NO774191L - Katalysator og fremgangsmaate til dens fremstilling - Google Patents
Katalysator og fremgangsmaate til dens fremstillingInfo
- Publication number
- NO774191L NO774191L NO774191A NO774191A NO774191L NO 774191 L NO774191 L NO 774191L NO 774191 A NO774191 A NO 774191A NO 774191 A NO774191 A NO 774191A NO 774191 L NO774191 L NO 774191L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- platinum
- specified
- weight
- substrate
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 28
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 18
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 15
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 D y Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004228 TaPd Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 2
- 238000005269 aluminizing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 3
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018138 Al-Y Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004376 petroleum reforming Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
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
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group 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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
"Katalysator og fremgangsmåte til dens fremstilling"
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår katalysatorer som inneholder platinametall,. nye stoffsammensetninger som inneholder slike metaller,og kjemiske reaksjoner som kan utføres mer effektivt med disse katalysatorer.
I mange oksydasjonsreaksjoner i gassform hvor et edelmetall virker som en heterogen katalysator, går ofte visse mengder av katalysatorene tapt som følge av forhold som f.eks. oksydasjon og fordampning. En reaksjon hvor et slikt tap er spesielt viktig,
er ved katalytisk oksydasjon av ammoniakk ved fremstilling av salpetersyre.
Oksydasjon av ammoniakkgass ved fremstilling av salpetersyre blir med få unntak utført på en katalysator som består av et stort antall eller en pakke med fint trådnett fremstilt fra fine tråder av en legering på platinabasis. I et høyttrykksanlegg villé-der typisk bli anvendt 20-40 trådnett vevd med 80 masker pr. tomme av en 0,076 mm tykk tråd av platina med 10% rhodium.
Luft blandet med ammoniakkgass i et forhold på omtrent
9 : 1 (volumforhold) blir forvarmet til ca. 250°C og deretter ført gjennom trådnettene med høy hastighet. Den resulterende katalyserte, eksoterme reaksjon fører til en driftstemperatur i trådnettet på 850-950°C, og oksydasjonen av ammoniakkgassen blir effektivt katalysert til nitrogenoksyder og vann.
Nitrogenoksydené avkjøles og absorberes i ytterligere vann for fremstilling av salpetersyre.
Som følge av en kombinasjon av oksydasjon og fordampning
går noe av edelmetallet i trådnettpakken tapt under denne oksydasjonsprosess og føres bort i gass-strømmen. Forskjellige fremgangsmåter har vært anvendt tidligere for å redusere disse
tap, herunder oppfangningstrådnett, -brett, -filtere etc, som alle har vært konstruert for å fange opp edelmetallet fra gass-strømmen etter at det er fordampet. Disse fremgangsmåter har ikke vist seg fullt tilfredsstillende, og det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å redusere tapene av platinametall ved kilden ved fastere binding av platinametallatomene til overflaten av trådnettene. Tap blir på denne måte unngått.
Katalysatorene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til bruk ved oksydasjon av ammoniakk og kan benyttes både i oksyderende og reduserende omgivelser hvor høy temperatur, trykk, gjennornstrømningsmengde eller andre faktorer fører til tap av platinametallet. Eksempler på andre reaksjoner hvor katalysatorer ifølge oppfinnelsen kan anvendes, er (a) vann-faseoksydasjon av gasser som f.eks. SC^/CO og HCN og organiske molekyler som f.eks. hydrokarboner; (b) jordoljereformerings- og -hydroformeringsreaksjoner ved anvendelse av en platinakatalysator og et hydrokarbon-matningsmateriale; og (c) reduksjonen av én eller flere oksyder av nitrogen med et gassformet reduserende brensel som f.eks. metan.
Ifølge oppfinnelsen er det funnet at visse intermetalliske forbindelser av Ru, Rh, Pd, Ir og Pt har høy termodynamisk stabilitet og samtidig beholder høy virkningsgrad som katalysatorer, f.eks. for oksydasjonsreaksjoner,så som omdannelse av ammoniakk til oksyder av nitrogen. Det foretrekkes å anvende intermetalliske forbindelser dannet med ett eller flere uedle metaller valgt blant - Al, Sc, Y, lantanidene, Ti, Zr, Hf, Nb, V og Ta. Av disse uedle metaller foretrekkes det å anvende Zr, Hf, Nb og V.
