PL183871B1 - Sposób otrzymywania wodoru - Google Patents
Sposób otrzymywania wodoruInfo
- Publication number
- PL183871B1 PL183871B1 PL96316553A PL31655396A PL183871B1 PL 183871 B1 PL183871 B1 PL 183871B1 PL 96316553 A PL96316553 A PL 96316553A PL 31655396 A PL31655396 A PL 31655396A PL 183871 B1 PL183871 B1 PL 183871B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ruthenium
- temperature
- carbon monoxide
- support
- catalyst
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Sposób otrzymywania wodoru w konwersji tlenku węgla z parą wodną przy zastosowaniu katalizatora rutenowego zawierającego od 0,5 do 2% wag. rutenu, osadzonego na nośniku, którymjest tlenek żelaza otrzymany przez wyprażenie tlenowodorotlenku żelaza typu a lub δ, znamienny tym, że proces konwersji tlenku węgla z parąwodnąprowadzi się w temperaturze od 573 do korzystnie 623 K, przy użyciu katalizatora, w którym ruten z roztworu chlorku rutenu lub karbonylku rutenu w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie acetonie, osadzono w procesie impregnacji na nośniku, przy czym przed osadzeniem rutenu na nośniku otrzymanym z tlenowodorotlenku żelaza typu a, nośnik ten zmodyfikowano korzystnie alkalicznymi solami litowców, tak by zawierał ich od 0,1 do 2% wagowych.
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania wodoru w konwersji tlenku węgla z parą wodną przy zastosowaniu katalizatora rutenowego.
Dotychczas reakcję konwersji tlenku węgla z parą wodną prowadzi się najczęściej na katalizatorach bazujących na tlenkach żelaza, tak zwanych: katalizatorach wysokotemperaturowych [H.Bahlbro and M.H.Jorgensen, Chem. Eng. World, 5,46 (1970)] oraz na katalizatorach niskotemperaturowych zatrzymywanych na bazie tlenku miedzi [R.Habermehl and K.Atwood, Am. Chem. Soc., Div. Fuel Chem., Prepr., 8,10 (1964), P.S.Putanov and Z.D.Jovanowić, Buli. Soc. Chim. Boegrad, 35, 279 (1970), V.I.Antroshenko and L.I.Ivanowa, Zh. Prikl. Khim., 37, 517 (1964)].
Katalizatory niskotemperaturowe, pracujące w temperaturze 473 - 523 K wykazują aktywność w niższych temperaturach, jednakże w obecności nawet śladowych ilości związków siarki ulegają one nieodwracalnemu zatruciu. Dlatego w niskotemperaturowej konwersji substraty poddawane są dodatkowym procesom oczyszczania. Niskotemperaturowe katalizatory ulegają dezaktywizacji także w wyniku przegrzania. Natomiast katalizatory wysokotemperaturowe, pracujące w temperaturach 593-723 K mogą tolerować obecność związków siarki, lecz tylko w niewielkich ilościach.
