[go: up one dir, main page]

RU2135279C1 - Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof - Google Patents

Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2135279C1
RU2135279C1 RU98112538A RU98112538A RU2135279C1 RU 2135279 C1 RU2135279 C1 RU 2135279C1 RU 98112538 A RU98112538 A RU 98112538A RU 98112538 A RU98112538 A RU 98112538A RU 2135279 C1 RU2135279 C1 RU 2135279C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
oxide
carrier
platinum group
metal
Prior art date
Application number
RU98112538A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Г. Исаева
М.Г. Макаренко
Е.Ю. Виноградов
Е.Б. Вавржин
В.А. Балашов
Г.М. Ястребова
В.М. Акимов
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Катализатор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Катализатор" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Катализатор"
Priority to RU98112538A priority Critical patent/RU2135279C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2135279C1 publication Critical patent/RU2135279C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: gas treatment catalysts. SUBSTANCE: catalyst contains, wt %: one or several platinum group metals 0.05-2.0, sodium or potassium oxide 0.1-1.0, titanium oxide 0.6-30.0, aluminum oxide - the balance. Catalyst increases conversion of both individual components and their mixtures. EFFECT: reduced (in some cases) content of precious metal components with no loss in activity. 10 cl, 2 tbl, 14 ex

Description

Изобретение относится к способам получения оксидных катализаторов. Катализатор может быть использован для удаления вредных органических примесей, оксида углерода, оксидов азота, водорода или при очистке промышленных газовых выбросов. The invention relates to methods for producing oxide catalysts. The catalyst can be used to remove harmful organic impurities, carbon monoxide, nitrogen oxides, hydrogen, or in the purification of industrial gas emissions.

Известен способ получения АПК-2 ("Технология катализаторов"/ Под редакцией Мухленова И.И., Л.: Химия, 1979, с. 164-16 50), который используют для очистки хвостовых газов производства разбавленной азотной кислоты от оксидов азота. Способ включает пропитку оксида алюминия раствором нитрата палладия с последующей сушкой и прокаливанием. Способ заключается в следующем: таблетированный оксид алюминия загружают в аппарат, предварительно заполненный на 1/3 обессоленной водой, где проводят обессеривание. После загрузки носителя реактор полностью заливают водой, подают острый пар для нагревания и перемешивания массы в течение 1 часа. В том же аппарате носитель отмывают до отсутствия серы в промывной воде, затем сушат его в сушилке. Раствор Pd (NO3)2 получают в реакторе разбавлением палладиевой пасты обессоленной водой до концентрации (86±2) г/л (в пересчете на палладий). Количество подаваемой соли определяется содержанием палладия в готовом катализаторе. Пропитанный носитель сушат горячим воздухом в течение 40 часов при 200-220oC, затем катализатор прокаливают в печи при 380-400oC в атмосфере азота. Катализаторная масса обеспечивает очистку газа от оксидов азота до остаточного содержания, не превышающего 0,005 об.%.A known method of producing APK-2 ("Technology of catalysts" / Edited by Mukhlenov II, L .: Chemistry, 1979, S. 164-16 50), which is used to clean the tail gas production of diluted nitric acid from nitrogen oxides. The method includes impregnating alumina with a solution of palladium nitrate, followed by drying and calcination. The method consists in the following: tableted alumina is loaded into a device pre-filled 1/3 with demineralized water, where desulfurization is carried out. After loading the carrier, the reactor is completely filled with water, sharp steam is supplied to heat and mix the mass for 1 hour. In the same apparatus, the carrier is washed until there is no sulfur in the wash water, then it is dried in a dryer. A solution of Pd (NO 3 ) 2 is obtained in the reactor by diluting palladium paste with demineralized water to a concentration of (86 ± 2) g / l (in terms of palladium). The amount of salt supplied is determined by the palladium content in the finished catalyst. The impregnated carrier is dried with hot air for 40 hours at 200-220 o C, then the catalyst is calcined in an oven at 380-400 o C in a nitrogen atmosphere. The catalyst mass provides gas purification from nitrogen oxides to a residual content not exceeding 0.005 vol.%.

Недостатком способа является то, что получаемый катализатор обладает недостаточно высокой активностью. The disadvantage of this method is that the resulting catalyst does not have a sufficiently high activity.

Известен трехфункциональный катализатор (Патент ЕПВ N 0637461, МКП6 B 01 D 53/34, B 01 J 23/56, 1995) для очистки выхлопных газов автомашин и газов, выделяющихся на установках для сжигания, с удельной поверхностью 20-300 м2/г. Также катализатор содержит 0,1-3,0% активных металлов, в частности Rh и Pd, в отношении от 0,1:1 до 0,5:1 на носителе ZrO2, стабилизированном с помощью Y2O3, CaO, MgO и содержащем Al2O3 или TiO2. Данный катализатор может быть использован для очистки газов от CO, NOx и H2.Known three-functional catalyst (Patent EPO N 0637461, MKP 6 B 01 D 53/34, B 01 J 23/56, 1995) for cleaning the exhaust gases of cars and gases released in combustion plants with a specific surface area of 20-300 m 2 / g. The catalyst also contains 0.1-3.0% of active metals, in particular Rh and Pd, in a ratio of 0.1: 1 to 0.5: 1 on a ZrO 2 support stabilized with Y 2 O 3 , CaO, MgO and containing Al 2 O 3 or TiO 2 . This catalyst can be used to purify gases from CO, NO x and H 2 .