Visse eksempler på forbindelser med høy stabilitet er ÅlPt^/ TiPt3, ZrPt3, HfPt3, YPd3, LnPd, LnPd3og Ln5Pd2(hvor Ln = Sm,
Gd, Dy, Ho eller Er), Hflr3, Talr3, Nblr3, Hflr, TaPd, TiRu, ZrRu, Nblr, TaRh3, NbRh3, VIr3 og CeRu2.
De fleste av de intermetalliske forbindelser som ligger innenfor området for den foreliggende oppfinnelse,er usedvanlig harde eller skjøre, og det er ikke mulig å trekke dem til tråder og veve dem til f.eks. et trådnett for bruk ved ammoniakkoksydasjon.
En ytterligere hensikt med den foreliggende oppfinnelse er
å bringe intermetalliske forbindelser som oppviser slike egenskaper, og som faller innenfor området for oppfinnelsen,på en slik form at
de kan benyttes i katalytiske reaksjoner som utføres under strenge reaksjonsforhold, f.eks. ved oksydasjon av ammoniakk.
Det er fastslått at hvis den intermetalliske forbindelse avsettes i form av et belegg som ikke er tykkere enn 15 mikrometer, på overflaten av et metallunderlag, vil der ikke foreligge for stor skjørhet, og det belagte underlag kan da håndteres på normal måte.
Den foreliggende oppfinnelse går således ut på katalysatorer omfattende et metallunderlag hvorpå der er avsatt et overflatebelegg bestående av én eller flere intermetalliske forbindelser med den generelle formel AxBy/ hvor A er valgt blant Ru, Rh, Pd,.
Ir og Pt, og B er valgt fra Al, Sc, Y, lantanidene, Ti, Zr, Hf, V, Nb og Ta,og hvor x og y er hele tall på 1 eller mer.
Metallunderlaget er fortrinnsvis fremstilt fra ett eller flere metaller valgt blant Ru, Rh, Pd, Ir og Pt,og et slikt underlag er avgjort ønskelig i ammoniakkoksydasjonsreaksjonen. Der kan imidlertid benyttes underlag av uedle metaller eller legeringer av uedle metaller med et innhold av et platinametall.
Egnede metallunderlag fra platinagruppen er platina, platina med 10% rhodium,og dispersjonsforsterkede platinametaller og legeringer herav, som beskrevet i GB-PS 1 280 815 og 1 340 076, samt US-PS 3 689 987, 3 696 502 og 3 709 667.
Egnede underlag av uedelt metall er slike som kan motstå strenge oksydasjonsbetingelser. Eksempler på slike uedle metall-'legeringer er nikkel- og kromlegeringer med et samlet innhold på Ni og Cr på mer enn 20 vektprosent og jernlegeringer som inneholder minst ett av elementene krom (3-40 vektprosent), aluminium (1-10 vektprosent), kobolt (spor-5 vektprosent), nikkel (spor-72 vektprosent) og karbon (spor-0,5 vektprosent). Slike underlag er beskrevet i DT-OS 2 450 664 .
Andre eksempler på uedle metall-legeringer som kan motstå
de nødvendige strenge betingelser,er jern/aluminium/krom-legeringer som også kan inneholde yttrium, f.eks. som beskrevet i US-PS
3 027 252. En type slike legeringer inneholder 0,5-12 vektprosent Al, 0,1-3,0 vektprosent Y, 0-20 vektprosent Cr og resten Fe. Slike legeringer er beskrevet i US-PS 3 298 826. En annen rekke Fe-Cr-Al-Y-legeringer inneholder 0,5-4 vektprosent Al, 0,5-3,0 vektprosent Y, 20,0-95,0 vektprosent Cr og resten Fe. Uedle metall-legeringer som også inneholder et platinametall, er nyttige i metallunderlaget for katalysatorer som skal benyttes under voldsomt oksyderende betingelser, f.eks. ved katalysasjon av forbrenningen i gassturbinanlegg. Slike legeringer er beskrevet iDT-OS,2 530 245 og inneholder minst 40 vektprosent Ni eller minst 40 vektprosent Co, spor - 30 vektprosent Cr og spor - 15 vektprosent av ett eller flere av metallene Pt, Pd, Rh, Ir, Os og Ru. Legeringene kan også inneholde fra spor til den nedenfor angitte prosentandel av ett. eller flere av følgende elementer:
Når metallunderlaget består enten i alt vesentlig eller
bare av et metall fra platinagruppen, foreligger det fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis i form av et sammenvevd trådnett eller en maskebane. Når metallunderlaget består hovedsakelig av uedelt metall, foreligger det fortrinnsvis i form av en korrugert bane eller folie. Disse oppbygninger er også beskrevet i DT-OS 2 450 664.
