나 질 담체가 알파상(相)으로 전화되지도 않는다.A catalyst for converting carbon monoxide in a synthetic cutlet mixture into hydrogen and a cutlet of carbonate, which is active in the presence of a sulfur compound and cobalt and molybdenum supported on a molded, relatively high surface alumina quality carrier. A catalyst based on molybdenum oxide, such as an oxide of, the carrier is stabilized by mixing with one or more rare earth metal oxides while the alumina is in the form of a hydrate, and the mixture of hydrated alumina and rare earth metal oxides is shaped into a desired form. Hydrated alumina is calcined to convert to oxide. The calcined high surface area alumina is then impregnated with the preferred cobalt and molybdenum salts so that the impregnated catalyst can then be calcined and used. The stabilized catalyst exhibits good activity at relatively low temperatures in the synthetic cutlet mixture containing sulfur compounds, maintains its surface area and does not convert the alumina carrier into the alpha phase.

본 발명은 촉매존재하에서 스팀과 일산화탄소의 반응에 의한 수소의 제법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 수소의 제법 및 합성까스 혼합물 중의 일산화탄소의 전화를 제공하며 또 더욱 상세하게는 본 발명은 유황을 갖는 불순물을 함유하는 합성까스 혼합물 중의 일산화탄소를 수소 및 탄산까스로 전화하는 방법을 제공한다.The present invention relates to the production of hydrogen by the reaction of steam and carbon monoxide in the presence of a catalyst. More specifically, the present invention provides a method for producing hydrogen and converting carbon monoxide in a synthetic cutlet mixture, and more particularly, the present invention provides a method for converting carbon monoxide in a synthetic cutlet mixture containing impurities with sulfur to hydrogen and cutlet carbonate. To provide.

일산화탄소의 전화반응은 물론 오랜 기간동안 수소 및 탄산까스의 제법으로서 알려져 왔다. 많은 촉매물질 등이 일산화탄소 전화 반응 또는 수성까스 쉬프트(shift) 공정에 있어서의 사용에 제안되어 왔다. 미합중국 특허 제417,068호는 부석(pumice stone)과 같은 내화성이며 다공질 물질상에 도포한 니켈 또는 금속 코발트상을 일산화탄소와 스팀을 통과시킴으로서 얻어질 수 있다고 공표하였다. 보쉬(Bosch)와 와일드(wild)는 미합중국 특허 제1,113,097호에 있어서 내화성이며 다공질 물질상에 코발트 성분을 담지시키는 것을 제안하였다. 라아손(Larson)은 1932년에 미합중국 특허 제1,889,672호에 있어서 구리 및 각종의 제6족 금속산화물로 된 촉매를 제안하였다. 미합중국 특허 제1,797,426호는 570°F 또는 그 이상의 반응온도에서 사용하는 일산화탄소 전화반응을 위하여 환원산화구리-산화아연 (CuO-ZnO)촉매를 공표하였다. 그러나 공업적인 실시예에 있어서는 평형상태에서 일산화탄소의 고전화(高轉化)에 유리함에도 불구하고 750-850°F 또는 그 이상의 반응온도에 있어서의 산화철-산화크롬 촉매의 사용에 귀착하였다. 미합중국 특허 제3,303,001호에 있어서 500°F 또는 그 이하의 온도에서 활성을 띄는 저온 산환아연-산화구리 촉매를 에드워드 케이, 디네스(Edward K. Dienes)가 제안하기 전까지는 이 공정이 저온도에서 본질적으로 전화를 완결시킬 수가 있다는 이러한 기술의 진가가 충분히 인정되지를 못하였다.The conversion of carbon monoxide has been known for a long time as a method for producing hydrogen and cutlet carbonate. Many catalysts and the like have been proposed for use in carbon monoxide conversion reactions or aqueous cut shift processes. U. S. Patent No. 417,068 discloses that a nickel or metal cobalt phase applied on a refractory, porous material such as pumice stone can be obtained by passing carbon monoxide and steam. Bosch and Wild have proposed in US Pat. No. 1,113,097 to carry a cobalt component on a refractory and porous material. Larson, in 1932, proposed a catalyst of copper and various Group 6 metal oxides in US Pat. No. 1,889,672. U.S. Patent No. 1,797,426 discloses a reduced copper oxide-zinc oxide (CuO-ZnO) catalyst for carbon monoxide conversion reactions used at reaction temperatures of 570 ° F or higher. In industrial examples, however, the use of iron oxide-chromium oxide catalysts at reaction temperatures of 750-850 ° F. or higher, despite the advantage of high carbon monoxide at equilibrium. This process is essentially at low temperature until Edward K. Dienes proposes a low temperature zinc oxide-copper oxide catalyst active at a temperature of 500 ° F. or lower in US Pat. No. 3,303,001. The value of this technology that could be used to complete the call was not fully appreciated.

그러나 공교롭게도 이 촉매는 원료중에 함유되어 있는 미량의 황에도 견딜 수가 없다. 수소에의 전화에 적합한 석탄, 코크스 및 중질(重質) 탄화수소 원료는 황화수소 및 아주 미량의 이황화탄소 및 황화카르보닐로 전화하는데 있어서 상당량의 황을 함유하기 때문에 이들의 원료는 구리-산화아연 촉매의 사용을 막고, 산화크롬으로 촉진된 산화철과 같은 내(耐) 황성촉매를 사용하는 950°F 까지의 온도로 한정된다. 황분이 없는 원료의 부족 및 화합물을 비교적 높은 퍼센트의 황화합물을 함유하는 공급원료에의 의존도의 증가에 따라 황에 강한 일산화탄소 전화촉매를 개발할 필요성이 근래에 느껴지고 있다.Unfortunately, this catalyst cannot withstand traces of sulfur in the raw materials. Coal, coke and heavy hydrocarbon feedstocks suitable for conversion to hydrogen contain significant amounts of sulfur in the conversion to hydrogen sulphide and very small amounts of carbon disulfide and carbonyl sulphide, so these feedstocks contain copper-zinc oxide catalysts. It is limited to temperatures up to 950 ° F, using a sulfur-resistant catalyst such as iron oxide promoted by chromium oxide, to prevent its use. There is a recent need to develop sulfur-resistant carbon monoxide conversion catalysts due to the lack of sulfur-free raw materials and the increasing dependence of compounds on feedstocks containing relatively high percentages of sulfur compounds.

각종의 제안이 비교적 높은 표면적의 담체에 담지된 산화 및 황화코발트-몰리브덴 촉매에 대해서 행하여져 왔다.Various proposals have been made for oxidation and cobalt sulfide-molybdenum catalysts supported on carriers of relatively high surface areas.

