[go: up one dir, main page]

RU2199387C1 - Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions) - Google Patents

Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2199387C1
RU2199387C1 RU2001113653A RU2001113653A RU2199387C1 RU 2199387 C1 RU2199387 C1 RU 2199387C1 RU 2001113653 A RU2001113653 A RU 2001113653A RU 2001113653 A RU2001113653 A RU 2001113653A RU 2199387 C1 RU2199387 C1 RU 2199387C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compound
oxide
iron
catalyst
aluminum
Prior art date
Application number
RU2001113653A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Т.В. Мулина
Т.В. Борисова
В.А. Любушкин
В.А. Чумаченко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "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 Открытое акционерное общество "Катализатор" filed Critical Открытое акционерное общество "Катализатор"
Priority to RU2001113653A priority Critical patent/RU2199387C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2199387C1 publication Critical patent/RU2199387C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: oxidation catalysts. SUBSTANCE: alumina-based catalyst contains (on conversion to oxides) 2-15% chromium oxide, 2-15% copper oxide, at least one additional element selected from alkali and alkali-earth metals, silicon, iron, magnesium, titanium, zirconium, and cerium in amounts from 0.01 to 45% and 2 to 15% of promoter: at least one compound of metal from following group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, and vanadium. Catalyst preparation procedures: (1) chromium and copper compounds, aluminum hydroxide, additional compound, and promoter are mixed and resulting mixture is molded, dried, and calcined; (2) alumina carrier bearing and additional compound is impregnated with solution containing chromium and copper compounds and promoter, dried, and calcined. EFFECT: enhanced catalytic activity in oxidation reactions, especially in presence of sulfur compounds, and increased mechanical strength. 10 cl, 1 dwg, 2 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к катализаторам и способам получения оксидных катализаторов, применяемых в процессах глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах промышленных производств. The invention relates to catalysts and methods for producing oxide catalysts used in the processes of deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions from industrial plants.

Известен высокотемпературный катализатор окисления (Патент США 4968661, МПК5 B 01 J 21/06, B 01 J 23/02, 1990), имеющий формулу [Аu-MOw(DOx)(EOy)a] z, где А - щелочной или щелочно-земельный металл; М - V, Cr, Мо, Mn, Fe, Co, Ni, Cu или смесь двух и более элементов; D - Zr, Ti, Hf, Се, Th, Pr, Nb, Та, W, Re или смесь двух и более элементов; Е - Са, Mg, Sr, Ва, Y, La, Yb, Sm, Gd, Nd, Sc, V, Bi, Ce, Pr, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu или смесь двух и более элементов; а=0-0,2; u=0-1; z=10-100; w - количество атомов кислорода, необходимое для обеспечения требуемой валентности А и М; х - количество атомов кислорода, необходимое для обеспечения требуемой валентности D; y - количество атомов кислорода, необходимое для обеспечения требуемой валентности Е.Known high-temperature oxidation catalyst (US Patent 4968661, IPC 5 B 01 J 21/06, B 01 J 23/02, 1990) having the formula [A u -MO w (DO x ) (EO y ) a ] z , where A - alkaline or alkaline earth metal; M - V, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or a mixture of two or more elements; D is Zr, Ti, Hf, Ce, Th, Pr, Nb, Ta, W, Re, or a mixture of two or more elements; E - Ca, Mg, Sr, Ba, Y, La, Yb, Sm, Gd, Nd, Sc, V, Bi, Ce, Pr, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu, or a mixture of two or more elements; a = 0-0.2; u is 0-1; z is 10-100; w is the number of oxygen atoms necessary to ensure the required valency of A and M; x is the number of oxygen atoms necessary to provide the required valency D; y is the number of oxygen atoms necessary to provide the required valency E.

Катализатор обладает недостаточно высокой активностью и стойкостью к каталитическим ядам. The catalyst has not enough high activity and resistance to catalytic poisons.