Overflatebelegget av den intermetalliske forbindelse foreligger fortrinnsvis i form av en tynn film med en tykkelse på
2-15 mikrometer.
Mange forbindelser av typen AB er blandbare med hverandre,
x y
og konstruksjoner hvor de overflatebelegg som er avsatt på metallunderlaget, inneholder mer enn én forbindelse av typen AxBy, ligger innenfor området for oppfinnelsen.
En rekke forskjellige teknikker kan anvendes for fremstilling av et belegg i form av en tynn film av den intermetalliske forbindelse på overflaten av metallunderlaget.
F.eks. kan aluminium avsettes på overflaten av trådnett av rhodium og platina ved en bunt-aluminiseringsprosess. Ved denne prosess blir trådnettene stuvet sammen i en varmefast beholder i en passende blanding av kjemikalier, slik at aluminium overføres til trådnettoverflaten via dampfasen. Ved aluminiserings-temperaturen, som typisk ligger på 800-1000°C, finner der sted en samvirkning mellom platinaet og aluminiumen for å gi den ønskede intermetalliske forbindelse.
Alternativt kan der anvendes en kjemisk damputfelling fra ZrCl^for å danne et sjikt av Pt^Zr, eller der kan- anvendes galvanisk utfelling fra enten vandige elektrolytter eller salt-smelteelektrolytter for å gi den ønskede forbindelse.
Uansett hvilken fremgangsmåte som anvendes, er hensikten å danne et fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis kraftig vedhengende sjikt av intermetallisk forbindelse på trådene av trådnettbunten eller det annet underlag.
Ved en annen teknikk blir de metaller som danner den intermetalliske forbindelse,fremstilt som en egnet oppløsning i vann eller et organisk oppløsningsmiddel. Forbindelsen bringes til å utfelle seg på metallunderlaget (f.eks. et trådnett) ved til-setning av et reduksjonsmiddel. Metallunderlaget anbringes i underlaget mens utfellingen finner sted og blir på denne måten belagt med et jevnt mikrokrystallinsk sjikt av den intermetalliske forbindelse.
Den foreliggende oppfinnelse omfatter også et nitrogenoksyd eller en salpetersyre fremstilt ved hjelp av en katalysator i henhold til oppfinnelsen.
Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet under henvisning til følgende eksempler.
Eksempel 1
Platina-trådnett med en trådtetthet som er vanlig ved ammoniakkoksydasjon, dvs. 80 masker pr. tomme, og en trådtykkelse på 0,076 mm ble aluminisert i 1 time ved 700°C i en.høyaktiv aluminiseringsbeholder som inneholdt 94% Al^ O^, 5% Al og 1% NH^Cl. Et sjikt av en intermetallisk forbindelse, nærmere bestemt platina-aluminid (Pt A^Kblir på denne måte dannet på overflaten av trådnettet. Det aluminiserte trådnett ble forenet med et trådnett av platina med 10% rhodium for å gi en sammensatt bunt inneholdende henholdsvis syv og ni av disse trådnett, idet det aluminiserte materiale ble anvendt som en bakside for bunten.
Denne bunt ble utprøvd i et forsøksanlegg for høyttrykks-ammoniakkoksydasjon ved et trykk på 690 kPa og en belastning på
102 tonn ammoniakk/m 2/dag, og en omdannelsesvirkningsgrad for ammoniakk til NO på 86,3% ble oppnådd.
Eksempel 2
Det med en intermetallisk forbindelse belagte trådnett i eksempel 1 ble lutet i en varm oppløsning av 5N KOH i 1 minutt,
noe som førte til fjerning av noe av aluminiumholdet i den intermetalliske forbindelse og aktivering av overflaten.