Недостатком катализатора является сложный способ его получения и, соответственно, высокая стоимость катализатора. The disadvantage of the catalyst is a complex method for its preparation and, accordingly, the high cost of the catalyst.

Известен трехслойный катализатор (Патент США N 5021389, МКП B 01 J 21/04, B 01 J 21/06, 1991), который состоит из носителя на основе Al2O3, на котором последовательно дискретно распределен оксид лантана, палладиевый катализатор и дискретная фаза оксида титана, содержание палладия составляет 0,05 - 10,0%, содержание оксидов титана 0,1-8,0%. На алюмосодержащий носитель наносится дискретно лантановое покрытие, затем осуществляется пропитка Pd-компонентом с образованием дискретной фазы и импрегнированием титановым компонентом. Палладиевый компонент представляет собой разбавленный раствор нитрата палладия с добавкой металлического палладия, кислотность раствора равняется 3-5; после пропитки носителя он подвергается прокаливанию в диапазоне температур 450-650oC, пропитанный органотитановым соединением катализатор 1-2 часа подвергается нагреванию до 250-280oC и в течение 5-10 часов до 400-600oC. Исходный Al2O3 обрабатывается HNO3 с образованием суспензии, сушится, образовавшиеся гранулы подвергаются крошению с получением частиц с размерами 25-40 меш. Катализатор для очистки автомобильных выбросов является высокоактивным по отношению к углеводородам при температуре 350oC (60- 400oC); NO - при температуре 150oC (80-500oC).Known three-layer catalyst (US Patent N 5021389, MCP B 01 J 21/04, B 01 J 21/06, 1991), which consists of a carrier based on Al 2 O 3 on which lanthanum oxide, palladium catalyst and discrete are sequentially distributed titanium oxide phase, palladium content is 0.05-10.0%, titanium oxide content 0.1-8.0%. A lanthanum coating is applied discretely to an aluminum-containing support, then impregnated with a Pd component to form a discrete phase and impregnated with a titanium component. The palladium component is a dilute solution of palladium nitrate with the addition of metallic palladium, the acidity of the solution is 3-5; after the carrier is impregnated, it is calcined in the temperature range 450-650 o C, the catalyst impregnated with an organotitanium compound is heated for 1-2 hours to 250-280 o C and for 5-10 hours to 400-600 o C. Initial Al 2 O 3 is treated with HNO 3 to form a suspension, dried, the resulting granules undergo crumbling to obtain particles with sizes of 25-40 mesh. The catalyst for cleaning automobile emissions is highly active with respect to hydrocarbons at a temperature of 350 o C (60-400 o C); NO - at a temperature of 150 o C (80-500 o C).

Недостатком катализатора является сложный способ его получения. The disadvantage of the catalyst is a complex method for its preparation.

Наиболее близким решением является трехвариантный катализатор для контроля автомобильных выбросов (Патент США N 5102853, МКП B 01 J 21/04, 21/06, 1992), характеризующийся высокой степенью конверсии углеводородов, монооксида углерода и оксидов азота, включающий носитель на основе оксида алюминия, металлы подгруппы платины 0,05-5,0 мас.% (в основном Pd) и прерывистую фазу оксида титана с содержанием диоксида титана в количестве 0,2-8,0 мас.%. The closest solution is a three-way catalyst for controlling automobile emissions (US Patent N 5102853, MKP B 01 J 21/04, 21/06, 1992), characterized by a high degree of conversion of hydrocarbons, carbon monoxide and nitrogen oxides, including an alumina-based carrier, platinum subgroup metals 0.05-5.0 wt.% (mainly Pd) and the discontinuous phase of titanium oxide with a content of titanium dioxide in the amount of 0.2-8.0 wt.%.

Способ получения такого катализатора включает пропитку носителя солью благородного метала, сушку, пропитку титанорганическим соединением с последующим термическим разложением этого соединения и формированием прерывистой фазы диоксида титана на частицах оксида палладия и около. A method of producing such a catalyst includes impregnating the support with a noble metal salt, drying, impregnating with an organotitanium compound, followed by thermal decomposition of this compound and forming an intermittent phase of titanium dioxide on palladium oxide particles and about.

Недостатком способа получения катализатора является сложность его приготовления и формирования прерывистой фазы диоксида титана. The disadvantage of the method of producing the catalyst is the difficulty of its preparation and the formation of an intermittent phase of titanium dioxide.

Задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в разработке эффективного катализатора очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксидов углерода и получаемого по простой технологии. The problem solved by the present invention is to develop an effective catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon oxides and obtained by simple technology.