W procesach konwersji tlenku węgla z parą wodną, tak nisko- jak i wysokotemperaturowych istotnym jest również nie tylko nośnik stosowanego katalizatora, lecz także kompleks jaki jest na nim osadzany. Znane są katalizatory, w których na nośniku osadzony jest ruten. W niskotemperaturowym procesie konwersji, czyli prowadzonym w zakresie temperatur 453 - 523 K, stosowane są takie katalizatory jak kompleks [Ru(NH3)x(OH)y(CO)2]n (n < 3) utworzony na zeolicie typu fojazytu, klaster [Ru3H(CO)u]‘ osadzony na krzemionce poprzez amonowe lub pirydyniowe grupy funkcyjne, czy też katalizator RuO2/Al2O4 z zawartością 0,1 do 0,2% wag. rutenu. W wysokotemperaturowej konwersji tlenku węgla z parą wodną znany jest z polskiego opisu patentowego nr 167 158 katalizator rutenowy, w którym ruten osadza się z wodnego chlorku rutenu lub czerwieni rutenowej na nośniku otrzymanym przez wyprażenie tlenowodorotlenki żelaza typu a lub δ. Katalizator według tego rozwiązania może być stosowany w konwersji prowadzonej w temperaturze od 623 do 873 K i charakteryzuje się kilkakrotnie wyższą aktywnością od powszechnie znanych w konwersji wysokotemperaturowej katalizatorów żelazowo-chromowych [H.Bohlbro, J.Catal., 3, 207 (1964), opis patentowy CSRS nr 125057, J.Rajagopola Rao B.R.Sant, Chem.Age India, 24, 695 (1973)], czy też żelazowo-chromowych domieszkowanych za pomocą CaO lub NiO obok Al2O3 [opis patentowy ZSRR nr 303986],
183 871
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu prowadzenia wysokotemperaturowego procesu konwersji tlenku węgla z parą wodną charakteryzującego się możliwie najniższą energochłonnością.
Zgodnie z wynalazkiem konwersję tlenku węgla z parą wodną prowadzi się w temperaturze od 573 do korzystnie 623 K, wobec katalizatora, w którym ruten z roztworu chlorku rutenu lub karbonylku rutenu w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie acetonie, osadzono w procesie impregnacji na nośniku, którymjest tlenek żelaza otrzymany przez wyprażenie tlenowodorotlenku żelaza typu a lub 5. Ponadto przed osadzeniem rutenu na nośniku otrzymanym z tlenowodorotlenku żelaza typu a, nośnik ten zmodyfikowano korzystnie alkalicznymi solami litowców, tak by zawierał ich od 0,1 do 2% wagowych.
W sposobie według wynalazku, dzięki zastosowaniu katalizatora rutenowego otrzymywanego według nowej technologu, w której istotną zmianą w porównaniu z dotychczas znanym sposobem z polskiego opisu patentowego nr 167 158 jest osadzanie rutenu w procesie impregnacji roztworami związków rutenu w rozpuszczalniku organicznym, możliwe jest prowadzenie procesu wysokotemperaturowej konwersji tlenku węgla z parą wodną w jej dolnej granicy temperaturowej (623 K) z bardzo wysoką wydajnością, charakteryzującą się przemianą od około 90 do 100% przemiany. Największą zaletą wynalazku jestjednakże prowadzenie tego procesu z dobrymi wynikami w temperaturze 573 K, a więc w temperaturze niższej niż dotychczas stosowane w procesie konwersji wysokotemperaturowej. W tej temperaturze, w zależności od użytego katalizatora, uzyskiwano także przemiany sięgające 90% i więcej, przy zachowaniu dużej stabilności katalizatora.
Katalizator rutenowy zastosowany w sposobie według wynalazku charakteryzuje się kilkakrotnie większą aktywnością, od znanych, zwłaszcza w dolnym zakresie temperatur konwersji wysokotemperaturowej, przy czym zwiększenie tej aktywności jest szczególnie widoczne w przypadku katalizatorów na nośniku otrzymanym z tlenowodorotlenku typu δ. Uzyskanie porównywalnej aktywności katalizatorów z nośnikiem otrzymanym z tlenowodorotlenku typu a wymaga dodatkowo modyfikowania tlenkowego nośnika żelazowego jonami litowca.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I
Powietrznie suchy tlenowodorotlenek żelaza typu a poddano 3 godzinnej aktywacji w atmosferze powietrza w 873 ± 5 K. Odważono po 5 próbek 0.5 g otrzymanych tlenków, do których kolejno dodawano LiNO3 (0.0018 g), KNO3 (0.0025 g), RbCl (0.0030 g) i CsNO3 (0.0049 g) w postaci roztworów wodnych. Suszono w suszarce i prażono w piecu w temperaturze 873 ± 5 K.