예를들면 영국 특허 제940,960호, 미합중국특허 제3,392,001호 및 미합중국 특허 제3,529,935호가 있다. 알드리쥐(Aldridge)씨의 기타는 미합중국특허 제3,850,820호에서 다단(多段) 전화공정 중 최종단(段)에 있어서 구리아연산화물 촉매를 대신하는 황을 함유하는 기류 중 일산화탄소 전화를 위한 비교적 저온에서 활성인 유황에 강한 촉매를 제안하고 있다. 알드리쥐씨의 기타는 이 공정의 평형이 온도에 크게 의존되는 일 및 저온이 일산화탄소의 전화를 우축방향으로 이동시켜 수소의 생성을 증가시킨다는 것을 지적하였다. 그 결과 전화는 탄산까스를 제거한 까스기류를 다시 촉매와 접촉시키는 일 및 온도를 내림으로서 증가시킬 수가 있음을 지적하였다. 제3단에 있어서 저온에서 황의 존재하에 활성을 띄는 촉매를 사용함으로서 비용이 드는 운전을 생략할 수 있는 공정을 본질적으로 완성하였다. 따라서 담지된 산화 및 황화코발트-몰리브덴 촉매는 적어도 다단 반응기중 후단에 있어서 고전적인 산화철-산화크롬 촉매를 어느정도 대체하고 있다. 이들 촉매는 산화철-산화크롬 촉매보다도 저온에서 고도의 활성을 띄기 때문이다. 그러나 이 촉매는 장기간의 사용에 걸쳐서 표면적을 잃고 물리적인 질의 저하 및 촉매강도를 잃어버리는 경향을 가지고 있다. 이것은 고표면적인 알루미나가 현저한 표면적의 망실에 따른 알파상에의 전이에 관련한다고 생각된다. 이 현상은 감마 알루미나에서 알파알루미나에의 전이온도가 힌딘씨외 기타에 의해서 1000-1200℃(1832-2192℉)의 범위내에 있다고 보고하고 있기 때문에 완전하게 이해할 수는 없는 바다.Examples are British Patent 940,960, United States Patent 3,392,001 and United States Patent 3,529,935. Aldridge's guitar is described in U.S. Patent No. 3,850,820 at relatively low temperatures for carbon monoxide conversion in sulfur-containing airflows in place of copper zinc oxide catalysts in the final stages of the multistage inversion process. It is proposed a catalyst that is resistant to active sulfur. Aldridge's others pointed out that the process's equilibrium is largely temperature dependent and that low temperatures shift the conversion of carbon monoxide in the right direction, increasing hydrogen production. As a result, the inverter pointed out that it is possible to increase the temperature and the work and contact temperature of the cutlet from which the carbonic acid is removed. In the third stage, the use of a catalyst that is active in the presence of sulfur at low temperatures essentially completes the process of eliminating costly operation. The supported oxidation and cobalt sulfide-molybdenum catalysts thus replace some of the classical iron oxide-chromium oxide catalysts at least in the later stages of the multistage reactor. This is because these catalysts exhibit higher activity at lower temperatures than iron oxide-chromium oxide catalysts. However, these catalysts tend to lose surface area over long periods of use and to lose physical quality and catalyst strength. It is believed that this high surface area alumina is involved in the transition to the alpha phase due to the loss of significant surface area. This phenomenon is not completely understood because the transition temperature from gamma alumina to alpha alumina is reported to be in the range of 1000-1200 ° C (1832-2192 ° F) by Hindin et al.

이 공정의 온도는 결코 이와 같은 고온도에 도달하는 일은 없으나 이 촉매는 강도 및 표면적의 망실을 당하고 알파상으로 전이되는 것이다. 희토류금속 산화물은 각종 고온 촉매의 안정화를 위해 제안되고 있다. 예를 들면 영국 특허 제1,398,893호에서는 천이(遷移) 알루미나의 코오팅을 안정화하는 일이 제안되어 세라믹 골격의 허니캄(honey-comb)상에 담지된 희토류 금속산화물은 982.2℃(1800℉)의 온도에 견딜수 있다. 또 스틸레스(Stoles)씨는 미합중국특허 제3,645,915호에서 스팀 탄화수소 개질반응을 위한 산화스팀 개질 촉매의 안정화에 있어서 란탄계열의 희토류 금속산화물의 사용을 제한하였다. 그러나 스틸레스씨는 알파알루미나의 펠레트(Pellet) 또는 미립자상에 희토류 금속 산화물을 혼합한 니켈 및 아크롬산 니켈을 코오팅하고 또 힌딘씨는 미합중국특허 제3,870,455호에서 1200℃(2192℉) 또는 이 온도 이상에서의 반응을 위하여 세라믹제의 허니캄 코어(core)상에 코오팅하기 위하여 알루미늄과 6B족 금속 및 기타 각종 성분의 혼합 스립(Slip) 조제하는 것을 제안하였다.The temperature of this process never reaches this high temperature, but the catalyst loses strength and surface area and transitions to the alpha phase. Rare earth metal oxides have been proposed for the stabilization of various high temperature catalysts. For example, British Patent No. 1,398,893 proposes to stabilize the coating of transitional alumina so that rare earth metal oxides supported on honey-comb of a ceramic skeleton have a temperature of 982.2 ° C (1800 ° F). Withstand Mr. Stoles, in U.S. Patent No. 3,645,915, restricts the use of lanthanum-based rare earth metal oxides in stabilizing oxidation steam reforming catalysts for steam hydrocarbon reforming. However, Mr. Steeles coats nickel and chromium nickel mixed with rare earth metal oxides on pellets or particulates of alpha-alumina, and Mr. Hindin uses 1200 ° C (2192 ° F) in US Pat. No. 3,870,455. It has been proposed to prepare a mixed slip of aluminum, Group 6B metals and various other components for coating on a honeycomb core made of ceramics for reaction above temperature.

본 발명에 의하면 스팀과 황화수소의 존재하에 비교적 저온도에서 사용하기 위한 코발트 및 몰리브덴 성분의 고표면적 알루미나 담체는 수화물 상태에서 알루미나에 희토류 금속산화물을 첨가함으로서 안정화된다. 란탄계열의 희토류 금속산화물을 수화알루미나에 첨가하고 이 혼합물을 혼화하여 균밀(均密)한 혼합물을 형성하고, 건조 후 소망의 형태로 성형한다. 소성에 의하여 수화 알루미나는 고표면적 알루미나의 천이단계의 알루미나로 전화한다. 성형된 정제는 다음에 적량의 코발트 및 몰리브덴 염을 사용하여 통상의 방법으로 함침시키고 적절한 촉매를 만든다. 이렇게 하여 조제한 촉매는 비교적 저온도, 황화합물의 존재, 스팀의 존재하에서 일산화탄소 전화공정에 양호한 활성을 갖고 있음을 알았다. 이들의 촉매는 극히 엄격한 조건하에서 장기간 사용한 후에도 표면적을 잃지 않고 또한 이 담체는 알파상으로 변화하지도 않는다.According to the present invention, high surface area alumina carriers of cobalt and molybdenum components for use at relatively low temperatures in the presence of steam and hydrogen sulfide are stabilized by adding rare earth metal oxides to alumina in the hydrate state. A lanthanum series rare earth metal oxide is added to the hydrated alumina and the mixture is mixed to form a homogeneous mixture, which is then dried into a desired form. By calcination, the hydrated alumina is converted to alumina in the transition stage of the high surface area alumina. The shaped tablets are then impregnated in a conventional manner using appropriate amounts of cobalt and molybdenum salts to make the appropriate catalyst. The catalyst prepared in this way was found to have good activity in the carbon monoxide conversion process at relatively low temperatures, in the presence of sulfur compounds, and in the presence of steam. These catalysts do not lose surface area even after prolonged use under extremely stringent conditions, and the carrier does not change to the alpha phase.