Поставленная задача решается на катализаторе для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, содержащем оксид титана, соединение одного или нескольких металлов платиновой группы на носителе на основе оксида алюминия, катализатор дополнительно содержит оксид натрия и/или калия в количестве 0,1-1,0 % в пересчете на металл, носитель представляет собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана, и катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,05-2,0
Оксид Na и/или К - 0,1-1,0
Оксид Ti - 0,6-30,0
Оксид Al - Остальное
Катализатор содержит один или несколько оксидов металлов в пересчете на металл из группы Mn, Cu, Cr, Fe, Ni в количестве 0,1-7,0%.
The problem is solved on a catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide containing titanium oxide, a compound of one or more platinum group metals on an alumina-based support, the catalyst additionally contains 0.1- sodium and / or potassium oxide 1.0% in terms of metal, the support is alumina with finely divided titanium oxide evenly distributed in it, and the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.05-2.0
Na and / or K oxide - 0.1-1.0
Ti oxide - 0.6-30.0
Al Oxide - Else
The catalyst contains one or more metal oxides in terms of metal from the group of Mn, Cu, Cr, Fe, Ni in an amount of 0.1-7.0%.

Поставленная задача решается также за счет способа получения катализатора для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, содержащего оксид титана, один или несколько металлов платиновой группы, оксид алюминия, включающего введение соединения титана, стадию пропитки твердого носителя соединением одного или нескольких металлов платиновой группы, сушку, прокаливание при температуре 200-600oC, для получения катализатора используют носитель, представляющий собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана, носитель получают введением соединения титана в шихту для приготовления носителя, включающую гидроксид алюминия, пластификацией, формовкой, сушкой и прокаливанием при температуре 500-1250oC, полученный носитель пропитывают раствором соли металла платиновой группы, причем дополнительно вводимые соединения натрия и/или калия вносят в шихту для приготовления носителя или одновременно с пропиткой солью металла платиновой группы, и катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,2-2,0
Оксид Na или K - 0,1-1,0
Оксид Ti - 0,6-30,0
Оксид Al - Остальное
Пластификацию проводят азотной кислотой с Мк = 0,02-0,2.
The problem is also solved by the method of producing a catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide containing titanium oxide, one or more platinum group metals, aluminum oxide, including the introduction of a titanium compound, the stage of impregnation of a solid support with a compound of one or more platinum metals groups, drying, calcining at a temperature of 200-600 o C, to obtain a catalyst carrier is used, which is an aluminum oxide having uniformly distributed therein of fine- ersnym titanium oxide carrier obtained by introducing the titanium compound into the charge to prepare a carrier comprising aluminum hydroxide, kneading, molding, drying and calcination at a temperature of 500-1250 o C, the resultant carrier was impregnated with a platinum group metal salt solution, wherein the sodium compound is further input and / or potassium is introduced into the mixture to prepare the carrier or simultaneously with the impregnation of a platinum group metal salt, and the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.2-2.0
Na or K oxide - 0.1-1.0
Ti oxide - 0.6-30.0
Al Oxide - Else
Plasticization is carried out with nitric acid with M to = 0.02-0.2.

В шихту для приготовления носителя вводят порообразующие добавки:
древесную муку, целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу в количестве 1-10 мас.%.
Pore-forming additives are introduced into the charge for preparing the carrier:
wood flour, cellulose, carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose in an amount of 1-10 wt.%.

В шихту для приготовления носителя вводят оксид алюминия, силикагель в количестве 1-10 мас.%. In the mixture for the preparation of the carrier is introduced alumina, silica gel in an amount of 1-10 wt.%.

В шихту для приготовления носителя вводят соединение металлов из группы Mn, Cu, Cr, Fe, Ni в количестве 0,1-7,0 мас.%. The mixture of metals from the group of Mn, Cu, Cr, Fe, Ni in the amount of 0.1-7.0 wt.% Is introduced into the charge for preparing the carrier.

Компоненты шихты для приготовления носителя отдельно или совместно подвергают обработке в дезинтеграторе до размера частиц 0,5-15 мкм. The components of the mixture for the preparation of the media separately or jointly subjected to processing in a disintegrator to a particle size of 0.5-15 microns.

В качестве соединений титана используют диоксид титана анатазной формы, метатитановую кислоту. Anatase titanium dioxide, metatitanic acid, are used as titanium compounds.

При использовании в качестве металла платиновой группы платины прокаливание катализатора проводят в водородсодержащем газе. When platinum is used as the metal of the platinum group, the calcination of the catalyst is carried out in a hydrogen-containing gas.