Известен катализатор для очистки газов от оксида углерода и органических веществ (Патент РФ 2002498, МПК B 01 J 23/84, B 02 D 53/36, 1993), содержащий шпинель общей формулы АВ2О4, где А и В включают катионы меди и хрома, О - кислород. В качестве А катализатор содержит катионы цинка, кадмия, железа, кобальта, а в качестве В - хром и дополнительные катионы железа, никеля, меди. При этом катализатор представляет собой твердый раствор шпинелей с содержанием одновременно присутствующих в нем катионов металлов.A known catalyst for the purification of gases from carbon monoxide and organic substances (RF Patent 2002498, IPC B 01 J 23/84, B 02 D 53/36, 1993) containing spinel of the general formula AB 2 O 4 , where A and B include copper cations and chromium, O is oxygen. As A, the catalyst contains cations of zinc, cadmium, iron, cobalt, and as B contains chromium and additional cations of iron, nickel, and copper. In this case, the catalyst is a solid solution of spinels with the content of metal cations simultaneously present in it.

Недостаток катализатора - невысокая активность. The lack of catalyst is low activity.

Известен катализатор низкотемпературного окисления (Заявка Великобритании 2234450, МПК B 01 J 23/40, 1991), содержащий хотя бы один благородный металл (платина, палладий, родий) на носителе и способный восстанавливаться оксид металла, такой как Fe2О3, Се2O3, ZrO2, CuO, оксиды редкоземельных металлов, MnO2, V2O5 и Cr2О3. Активный компонент (благородный металл и способный восстанавливаться оксид металла) может быть нанесен на инертную подложку, такую как оксид алюминия или углеродная ткань.A known low-temperature oxidation catalyst (UK Application 2234450, IPC B 01 J 23/40, 1991) containing at least one noble metal (platinum, palladium, rhodium) on a support and capable of reducing a metal oxide such as Fe 2 O 3 , Ce 2 O 3 , ZrO 2 , CuO, rare earth metal oxides, MnO 2 , V 2 O 5 and Cr 2 O 3 . The active component (a noble metal and reducible metal oxide) can be deposited on an inert substrate such as alumina or carbon cloth.

Недостатком катализатора является наличие в его составе металлов платиновой и редкоземельной группы, которые являются неустойчивыми к отравлению каталитическими ядами. The disadvantage of the catalyst is the presence in its composition of metals of the platinum and rare earth groups, which are unstable to poisoning by catalytic poisons.

Известен катализатор очистки газовых выбросов (Заявка Японии 59-44897, МПК3 B 01 J 23/89// B 01 D 53/36, 1984), который содержит металл платиновой группы, нанесенный на носитель, содержащий алюминат кальция, оксид металла, например Mn, Cu, Co, Ni, Cr и Fe, и сложные оксиды, например ZnFe2O3 и MnFe2O3.A known catalyst for cleaning gas emissions (Japanese Application No. 59-44897, IPC 3 B 01 J 23/89 // B 01 D 53/36, 1984), which contains a platinum group metal deposited on a carrier containing calcium aluminate, metal oxide, for example Mn, Cu, Co, Ni, Cr and Fe, and complex oxides, for example ZnFe 2 O 3 and MnFe 2 O 3 .

Недостатком катализатора также является наличие в его составе металлов платиновой группы, которые являются неустойчивыми к отравлению каталитическими ядами. The disadvantage of the catalyst is the presence in its composition of platinum group metals, which are unstable to poisoning by catalytic poisons.

Наиболее близким техническим решением является катализатор для очистки газов от оксида углерода (Авт. свид. СССР 1121032, МПК B 01 J 23/86, 1984), который включает CuO и Cr2О3 и дополнительно содержит диоксид марганца и носитель - шамот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксид меди - 1,4-3,5
Оксид хрома - 1,3-2,0
Диоксид марганца - 10,1-11,6
Шамот - Остальное
Недостатком данного способа является то, что получаемый катализатор обладает недостаточно высокой каталитической активностью, механической прочностью и стабильностью.
The closest technical solution is a catalyst for the purification of gases from carbon monoxide (Ed. Certificate. USSR 1121032, IPC B 01 J 23/86, 1984), which includes CuO and Cr 2 O 3 and additionally contains manganese dioxide and chamotte carrier in the following the ratio of components, wt.%:
Copper oxide - 1.4-3.5
Chromium oxide - 1.3-2.0
Manganese Dioxide - 10.1-11.6
Chamotte - The rest
The disadvantage of this method is that the resulting catalyst does not have a sufficiently high catalytic activity, mechanical strength and stability.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка катализатора для глубокого окисления углеводородов и оксида углерода в газовых выбросах с высокой активностью, стабильностью, стойкостью к каталитическим ядам и способов его получения (вариантов). The problem solved by the present invention is the development of a catalyst for the deep oxidation of hydrocarbons and carbon monoxide in gas emissions with high activity, stability, resistance to catalytic poisons and methods for its production (options).