본 발명의 공정에 따라 제조한 촉매를 반응기내에 충전한 채로 산화 및 촉매의 재황화를 함으로서 재생하여 재사용할 수가 있다. 황화공정은 황화합물을 함유하는 공정까스를 촉매상에 통과시킴으로서 달성할 수가 있다.The catalyst prepared according to the process of the present invention can be regenerated and reused by oxidation and resulfurization of the catalyst while charged in the reactor. The sulfidation process can be achieved by passing a process cut containing a sulfur compound on the catalyst.

아래에 바람직한 실시예에 대하여 서술한다.Preferred embodiments are described below.

앞에서 서술한 바와 같이 황분을 함유치 않는 공급원료가 부족해짐에 따라서, 황화합물의 존재하에 일산화탄소 전화반응에 활성의 촉매를 개발할 필요성이 점점 증가하고 있다. 합성까스 혼합물은 수소를 제조하기 위하여 황분이 많은 원유 및 또는 석탄에 점점 의존하게 되었다. 그러나 이러한 공정 등은 아주 가혹하여 그의 표면적을 유지하고, 물리적인 강도를 유지하며, 수축하지 않고 또한 스폴링(Spalling)을 일으키지 않는 촉매를 필요로 하고 있다. 조건은 다단 공정중 스팀 분압이 높은 조건에서 특히 가혹하다는 것은 명백하다.As described above, as the feedstock containing no sulfur content is insufficient, there is an increasing need to develop an active catalyst for carbon monoxide conversion in the presence of sulfur compounds. Synthetic cutlet mixtures have become increasingly dependent on sulfur-rich crude oil and / or coal to produce hydrogen. However, such a process requires a catalyst that is so severe that it maintains its surface area, maintains its physical strength, does not shrink and does not cause spalling. It is evident that the conditions are particularly severe at high steam partial pressures in the multistage process.

이와 같은 조건하에서는 많은 알루미나를 기본으로 하는 촉매는 알파단계로 이전하여 그의 특성인 푸른색을 잃고 기계적 강도의 대부분을 잃어 반응기 중에서 수축하여 스폴(spall)을 일으키는 경향을 가지고 있다. 이것은 재생 후에는 특히 현저하다.Under these conditions, many alumina-based catalysts have a tendency to move to the alpha stage, to lose their characteristic blue color, to lose most of the mechanical strength, and to contract in the reactor, causing spalls. This is especially noticeable after regeneration.

일산화탄소를 수소와 탄산까스로 전화시키기 위해 알맞는 공정조건에 있어서 종래의 기술에 의한 코발트. 몰리브덴 산화물 촉매의 감마 알루미나가 알파 알루미나로 전이하는 기구는 완전하게는 이해되고 있지 않다. 감마 알루미나가 알파상으로 전화하기 위한 전이온도는 1800-2000℉의 범위임이 알려지고 있다. 공정온도는 이 범위보다 훨씬 낮으며, 산화 몰리브덴은 1300℉ 이상의 온도에서 이동하기 시작하는 것이 알려지고 있다.Cobalt according to the prior art in suitable process conditions for converting carbon monoxide to hydrogen and carbohydrate. The mechanism by which the gamma alumina of the molybdenum oxide catalyst transfers to alpha alumina is not completely understood. It is known that the transition temperature for gamma alumina to transition to the alpha phase is in the range of 1800-2000 ° F. Process temperatures are well below this range, and molybdenum oxide is known to start moving at temperatures above 1300 ° F.

그러므로 감마에서 알파 알루미나로 전화하는데 필요한 높은 전이온도에서는 산화몰리브덴은 촉매 펠레트로부터 완전히 증발해 버릴 것이다. 그럼에도 불구하고 사용제 촉매의 엑스선 회절에서는 알파알루미나 및 불명한 결정상의 존재를 볼 수 있지만 산화 몰리브덴의 명확한 망실은 없었다. 불명한 결정상은 높은 스팀분압 및 황화합물이 존재하는 공정조건하에서는 황화수소 및 산화몰리브덴 또는 황화수소 및 산화알루미늄 또는 산화알루미늄 및 산화몰리브덴 사이의 반응은 금속황산염(불명한 결정상으로서의)를 형성하고 이것이 환원에 의하여 산화알루미늄, 오직 다른상(알파상)으로 복귀하던가 또는 몇가지의 방법으로서 알루미나를 알파상으로 전화시키는 것을 촉진하거나 하는 것을 시사하고 있다.Therefore, at the high transition temperatures required to convert from gamma to alpha alumina, molybdenum oxide will evaporate completely from the catalyst pellets. Nevertheless, in the X-ray diffraction of the catalyst for the agent, the presence of alpha alumina and unknown crystal phases was observed, but there was no clear loss of molybdenum oxide. Unknown crystalline phases, under process conditions where high steam partial pressures and sulfur compounds are present, the reaction between hydrogen sulfide and molybdenum oxide or hydrogen sulfide and aluminum oxide or aluminum oxide and molybdenum oxide form metal sulfates (as unknown crystalline phases) which are oxidized by reduction It may be suggested to return to aluminum, only another phase (alpha phase) or to promote the conversion of alumina to alpha phase in some way.

본 발명에 관한 실험을 통하여 불명한 상의 생성은 거의 감마상에서 알파상으로의 전화와 표면적 및 펠레트의 강도의 망실에 부수하는 일이 명확해졌다.Through experiments on the present invention, it became clear that the generation of an unknown phase is accompanied by the conversion of the gamma phase to the alpha phase and loss of surface area and strength of the pellet.

본 발명자들은 이 이론이 제한받는 것을 원치않고 있지마는, 본 이론은 설명되지 않은 표면적 망실 및 종래의 기술에 의한 촉매의 알루미나의 결정상이 저온도에서의 전화에 있어서 그럴듯한 설명을 제공하고 있다고 믿고 있다.The present inventors do not wish to be limited by this theory, but they believe that the unexplained surface area loss and the crystal phase of the alumina of the catalyst according to the prior art provide a plausible explanation for the conversion at low temperatures.