Существенными отличительными признаками катализатора являются:
- катализатор дополнительно содержит оксид натрия и/или калия в количестве 0,1-1,0 мас.% в пересчете на металл;
- носитель представляет собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана;
- катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,05-2,0
Оксид Na и/или К - 0,1-1,0
Оксид Ti - 0,6-30,0
Оксид Al - Остальное
Существенными отличительными признаками способа получения катализатора для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода являются:
- для получения катализатора используют носитель, представляющий собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана;
- носитель получают введением соединения титана в шихту для приготовления носителя, включающую гидроксид алюминия;
- пластификация;
- формование;
- сушка;
- прокаливание при температуре 500-1250oC;
- полученный носитель пропитывают раствором соли металла платиновой группы;
- дополнительно вводимые в катализатор соединения натрия и/или калия вносят в шихту для приготовления носителя или одновременно с пропиткой солью металла платиновой группы;
- катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,2-2,0
Оксид Na и/или К - 0,1-1,0
Оксид Ti - 0,6-30,0
Оксид Al - Остальное
Катализатор готовят следующим образом.
The salient features of the catalyst are:
- the catalyst further comprises sodium and / or potassium oxide in an amount of 0.1-1.0 wt.% in terms of metal;
- the carrier is alumina with finely dispersed titanium oxide evenly distributed therein;
- the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.05-2.0
Na and / or K oxide - 0.1-1.0
Ti oxide - 0.6-30.0
Al Oxide - Else
Salient features of the method of producing a catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide are:
- to obtain a catalyst, a support is used, which is aluminum oxide with finely dispersed titanium oxide uniformly distributed in it;
- the carrier is obtained by introducing a titanium compound into the mixture to prepare the carrier, including aluminum hydroxide;
- plasticization;
- molding;
- drying;
- calcination at a temperature of 500-1250 o C;
- the resulting carrier is impregnated with a solution of a salt of a metal of the platinum group;
- additionally introduced into the catalyst compounds of sodium and / or potassium are introduced into the mixture to prepare the carrier or simultaneously with the impregnation of a platinum group metal salt;
- the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.2-2.0
Na and / or K oxide - 0.1-1.0
Ti oxide - 0.6-30.0
Al Oxide - Else
The catalyst is prepared as follows.

Активированный гидроксид алюминия, полученный гидратацией дезинтегрированного порошка оксида алюминия, смешивают с азотной кислотой, перемешивают, добавляют порообразующие добавки или оксид алюминия, силикагель, соединение титана, перемешивают и формуют, сушат и прокаливают при 500-1250oC. Полученный носитель имеет поверхность от 7 до 250 м3/г и объем пор от 0,2 до 0,7 см3/г. Затем его пропитывают солями металла платиновой группы. Соединение натрия и/или калия вводят как на стадии приготовления носителя, так и при пропитке носителя активным компонентом.Activated aluminum hydroxide obtained by hydration of a disintegrated aluminum oxide powder is mixed with nitric acid, mixed, pore-forming additives or aluminum oxide, silica gel, a titanium compound are added, mixed and formed, dried and calcined at 500-1250 o C. The resulting carrier has a surface of 7 up to 250 m 3 / g and pore volume from 0.2 to 0.7 cm 3 / g Then it is impregnated with metal salts of the platinum group. The compound of sodium and / or potassium is administered both at the stage of preparation of the carrier, and when the carrier is impregnated with the active component.

Полученный катализатор испытывают в проточном реакторе из титана на фракции катализатора размером 2-3 мм в следующем интервале условий процесса:
Условия испытаний
Температура,oC - 200-750
Концентрации компонентов в исходной смеси, об.%:
Оксиды азота - 0,18
Метан - 1,48
Кислород - 2,60
Аргон - Остальное
Соотношение метан:кислород - 0,57
Объемная скорость, ч-1 - 20000
Эти условия соответствуют условиям промышленного осуществления процесса очистки газов производства азотной кислоты.
The resulting catalyst is tested in a flow reactor of titanium on catalyst fractions of 2-3 mm in the following range of process conditions:
Test conditions
Temperature, o C - 200-750
The concentration of the components in the initial mixture, vol.%:
Nitrogen oxides - 0.18
Methane - 1.48
Oxygen - 2.60
Argon - Else
The ratio of methane: oxygen - 0.57
Volumetric speed, h -1 - 20,000
These conditions correspond to the conditions of the industrial implementation of the process of purification of gases producing nitric acid.

Вывод на режим осуществляют в потоке азота до 200oC, дальнейший нагрев проводится в потоке реакционной смеси со скоростью 100oC/ч. Дозирование и измерение потоков метана, кислорода, аргона, оксида азота осуществляют автоматическими регуляторами расхода газа, регулирование температуры - высокоточным регулятором температуры Протерм - 100. Анализ исходной смеси и смеси после реактора осуществляют хроматографическими методами (метан) и с помощью инфракрасного абсорбционного спектрометра определяют оксиды азота и CO (примеры 1-10).The conclusion to the mode is carried out in a stream of nitrogen up to 200 o C, further heating is carried out in the stream of the reaction mixture at a speed of 100 o C / h Dosing and measuring the flows of methane, oxygen, argon, nitric oxide is carried out by automatic gas flow controllers, temperature control is performed by a high-precision temperature controller Proterm - 100. The initial mixture and the mixture after the reactor are analyzed by chromatographic methods (methane) and nitrogen oxides are determined using an infrared absorption spectrometer and CO (examples 1-10).

Испытания образцов с размерами частиц 2-3 мм (примеры 11 - 14) проводят на этой же установке при объемной скорости 40000 ч-1 и содержании компонентов, об.%:
2% CO; 2% O2; 0,05% C3H8, остальное - азот.
Testing of samples with particle sizes of 2-3 mm (examples 11-14) is carried out on the same installation at a space velocity of 40,000 h -1 and the content of components, vol.%:
2% CO; 2% O 2 ; 0.05% C 3 H 8 , the rest is nitrogen.

Данные о составе катализатора и его активности приведены в таблице 1, 2. Data on the composition of the catalyst and its activity are shown in table 1, 2.

