RU2445160C1 - Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam - Google Patents
Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445160C1 RU2445160C1 RU2011113138/04A RU2011113138A RU2445160C1 RU 2445160 C1 RU2445160 C1 RU 2445160C1 RU 2011113138/04 A RU2011113138/04 A RU 2011113138/04A RU 2011113138 A RU2011113138 A RU 2011113138A RU 2445160 C1 RU2445160 C1 RU 2445160C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- catalyst
- medium
- containing component
- temperature conversion
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, которые могут быть использованы в промышленности при получении азотоводородной смеси для синтеза аммиака.The invention relates to a method for the preparation of catalysts for medium-temperature conversion of carbon monoxide with water vapor, which can be used in industry to obtain a nitrogen-hydrogen mixture for the synthesis of ammonia.
Уровень техникиState of the art
Известен способ приготовления катализатора для конверсии оксида углерода, включающий смешение порошка оксида железа с раствором хромовой кислоты, экструзионное формование полученной пасты в гранулы, выдержку на воздухе, сушку и прокаливание. По этому способу смешение порошка оксида железа с хромовой кислотой осуществляется в две стадии: сначала 20-50% оксида железа измельчают в присутствии хромовой кислоты до достижения степени растворения оксида железа 5,0-10%, а затем полученную суспензию смешивают с остальным количеством порошка оксида железа до образования пасты влажностью 26,0-29,0% [а.с. SU 1235523 A1, B01J 37/04, 23/86, опубл. в БИ №21, 1986 г.].A known method of preparing a catalyst for the conversion of carbon monoxide, comprising mixing a powder of iron oxide with a solution of chromic acid, extruding the resulting paste into granules, holding it in air, drying and calcining. According to this method, the mixing of iron oxide powder with chromic acid is carried out in two stages: first, 20-50% of iron oxide is crushed in the presence of chromic acid to achieve a degree of dissolution of iron oxide of 5.0-10%, and then the resulting suspension is mixed with the rest of the oxide powder iron to form a paste with a moisture content of 26.0-29.0% [and.with. SU 1235523 A1, B01J 37/04, 23/86, publ. in BI No. 21, 1986].
Существенным недостатком данного способа является использование в качестве осадителя раствора карбоната аммония, что осложняет технологический процесс, вызывает нежелательное пенообразование на стадии получения карбоната железа. Полученный катализатор содержит до 0,3% соединений серы, которые в процессе эксплуатации вызывают дезактивацию низкотемпературного медьсодержащего катализатора конверсии CO.A significant disadvantage of this method is the use of a solution of ammonium carbonate as a precipitant, which complicates the process and causes undesirable foaming at the stage of obtaining iron carbonate. The resulting catalyst contains up to 0.3% sulfur compounds, which during operation cause deactivation of the low-temperature copper-containing catalyst for the conversion of CO.
Известен способ приготовления катализатора для конверсии оксида углерода, включающий осаждение гидроксида железа из раствора нитрата железа аммиакосодержащим осадителем с последующим получением железосодержащего компонента, приготовлением бихромата меди, смешением с железосодержащим компонентом, сушку, прокаливание, формование катализаторной массы. Данный способ отличается тем, что в качестве осадителя выбирается аммиачно-карбонатный раствор, осадок гидроксида железа отделяют и промывают, сушат, прокаливают при температуре 380-420°C, полученный железосодержащий компонент, представляющий собой оксид железа, смешивают с бихроматом меди, катализаторную массу увлажняют водой, формуют, прокаливают на воздухе, сушат и прокаливают при постепенном подъеме температуры 30-50°C [патент RU, 2157731, B01J 37/04, 23/86, опубл. в БИ №7, 2000 г.].A known method of preparing a catalyst for the conversion of carbon monoxide, including the deposition of iron hydroxide from a solution of iron nitrate with an ammonia-containing precipitant, followed by obtaining an iron-containing component, preparing copper dichromate, mixing with an iron-containing component, drying, calcining, forming a catalyst mass. This method is characterized in that an ammonia-carbonate solution is selected as a precipitant, the iron hydroxide precipitate is separated and washed, dried, calcined at a temperature of 380-420 ° C, the obtained iron-containing component, which is iron oxide, is mixed with copper dichromate, the catalyst mass is moistened water, molded, calcined in air, dried and calcined with a gradual rise in temperature of 30-50 ° C [patent RU, 2157731, B01J 37/04, 23/86, publ. in BI No. 7, 2000].