광범위하게 설명하면, 소성에 의하여 감마상으로 전이하고, 높은 스팀분압 및 황화합물의 존재하에서 오랜 시간 조작 및 1회 또는 그 이상의 재생조작에 걸쳐서 감마상으로 유지하며, 여기에 부수하는 고표면적을 유지하는 안정화한 알루미나 질 담체를 함유하는 촉매의 이용까지도 본 발명에 포함된다. 담체는 안정화한 단계 후에 잘 알려진 방법에 의하여 코발트 및 몰리브덴염의 용액에 함침시키고 재소성하여 상기염을 산화물로 전화한다. 알루미나 담체를 불용성인 란탄계열의 희토류 금속화합물과 함께 또는 이 화합물 존재하에 침전시킴으로서 유도할 수 있다. 담체제조의 바람직한 방법에 의하여는 란탄계열의 희토류 금속 화합물을 수화 알루미나에 혼합시키고 이들 화합물이 서로 잘 섞인 화합물이 되게한 슬러리를 형성한다. 혼합물을 충분히 건조시키고, 혼합물을 바람직한 형상으로 성형하고 성형된 촉매의 담체를 다시 소성하고, 알루미나를 천이단계중의 하나로, 특히 감마상으로 전화한다. 명세서 및 첨부의 특허청구의 범위를 통하여 모든 표면적은 BET 또는 이것에 상당하는 방법에 의해 측정되었다. 촉매적인 활성인 성분, 즉 코발트 및 몰리브덴은 수용성의 염용액에서 함침시킴으로서 사상촉매중에 존재한다. 이와 같이 코발트 성분은 탄산아민 용액에서 또는 질산염 용액에서 담체상에 함침시킬 수 있으므로 사상 촉매중의 코발트 사상농도는 담체를 포함하는 전 촉매의 2-5중량%(금속으로 표시하여)이다. 한편 몰리브덴은 수용액에서 몰리브덴산 암모늄 형태로 통상 존재한다. 따라서 촉매담체는 사상촉매상의 산화 몰리브덴의 농도(금속으로 표시하여가 10-16중량%범원. 바람직하게는 13-15중량%가 될 때까지 거기에 침적한다. 코발트산아민 함침물질의 하나의 장점은 이 물질이 녹을 수 있는 조건에서 몰리브덴산 암모늄도 또 가용이기 때문에 이들의 물질을 동시 침적함으로서 담체상에 함침시킬 수 있다는 사실이다. 이 촉매의 제조에 따르면 두 개의 소성을 포함한다. 최초의 소성은 알루미나 및 희토류 금속염의 성형입자를 산화물로 전화하고, 안정화 성분 산화물을 알루미나 격자에 넣고, 다음에 일어나는 고표면적 알루미나 산화물을 알파 알루미나로의 전이를 막거나 또는 실질적으로 감소시키기 원한 것이다. 이 소성의 온도범위는 900-1600℉이어야 한다. 이 척도의 고온도 끝의 온도는 감마 알루미나에서 알파상으로의 전이는 1800℉ 이상의 온도에서 일어나기 쉽기 때문에 피하여야 한다. 제 2 의 소성은 700-1100℉의 실질적으로 보다 낮은 온도에서 행하여야 한다. 안정화한 성형 담체상에 함침시킨 후에 코발트 및 몰리브덴의 염을 이들의 산화물로 전화한다.Broadly described, the transition to the gamma phase by firing, the gamma phase over a long time operation and one or more regeneration operations in the presence of high steam partial pressure and sulfur compounds, to maintain a high surface area accompanying it The use of a catalyst containing a stabilized alumina carrier is also included in the present invention. The carrier is impregnated and refired in a solution of cobalt and molybdenum salts by well known methods after the stabilizing step to convert the salts into oxides. The alumina carrier can be derived by precipitation with or in the presence of an insoluble lanthanide rare earth metal compound. In a preferred method of preparing a carrier, a lanthanum-based rare earth metal compound is mixed with hydrated alumina to form a slurry in which these compounds are well mixed with each other. The mixture is sufficiently dried, the mixture is shaped into the desired shape and the carrier of the shaped catalyst is calcined again and the alumina is converted into one of the transition steps, in particular gamma phase. Throughout the specification and the appended claims, all surface areas were measured by BET or an equivalent method. Catalytically active components, ie cobalt and molybdenum, are present in the filamentous catalyst by impregnation in aqueous salt solutions. As such, the cobalt component can be impregnated on a carrier in an amine carbonate solution or in a nitrate solution, so the cobalt mapping concentration in the finishing catalyst is 2-5% by weight (expressed in metal) of the total catalyst including the carrier. Molybdenum, on the other hand, is usually present in the form of ammonium molybdate in aqueous solution. Thus, the catalyst carrier is deposited thereon until the concentration of molybdenum oxide on the filamentous catalyst (in terms of metal is 10-16% by weight, preferably 13-15% by weight.) One advantage of the cobalt amine impregnated material Is the fact that ammonium molybdate is also soluble in conditions where the material can melt, so that they can be impregnated onto the carrier by simultaneous deposition of these materials, according to the manufacture of this catalyst which involves two firings. It is intended to convert shaped particles of silver alumina and rare earth metal salts into oxides, to stabilize oxides of the oxide into the alumina lattice, and to prevent or substantially reduce the subsequent transition of high surface area alumina oxides to alpha alumina. The temperature range should be 900-1600 ° F. The temperature at the high end of this scale is the gamma alumina to alpha phase transition. Should be avoided because it is likely to occur at temperatures above 1800 ° F. The second firing should be carried out at substantially lower temperatures of 700-1100 ° F. The salts of cobalt and molybdenum are impregnated after impregnation on the stabilized molding carrier. Call it oxide.

수성까스 시프트 반응은 잘 알려져 있다. 본 발명에 따르면 스팁의 총량은 일산화탄소의 용적당 0.5에서 100, 바람직하게는 1.5-25 용적의 범위이다. 압력은 바람직하게는 1-200기압 또는 그 이상의 범위이지마는, 바람직하게는 200-1500파운드/평방인치, psig이다. 공정촉매에 접촉하는 반응혼합물의 온도압력은 온도가 혼합물의 노점(dewpount) 온도이상이기 때문에 압력은 노점압력 이하로 유지시킨다. 이 공정은 공급원료가 소량의 황을 황화수소, 유기황화물의 형태로 포함하는 것이 특히 유효하다. 사실, 공급원료 중 소량의 황이 존재하면 실제로 많은 경우에 전환율을 높이는 결과를 가져오고 있다. 또 본 발명의 촉매는 산화와 이것으로 생기는 재황화에 의해서 재생될 수 있다.Aqueous cutlet shift reactions are well known. According to the invention the total amount of the steep ranges from 0.5 to 100, preferably 1.5-25 volumes, per volume of carbon monoxide. The pressure is preferably 200-1500 pounds / square inch, psig, preferably in the range of 1-200 atmospheres or more. The temperature pressure of the reaction mixture in contact with the process catalyst is kept below the dew point pressure because the temperature is above the dew point temperature of the mixture. This process is particularly effective when the feedstock contains a small amount of sulfur in the form of hydrogen sulfide and organic sulfides. In fact, the presence of small amounts of sulfur in the feedstock actually results in higher conversion rates in many cases. In addition, the catalyst of the present invention can be regenerated by oxidation and resulfurization resulting therefrom.

