RU1771807C - Катализатор дл синтеза сероокиси углерода - Google Patents

Abstract

Использование: дл  синтеза сероокиси углерода. Продукт: катализатор состава, мае. %: оксид никел  0,1-4,0; оксид молибдена 1,0-15,0; оксид магни  8,0-10,0; оксид цинка 3,0-5,0; оксид магни  8,0-10.0; оксид цинка 3,0-5,0; / -оксид алюмини  - остальное . Катализатор получают пропиткой у-оксида алюмини  раствором соли молибдена, сушкой и прокаливанием с последующей пропиткой растворами солей никел , магни  и цинка и промежуточными сушкой и прокалкой при 450-550° С после каждой пропитки. Характеристика: увеличенна  активность КТ. 1 табл.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к катализаторам дл  синтеза сероокиси углерода путем взаимодействи  диоксида углерода с сероуглеродом .

Сероокись углерода  вл етс  сырьем дл  производства р да ценных химических продуктов, например этиленсульфида, мочевины , уретанов, карбонатов, тиокарба- матных и мочевинных гербицидов.

Известен катализатор дл  получени  сероокиси углерода взаимодействием диоксида углерода с сероуглеродом, представл ющий собой оксид магни  с плотностью 2,0-2,5 с возможными добавками оксида ванади  и оксида тори .

Однако, этот катализатор имеет небольшой срок службы (24 ч) и низкую активность - выход целевого продукта в безводных услови х при температуре 200-500° С составл ет 30-35%.

Известен катализатор дл  получени  сероокиси углерода, отобранный из группы, состо щей из активированного древесного угл , активированного силикагел , активированного глинозема и активированного цеолита и имеющего площадь поверхности 50-2000 м2/г.

Указанный катализатор обладает недостаточно высокой активностью - выход сероокиси углерода при 100 600°С и мол рном соотношении СО 1-10:1 составл ет80-90%. Кроме того, этот катализатор в высокой степени подвержен за- углероживанию и срраотпожснию, в результате чего имеет невысоки срок пробега

ч

00

о

xl

Известен катализатор дл  синтеза серо- окиси углерода, состо щий из оксида алюмини . сероокиси углерода на таком катализаторе достигает 95% при температуре процесса 280-350°С и мол рном соотношении C02:CS2 1:1.

Недостатком этого катализатора  вл етс  невысока  продолжительность его работы , объ сн юща с  значительными отложени ми серы и углерода на поверхности катализатора, и недостаточно высока  его активность. Срок работы катализатора до его регенерации составл ет 183 м3 сырь /1 кг катализатора.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  катализатор дл  синтеза сероокиси углерода из оксида углерода и сероуглерода , содержащий оксид VII группы, включа  оксид никел  (2-5 мас.%), оксид VI группы, включа  оксид молибдена (10-25 мас.%) на носителе, в частности у-оксиде алюмини .

Указанный катализатор обладает недостаточно высокой активностью - выход сероокиси углерода при 222-305°С и мол рном соотношении C02:CS2 1,1:1 не превышает 50% при конверсии сероуглерода 98%.

Целью изобретени   вл етс  увеличение активности катализатора. Это достигаетс  катализатором, содержащим оксиды никел , молибдена, магни  и цинка на носителе - у-оксиде алюмини  при следующем содержании компонентов, мас.%: оксид никел 0,1-4,0

оксид молибдена1-15

оксид магни 8-10

оксид цинка3-5

у-оксид алюмини остальное

Существенными отличи ми катализатора  вл ютс  дополнительное содержание оксидов магни  и цинка при вышеуказанном соотношении компонентов.

Дополнительное введение в состав катализатора оксидов магни  и цинка позвол ет получить срок службы катализатора 240-310 м3 сырь / 1 кг катализатора и целевой продукт с выходом 96-98%.

При содержании в катализаторе оксида молибдена менее 1 %, оксида магни  менее 8%, оксида цинка менее 3%, оксида никел  менее 0,1% не достигаетс  требуема  активность катализатора или уменьшаетс  срок службы катализатора.

Увеличение концентрации оксида молибдена более 15%, оксида магни  более 10%, оксида цинка более 5%. оксида никел  более 4% не приводит к дальнейшему увеличению выхода сероокиси углерода или срока службы катализатора.

Катализатор получают следующим образом , Подготовка у-оксида алюмини .