Ved forsøk viste det seg at omdannelsesvirkningsgraden var økt til 97%.
Eksempel 3
Den såkalte "light off"-temperatur, dvs. den temperatur hvor reaksjonen begynner i en blanding av ammoniakk og luft i nærvær av en katalysator, er et følsomt mål for den katalytiske aktivitet i ammoniakkoksydasjonsprosessen. Det med en intermetallisk forbindelse belagte trådnett i eksempel 2 hadde en "light off"-temperatur på 130°C når det ble utsatt for en blanding av 10% ammoniakk i luft ved atmosfæretrykk, sammenlignet med 310°C for vanlig trådnett av platina med 10% rhodium.
Eksempel 4
Den intermetalliske forbindelse Pt^Zr ble dannet på overflaten av trådnett av platina med lignende dimensjoner som i eksempel 1 ved en zirkoniseringsbehandling ved 800°C i 2 timer i en bunt med følgende sammensetning: 2,5% zirkoniumpulver, 1% NH4C1 og 96,5% A12C>3. Ved prøving i høyttrykksforsøksanlegget ble der oppnådd en omdannelsesvirkningsgrad på 98,2%.
En liste av intermetalliske forbindelser med smeltepunkt eller dissosiasjonstemperatur er angitt i tabell 1. Det foretrekkes å anvende de nominelle mellomfaser AB av elementene Nb og Ta med Rh og Ir. I en hvilken som helst kombinasjon (dvs. uansett verdiene av x og y) er disse forbindelser funnet å være de mest egnede alternativer til de katalysatormaterialer som for tiden er til-gjengelige. Materialene er vanligvis duktile, og detaljer er angitt i tabell 2.
Claims (16)
1. Katalysator egnet for bruk ved oksydasjons- og reduksjons-reaksjorer , karakterisert ved at den omfatter minst én intermetallisk forbindelse som hver inneholder minst ett av platinametallene rutenium, rhodium, palladium, iridium og platina og ett eller flere uedle metaller.
2. Katalysator som angitt i krav 1,
karakterisert ved at de uedle metaller omfatter aluminium, scandium, yttrium, lantanidene, titan, zirkonium, hafnium, niob, vanadium og tantal.
3. Katalysator som angitt i krav 2,
karakterisert ved at den intermetalliske forbindelse er AlPt3 , TiPt3 , ZrPtj , HfPtg, YPd3 , LnPd, LnPd3 eller Ln5 Pd2 (hvor Ln = Sm, Gd,D y, Ho eller Er), Hflr3 , Talr3 , Nblry Hflr, TaPd, TiRu, ZrRu, Nblr, TaRh3 , NbRh3 , VIr3 eller CeRu2 .
4. Katalysator som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at den intermetalliske forbindelse er avsatt i form av et kontinuerlig eller diskontinuerlig belegg på et underlag.
5. Katalysator som angitt i krav 4,
karakterisert ved at underlaget er et metallunderlag.
6. Katalysator som angitt i krav 5, karaktérisert ved at metallunderlaget inneholder minst ett av metallene rutenium, rhodium, palladium, iridium og platina.
7. _ Katalysator som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at metallunderlaget inneholder minst ett uedelt metall.
8. Katalysator som angitt i krav 6,
karakterisert ved at metallunderlaget er platina,
en platinalegering med 10% rhodium eller dispersjonsforsterkede platinametaller eller legeringer herav.
9. Katalysator som angitt i krav 7,
karakterisert ved at metallunderlaget er fremstilt av en nikkel/krom-legering med et samlet nikkel- og krominnhold på mer enn 20 vektprosent.
10. Katalysator som angitt i krav 7, karakterisert ved at metallunderlaget er fremstilt av en legering som foruten forurensninger består av minst ett av elementene krom (3-40 vektprosent)/ aluminium (1-10 vektprosent), kobolt (spor-5 vektprosent), nikkel (spor-72 vektprosent) og karbon (spor-0,5 vektprosent), idet resten er jern.
11. Katalysator som angitt i krav 7, karakterisert ved at metallunderlaget er en legering som foruten forurensninger består av 0,5-12 vektprosent Al, 0,1-3,0 vektprosent Y, 0-20 vektprosent Cr og resten Fe.