알루미나 담체로 안정화시키는 물질로서 란탄계열의 희토류 금속산화물을 몇가지 사용하는 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 그러나 란탄 그 자체는 가장 효과적이라고 얻어지고 있다. 그러나 내오딤, 새륨 또는 프라세오딤은 따로따로 또는 다른 희토류 금속산화물과 함께 사용 될 수 있다. 어느 정도의 견실성을 가지고 본 발명을 실시하기 위하여 란탄이 풍부한 희토류 금속산화물의 시판 혼합물이 널리 사용되어 왔다. 이 혼합물의 표준적인 조성은 다음과 같다.The use of several lanthanum rare earth metal oxides as a material to be stabilized with an alumina carrier is included in the scope of the present invention. However, lanthanum itself is said to be the most effective. However, endodim, salium or praseodym can be used separately or in combination with other rare earth metal oxides. Commercially available mixtures of lanthanum-rich rare earth metal oxides have been widely used to practice the invention with some robustness. The standard composition of this mixture is as follows.

Figure kpo00001
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담체로 이용되는 희토류금속 산화물은 0.5-10중량%(금속으로 표시하여)의 농도의 범위이며, 바람직하게는 약 3중량% 농도이다. 알루미나 산화물과 희토류 금속산화물의 비율, 즉 REO : Al2O3는 1 : 10 이하로 하여야 하며, 본 발명의 연구에서는 1 : 100의 비율이 아주 적합함이 발견되었다.The rare earth metal oxide used as the carrier is in the range of 0.5-10% by weight (indicated by metal), and is preferably about 3% by weight. The ratio of alumina oxide and rare earth metal oxide, that is, REO: Al 2 O 3 should be less than 1: 10, and in the study of the present invention, the ratio of 1: 100 was found to be very suitable.

모든 실시예에 있어서 명세서와 일치하고 있지마는 함침용액을 다음과 같이 조제하였다. 촉매의 최종성분을 변화시키기 위해서 각종 성분의 농도를 때때로 변화시킬 수 있는 일이 있음에 주의해야 한다. 그럼에도 불구하고 그것을 근본적으로 다음과 같이 조제하였다. 코발트 아민 탄산염용액의 필요량에 대해서 사상촉매중에 바람직한 몰리브덴 : 코발트 비율을 함침액 중의 몰리브덴 : 코발트 비율과 같아지게 될 때까지 필요한 만큼의 몰리브덴산 암모늄을 가한다. 촉매성분의 바람직한 농도는 함침용액의 금속농도에 의해 지배를 받는다.In all the examples, the impregnation solution was prepared as follows, although not in accordance with the specification. It should be noted that in order to change the final component of the catalyst, the concentration of various components may sometimes be changed. Nevertheless, it was basically formulated as follows. As required amount of ammonium molybdate is added to the required amount of cobalt amine carbonate solution until the desired molybdenum: cobalt ratio in the finishing catalyst is equal to the molybdenum: cobalt ratio in the impregnation solution. The preferred concentration of the catalyst component is governed by the metal concentration of the impregnation solution.

[실시예 1]Example 1

수화알루미나 25파운드를 분무 건조한 산화규소 53그램과 함께 혼합기중에 넣는다. 여기에 고란탄늄희토류의 질산염 362그램을 30갈론의 물에 용해한 용액에 천천히 첨가한다. 전 혼합물이 균일하게 될 때까지 혼합한다. 이때에 시간을 기록하고 균일혼합물을 작열감량이 25중량%의 수준이 될 때까지 300℉에서 건조하였다. 이때 시간 및 작열감량을 기록하였다. 건조한 물질을 과립으로 만들어 3중량%의 스테아린산 알루미늄으로 혼합하여 그 혼합물을 정제로 성형한 후 1250℉로 소성하였다. 이들 정제를 코발트 및 몰리브덴아민용액에 함침시키고 충분히 건조하여 900℉에서 다시 재소성하였다. 사상촉매의 조성은 제 1 표에 도시한 바와 같았다.25 pounds of hydrated alumina is placed in a mixer with 53 grams of spray dried silicon oxide. Here, 362 grams of nitrate of high lanthanum rare earth is slowly added to a solution dissolved in 30 gallons of water. Mix until the entire mixture is homogeneous. The time was recorded at this time and the homogeneous mixture was dried at 300 ° F. until the burn loss was 25% by weight. The time and burning loss were recorded. The dry material was granulated and mixed with 3% by weight aluminum stearate, the mixture was molded into tablets and calcined at 1250 ° F. These tablets were impregnated in cobalt and molybdenumamine solution, dried sufficiently and refired at 900 ° F. The composition of the finishing catalyst was as shown in the first table.

[제 1 표][Table 1]

Figure kpo00002
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Figure kpo00003
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[실시예 2]Example 2

본 촉매는 미합중국특허 제 3,529,935호의 촉매 C의 제조법에 따라서 제조되었다. Al2(SO4)3·18H2O, 885그램과 ZnSO4·4H2O, 650g을 4리터의 물에 용해하고 90℃로 가열하였다. pH가 6.8이 될 때까지 암모니아를 가하여 생성하는 침전물을 여과하고 황산염이 없어질 때까지 1%의 (NH4)CO3용액으로 세척하였다.This catalyst was prepared according to the preparation of Catalyst C in US Pat. No. 3,529,935. Al 2 (SO 4) 3 · 18H 2 O was dissolved, 885 grams and ZnSO 4 · 4H 2 O, 650g in 4 liters of water and heated to 90 ℃. The resulting precipitate was filtered by addition of ammonia until the pH was 6.8 and washed with 1% (NH 4 ) CO 3 solution until the sulfate disappeared.

이 담체를 다음에 Co(CO3)2·6H2O, 49그램과 몰리브덴산암모늄 44그램에 혼합한 후 212℉에 건조하여 정제로 성형하여, 1112℉에서 소성하였다. 이 촉매는 제1표의 샘플 2하에 서술한 조성 및 특성을 가지고 있다.The carrier was then mixed with 49 grams of Co (CO 3 ) 2 .6H 2 O and 44 grams of ammonium molybdate, dried at 212 ° F, molded into tablets, and calcined at 1112 ° F. This catalyst has the composition and characteristics described under Sample 2 of the first table.