К недостаткам данного способа следует отнести трудоемкость и продолжительность технологического процесса приготовления, недостаточно высокую механическую прочность и активность получаемого катализатора, использование дефицитных и токсичных соединений хрома. В процессе приготовления катализатора достаточно трудоемкими, продолжительными и энергоемкими являются стадиями приготовления раствора хромовой кислоты, хромата меди, сушки и прокаливания гидроксида железа.The disadvantages of this method include the complexity and duration of the cooking process, insufficiently high mechanical strength and activity of the resulting catalyst, the use of scarce and toxic chromium compounds. In the process of preparing the catalyst, it is quite time-consuming, lengthy and energy-intensive are the stages of preparation of a solution of chromic acid, copper chromate, drying and calcination of iron hydroxide.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является способ приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, включающий механическую активацию железосодержащего компонента с оксидами кальция и меди, смешение с водой до образования пластичной массы, экструзионное формование, сушку и прокаливание гранул, при этом в качестве железосодержащего компонента используют порошок металлического железа, а механическую активацию компонентов осуществляют при пропускании воздуха, обогащенного кислородом, с концентрацией 30-100% [патент RU, 2291744, опубл. в БИ №2, от 20.01.2007 г.].The closest to the proposed invention by technical essence and the achieved result, that is, the prototype, is a method of preparing a catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with water vapor, including mechanical activation of the iron-containing component with calcium and copper oxides, mixing with water to form a plastic mass, extrusion molding, drying and calcining the granules, while metal iron powder is used as the iron-containing component, and mechanical activation the components are carried out by passing air enriched with oxygen, with a concentration of 30-100% [patent RU, 2291744, publ. in BI No. 2, dated January 20, 2007].
К недостаткам прототипа следует отнести невысокую удельную площадь поверхности и каталитическую активность при низких температурах.The disadvantages of the prototype include a low specific surface area and catalytic activity at low temperatures.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является создание способа получения катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром с более высокой удельной площадью поверхности и каталитической активностью.The objective of the invention is to provide a method for producing a catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with water vapor with a higher specific surface area and catalytic activity.
Поставленная задача решается в предлагаемом способе приготовления катализатора для среднетемпературной конверсии оксида углерода водяным паром, включающем механическую активацию железосодержащего компонента, сушку, прокаливание и формование гранул, при этом в качестве железосодержащего компонента используют порошок чугуна, а механическую активацию железосодержащего компонента осуществляют сначала в 1-20%-ном водном растворе карбоновой кислоты, а затем с добавлением оксидов кальция и меди при массовом соотношении Fe2O3:СаО:CuO=90÷50:40÷10:10÷1.The problem is solved in the proposed method for the preparation of a catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with water vapor, including mechanical activation of the iron-containing component, drying, calcining and molding of granules, while iron powder is used as the iron-containing component, and the mechanical activation of the iron-containing component is carried out first in 1-20 % aqueous solution of carboxylic acid, and then with the addition of calcium and copper oxides at a mass ratio of Fe 2 O 3 : CaO: CuO = 90 ÷ 50: 40 ÷ 10 : 10 ÷ 1.
СВЕДЕНИЯ ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Пример 1Example 1
Для приготовления катализатора по предложенному способу используют порошок чугуна марки СЧ 12-28. При получении 100 г катализатора в барабан вибрационной мельницы VM-4 загружают 60 г порошка чугуна и 100 г 15%-ного водного раствора щавелевой кислоты и активируют в течение 30 минут, затем в полученную массу добавляют 10,4 г оксида кальция и 3 г оксида меди и активируют в течение 30 минут в вибромельнице при массовом соотношении Fe2O3:СаО:CuO=83,3:10,6:3,1. Полученную массу сушат в течение 6 часов при 150°С, прокаливают 6 часов при температуре 250°С и формуют в гранулы.To prepare the catalyst according to the proposed method, cast iron powder of the grade SCh 12-28 is used. Upon receipt of 100 g of catalyst, 60 g of cast iron powder and 100 g of a 15% aqueous solution of oxalic acid are loaded into a drum of a VM-4 vibration mill and activated for 30 minutes, then 10.4 g of calcium oxide and 3 g of oxide are added to the resulting mass copper and activate for 30 minutes in a vibratory mill with a mass ratio of Fe 2 O 3 : CaO: CuO = 83.3: 10.6: 3.1. The resulting mass is dried for 6 hours at 150 ° C, calcined for 6 hours at a temperature of 250 ° C and molded into granules.