Нижеследующие примеры иллюстрируют данное изобретение. The following examples illustrate the invention.

Пример 1. К 3210 г гидроксида алюминия псевдобемитной структуры с содержанием натрия 0,1% и влажностью 25% добавляют 30 г древесной муки, 750 мл воды и 190 мл концентрированной азотной кислоты из расчета 0,1 моль на моль Al2O3.Example 1. To 3210 g of aluminum hydroxide pseudoboehmite structure with a sodium content of 0.1% and a moisture content of 25% add 30 g of wood flour, 750 ml of water and 190 ml of concentrated nitric acid at the rate of 0.1 mol per mol of Al 2 O 3 .

В пластифицированную массу добавляют 500 г диоксида титана в анатазной форме до получения однородного распределения мелкодисперсного диоксида титана в гидроксиде алюминия, формуют, провяливают на воздухе в течение 4 часов, сушат при температуре 110oC 4-6 часов, прокаливают при 1070oC в течение 3 часов.500 g of anatase titanium dioxide are added to the plasticized mass until a uniform distribution of finely dispersed titanium dioxide in aluminum hydroxide is obtained, formed, dried in air for 4 hours, dried at 110 ° C for 4-6 hours, calcined at 1070 ° C for 3 hours.

Пропиточный раствор азотнокислого палладия готовят путем разбавления концентрированного раствора азотнокислого палладия до содержания палладия 60 г/л с добавлением азотной кислоты до содержания 140 г/л. Носитель в количестве 1000 г пропитывают по влагоемкости 330 мл раствора азотнокислого палладия (60 - г/л Pd). An impregnating solution of palladium nitrate is prepared by diluting a concentrated solution of palladium nitrate to a palladium content of 60 g / l with the addition of nitric acid to a content of 140 g / l. The carrier in an amount of 1000 g is impregnated with a moisture capacity of 330 ml of a solution of palladium nitrate (60 g / l Pd).

Полученный катализатор сушат при температуре 80 - 120oC в течение 4-6 часов, затем прокаливают в атмосфере воздуха с повышением температуры от 100 до 440oC со скоростью 20oC/ч. После достижения 440oC катализатор выдерживают при этой температуре еще 3-4 часа.The resulting catalyst is dried at a temperature of 80 - 120 o C for 4-6 hours, then calcined in air with increasing temperature from 100 to 440 o C at a rate of 20 o C / h After reaching 440 o C, the catalyst was kept at this temperature for another 3-4 hours.

Пример 2. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только содержание палладия в катализаторе составляет 1,0 %. Example 2. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the palladium content in the catalyst is 1.0%.

Пример 3. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только TiO2 обрабатывают в дезинтеграторе до размера частиц 0,5 мкм, и содержание палладия составляет 0,5%, и температура прокаливания носителя составляет 1050oC.Example 3. The catalyst is prepared analogously to example 1, only TiO 2 is treated in a disintegrator to a particle size of 0.5 μm, and the palladium content is 0.5%, and the calcination temperature of the carrier is 1050 o C.

Пример 4. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только содержание палладия в катализаторе составляет 0,1%, и в шихту дополнительно вводят оксид марганца до содержания Mn в катализаторе 3,0 %. Example 4. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the palladium content in the catalyst is 0.1%, and manganese oxide is additionally introduced into the charge to the Mn content in the catalyst of 3.0%.

Пример 5. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только содержание палладия составляет 0,2%, TiO2 - 50% (30% Ti), в пропиточный раствор вводят азотнокислый калий до содержания калия в катализаторе 0,9 и 0,1% натрия и добавляют силикагель мас. %, и гидроксид алюминия обрабатывают в дезинтеграторе до размера частиц 15 мкм.Example 5. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the palladium content is 0.2%, TiO 2 is 50% (30% Ti), potassium nitrate is introduced into the impregnation solution until the potassium content in the catalyst is 0.9 and 0.1% sodium, and add silica gel wt. %, and aluminum hydroxide is treated in a disintegrator to a particle size of 15 μm.

Пример 6.Катализатор готовят аналогично примеру 1, только содержание TiO2 составляет 1% (0,6% Ti).Example 6. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the content of TiO 2 is 1% (0.6% Ti).

Пример 7. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только катализатор отличается содержанием диоксида титана, палладия, и соединение калия вводят в пропиточный раствор, а медь вводят в шихту для приготовления носителя. Example 7. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the catalyst is different in the content of titanium dioxide, palladium, and the potassium compound is introduced into the impregnation solution, and copper is introduced into the charge to prepare the carrier.

Пример 8. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только его состав отличается содержанием палладия, диоксида титана, в качестве добавки в шихту для приготовления носителя вводят соединения никеля и железа, и оксид алюминия в количестве 5,0 %. Example 8. The catalyst is prepared analogously to example 1, only its composition is different in the content of palladium, titanium dioxide, nickel and iron compounds, and aluminum oxide in an amount of 5.0% are added to the charge to prepare the carrier.