Поставленная задача решается с помощью катализатора для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах, включающего соединения хрома, меди, алюминия, дополнительное соединение, промотор. Катализатор содержит в качестве дополнительного соединения по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочноземельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий, в качестве промотора по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
Предшественником соединения алюминия является предпочтительно продукт, полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия и имеющий состав Al2O3•nH2O, где n=0,03-2,0. Соединение алюминия может содержать по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0, в пересчете на оксиды, мас.% (например, по патенту РФ 2148017 от 27.04.2000).
The problem is solved using a catalyst for the deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions, including chromium, copper, aluminum compounds, an additional compound, a promoter. The catalyst contains as an additional compound at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium, as a promoter, at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium in the following ratio of components in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
The aluminum compound precursor is preferably a product obtained by rapid dehydration of aluminum trihydroxide and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0. An aluminum compound may contain at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0, calculated as oxides, wt.% (For example, according to the patent of the Russian Federation 2148017 from 27.04 .2000).

Поставленная задача решается также за счет способов (вариантов) получения вышеописанного катализатора для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах. The problem is also solved by the methods (options) for obtaining the above catalyst for the deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions.

Первый способ заключается в смешении соединений хрома, меди, алюминия, дополнительного соединения, промотора с последующим формованием, сушкой и прокаливанием. В качестве соединения алюминия используют гидратированное соединение алюминия состава Al2O3•nН2О, где n=0,03-2,0, способное образовывать с кислотами основные соли алюминия, которое смешивают по крайней мере с одним дополнительным соединением элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий, в полученную композицию добавляют кислородсодержащие соединения хрома, меди и промотор - по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий, затем вводят пластификатор до получения пластичной массы, формуют с последующим провяливанием гранул, сушат, прокаливают при температуре 500-600oС и получают катализатор при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
В качестве пластификатора используют органические или неорганические кислоты, способные образовывать основные растворимые соли алюминия.
The first method consists in mixing chromium, copper, aluminum compounds, an additional compound, a promoter, followed by molding, drying and calcination. As the aluminum compound, a hydrated aluminum compound of the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0, is able to form basic aluminum salts with acids, which is mixed with at least one additional compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium, oxygen-containing compounds of chromium, copper and a promoter — at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium, are added to the resulting composition then enter stifikator until a plastic mass is formed, followed by wilting granules were dried, calcined at a temperature of 500-600 o C to give a catalyst with the following ratio of components, calculated as oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
Organic or inorganic acids capable of forming basic soluble aluminum salts are used as a plasticizer.

Предшественником соединения алюминия является предпочтительно продукт, полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия и имеющий состав Al2O3•nH2O, где n=0,03-2,0. Соединение алюминия может содержать по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0, в пересчете на оксиды, мас.% (например, по патенту РФ 2148017 от 27.04.2000).The aluminum compound precursor is preferably a product obtained by rapid dehydration of aluminum trihydroxide and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0. An aluminum compound may contain at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0, calculated as oxides, wt.% (For example, according to the patent of the Russian Federation 2148017 from 27.04 .2000).