12. Katalysator som angitt i krav 7,
karakterisert ved at metallunderlaget er en
legering som foruten forurensninger består av 0,5-4 vektprosent Al, 0,5-3,0 vektprosent Y, 20,0-95,0 vektprosent Cr og resten Fe.
13. Katalysator som angitt i et av kravene 5-12, karakterisert ved at underlaget har form av et trådnett av sammenvevde eller tilfeldig orienterte tråder, perforert eller uperforeft korrugert bane eller folie.
14. Katalysator som angitt i krav 4, karakterisert ved at belegget har en tykkelse på høyst 15 mikrometer.
15. Katalysator som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at hver intermetallisk forbindelse har den generelle formel AxBy» hvor A er platinametallet, B er det uedle metall,og x og y er hele tall på 1 eller mer.
16. Fremgangsmåte til fremstilling av en katalysator som angitt i krav 13, hvor underlaget utgjøres av sammenvevde platinatråder, karakterisert ved at underlaget oppvarmes til en forhøyet temperatur i en aluminiserende omgivelse som inneholder A12C>2 og NH^Cl, for å gi en intermetallisk forbindelse av platina-aluminid, PtAl2 , på trådoverflaten.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5121976 | 1976-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO774191L true NO774191L (no) | 1978-06-09 |
Family
ID=10459099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO774191A NO774191L (no) | 1976-12-08 | 1977-12-07 | Katalysator og fremgangsmaate til dens fremstilling |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4233185A (no) |
| JP (1) | JPS5388684A (no) |
| BE (1) | BE861614A (no) |
| BR (1) | BR7708158A (no) |
| DE (1) | DE2754712A1 (no) |
| DK (1) | DK542577A (no) |
| EG (1) | EG12844A (no) |
| ES (1) | ES464750A1 (no) |
| FI (1) | FI773666A (no) |
| IL (1) | IL53526A (no) |
| IN (1) | IN147492B (no) |
| IT (1) | IT1089952B (no) |
| NL (1) | NL7713507A (no) |
| NO (1) | NO774191L (no) |
| PT (1) | PT67372B (no) |
| SE (1) | SE7713843L (no) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0017659A3 (de) * | 1978-07-27 | 1981-10-28 | Laboratorium für Festkörperphysik der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich | Verfahren zur Erzeugung von Katalysatoren und Reduktionsmittel erhöhter Aktivität und Lebensdauer |
| CA1141359A (en) * | 1978-10-02 | 1983-02-15 | Harry B. Copelin | Pd/sio.sub.2 hydrogenation catalyst suitable for h.sub.2o.sub.2 manufacture |
| JPS59109244A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-23 | Hiroyoshi Inoue | Ｃｏ水素化反応用触媒とその製造方法 |
| US4507401A (en) * | 1983-04-01 | 1985-03-26 | At&T Bell Laboratories | Intermetallic catalyst preparation |
| US4675306A (en) * | 1983-04-11 | 1987-06-23 | The Standard Oil Company | Preparation of catalyst for producing alcohols |
| US4863893A (en) * | 1986-08-06 | 1989-09-05 | Engelhard Corporation | Low temperature light off ammonia oxidation |
| JPS6434443A (en) * | 1987-07-14 | 1989-02-03 | Lonza Ag | Catalyst for oxidizing carbon compound |
| WO1990010089A1 (fr) * | 1989-02-28 | 1990-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Nouvelle substance non monocristalline contenant de l'iridium, du tantale et de l'aluminium |
| US5081083A (en) * | 1990-02-12 | 1992-01-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Energy | Method of treating intermetallic alloy hydrogenation/oxidation catalysts for improved impurity poisoning resistance, regeneration and increased activity |
| US5401483A (en) * | 1991-10-02 | 1995-03-28 | Engelhard Corporation | Catalyst assembly providing high surface area for nitric acid and/or HCN synthesis |