[실시예 3]Example 3

본 촉매는 미합중국 특허 제 3,529,935호의 촉매 D에 상당한다. 가성자철광(

Figure kpo00004
性磁鐵鑛) 2400그램과 베에마이트(Boemite) 8250그램을 건식 혼합한 다음 37.5%의 질산코발트 용액 250ml와 68%의 몰리브덴산 암모늄용액 2,000ml을 가하여 혼합하였다. 혼합물질을 212℉로 건조하고, 과립으로 만들어, 전제성형하였다. 본 촉매의 조성 및 특성은 제1표의 샘플 3에 도시한 바와 같다.This catalyst corresponds to catalyst D of US Pat. No. 3,529,935. Caustic iron (
Figure kpo00004
After dry mixing 2400 grams and 8250 grams of boemite, 250 ml of 37.5% cobalt nitrate solution and 2,000 ml of 68% ammonium molybdate solution were added and mixed. The mixture was dried to 212 ° F., granulated and preformed. The composition and properties of this catalyst are as shown in Sample 3 of the first table.

[실시예 4]Example 4

본 촉매는 담체조성성분에 있어서 희토류 질산염용액의 비율을 약간 낫게하는 한편 분무건조 산화규소의 퍼센트를 약간 증가시킨 것을 제외하고는 실시예 1의 촉매와 똑같은 방법으로 하여 제조하였다. 본 촉매담체는 정제 성형하여 1250℉에서 소성하였다. 이들을 다음에 제1표의 샘플 4에 도시된 바와 같은 산화 코발트 및 산화몰리브덴의 농도에 달할 때까지 함침용액에 함침시켰다.This catalyst was prepared in the same manner as in the catalyst of Example 1 except that the ratio of the rare earth nitrate solution in the carrier composition was slightly improved while the percentage of spray dried silicon oxide was slightly increased. The catalyst carrier was tablet molded and calcined at 1250 ° F. These were then impregnated with the impregnation solution until the concentrations of cobalt oxide and molybdenum oxide as shown in Sample 4 of Table 1 were reached.

[실시예 5]Example 5

샘플 5는 시판용 공장에서 제조한 것으로서 희토류 산화물 안정제나 산화규소를 포함하고 있지 않다. 조성은 제1표의 샘플 5에 도시한 바와 같으며 활성알루미나상에 안정화 및 촉진제를 사용하지 않은 코발트 몰리브덴 촉매이다. 이들 촉매는 각각, 각종 촉매제조를 평가하고 구분하기 위하여 개발된 특수 스팁잉 테스트(steaming test)를 하였다. 이 테스트는 다음에 도시하는 입구까스기류 농도의 채용을 포함하고 있다.Sample 5 was manufactured in a commercial factory and contains no rare earth oxide stabilizer or silicon oxide. The composition is a cobalt molybdenum catalyst as shown in Sample 5 of Table 1 and without the use of stabilizers and promoters on activated alumina. Each of these catalysts was subjected to a special steaming test developed to evaluate and distinguish various catalyst preparations. This test involves the adoption of the inlet gas stream concentration shown below.

조성분 퍼센트 조성분 퍼센트Composition percent Composition percent

CO 49% H249%CO 49% H 2 49%

H2S 2.0%H 2 S 2.0%

이 까스혼합물을 스팀 대 까스비를 3 : 1, 온도 800℉에서 60시간 동안 촉매상을 통과시켰다. 매시간당 촉매단위 용적당 통과하는 까스의 건조기준 용량으로서 정의되는 공간속도(space velocity)는 3,000, 압력은 1,000psig였다. 60시간 끝에서 온도를 800℉에서 900℉로 올리고, 이 고온도를 제외한 동일 조건하에서 40시간시험을 계속 행하였다. 그리고 촉매를 공기중에 태워 탄소 및 잔류물을 촉매표면으로부터 제거시켜 재생한 후에 활성을 테스트하였다.This gas mixture was passed through a catalyst bed with a steam to gas ratio of 3: 1 at a temperature of 800 ° F. for 60 hours. The space velocity, defined as the dry reference capacity of the cut through per volume of catalyst unit per hour, was 3,000 and the pressure was 1,000 psig. At the end of 60 hours the temperature was raised from 800 ° F. to 900 ° F. and the test continued for 40 hours under the same conditions except for this high temperature. The catalyst was then burned in air to remove carbon and residues from the catalyst surface, regenerated and tested for activity.

제1표를 보면 샘플 1에서 5의 신촉매에 있어서 압축강도는 실질적으로 동일하며 15에서 22범위의 파운드 데드 웨이드 로드(deod weykt load)임을 알 수 있다. 그러나 촉매를 60시간 사용한 후에는 즉 샘플 1에서는 압축강도는 12파운드로 떨어졌고, 100시간 사용후에는 샘플 1의 안정화한 촉매의 압축강도는 12파운드로 유지되었으며 한편 샘플 5의 촉진되지 않은 코발트 몰리브덴촉매에서는 5.6파운드였다. 재생 후 샘플 1의 압축강도는 11이었고, 샘플 2촉매 C의 압축강도는 16이었으며, 샘플 4의 안정화한 촉매의 압축강도는 13.6이었다. 샘플 1의 압축강도 유지율 73% 및 샘플 2 및 4의 80%에 비하여 샘플 3의 촉매 D는 31.8%였다. 압축강도 유지율은 제1표의 끝에 서술한 식으로부터 산출하였다.In Table 1, the compressive strengths for the new catalysts of Samples 1 to 5 are substantially the same, and are the dead dead weykt loads in the range of 15 to 22. However, after 60 hours of use, i.e., sample 1, the compressive strength dropped to 12 pounds, and after 100 hours of use, the stabilized catalyst of sample 1 remained 12 pounds while the unpromoted cobalt molybdenum of sample 5 remained. 5.6 pounds for the catalyst. After regeneration, the compressive strength of sample 1 was 11, the compressive strength of sample 2 catalyst C was 16, and the compressive strength of the stabilized catalyst of sample 4 was 13.6. Catalyst 3 of sample 3 was 31.8% compared to 73% of compressive strength retention of sample 1 and 80% of samples 2 and 4. The compressive strength retention was calculated from the formula described at the end of the first table.