Второй способ получения катализатора для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах заключается в пропитке носителя, включающего соединение алюминия, дополнительное соединение, раствором, содержащим соединения хрома, меди и промотор, сушке и прокаливании. В качестве носителя используют композицию соединения алюминия по крайней мере с одним дополнительным соединением элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, титан, цирконий, церий, которую пропитывают раствором, содержащим соединения хрома, меди и промотор - по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий, прокаливают пропитанный носитель при температуре до 500-600oС и получают катализатор при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
Предшественником соединения алюминия является предпочтительно продукт, полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия и имеющий состав Al2O3•nH2O, где n=0,03-2,0. Соединение алюминия может содержать по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0, в пересчете на оксиды, мас.% (например, по патенту РФ 2148017 от 27.04.2000).
The second method for producing a catalyst for the deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions consists in impregnating a support comprising an aluminum compound, an additional compound, with a solution containing chromium, copper compounds and a promoter, drying and calcining. The carrier used is a composition of an aluminum compound with at least one additional compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, titanium, zirconium, cerium, which is impregnated with a solution containing chromium, copper compounds and a promoter - at least one compound metal from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium, calcined impregnated carrier at a temperature of up to 500-600 o With and get the catalyst in the following ratio of components in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
The aluminum compound precursor is preferably a product obtained by rapid dehydration of aluminum trihydroxide and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0. An aluminum compound may contain at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0, calculated as oxides, wt.% (For example, according to the patent of the Russian Federation 2148017 from 27.04 .2000).

Соединения хрома, меди и промоторы вводят в катализатор любыми известными способами. Compounds of chromium, copper and promoters are introduced into the catalyst by any known methods.

Предлагаемые способы позволяют получать катализатор различного состава, который можно выбирать в зависимости от условий эксплуатации, влажности газа, наличия вредных примесей и др. При реализации обоих способов получения катализатора отсутствуют токсичные газовые выбросы и сточные воды. The proposed methods allow to obtain a catalyst of various compositions, which can be selected depending on operating conditions, gas humidity, the presence of harmful impurities, etc. When implementing both methods of producing a catalyst, there are no toxic gas emissions and wastewater.

В предлагаемом решении для приготовления катализатора используют гидратированное соединение алюминия, которое может быть получено различными известными способами: по нитратной, сульфатной или алюминатной технологии, переосаждением, термоактивированием Al(ОН)3, быстрой дегидратацией гидроксида алюминия (гидраргиллита, технического глинозема), ударной тепловой обработкой гидраргиллита и др. Однако для получения катализатора предпочтительным является продукт состава Al2O3•nH2O, где n=0,03-2,0, который получается при быстрой дегидратации тригидроксида алюминия, имеет слоистую рентгеноаморфную структуру и способен образовывать с кислотами основные растворимые соли алюминия. Этот продукт может содержать в своем составе по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0, в пересчете на оксиды, мас.% (например, по патенту РФ 2148017 от 27.04.2000), которые могут частично иметься в исходных продуктах или их вводят перед быстрой частичной дегидратацией любыми известными способами, например пропиткой или соосаждением. При термообработке гранул катализатора на основе такого гидратированного соединения алюминия происходит формирование катализатора на модифицированной поверхности соединения алюминия, что обеспечивает образование прочных связей соединения алюминия с другими компонентами катализатора и, как результат, приводит к получению катализатора с более высокими показателями: прочностью, стабильностью.In the proposed solution for the preparation of the catalyst, a hydrated aluminum compound is used, which can be obtained by various known methods: by nitrate, sulfate or aluminate technology, reprecipitation, thermal activation of Al (OH) 3 , rapid dehydration of aluminum hydroxide (hydrargillite, technical alumina), shock heat treatment hydrargillite et al., however, preferred to prepare the catalyst composition is the product al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0,03-2,0, which is obtained by rapid dehydration of t igidroksida aluminum, has a layered structure of amorphous and capable of forming acid-soluble basic aluminum salt. This product may contain at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0, calculated on oxides, wt.% (For example, according to the patent of the Russian Federation 2148017 dated 04/27/2000), which may be partially present in the starting products or are introduced before fast partial dehydration by any known methods, for example, by impregnation or coprecipitation. During the heat treatment of catalyst granules based on such a hydrated aluminum compound, a catalyst is formed on the modified surface of the aluminum compound, which ensures the formation of strong bonds of the aluminum compound with other catalyst components and, as a result, leads to a catalyst with higher rates: strength, stability.

Введение в состав предлагаемого катализатора соединений элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий в количестве 0,01-45, в пересчете на оксиды, мас.% приводит к повышенной стабильности катализатора, устойчивости к каталитическим ядам и увеличивает срок службы катализаторов. Introduction to the composition of the proposed catalyst compounds of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium in an amount of 0.01-45, in terms of oxides, wt.% Leads to increased catalyst stability, resistance to catalytic poisons and increases the life of the catalysts.