Из всех известных модификаций оксида алюмини  предпочтительнее у-форма в виде частиц диаметром преимущественно 2-6 мм с внутренней удельной поверхностью не менее 130 м2.

у-Оксид алюмини  сушитс  и прокаливаетс  в токе азота ступенчато при 450- 550°С. Скорость подъема температуры до 120 °С составл ет 5-10°С/ч. При температу- 5 ре 120°С катализатор выдерживаетс  3-4 ч. Далее катализатор нагреваетс  до температуры 450-550°С со скоростью 10-20°С/ч и выдерживаетс  при этой температуре 1-2 ч. Охлаждение катализатора происходит в то- 0 ке азота и в дальнейшем до момента пропускани  реакционной смеси катализатор поддерживаетс  в атмосфере азота.

Нанесение модификации добавок на у-оксид алюмини  пропиткой. 5 На оксид алюмини  вначале нанос т оксид молибдена, затем оксиды магни , цинка , никел . Дл  пропитки примен ют растворы солей соответствующих компонентов в воде или в спирте. В качестве тре- 0 бовани  к сол м  вл етс  способность разлагатьс  при температуре не выше 550°С с образованием соответствующих оксидов и хорошо раствор тьс  в воде, сол ной кислоте или спирте. Примен лись 5 азотнокислые, уксуснокислые (дл  никел , магни , цинка), аммониевые (дл  молибдена ) соли.

Подготовленный у-оксид алюмини  поочередно обрабатывают растворами с рас- 0 читанной концентрацией солей до полного впитывани  раствора. После каждой пропитки отдельным компонентом катализатор подвергают сушке и прокалке в токе азота ступенчатого при 50-550°С. 5 П р и м с р 1. В 50 мл дистиллированной воды при комнатной температуре раствор ют 8,58 г парамолибдата аммони  (МН4)б Н20). В полученный раствор при перемешивании до полного 0 впитывани  помещают 100 мл у-оксида алюмини  с размером гранул 2-6 мм. После пропитки катализатор сушат при температуре 120°С в течение 3 ч и прокаливают при температуре 450°С в течение 1 ч. После ох- 5 лаждеии  до комнатной температуры катализатор пропитывают раствором, полученными при растворении в 150 мл дистиллированной воды 0,39 г нитрата никел , гидрата (Ni(N03)2 6H20), 44,5 г ацетата магни , гидрата (Мд(СНзСОО)2 2Н.0) и 13,52 г ацетата цинка, гидрата (7п(СНзСОО)2 2Н20). После пропитки катализатор сушат при 120° С в течение 4 ч и прокаливают при 500°С в течение 2 ч. Полученный катализатор отвечает составу, мас.%: оксид молибдена 1; оксид магни  10; оксид цинка 5; оксид лике- л  0,1; остальное - у-оксид алюмини .

Синтез сероокиси углерода провод т в стекл нном или металлическом реакторе диаметром 35 мм, высотой 110 мм, объемом катализатора 100 мл и на опытной установке в реакторе мощностью 50 т/г сероокиси углерода. В реакторы с загруженным катализатором после предварительного нагрева до рабочей температуры 220-300°С подают смесь паров в CS2 и С02 в мол рном соотношении CS2/C02 3, с объемной скоростью 400-1000 , преимущественно 610 Реакцию провод т, насколько это возможно, без наличи  воды, но содержание ее в исходном сырье не допжно превышать 0,01 мас.%.

Полученный реакционный газ охлаждают в теплообменнике до 25°С и после абсорбции сероуглерода анализируют хро- матографически.

Результаты испытаний представлены в таблице.

0

5

0

5

0

Остальные примеры осуществл ют аналогичным образом, мен   исходное соотношение компонентов в соответствии с полученным составом катализатора. Результаты испытани  представлены в таблице .

Данное изобретение позволит повысить экономичность процесса згсчет проведени  его при атмосферном давлении, за счет снижени  нормы расхода катализе тора и уменьи ить экологическое загр знение за счет уменьшени  количества отходов производства в виде отработанного катапи- затора.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Катализатор дл  синтеза сероокиси углерода из диоксида углерода и сероуглерода , содержащий оксиды никел , молибдена, на носителе - у-оксиде алюмини , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  активности, катапизатор дополнительно со,- держит оксиды магни  и цинка при следующем содержании компонентов, мас.%: оксид никел 0,1-4,0

   оксид молибдена1 и-15.0

   оксид магни 8-10

   оксид цинка3-5

   алюмини остальное