표면적에 대해서 살펴보면 처음의 표면적은 127에서 228의 범위에 있음을 알 수 있다. 그러나 100시간의 사용 및 재생 후에는 샘플 1의 촉매표면적은 175m2/g에서 101m2/g으로 감소하였다. 그러나 샘플 2 및 3의 표면적은 54.8 및 32.7m2/g으로 각각 감소되었음에 주목해야 한다. 샘플 4의 안정화한 촉매의 표면적이 97m2/g으로 감소되는 것에 대해서 샘플 5의 안정화하지 않은 코발트 몰리브덴 촉매의 표면적에 있어서는 50m2/g으로 감소되는 것에 역시 주목해야 한다. 그러므로 안정화된 촉매의 표면적 유지율은 미합중국 특허 제3,529,935호 및 안정화되지 않은 코발트 몰리브덴촉매에 비교하여 우수하다. 샘플 1의 안정화한 촉매의 장시간 사용 후의 일산화탄소 누설의 비율에 의해 측정한 활성은 분명히 다른 촉매와 같거나 우수하다. 그러나 방출물 촉매에 있어서 엑스션 회절시험은 샘플 1 및 4의 안정화한 촉매에 있어서는 감마 알루미나를 나타내고, 안정화하지 않은 샘플 2 및 5의 촉매는 알파알루미나를 나타내며, 안정화하지 않은 샘플 3 및 5는 분멸한 상(相)을 나타내는 것은 흥미깊은 일이다.Looking at the surface area, it can be seen that the initial surface area is in the range of 127 to 228. However, after 100 hours of use and play a catalyst surface area of the sample 1 was reduced to 101m 2 / g from 175m 2 / g. However, it should be noted that the surface areas of samples 2 and 3 were reduced to 54.8 and 32.7 m 2 / g, respectively. The surface area of the catalyst to stabilize the sample 4 in the surface area of the sample 5 are not stabilized cobalt molybdenum catalyst in respect to being reduced to 97m 2 / g should be also noted that reduced to 50m 2 / g. Therefore, the surface area retention of stabilized catalysts is superior to US Pat. No. 3,529,935 and unstabilized cobalt molybdenum catalysts. The activity measured by the rate of carbon monoxide leakage after prolonged use of the stabilized catalyst of Sample 1 is clearly equal to or better than other catalysts. However, the extraction diffraction test for the emitter catalyst showed gamma alumina for the stabilized catalysts of samples 1 and 4, the catalysts of unstabilized samples 2 and 5 exhibited alpha alumina, and the unstabilized samples 3 and 5 were destroyed. It is interesting to represent one phase.

[실시예 6]Example 6

실시예 1에 따라서 조제한 담체물질을 실시예 1에서 사용한 함침용액에 촉매의 사상조성이 제2표의 샘플 6에 도시한 바와 같은 조성이 될 때까지 침적시켰다. 희토류 산화물이 알루미나에 대한 비율은 1 : 25였다.The carrier material prepared according to Example 1 was deposited in the impregnation solution used in Example 1 until the finishing composition of the catalyst had a composition as shown in Sample 6 of Table 2. The ratio of rare earth oxides to alumina was 1:25.

[실시예 7]Example 7

샘플 7의 촉매는 3.22% 산화코발트, 14.11% 산화몰리브덴, 나머지 감마알루미나를 함유하는 촉매로 공장에서 제조한 상업운전용 코발트 몰리촉매이다.The catalyst of Sample 7 is a commercially run cobalt molybdenum catalyst prepared from a factory containing a catalyst containing 3.22% cobalt oxide, 14.11% molybdenum oxide, and the remaining gamma alumina.

이 촉매의 문제점의 대부분은 다단식 일산화탄소의 전화 시스템에서 볼수 있는 스팁의 높은 분할을 가지는 상업장치에서 일어난다고 생각되기 때문에 표준 코발트 몰리브덴 촉매와 비교해서 샘플 6의 촉매로 장시간 수명시험을 행하였다. 본 시험의 조건은 통상의 상업장치에서의 까스기류와 기타 조건에 준해서 행하였다. 이들의 조건은 다음과 같다.Since most of the problems with this catalyst are thought to occur in commercial units with high splitting of the steep found in multistage carbon monoxide conversion systems, the catalyst of Sample 6 was subjected to a long life test compared to the standard cobalt molybdenum catalyst. The conditions of this test were carried out in accordance with the cutlet and other conditions in a normal commercial apparatus. These conditions are as follows.

까스조성 : 3.5% 일산화탄소, 32.5% 탄산까스, 공간 속도 : 4500Gas composition: 3.5% carbon monoxide, 32.5% carbon carbonate, space velocity: 4500

63% 수소, 1% 황화수소 스팀대까스 : 1 : 163% hydrogen, 1% hydrogen sulfide steam cutlet: 1: 1

조 건 : 압력 410psig 온 도 : 650℉Condition: Pressure 410psig Temperature: 650 ℉

벤취스 케일(bench scale)반응기의 촉매량은 20cc였다. 샘플 6의 촉매, 즉 산화알루미늄과 희토류 산화물의 비율이 25 : 1인 안정화 촉매는 관 1에 충전하고, 표준의 코발트 몰리브데늄 촉매는 관 2에 충전하였다. 제3표은 본 시험의 실험 데이타를 그대로 묘사한 것이다. 날짜는 날수로 바꿨다. 따라서, 예를 들면 제2일이 두 번 있는 것은 제2일째의 데이터를 취했음을 의미한다. 어떤 경우에 있어서는 1일 또는 2일이 아마도 주말이면 생략된다. 어쨌든 데이타에 표현되어 있는 것을 보는데는 그대로 데이타가 나와 있기 때문에 관 1 및 관 2, 즉 샘플 6 및 샘플 7 촉매의 활성은 시험을 통하여 실험 오차의 범위에서 본질적으로 동등하다. 요약하면, 예를 들어서 100시간 후, 샘플 6에서의 출구 일산화탄소가 0.86인데 대하여 샘플 7에서는 1.19이며 238시간에서는 샘플 6에서의 출구 일산화탄소 1.36에 대하여, 샘플 7에서는 1.36이다. 그러나 그의 상이함은 실제 표면적 유지율 및 압축강도 유지율에 나타나 있다. 촉매 6은 압축강도 유지율 87%에 대하여 촉매 7은 14%이다. 똑같이 촉매 6의 표면적 유지율 73.8%에 대하여 촉매 7은 29%있다. 방출물 촉매의 X선 회절에서는 안정화촉매인 촉매 6의 모든 알루미나는 감마상을 나타낸 반면에 샘플 7에서의 방출물 촉매의 X선 회절은 일부분의 알루미나가 감마상이고, 일부분은 알파상이었다. 샘플 7에서 방출되는 촉매의 물리적 조건 및 외관에 있어서는 아주 부서지기 쉬우며 색상은 담청색에서 흰색을 띈다.The catalytic amount of the bench scale reactor was 20 cc. The catalyst of Sample 6, i.e., a stabilizing catalyst having an aluminum oxide to rare earth oxide ratio of 25: 1, was charged to tube 1, and a standard cobalt molybdenum catalyst was charged to tube 2. Table 3 depicts the experimental data for this test. The date changed to days. Thus, for example, having a second day twice means taking data on the second day. In some cases, one or two days are omitted if they are probably weekends. In any case, the activity of Tube 1 and Tube 2, namely Sample 6 and Sample 7 catalysts, is essentially equivalent in the range of experimental error throughout the test because the data is shown as it appears in the data. In summary, for example, after 100 hours, the outlet carbon monoxide in sample 6 is 0.86 for 1.19 in sample 7 and 1.36 in sample 7 for outlet carbon monoxide 1.36 in sample 6 at 238 hours. However, their differences are shown in the actual surface area retention and compressive strength retention. Catalyst 6 is 14% for 87% compressive strength retention. Similarly, catalyst 7 is 29% to 73.8% surface area retention of catalyst 6. In the X-ray diffraction of the emitter catalyst, all of the alumina of catalyst 6, which is a stabilizing catalyst, showed a gamma phase, whereas the x-ray diffraction of the emitter catalyst in Sample 7 was partly alumina and partly alpha. The physical conditions and appearance of the catalyst released in Sample 7 were very brittle and the color ranged from light blue to white.