Пример 9 (аналог). α- Оксид алюминия пропитывают в течение часа раствором азотнокислого палладия до содержания его 2,0 % в катализаторе. Пропитанный носитель сушат в течение 3 часов при 120 - 130oC с последующим прокаливанием в печи в течение 2 часов при 460oC.Example 9 (analog). α-Alumina is impregnated for one hour with a solution of palladium nitrate to a content of 2.0% in the catalyst. The impregnated carrier is dried for 3 hours at 120 - 130 o C, followed by calcination in an oven for 2 hours at 460 o C.

Пример 10 (прототип). 10 г оксида алюминия пропитывают азотнокислым палладием до содержания палладия 1%, далее сушат при 100oC, затем добавляют 0,95 г тетрабутоксититана в 15 мл этанола, сушат при 95oC до выпаривания этанола, прокаливают при 280oC 1 час и затем при 600oC 6 часов и получают прерывистую фазу диоксида титана.Example 10 (prototype). 10 g of aluminum oxide are impregnated with palladium nitrate to a palladium content of 1%, then dried at 100 ° C, then 0.95 g of tetrabutoxytitanium in 15 ml of ethanol are added, dried at 95 ° C until ethanol is evaporated, calcined at 280 ° C for 1 hour and then at 600 o C for 6 hours and receive an intermittent phase of titanium dioxide.

Пример 11. Катализатор готовят аналогично примеру 1, только катализатор содержит в качестве металла платиновой группы платину и двуокись титана в количестве 10% (6% Ti). Example 11. The catalyst is prepared analogously to example 1, only the catalyst contains platinum and titanium dioxide in the amount of 10% (6% Ti) as the metal of the platinum group.

Пример 12. Катализатор готовят аналогично примеру 11, только катализатор дополнительно содержит палладий. Example 12. The catalyst is prepared analogously to example 11, only the catalyst additionally contains palladium.

Пример 13. Катализатор готовят аналогично примеру 12, только катализатор содержит дополнительно родий и отличается содержанием двуокиси титана. Example 13. The catalyst is prepared analogously to example 12, only the catalyst additionally contains rhodium and differs in the content of titanium dioxide.

Пример 14 (прототип). Катализатор готовят аналогично примеру 10, только содержание оксида титана составляет 9% (5,4% Ti). Example 14 (prototype). The catalyst is prepared analogously to example 10, only the content of titanium oxide is 9% (5.4% Ti).

Как следует из приведенных примеров, предлагаемый состав катализатора позволяет повысить активность как в превращении отдельных компонентов, так и в смеси, что позволяет в конкретных процессах снизить содержание благородных металлов в катализаторе без снижения эффективности процесса. Так, например, катализатор с содержанием палладия 1% превышает по активности промышленный катализатор АПК-2 (пример 9), в котором 2% палладия. As follows from the above examples, the proposed composition of the catalyst allows to increase activity both in the conversion of individual components and in a mixture, which allows in specific processes to reduce the content of precious metals in the catalyst without reducing the efficiency of the process. So, for example, a catalyst with a palladium content of 1% is more active than the industrial catalyst APK-2 (Example 9), in which 2% of palladium.

В прототипе прерывистая фаза диоксида титана располагается на частицах благородного металла или около, что приводит к повышению стабильности катализатора и некоторому повышению активности. Увеличение содержания титана свыше 20% приводит к снижению активности. Контролировать приготовление и распределение этой фазы достаточно сложно и, кроме этого, имеются большие количества органических растворителей соединений титана. In the prototype, the discontinuous phase of titanium dioxide is located on or near the noble metal particles, which leads to increased stability of the catalyst and some increase in activity. An increase in titanium content over 20% leads to a decrease in activity. It is quite difficult to control the preparation and distribution of this phase and, in addition, there are large amounts of organic solvents of titanium compounds.

Способ получения мелкодисперсного и равномерно распределенного диоксида титана в оксиде алюминия с добавлением оксидов Na и/или K позволяет стабилизировать носитель и активный компонент и приводит к повышению активности катализаторов в процессах полного окисления CO и органических соединений, восстановления оксидов азота. The method of obtaining finely dispersed and uniformly distributed titanium dioxide in alumina with the addition of Na and / or K oxides allows the support and active component to be stabilized and leads to an increase in the activity of catalysts in the processes of complete oxidation of CO and organic compounds, reduction of nitrogen oxides.

Соединение натрия и/или калия вводят как в шихту для приготовления носится, так и в пропиточный раствор благородных металлов. The compound of sodium and / or potassium is introduced both in the charge for preparation is worn and in an impregnating solution of noble metals.

Введение в шихту для приготовления носителя оксидов металлов из группы марганца, меди, хрома, железа, никеля приводит к стабилизации благородного металла на поверхности носителя и повышению активности в процессах очистки. Introduction to the charge for the preparation of a carrier of metal oxides from the group of manganese, copper, chromium, iron, nickel leads to stabilization of the noble metal on the surface of the carrier and increase activity in the cleaning process.

Варьирование условий приготовления шихты для носителя (Мк, введение порообразующих добавок, оксида алюминия, оксида кремния, проведение обработки в дезинтеграторе, температуры прокаливания) позволяет получить носитель с необходимыми характеристиками для эксплуатации катализатора.Varying the conditions for preparing the charge for the carrier (M k , introducing pore-forming additives, aluminum oxide, silicon oxide, processing in a disintegrator, calcination temperature) allows one to obtain a carrier with the necessary characteristics for the operation of the catalyst.