| US5217939A (en) * | 1992-05-11 | 1993-06-08 | Scientific Design Company, Inc. | Catalyst for the prduction of nitric acid by oxidation of ammonia |
| US5256387A (en) * | 1992-05-11 | 1993-10-26 | Scientific Design Company, Inc. | Catalyst for the production of nitric acid by oxidation of ammonia |
| US5242882A (en) * | 1992-05-11 | 1993-09-07 | Scientific Design Company, Inc. | Catalyst for the production of nitric acid by oxidation of ammonia |
| CN1099901C (zh) * | 1995-02-02 | 2003-01-29 | 邓迪大学校董会 | 一种氧化和/或燃烧催化剂、其制备方法和用途 |
| JP3146341B2 (ja) * | 1995-03-15 | 2001-03-12 | 科学技術庁金属材料技術研究所長 | 高融点超合金 |
| DE10146274A1 (de) * | 2001-09-19 | 2003-04-10 | Bosch Gmbh Robert | Metallische Oberfläche eines Körpers, Verfahren zur Herstellung einer strukturierten metallischen Oberfläche eines Körpers und dessen Verwendung |
| US6818589B1 (en) * | 2002-06-18 | 2004-11-16 | Uop Llc | Isomerization catalyst and processes |
| EP1602408A3 (en) * | 2004-06-03 | 2006-03-01 | Rohm and Haas Company | Activated ignition promoters for metal catalyzed reactions |
| US7481983B2 (en) | 2004-08-23 | 2009-01-27 | Basf Catalysts Llc | Zone coated catalyst to simultaneously reduce NOx and unreacted ammonia |
| US7390471B2 (en) * | 2005-11-17 | 2008-06-24 | Siemens Power Generation, Inc. | Apparatus and method for catalytic treatment of exhaust gases |
| JP5171494B2 (ja) * | 2007-11-26 | 2013-03-27 | 株式会社東芝 | 固体触媒およびこの固体触媒を用いた燃料電池 |
| JP5187835B2 (ja) * | 2008-03-19 | 2013-04-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 触媒 |
| US9312545B2 (en) * | 2009-07-17 | 2016-04-12 | Danmarks Tekniske Universitet | Platinum and palladium alloys suitable as fuel cell electrodes |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1978198A (en) * | 1931-10-27 | 1934-10-23 | Du Pont | Process of oxidizing ammonia and catalyst therefor |
| US2145651A (en) * | 1935-03-11 | 1939-01-31 | Edward T O Brien | Composite article and method of making the same |
| US3424619A (en) * | 1964-09-28 | 1969-01-28 | Engelhard Ind Inc | Process for using fuel cell with hydrocarbon fuel and platinum-niobium alloy catalyst |
| GB1238013A (no) * | 1967-06-28 | 1971-07-07 | ||
| CA938278A (en) * | 1970-04-13 | 1973-12-11 | C. Pitkethly Robert | Platinum containing catalysts and their use |
| GB1390182A (en) * | 1971-03-16 | 1975-04-09 | Johnson Matthey Co Ltd | Catalysis |
| DE2306395C3 (de) * | 1973-02-09 | 1978-08-10 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Trägerkatalysator |
| YU195874A (en) * | 1973-08-17 | 1982-05-31 | Degussa | Catalyst for the oxidation of ammonia |
| US3944504A (en) * | 1974-03-25 | 1976-03-16 | Olin Corporation | Catalyst for the diminution of automobile exhaust gases |
| GB1471138A (en) * | 1974-05-06 | 1977-04-21 | Atomic Energy Authority Uk | Supports for catalyst materials |
| US3999956A (en) * | 1975-02-21 | 1976-12-28 | Chromalloy American Corporation | Platinum-rhodium-containing high temperature alloy coating |
| US3979273A (en) * | 1975-05-27 | 1976-09-07 | United Technologies Corporation | Method of forming aluminide coatings on nickel-, cobalt-, and iron-base alloys |
-
1977
- 1977-11-29 US US05/855,698 patent/US4233185A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-11-30 IN IN1665/CAL/77A patent/IN147492B/en unknown
- 1977-12-02 FI FI773666A patent/FI773666A/fi not_active Application Discontinuation
- 1977-12-02 IL IL53526A patent/IL53526A/xx unknown
- 1977-12-05 ES ES77464750A patent/ES464750A1/es not_active Expired
- 1977-12-06 SE SE7713843A patent/SE7713843L/ not_active Application Discontinuation