Введение предлагаемых промоторов в катализатор приводит к увеличению каталитической активности. При этом катализаторы сохраняют высокую стабильность, устойчивость к каталитическим ядам и имеют достаточно высокую прочность. The introduction of the proposed promoters in the catalyst leads to an increase in catalytic activity. In this case, the catalysts retain high stability, resistance to catalytic poisons and have a sufficiently high strength.

Так, предлагаемый катализатор сохраняет высокую каталитическую активность и стабильность в реакции окисления модельной смеси, содержащей 0,5 об. % пропана, и смеси, содержащей 0,5 об.% пропана и 0,1 об.% SO2 по сравнению с прототипом (см. чертеж).So, the proposed catalyst retains high catalytic activity and stability in the oxidation reaction of a model mixture containing 0.5 vol. % propane, and a mixture containing 0.5 vol.% propane and 0.1 vol.% SO 2 compared with the prototype (see drawing).

Активность катализатора определяли на истинном зерне на проточно-циркуляционной установке в процессе глубокого окисления в избытке кислорода на модельных смесях, содержащих н-бутан или оксид углерода. The activity of the catalyst was determined on a true grain in a flow-circulation installation during deep oxidation in excess of oxygen on model mixtures containing n-butane or carbon monoxide.

За меру каталитической активности катализатора в реакции глубокого окисления н-бутана принята скорость реакции (см3 C4H10/Г кат.•С) окисления н-бутана при 400oС. Более высокая величина скорости реакции полного окисления н-бутана соответствует более активному катализатору.The reaction rate (cm 3 C 4 H 10 / G cat. • C) of n-butane oxidation at 400 ° C was taken as a measure of the catalytic activity of the catalyst in the deep oxidation of n-butane. A higher rate of the reaction of complete oxidation of n-butane corresponds to more active catalyst.

За меру каталитической активности катализатора в реакции глубокого окисления оксида углерода принята температура, при которой достигается 85%-ная степень окисления оксида углерода. Чем ниже температура достижения 85%-ной степени окисления оксида углерода, тем выше активность катализатора. The temperature at which an 85% degree of oxidation of carbon monoxide is reached is taken as a measure of the catalytic activity of the catalyst in the deep oxidation of carbon monoxide reaction. The lower the temperature at which the carbon monoxide reaches 85% oxidation, the higher the activity of the catalyst.

Активность и стабильность катализатора по отношению к каталитическим ядам определяли в реакции окисления модельной смеси, содержащей 0,5 об.% пропана, и смеси, содержащей 0,5 об.% пропана + 0,1 об.% SO2 в избытке кислорода, при температуре 500oС и оценивали по степени окисления пропана при указанной температуре.The activity and stability of the catalyst with respect to catalytic poisons was determined in the oxidation reaction of a model mixture containing 0.5 vol.% Propane and a mixture containing 0.5 vol.% Propane + 0.1 vol.% SO 2 in excess oxygen, a temperature of 500 ° C. and was evaluated by the oxidation state of propane at the indicated temperature.

Механическая прочность гранул на раздавливание по образующей определяли на приборе МП-9С. За меру механической прочности принято предельное сжимающее усилие, при котором происходит разрушение гранул, отнесенное на условное сечение. The mechanical strength of the granules by crushing along the generatrix was determined on the MP-9C device. As a measure of mechanical strength, the ultimate compressive force is taken at which the destruction of the granules occurs, referred to the conditional section.

