PL94013B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania katalizatora do wytwarzania endotermicznych atmosfer regulowanych, a takze do innych procesów wytwarzania atmosfer regulowanych np. do wytwarzania atmosfery azotowo-wodorowej z amoniaku.

Niektóre dotychczas stosowane katalizatory do wytwarzania endotermicznych atmosfer regulowanych sa otrzymywane metoda prasowania mas ceramicznych, zawierajacych od 14—28% tlenku niklu, co odpowiada w przyblizeniu zawartosci 11 do 21% niklu. Mimo duzej zawartosci niklu, zwarta struktura tych katalizatorów powoduje, ze sa one malo aktywne, ulegaja szybkiemu zatruciu, krusza sie i spiekaja. Ich trwalosc nie przekracza 200-400 godzin pracy. Po tym okresie katalizatory te nie nadaja sie do regneracji i sa bezuzyteczne.

Nowsze sposoby otrzymywania katalizatorów do wytwarzania endotermicznych atmosfer regulowanych polegaja na osadzeniu niklu na ceramicznym materiale ogniotrwalym przez nasycenie solami niklu, a nastepnie przez prazenie i redukcje w podwyzszonych temperaturach. Jednakze katalizatory te, w których brak dodatko¬ wych substancji aktywniejszych, odznaczaja sie mala wydajnoscia i latwo ulegaja zatruciu wolnym weglem, sklonnym do wytracenia sie w komorze generatora.

( Ostatnio dosc czesto stosuje sie katalizatory oparte na niklu jako substancji czynnej oraz glinie jako aktywatorze. Katalizator ten wytwarza sie przez nasycenie ceramicznego materialu ogniotrwalego wodnym roztworem azotanu niklu z dodatkiem tlenku glinu w zawiesinie, a nastepnie suszy w temperaturze 90°C, po czym prazy sie w temperaturze od 300-700°C i redukuje w temperaturze 600-1050°C za pomoca strumienia wodoru lub atmosfery endotermicznej. Szczególowe badania wykazaly, ze tak otrzymywane katalizatory w róznych punktach swej powierzchni posiadaja nierówna aktywnosc i odpornosc na zatrucia. Podzielona powierzchnia tego katalizatora na drobne wycinki wykazuje, ze sa miejsca aktywne i miejsca mniej aktywne.

Równoczesnie miejsca mniej aktywne ulegaja predzej zatruciu.

Celem wynilaiku jest wyeliminowanie powyzszych wad i uzyskanie katalizatora o takiej strukturze i skladzie chemigmym, który by byl w sposób czynny i optymalny, wysoce aktywny na calej swej powierzchni,2 94 013 pozwalajac wytwarzac w procesie konwersji weglowodorów endotermiczna atmosfere regulowana o skladzie chemicznym odpowiadajacym stanowi równowagi chemicznej bez wytracania wolnego wegla.

Sposób wedlug wynalazku polega na nasycaniu ceramicznego materialu ogniotrwalego wodnym roztwo¬ rem azotanu niklu i azotanu glinu. Stezenie azotanu niklu i azotanu glinu w roztworze okresla sie doswiadczalnie na podstawie nasiakliwosci uzytego ceramicznego materialu ogniotrwalego tak, aby po jednorazowym nasyceniu a nastepnie wysuszeniu, wyprazeniu i redukcji w strumieniu wodoru lub atmosfery endotermicznej ilosc niklu wynosila 4-9% a ilosc glinu 0,2-0,5%.

Stwierdzono, ze uzycie wodnych roztworów soli niklu i glinu likwiduje miejsca nie aktywne na powierzchni katalizatora, powodujac wysoka aktywnosc równomierna na calej powierzchni. Zjawisko to nalezy tlumaczyc wyeliminowaniem dotychczas uzywanego glinu w zawiesinie. Uzycie aktywatora w postaci rozpuszczalnej soli azotanu {pinu powocjuje, tv trakcie nasycenia ceramicznego materialu ogniotrwalego, równomierne rozlozenie glinu i niklu na calej powierzchni nosnika. Tym nalezy tlumaczyc wysoka aktywnosc na calej powierzchni i dluga zywotnosc katalizatora otrzymanego wedlug wynalazku.

Katalizatory otrzymywane sposobem wedlug wynalazku lacza w sobie zalety katalizatorów otrzymywa¬ nych znanymi sposobami i sa pozbawione ich wad. Wynalazek zilustrowany jest w ponizszym przykladzie.

Przyklad Nosnik, którym jest handlowy wysokoglinowy porowaty material ogniotrwaly gatunku LA—10 o nastepujacych cechach — zawartosc Al203 min. 40%, Fe203 max. 2,3%, S max. 0,2%, ciezar objetos¬ ciowy 0,8-1,2 G/cm3, pgniotrwalosc zwykla min. 173/175 sP —rozdrabnia sie na dowolnego ksztaltu brylki o objetosci 8-24 cm3. Brylki suszy sie przez 2 godziny w temperaturze 120°C. Nastepnie, przez zanurzenie próbki nosnika w wodzie oznacza sie nasiakliwosc brylek, która wynosi 600 ml/kg. Znajac nasiakliwosc brylek nosnika i uwzgledniajac kontrakcje objetosci roztworu przygotowuje sie wodny roztwór azotanu niklu i azotanu glinu, rozpuszczajac 580 g Ni(N03)2 • 6H20 i80g AI(N03)3 • 9H20 na 1 litr wody destylowanej. W tak przygotowanym roztworze zanurza sie brylki nosnika, nasycajac je przez 5-10 minut. Po wyjeciu z roztworu brylki odsacza sie i suszy w temperaturze 70°C przez 3 godz., a nastepnie prazy w temperaturze 380°C az do zaniku wydzielania sie tlenków azotu, po czym studzi do temperatury otoczenia. Tak przygotowane brylki umieszcza sie w retorcie generatora atmosfery endotermicznej i nagrzewa do temperatury 1050°C. Nagrzany do tej temperatury katalizator redukuje sie w strumieniu atmosfery endotermicznej az do ustalenia sie temperatury punktu rosy atmosfery.-W tablicy podane sa wyniki zastosowania katalizatora wytworzonego sposobem wedlug wynalazku.

Proces Atmosfera wytwarzania atmosfery Warunki procesu temp. w°C r predkosc obj.

Sklad chemiczny atmosfery Endoter¬ miczna Azotowo- wodorowa Konwersja propanu powietrzem w proporcji 1:7,8 Dysocjacja amoniaku 1050 950 68 l/godz 274 l/godz 23,1% CO, 30,9% H2, 0,2% CH4, 45,8% N2, temp.punktu rosy = +4°C N2 i H2 wprop. 1:3 + 0,04% niezdysoscjowany NH3

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania katalizatora do wytwarzania endotermicznych atmosfer regulowanych polegajacy na nasyceniu ceramicznego materialu ogniotrwalego roztworem substancji katalitycznie czynnych, wysuszeniu, wyprazeniu i redukcji w strumieniu wodoru lub atmosfery endotermicznej, znamienny tym, ze do nasycenia ceramicznego materialu stosuje sie wodne roztwory azotanu niklu i azotanu glinu o takim stezeniu, aby po jednorazowym nasyceniu a nastepnie wysuszeniu, wyprazeniu i redukcji zawartosc niklu wynosila 4—9% a glinu 0-2-0,5%. CZYTELNIA firac. pJtaraf. UP PRL naklad 1 nma Tmcz^bh tr t » 20+18