- 1977-12-06 DK DK542577A patent/DK542577A/da unknown
- 1977-12-07 NL NL7713507A patent/NL7713507A/xx not_active Application Discontinuation
- 1977-12-07 EG EG676/77A patent/EG12844A/xx active
- 1977-12-07 NO NO774191A patent/NO774191L/no unknown
- 1977-12-07 PT PT67372A patent/PT67372B/pt unknown
- 1977-12-07 JP JP14617677A patent/JPS5388684A/ja active Pending
- 1977-12-07 BE BE6046256A patent/BE861614A/xx unknown
- 1977-12-08 DE DE19772754712 patent/DE2754712A1/de active Pending
- 1977-12-08 BR BR7708158A patent/BR7708158A/pt unknown
- 1977-12-09 IT IT30526/77A patent/IT1089952B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EG12844A (en) | 1979-12-31 |
| NL7713507A (nl) | 1978-06-12 |
| ES464750A1 (es) | 1978-09-01 |
| IL53526A (en) | 1980-05-30 |
| US4233185A (en) | 1980-11-11 |
| IN147492B (no) | 1980-03-15 |
| FI773666A (fi) | 1978-06-09 |
| BE861614A (fr) | 1978-06-07 |
| IT1089952B (it) | 1985-06-18 |
| DE2754712A1 (de) | 1978-06-15 |
| DK542577A (da) | 1978-06-09 |
| JPS5388684A (en) | 1978-08-04 |
| PT67372A (en) | 1977-12-31 |
| SE7713843L (sv) | 1978-06-09 |
| PT67372B (en) | 1979-05-16 |
| IL53526A0 (en) | 1978-03-10 |
| BR7708158A (pt) | 1978-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO774191L (no) | Katalysator og fremgangsmaate til dens fremstilling | |
| Penner et al. | Formation of intermetallic compounds by reactive metal–support interaction: a frequently encountered phenomenon in catalysis | |
| EP0946290B1 (en) | Ammonia oxidation | |
| EP0091027A2 (en) | Raney nickel alloy expanded mesh hydrogenation catalysts | |
| Borowiecki et al. | Effects of small MoO3 additions on the properties of nickel catalysts for the steam reforming of hydrocarbons: III. Reduction of Ni-Mo/Al2O3 catalysts | |
| US4793797A (en) | Method of catalytic combustion using heat-resistant catalyst | |
| EP1759764B1 (en) | Catalyst comprising silicon, magnesium, aluminum and metallic Nickel nanoparticles and its use in a method for decomposing C2 hydrocarbons. | |
| Liao et al. | An in-depth understanding of the bimetallic effects and coked carbon species on an active bimetallic Ni (Co)/Al 2 O 3 dry reforming catalyst | |
| Obradović et al. | Catalytic surface development of novel nickel plate catalyst with combined thermally annealed platinum and alumina coatings for steam methane reforming | |
| NO780321L (no) | Katalysator. | |
| US10259709B2 (en) | Steam reforming catalyst for hydrocarbon-containing gas, apparatus for producing hydrogen, and method for producing hydrogen | |
| US4292208A (en) | Diffusion coating combinations | |
| EP0087771A1 (en) | Improved methanation process and Raney catalyst therefor | |
| JP2010155234A (ja) | 炭化水素改質触媒、その製造方法及びそれを含む燃料電池 | |
| Rannou et al. | Comparative isothermal oxidation behaviour of new aluminide coatings from slurries containing Al particles and conventional out-of-pack aluminide coatings | |
| CN105358477B (zh) | 预重整含有烯烃的烃料流的方法、预重整催化剂和制备所述催化剂的方法 | |
| EP0091028B1 (en) | Raney nickel catalysis used in hydrogenation of aromatic amines | |
| JP2011194340A (ja) | 水素製造用触媒、及び水素含有ガスの製造方法 | |
| EP1838612A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur entfernung von kohlenmonoxid aus einem wasserstoffhaltigen gasstrom | |
| USRE31104E (en) | Catalytic structure | |
| EP1708808A1 (en) | Reforming catalyst | |
| Sun et al. | Isoprene selective hydrogenation using AgCu-promoted Pd nanoalloys | |
| CN1061320C (zh) | 甲烷直接氧化制合成气镍基催化剂 | |
| RU2745741C1 (ru) | Способ получения катализатора и катализатор для окисления аммиака | |
| JP5773514B2 (ja) | 水素生成用ニッケルクロム合金触媒およびその製造方法 |