[실시예 8 및 9][Examples 8 and 9]

이들 샘플의 촉매들은 상업적으로 조제된 코발트 몰리 알루미나 등으로부터 채취하였다. 이들 촉매의 조성은 각각 제 Ⅳ표의 촉매 8 및 9에 서술된 것과 같다.Catalysts of these samples were taken from commercially prepared cobalt molybdenum alumina and the like. The composition of these catalysts is as described in Catalysts 8 and 9 of Table IV, respectively.

[제 2 표][Table 2]

Figure kpo00005
Figure kpo00005

[제 3 표][Table 3]

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[제 4 표][Table 4]

Figure kpo00007
Figure kpo00007

총괄사항 불안정화 안정화General Instability Stabilization

평균압축 강도유지율(%) 16.7 (1) 65.3Average compressive strength maintenance rate (%) 16.7 (1) 65.3

평균표면적 유지율(%) 34.0 62.9Average surface area retention (%) 34.0 62.9

알파알루미나의 생성 경제이의 모든 경우 없음No case of producing alumina alumina

(1)평균적으로 테스트11의 유지율 100이상을 나타내는 것은 제외한다.(1) Except for the average of 100 or more test 11 retention rate.

[실시예 10, 11, 12, 13 및 14][Examples 10, 11, 12, 13 and 14]

이들 실시예들에 있어서의 촉매는 각종 조성성분의 상이함을 제외하고는 실시예 1에 도시한 방법에 따라서 조제하였다. 촉매 10, 4, 11 및 12는 모두 희토류 산화물(REO)대 알루미나(Al2O3)비가 1 : 25이다. 그러나 촉매 13 및 14는 REO : Al2O3비율이 1 : 100 및 1 : 50 이다. 실시예 8 및 9의 각각의 촉매에 대한 세 개의 별도의 실험을 행하였음에 유의해야 한다.The catalysts in these examples were prepared according to the method shown in Example 1 except that the various compositional components were different. Catalysts 10, 4, 11 and 12 all have a rare earth oxide (REO) to alumina (Al 2 O 3 ) ratio of 1:25. However, catalysts 13 and 14 have a REO: Al 2 O 3 ratio of 1: 100 and 1:50. It should be noted that three separate experiments were conducted for each catalyst of Examples 8 and 9.

실시예 8 및 9에서 안정화하지 않은 촉매의 평균 압축강도 유지율은 16.7%이며 안정화 촉매의 평균 압축강도 유지율은 65%이다. 안정화하지 않은 촉매의 표면적 유지율은 35.2%, 이것에 대해서 안정화 촉매의 표면적 유지율은 59%였다. 또 안정화하지 않은 촉매에 있어서 촉매를 제외한 모든 경우에 있어서 알파알루미나가 형성되었다. 그러나 안정화 촉매의 경우 X선 회절에 의한 알파알루미나 형성은 볼 수 없었다. 알루미나 담체에 있어서의 소량희토류 산화물의 효과를 또 보이기 위해서 REO : Al2O3비율이 1 : 100인 실시예 13의 촉매를 실시예 8의 안정화 하지 않은 촉매와 비교하였다. 제 5 표에는 촉매 13의 활성이 표준의 상업적 프랜트에 의해 만들어진 실시예 8의 촉매와 동등함을 보여주고 있다. 그러나 이 촉매의 압축강도 유지율은 REO : Al2O3의 비율이 1 : 100임에도 불구하고 72%임에 반하여 트랜트에서 제조한 촉매의 경우는 23%이었다. 안정화 촉매의 표면적 유지율은 75%이며 안정화하지 않은 촉매의 표면적 유지율은 36%이다. 이들 테스트에 의하여는 본 발명의 촉매는 일관해서 프랜트에서 제조한 촉매와 동등한 활성을 가지고 있으나 본 발명의 촉매는 상업촉매에 비해서 훨씬 우수한 압축강도 유지율을 나타내며, 상업촉매에 비해서 훨씬 뛰어난 표면적 유지율을 나타내고, 또 표면적 및 온도의 망실을 수반하는 알루미나의 알파상을 형성하는 데 있어서 어떤 종류의 억제효과를 나타낸다.In Examples 8 and 9, the average compressive strength retention of the unstabilized catalyst was 16.7% and the average compressive strength retention of the stabilized catalyst was 65%. The surface area retention of the unstabilized catalyst was 35.2%, while the surface area retention of the stabilized catalyst was 59%. Also, in the unstabilized catalyst, alpha alumina was formed in all cases except the catalyst. However, in the case of the stabilization catalyst, the formation of alpha alumina by X-ray diffraction could not be seen. In order to further show the effect of the small amount of rare earth oxides on the alumina carrier, the catalyst of Example 13 having a REO: Al 2 O 3 ratio of 1: 100 was compared with the unstabilized catalyst of Example 8. The fifth table shows that the activity of Catalyst 13 is equivalent to that of Example 8 made by a standard commercial plant. However, the compressive strength retention rate of the catalyst was 72% despite the REO: Al 2 O 3 ratio of 1: 100, whereas the catalyst prepared by the plant was 23%. The surface area retention of the stabilized catalyst is 75% and the surface area retention of the unstabilized catalyst is 36%. According to these tests, the catalyst of the present invention consistently has the same activity as the catalyst prepared by the plant, but the catalyst of the present invention exhibits much better compressive strength retention than the commercial catalyst, and shows much better surface area retention than the commercial catalyst. It also exhibits some kind of inhibitory effect in the formation of the alpha phase of alumina with loss of surface area and temperature.

이상 본 발명을 실시예 및 데이타로서 설명하였지마는 본 발명에 있어서 이들 설명만으로만 한정되지 않고 많은 수정 및 변경도 가능하며 이들은 어느 것이나 본 발명의 범위내에 포함됨은 물론이다.Although the present invention has not been described above as examples and data, many modifications and changes are possible in the present invention without being limited only to these descriptions, and any one of them is included within the scope of the present invention.

[제 5 표][Table 5]

Figure kpo00008
Figure kpo00008

Claims (1)

성형한 알루미나 담체에 촉매 활성량의 산화몰리브덴을 주성분으로 함유하고, 이 알루미나 담체가 감마상(相)의 산화알루미늄과 란탄계열 희토류 금속산화물과의 균밀혼합물을 성형하여, 소성한 입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 안정화, 내황성의 일산화탄소 촉전화매.The molded alumina carrier contains a catalytically active amount of molybdenum oxide as a main component, and the alumina carrier is composed of particles obtained by forming a homogeneous mixture of a gamma phase aluminum oxide and a lanthanum series rare earth metal oxide to be calcined. A stabilized, sulfur-resistant carbon monoxide catalyst.
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