Każdą z tak przygotowanych próbek impregnowano 0,5 cm3 acetonowego roztworu, chlorku rutenu (1.358 gRuCf w 100 cm3 acetonu). Zawartość rutenu w każdej próbce wyniosła 0.5% wag. Po wysuszeniu otrzymane katalizatory aktywowano w 673 ± 5 K w ciągu 3 godzin w atmosferze powietrza.
Stosunek molowy ruten : alkalia w każdej z próbek wyniósł 1:1.
Następnie, stosując kolejno wyżej otrzymane katalizatory, przeprowadzono proces konwersji tlenku węgla z parą wodną. Parametry procesu konwersji były następujące:
- szybkość przepływ gazów - 3.5 dcm3/h,
- stosunek H2O : Co = 2.5,
- temperatura procesu 573 K,
- 0.25 g katalizatora.
Po 3 godzinach prowadzenia procesu uzyskano następujące stopnie przemiany w % molowych: 53.1 77.4, 72 i 69.9.
Przykład II
Powietrznie suchy tlenowodorotlenek żelaza typu a poddano 3 godzinnej aktywacji w atmosferze powietrza w 873 ± 5 K. Odważono po 7 próbek 0.75 g, które kolejno zwilżano wodnym roztworem azotanu sodu o zwiększającym się stężeniu jonów Na (0.0315 g NaNO3 w 1 cm3 i odpowiednio 0.0630 g, 0.0945 g, 0.1575 g). Po wysuszeniu w 393 K próbki prażono w ciągu 3 h w at4
183 871 mosferze powietrza w 873 ± 5 K. Na każdąz tak przygotowanych próbek nanoszono ruten przez zwilżanie 0.7 cm3 roztworu chlorku rutenu w acetonie (1.35 8 g RUCI3 w 100 cm3). Po wysuszeniu w suszarce otrzymane katalizatory aktywowano przez prażenie w 673 ± 5 K przez 3 godziny.
Stosunki molowe Ru : Na były następujące: 1:10, 1 :20,1:30 i 1:50.
Następnie, stosując kolejno otrzymane wyżej katalizatory, przeprowadzono analogicznie jak w przykładzie I, proces konwersji pary wodnej z tlenkiem węgla.
Uzyskano następujące stopnie przemiany w % molowych: 67, 88, 79 i 68.
Przykład III
Powietrznie suchy tlenowodorotlenek żelaza typu 8 prażono przez 3 godziny w temperaturze 873 ± 5 K, w atmosferze powietrza. Wykonano dwie 0.5 g próbki tak przygotowanego tlenku żelaza, po czym na jedną z nich naniesiono metodą zwilżania 0,5 cm3, a na drugą 2 cm3 roztworu chlorku rutenu w acetonie o stężeniu 0.00525 g Ru w 1 cm3. Następnie poddano katalizator aktywacji w temperaturze 673 K.
Jak w przykładzie I dokonano konwersji pary wodnej z tlenkiem węgla. Uzyskane stopnie przemiany w % molowych były następujące: 69 i 71.
Przykład IV
Postępowano analogicznie jak w przykładzie III, stosując do impregnacji zamiast acetonowego roztworu chlorku rutenu, acetonowy roztwór karbonylku rutenu (0,0019 Ru w 1 cm3). Na kolejne trzy próbki tlenku żelaza naniesiono odpowiednio 1.3, 2. 7 i 5.3 cm3 roztworu.
Jak w przykładzie I dokonano konwersji pary wodnej z tlenkiem węgla. Uzyskane stopnie przemiany w % molowych były następujące: 79.9, 97 i 89.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.