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

Пример 1
Для приготовления катализатора используют 452 г гидратированного соединения алюминия состава Al2O3•nH2O, где n=2,0. К соединению алюминия добавляют 20 г древесной муки, в качестве дополнительного соединения 450 г оксида кремния, предварительно измельченного, и перемешивают. Затем в композицию вводят 131,6 г кислородсодержащего соединения хрома (оксида хрома), 100 г оксида меди, полученного термическим разложением основной углекислой меди, добавляют в качестве промотора 20 г оксида ванадия и продолжают смешение. Пластификацию катализаторной шихты проводят водным раствором азотной кислоты из расчета 0,2 моля HNO3 на 1 моль оксида алюминия, затем путем экструзии формуют гранулы диаметром 4,5 мм. Проводят стадию провяливания на воздухе в течение 10-12 часов, сушат при 120oС 6 часов и прокаливают при 500oС 6 часов.
Example 1
To prepare the catalyst, 452 g of hydrated aluminum compound of the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 2.0, is used. To the aluminum compound was added 20 g of wood flour, as an additional compound 450 g of silica, pre-ground, and mixed. Then, 131.6 g of an oxygen-containing chromium compound (chromium oxide) is introduced into the composition, 100 g of copper oxide obtained by thermal decomposition of basic copper carbon dioxide, 20 g of vanadium oxide are added as a promoter and mixing is continued. Plasticization of the catalyst charge is carried out with an aqueous solution of nitric acid at the rate of 0.2 mol of HNO 3 per 1 mol of aluminum oxide, then granules with a diameter of 4.5 mm are formed by extrusion. The stage of drying in air is carried out for 10-12 hours, dried at 120 ° C. for 6 hours and calcined at 500 ° C. for 6 hours.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 10,0
Оксид меди - 10,0
Оксид ванадия - 2,0
Оксид кремния - 45,0
Оксид алюминия - Остальное
По данным рентгенофазового анализа состав катализатора представляет собой структуру из простых и сложных оксидов элементов, соединения нескольких элементов (алюминия, меди, хрома, ванадия) со структурой типа твердых растворов.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 10.0
Copper oxide - 10.0
Vanadium Oxide - 2.0
Silica - 45.0
Alumina - Else
According to x-ray phase analysis, the composition of the catalyst is a structure of simple and complex oxides of elements, compounds of several elements (aluminum, copper, chromium, vanadium) with a structure such as solid solutions.

Пример 2
931,5 г гидратированного соединения алюминия (n=1,5), содержащего соединение натрия, смешивают с 10 г полиэтиленоксида, добавляют в качестве дополнительных соединений 80 г оксида магния и 20 г оксида церия и снова перемешивают. В полученную композицию вводят 26,3 г оксида хрома, 208,6 г основной углекислой меди, в качестве промотора 50 г диоксида марганца и продолжают смешение компонентов. Пластификацию катализаторной шихты проводят водным раствором азотной кислоты из расчета Мк=0,15 до пластичного состояния. По мере готовности катализаторную массу формуют в гранулы диаметром 4,5 мм. Гранулы провяливают на воздухе, сушат и прокаливают при 600oС.
Example 2
931.5 g of hydrated aluminum compound (n = 1.5) containing the sodium compound is mixed with 10 g of polyethylene oxide, 80 g of magnesium oxide and 20 g of cerium oxide are added as additional compounds and mixed again. 26.3 g of chromium oxide, 208.6 g of basic carbon dioxide of copper are introduced into the resulting composition as a promoter of 50 g of manganese dioxide and the mixing of the components is continued. Plasticization of the catalyst charge is carried out with an aqueous solution of nitric acid at the rate of M k = 0.15 to a plastic state. As ready, the catalyst mass is formed into granules with a diameter of 4.5 mm The granules are dried in air, dried and calcined at 600 o C.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2,0
Оксид меди - 15,0
Оксид марганца - 5,0
Оксид магния - 8,0
Оксид церия - 2,0
Оксид алюминия - Остальное,
в т.ч.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2.0
Copper oxide - 15.0
Manganese Oxide - 5.0
Magnesium Oxide - 8.0
Cerium Oxide - 2.0
Alumina - Else,
including

Оксид натрия - 0,01
Фазовый состав катализатора представляет собой структуру, включающую сложные оксиды нескольких элементов, соединения элементов с кристаллической решеткой типа шпинели и простые оксиды элементов.
Sodium oxide - 0.01
The phase composition of the catalyst is a structure including complex oxides of several elements, compounds of elements with a crystal lattice of the spinel type and simple oxides of elements.