Таким образом, способ получения предлагаемого катализатора отличается простотой и отсутствием сточных вод. Уменьшение количества стадий в приготовлении катализатора приводит к снижению энергозатрат и делает способ приготовления катализатора технологичным. Thus, the method of obtaining the proposed catalyst is simple and lack of wastewater. The decrease in the number of stages in the preparation of the catalyst leads to a reduction in energy consumption and makes the method of preparation of the catalyst technological.

Claims (8)

1. Катализатор для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, содержащий оксид титана, соединение одного или нескольких металлов платиновой группы на носителе на основе оксида алюминия, отличающийся тем, что катализатор дополнительно содержит оксид натрия и/или калия в количестве 0,1 - 1,0% в пересчете на металл, носитель представляет собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана и катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,05 - 2,0
Оксид Na и/или K - 0,1 - 1,0
Оксид Ti - 0,6 - 30,0
Оксид Al - Остальное
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что содержит один или несколько оксидов металлов в пересчете на металл из группы Mn, Cu, Cr, Fe, Ni в количестве 0,1 - 7,0 мас.%.
1. The catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide, containing titanium oxide, a compound of one or more platinum group metals on an alumina-based support, characterized in that the catalyst additionally contains 0 and 0 sodium, 1 - 1.0% in terms of metal, the support is alumina with finely divided titanium oxide evenly distributed in it and the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.05 - 2.0
Na and / or K oxide - 0.1 - 1.0
Ti oxide - 0.6 - 30.0
Al Oxide - Else
2. The catalyst according to claim 1, characterized in that it contains one or more metal oxides in terms of metal from the group of Mn, Cu, Cr, Fe, Ni in an amount of 0.1 to 7.0 wt.%.
3. Способ получения катализатора для очистки газов от углеводородов, оксидов азота, оксида углерода, содержащего оксид титана, один или несколько металлов платиновой группы, оксид алюминия, включающий введение соединения титана, стадию пропитки твердого носителя соединением одного или нескольких металлов платиновой группы, сушку, прокаливание при 200 - 600oC, отличающийся тем, что для получения катализатора используют носитель, представляющий собой оксид алюминия с равномерно распределенным в нем мелкодисперсным оксидом титана, который получают введением соединения титана в шихту для приготовления носителя, включающую гидроксид алюминия, пластификацией, формовкой, сушкой и прокаливанием при 500 - 1250oC, полученный носитель пропитывают раствором соли металла платиновой группы, причем дополнительно вводимые в катализатор соединения натрия и/или калия вносят в шихту для приготовления носителя или одновременно с пропиткой солью металла платиновой группы, и катализатор имеет следующий состав в пересчете на металл, мас.%:
Один или несколько металлов платиновой группы - 0,2 - 2,0
Оксид Na и/или K - 0,1 - 1,0
Оксид Ti - 0,6 - 30,0
Оксид Al - Остальное
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что пластификацию проводят азотной кислотой с Mк = 0,02 - 0,2.
3. A method of producing a catalyst for the purification of gases from hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide containing titanium oxide, one or more platinum group metals, alumina, including the introduction of a titanium compound, the stage of impregnation of a solid support with a compound of one or more platinum group metals, drying, calcination at 200 - 600 o C, characterized in that for the preparation of the catalyst, a support is used, which is alumina with finely divided titanium oxide uniformly distributed in it, which they are irradiated by introducing a titanium compound into a charge to prepare a carrier, including aluminum hydroxide, plasticizing, molding, drying and calcining at 500 - 1250 ° C, the resulting carrier is impregnated with a solution of a platinum group metal salt, and sodium and / or potassium compounds added to the catalyst are additionally introduced into charge for the preparation of the carrier or simultaneously with the impregnation of a platinum group metal salt, and the catalyst has the following composition in terms of metal, wt.%:
One or more platinum group metals - 0.2 - 2.0
Na and / or K oxide - 0.1 - 1.0
Ti oxide - 0.6 - 30.0
Al Oxide - Else
4. The method according to claim 3, characterized in that the plasticization is carried out with nitric acid with M k = 0.02 - 0.2.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в шихту для приготовления носителя вводят порообразующие добавки: древесную муку, целлюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, карбоксиэтилцеллюлозу в количестве 1 - 10 мас.%. 5. The method according to claim 3, characterized in that pore-forming additives are introduced into the charge to prepare the carrier: wood flour, cellulose, carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose in an amount of 1-10 wt.%. 6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в шихту для приготовления носителя вводят оксид алюминия, силикагель в количестве 1 - 10 мас.%. 6. The method according to claim 3, characterized in that the alumina, silica gel in an amount of 1 to 10 wt.% Is introduced into the charge for the preparation of the carrier. 7. Способ по п.3, отличающийся тем, что в шихту для приготовления носителя вводят соединение металлов из группы Mn, Cu, Cr, Fe, Ni в количестве 0,1 - 7,0 мас.%. 7. The method according to claim 3, characterized in that a mixture of metals from the group of Mn, Cu, Cr, Fe, Ni in an amount of 0.1 to 7.0 wt.% Is introduced into the charge for preparing the carrier. 8. Способ по п.3, отличающийся тем, что компоненты шихты для приготовления носителя отдельно или совместно подвергают обработке в дезинтеграторе до размера частиц 0,5 - 15,0 мкм. 8. The method according to claim 3, characterized in that the components of the mixture for the preparation of the carrier separately or jointly subjected to processing in a disintegrator to a particle size of 0.5 to 15.0 μm. 9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве соединений титана используют диоксид титана анатазной формы, метатитановую кислоту. 9. The method according to p. 3, characterized in that anatase titanium dioxide, metatitanic acid are used as titanium compounds. 10. Способ по п.3, отличающийся тем, что при использовании в качестве металла платиновой группы платины прокаливание катализатора проводят в водородсодержащем газе. 10. The method according to claim 3, characterized in that when using the platinum group as a metal, the calcination of the catalyst is carried out in a hydrogen-containing gas.
RU98112538A 1998-06-30 1998-06-30 Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof RU2135279C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98112538A RU2135279C1 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98112538A RU2135279C1 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2135279C1 true RU2135279C1 (en) 1999-08-27