Пример 2Example 2
Для получения 100 г катализатора в барабан вибрационной мельницы VM-4 загружают 40 г порошка чугуна марки СЧ 12-28 и 100 г 20% уксусной кислоты и активируют в течение 30 минут, затем в полученную массу добавляют 39,8 г оксида кальция и 2,0 г оксида меди и активируют в течение 30 минут в вибромельнице при массовом соотношении Fe2O3:СаО:CuO=57,2:39,8:2,0. Полученную массу сушат в течение 6 часов при 150°С, прокаливают 6 часов при температуре 250°С и формуют в гранулы.To obtain 100 g of catalyst, 40 g of SC-12-28 grade cast iron powder and 100 g of 20% acetic acid are loaded into the drum of a VM-4 vibration mill and activated for 30 minutes, then 39.8 g of calcium oxide and 2 are added to the resulting mass. 0 g of copper oxide and activate for 30 minutes in a vibratory mill with a mass ratio of Fe 2 O 3 : CaO: CuO = 57.2: 39.8: 2.0. The resulting mass is dried for 6 hours at 150 ° C, calcined for 6 hours at a temperature of 250 ° C and molded into granules.
Пример 3Example 3
Для получения 100 г катализатора в барабан вибрационной мельницы VM-4 загружают 50 г порошка чугуна марки СЧ 12-28 и 100 г 1% муравьиной кислоты и активируют в течение 30 минут, затем в полученную массу добавляют 20,1 г оксида кальция и 8,5 г оксида меди и активируют в течение 30 минут в вибромельнице при массовом соотношении Fe2O3:СаО:CuO=71,5:20,1:8,5. Полученную массу сушат в течение 6 часов при 150°С, прокаливают 6 часов при температуре 250°С и формуют в гранулы.To obtain 100 g of catalyst, 50 g of SC-12-28 grade cast iron powder and 100 g of 1% formic acid are loaded into the drum of a VM-4 vibration mill and activated for 30 minutes, then 20.1 g of calcium oxide and 8 are added to the resulting mass. 5 g of copper oxide and activate for 30 minutes in a vibratory mill with a mass ratio of Fe 2 O 3 : CaO: CuO = 71.5: 20.1: 8.5. The resulting mass is dried for 6 hours at 150 ° C, calcined for 6 hours at a temperature of 250 ° C and molded into granules.
Активность образцов катализатора оценивали по степени превращения СО в реакции конверсии оксида углерода водяным паром в водород. Условия испытания: температура 320°С, соотношение пар-газ = 0,6, объемная скорость газа 5000 час-1, содержание СО на входе 12% об.The activity of the catalyst samples was evaluated by the degree of conversion of CO in the reaction of the conversion of carbon monoxide with water vapor into hydrogen. Test conditions: temperature 320 ° С, steam-gas ratio = 0.6, gas volumetric velocity 5000 h -1 , CO content at the inlet 12% vol.
Удельную поверхность образцов определяли методом БЭТ по низкотемпературной адсорбции азота [Физико-химическое применение газовой хроматографии. / А.В.Киселев, А.В.Иогансен, К.И.Сакодынский и др. - М.: Химия, 1973. - 256 с.].The specific surface of the samples was determined by the BET method by low-temperature nitrogen adsorption [Physicochemical use of gas chromatography. / A.V. Kiselev, A.V. Johansen, K.I. Sakodynsky and others - M.: Chemistry, 1973. - 256 p.].
Полученные данные представлены в таблице.The data obtained are presented in the table.