Cena 2.00 zł.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweSposób otrzymywania wodoru w konwersji tlenku węgla z parą wodną przy zastosowaniu katalizatora rutenowego zawierającego od 0,5 do 2% wag. rutenu, osadzonego na nośniku, którym jest tlenek żelaza otrzymany przez wyprażenie tlenowodorotlenku żelaza typu a lub δ, znamienny tym, że proces konwersji tlenku węgla z parą wodną prowadzi się w temperaturze od 573 do korzystnie 623 K, przy użyciu katalizatora, w którym ruten z roztworu chlorku rutenu lub karbonylku rutenu w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie acetonie, osadzono w procesie impregnacji na nośniku, przy czym przed osadzeniem rutenu na nośniku otrzymanym z tlenowodorotlenku żelaza typu a, nośnik ten zmodyfikowano korzystnie alkalicznymi solami litowców, tak by zawierał ich od 0,1 do 2% wagowych.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL96316553A PL183871B1 (pl) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Sposób otrzymywania wodoru |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL96316553A PL183871B1 (pl) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Sposób otrzymywania wodoru |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL316553A1 PL316553A1 (en) | 1998-04-27 |
| PL183871B1 true PL183871B1 (pl) | 2002-07-31 |
Family
ID=20068478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL96316553A PL183871B1 (pl) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | Sposób otrzymywania wodoru |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL183871B1 (pl) |
-
1996
- 1996-10-15 PL PL96316553A patent/PL183871B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL316553A1 (en) | 1998-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS58174237A (ja) | メタノ−ル改質用触媒 | |
| CN115999595B (zh) | 一种磷酸类化合物改性活性炭负载金属催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111068648A (zh) | 以l酸氧化铝为载体的抗积碳制丙烯催化剂、制备及应用 | |
| Wang et al. | Novel Ni‐Mn bi‐oxides doped active coke catalysts for NH3‐SCR De‐NOx at low temperature | |
| CN111437875A (zh) | 一种具有宽温度范围的铈铁分子筛基催化剂及其制备方法 | |
| CN110329992B (zh) | 甲醇低温水汽重整制氢催化剂及其制备方法 | |
| CN117619427A (zh) | 一种调节酸性位点提升的In-H-SSZ-13脱硝催化剂的制备方法与应用 | |
| Feng et al. | Niobium oxide promoted with alkali metal nitrates for soot particulate combustion: elucidating the vital role of active surface nitrate groups | |
| CN111498865A (zh) | La改性Cu-SSZ-13分子筛的制备方法 | |
| PL183871B1 (pl) | Sposób otrzymywania wodoru | |
| Wang et al. | Methane combustion over Fe, Co and Ni modified manganese oxide catalysts | |
| CN101618325A (zh) | 锆钇复合柱撑蒙脱土负载钴催化剂的制备方法 | |
| CN1088607C (zh) | 选择性氧化硫化氢回收元素硫的催化剂及制备方法 | |
| CN115487832B (zh) | 一种用于低温丙烷氧化的催化剂及其制备方法 | |
| Jin et al. | Enhanced activity of cerium‐doped Co− Cr− O composite catalyst in selective catalytic reduction of NO with NH3 | |
| RU2375114C1 (ru) | Способ получения катализатора для паровой конверсии метансодержащих углеводородов | |
| CN111974441B (zh) | 一种三维立体多孔结构镍改性hy分子筛氧载体及其制备与应用 | |
| PL184673B1 (pl) | Katalizator rutenowy oraz sposób jego otrzymywania | |
| CN108479843B (zh) | 嵌入式微孔-介孔复合分子筛耐硫甲烷化催化剂的制备 | |
| CN111790427B (zh) | 一种Co基低温低压氨合成催化剂及其制备方法 | |
| CN102319565A (zh) | 一种含酸性气体的克劳斯硫磺回收催化剂及制备方法 | |
| CN102151569A (zh) | 用于生物质焦油裂解的负载型掺杂镍基催化剂及制备方法 | |
| CN109250763A (zh) | 一种硫化氢甲烷重整制氢的方法 | |
| RU2372986C1 (ru) | Катализатор, способ его приготовления и способ очистки газовых выбросов от диоксида серы | |
| Ozawa et al. | High-temperature structural change of catalytic MnOx-LaOx-Al2O3 powder for lean-exhaust NOx removal treatment |