Family

ID=20207895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98112538A RU2135279C1 (en) 1998-06-30 1998-06-30 Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2135279C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453367C1 (en) * 2010-12-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОДИССЕЙ-А" Method of producing porous granular catalyst
RU2559502C2 (en) * 2009-11-12 2015-08-10 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Improved oxidative catalytic neutraliser for reducing toxicity of diesel engine exhaust gases
RU2618058C2 (en) * 2011-12-12 2017-05-02 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Catalyzed block carrier
RU2709434C2 (en) * 2015-06-18 2019-12-17 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Zoned exhaust system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Технология катализаторов /Под ред. И.М.Мухленова. - Л.: Химия, 1979, с.164 и 165. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559502C2 (en) * 2009-11-12 2015-08-10 Умикоре Аг Унд Ко. Кг Improved oxidative catalytic neutraliser for reducing toxicity of diesel engine exhaust gases
RU2453367C1 (en) * 2010-12-27 2012-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "ОДИССЕЙ-А" Method of producing porous granular catalyst
RU2618058C2 (en) * 2011-12-12 2017-05-02 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Catalyzed block carrier
RU2709434C2 (en) * 2015-06-18 2019-12-17 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани Zoned exhaust system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4029233B2 (en) Cerium-zirconium composite oxide, method for producing the same, and catalyst material for exhaust gas purification
JP5047114B2 (en) Method for producing powder containing cerium oxide
RU2428248C2 (en) COMPOSITIONS PARTICULARLY USED TO TRAP NITROGEN OXIDES (NOx)
US6051529A (en) Ceric oxide washcoat
KR101990156B1 (en) METHOD FOR TREATING A GAS CONTAINING NITROGEN OXIDES(NOx), IN WHICH A COMPOSITION COMPRISING CERIUM OXIDE AND NIOBIUM OXIDE IS USED AS A CATALYST
JPH08192030A (en) Method and catalyst for decreasing simultaneously huydrocarbon,oxygenated organic compound,carbon monoxide andnitrogen oxide included in internal combustion engine
CN101474566A (en) Integral catalyst for catalytic combustion of toluol exhaust gas and preparation method thereof
JPS5982930A (en) Reduction of nitrogen oxide
JPH08224469A (en) Highly heat-resistant catalyst carrier, its production, highly heat-resistant catalyst and its production
US4818745A (en) Catalyst for oxidation of carbon monoxide and process for preparing the catalyst
CN107226709A (en) porous ceramic structure
EP2939741A1 (en) Catalyst composition for exhaust gas purification and catalyst for exhaust gas purification
KR0131335B1 (en) Support for platinum group metal-containing three-phase catalysts with reduced H2S emissions
US4921830A (en) Catalyst for the oxidation of carbon monoxide
CN110026175B (en) Cerium-zirconium composite oxide and application thereof in catalyzing CO oxidation reaction
CN111111656B (en) High-temperature-resistant catalytic combustion catalyst capable of catalyzing and igniting VOCs (volatile organic compounds) to perform self-sustaining combustion at normal temperature and preparation method and application thereof
RU2135279C1 (en) Catalyst for cleaning gases to remove hydrocarbons, nitrogen oxides, carbon monoxide and method of preparation thereof
CN110694621A (en) Three-way catalyst and preparation method and application thereof
KR101398042B1 (en) Catalyst for treating an exhaust gas containing organic acid, and method for treating an exhaust gas containing organic acid
JP4254444B2 (en) Exhaust gas purification catalyst for internal combustion engine and method for producing the same
JPH0810619A (en) Ozone decomposing catalyst and decomposing method
KR101400608B1 (en) Catalyst for selective oxidation of ammonia, manufacturing method same and process for selective oxidation of ammonia using same
JP6225807B2 (en) VOC decomposition removal catalyst, method for producing the same, and VOC decomposition removal method using the same
WO2021049525A1 (en) Powdered complex oxide containing elemental cerium and element zirconium, exhaust gas purification catalyst composition using same, and method for producing same
JP4697796B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and regeneration method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080701