Из таблицы видно, что использование заявленного изобретения позволяет увеличить удельную поверхность катализатора более чем в 2 раза, а активность на 31-37%.The table shows that the use of the claimed invention allows to increase the specific surface area of the catalyst by more than 2 times, and the activity by 31-37%.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011113138/04A RU2445160C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011113138/04A RU2445160C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2445160C1 true RU2445160C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011113138/04A RU2445160C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2445160C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603641C1 (en) * | 2015-12-28 | 2016-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with steam |
| RU2677694C1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-01-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Carbon monoxide by steam medium-temperature conversion catalyst producing method |
| RU2707889C1 (en) * | 2019-04-08 | 2019-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon oxide with steam |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1115650B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-05-14 | Johnson Matthey PLC | Process for the production of hydrogen |
| RU2254922C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ГОУВПО "ИГХТУ") | Method of preparing catalyst for median-temperature carbon monoxide-water steam conversion |
| JP2006181473A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Toda Kogyo Corp | Catalyst for water-gas-shift reaction and its manufacturing method |
| RU2291744C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide |
| RU2314870C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-01-20 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst of the steam conversion of carbon monoxide, method of its preparation and the method of its usage |
| RU2320411C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide |
-
2011
- 2011-04-05 RU RU2011113138/04A patent/RU2445160C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1115650B1 (en) * | 1998-09-23 | 2003-05-14 | Johnson Matthey PLC | Process for the production of hydrogen |
| RU2254922C1 (en) * | 2004-01-05 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ГОУВПО "ИГХТУ") | Method of preparing catalyst for median-temperature carbon monoxide-water steam conversion |
| JP2006181473A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Toda Kogyo Corp | Catalyst for water-gas-shift reaction and its manufacturing method |
| RU2291744C1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide |
| RU2314870C1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-01-20 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Catalyst of the steam conversion of carbon monoxide, method of its preparation and the method of its usage |
| RU2320411C1 (en) * | 2007-01-09 | 2008-03-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КУРОЧКИН В.Ю. Катализатор конверсии оксида углерода водяным паром на основе соединений типа перовскита и шпинели. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., 2008. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603641C1 (en) * | 2015-12-28 | 2016-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with steam |
| RU2677694C1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-01-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) | Carbon monoxide by steam medium-temperature conversion catalyst producing method |
| RU2707889C1 (en) * | 2019-04-08 | 2019-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon oxide with steam |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102125849B (en) | Method for preparing synthetic methane catalyst and catalyst precursor | |
| RU2445160C1 (en) | Method of producing catalyst of medium-temperature conversion of carbon oxide by water steam | |
| CN114133582A (en) | Preparation of three-dimensional structure Co-MOF-74 material and application of VOCs (volatile organic Compounds) of material | |
| JP6401240B2 (en) | Catalyst for the synthesis of methyl mercaptan and process for producing methyl mercaptan from synthesis gas and hydrogen sulfide | |
| WO2014025274A1 (en) | Multicomponent oxide catalyst for low-temperature oxidation of methane and the method for preparation thereof | |
| RU2291744C1 (en) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide | |
| RU2677694C1 (en) | Carbon monoxide by steam medium-temperature conversion catalyst producing method | |
| JPS5816935B2 (en) | pyridine pyridine 3- methylpyridine pyridine pyridine pyridine pyridine pyridine pyridine | |
| CN106478084B (en) | A kind of preparation method of magnetic iron oxide | |
| RU2320411C1 (en) | Method of preparing catalyst for middle-temperature steam-mediated conversion of carbon monoxide | |
| CN114522691B (en) | Preparation method of composite metal oxide for organic sulfur catalytic hydrolysis | |
| RU2603641C1 (en) | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon monoxide with steam | |
| CN106380443A (en) | Catalytic preparation method for 2-methylpyridine | |
| RU2528988C1 (en) | Method of producing methanation process catalyst | |
| RU2254922C1 (en) | Method of preparing catalyst for median-temperature carbon monoxide-water steam conversion | |
| CN111589450B (en) | Carbonyl sulfide hydrolysis catalyst and preparation method thereof | |
| JP2017124366A (en) | Catalyst for ammonia decomposition and manufacturing method of hydrogen using catalyst | |
| RU2458738C1 (en) | Method of preparing catalyst for oxidising methanol to formaldehyde | |
| RU2707889C1 (en) | Method of preparing catalyst for medium-temperature conversion of carbon oxide with steam | |
| CN108654630B (en) | Sulfur-tolerant shift catalyst and preparation method thereof | |
| RU2677650C1 (en) | Iron-chrome catalyst for steam conversion of carbon oxide | |
| JP2010194419A (en) | Method of producing copper-based catalyst | |
| RU2531116C1 (en) | Method of preparing nickelchromepalladium catalyst for purification of discharged gas from carbon oxide and hydrocarbons | |
| JPWO2007007633A1 (en) | Cyanhydrin hydration catalyst production method and product produced by the method | |
| RU2358804C1 (en) | Method for preparation of catalyst for low temperature conversion of carbon oxide with water vapour |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140406 |