Пример 3
Катализатор готовят аналогично примеру 2, но катализаторная шихта содержит 753,4 г гидратированного соединения алюминия, 50 г древесной муки, в качестве дополнительных соединений 200 г оксида кремния, предварительно измельченного, 5 г оксида титана и 25 г оксида кальция; 197,4 г оксида хрома, 20 г оксида меди, в качестве промотора 50 г оксида кобальта. Пластификацию катализаторной шихты проводят водным раствором смеси азотной и ледяной уксусной кислот из расчета Мк=0,2.
Example 3
The catalyst is prepared analogously to example 2, but the catalyst mixture contains 753.4 g of hydrated aluminum compound, 50 g of wood flour, as additional compounds 200 g of silicon oxide, pre-ground, 5 g of titanium oxide and 25 g of calcium oxide; 197.4 g of chromium oxide, 20 g of copper oxide, as a promoter of 50 g of cobalt oxide. Plasticization of the catalyst charge is carried out with an aqueous solution of a mixture of nitric and glacial acetic acids at the rate of M k = 0.2.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 15,0
Оксид меди - 2,0
Оксид кобальта - 5,0
Оксид кремния - 20,0
Оксид титана - 0,5
Оксид кальция - 2,5
Оксид алюминия - Остальное
Фазовый состав катализатора представляет собой структуру, состоящую из простых и сложных оксидов элементов, кислородсодержащих соединений элементов (алюминия, кобальта, меди) с кристаллической решеткой типа шпинели, соединения элементов со структурой типа твердых растворов и неидентифицированные соединения.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 15.0
Copper oxide - 2.0
Cobalt oxide - 5.0
Silica - 20.0
Titanium Oxide - 0.5
Calcium Oxide - 2.5
Alumina - Else
The phase composition of the catalyst is a structure consisting of simple and complex oxides of elements, oxygen-containing compounds of elements (aluminum, cobalt, copper) with a crystal lattice such as spinel, compounds of elements with a structure such as solid solutions and unidentified compounds.

Пример 4
Катализатор готовят аналогично примеру 2, но катализаторная шихта содержит 835,6 г гидратированного соединения алюминия состава Al2O3•nH2O, где n= 1,0, содержащего соединения калия и бария; 50 г полиэтиленоксида; в качестве дополнительных соединений 160,6 г гидроксида железа и 30 г диоксида циркония; 109,8 г кислородсодержащего соединения хрома (гидроксид хрома, гидрат); 41,7 г основной углекислой меди и в качестве промоторов 72,3 г гидроксида магния, 50 г диоксида марганца и 50 г оксида железа. Пластификацию катализаторной шихты проводят водным раствором смеси азотной и щавелевой кислот из расчета Мк= 0,2, затем катализаторную массу формуют в виде колец (диаметром 10-15 мм). Проводят стадию провяливания на воздухе, сушат при 120oС и прокаливают при 600oС.
Example 4
The catalyst is prepared analogously to example 2, but the catalyst mixture contains 835.6 g of hydrated aluminum compound Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 1.0, containing potassium and barium compounds; 50 g of polyethylene oxide; as additional compounds, 160.6 g of iron hydroxide and 30 g of zirconium dioxide; 109.8 g of an oxygen-containing chromium compound (chromium hydroxide, hydrate); 41.7 g of basic copper carbonate and 72.3 g of magnesium hydroxide, 50 g of manganese dioxide and 50 g of iron oxide as promoters. Plasticization of the catalyst charge is carried out with an aqueous solution of a mixture of nitric and oxalic acids at the rate of M k = 0.2, then the catalyst mass is molded in the form of rings (10-15 mm in diameter). The stage of drying is carried out in air, dried at 120 o C and calcined at 600 o C.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 6,0
Оксид меди - 3,0
Оксид магния - 5,0
Оксид марганца - 5,0
Оксид железа - 17,0
Оксид циркония - 3,0
Оксид алюминия - Остальное,
в т.ч.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 6.0
Copper oxide - 3.0
Magnesium Oxide - 5.0
Manganese Oxide - 5.0
Iron oxide - 17.0
Zirconia - 3.0
Alumina - Else,
including

Оксид калия - 0,02
Оксид бария - 1,98
По данным рентгенофазового анализа состав катализатора представляет собой структуру из простых и сложных оксидов элементов, соединений нескольких элементов (алюминия, меди, магния, марганца) со структурой типа твердых растворов и неидентифицированные соединения.
Potassium oxide - 0.02
Barium Oxide - 1.98
According to x-ray phase analysis, the composition of the catalyst is a structure of simple and complex oxides of elements, compounds of several elements (aluminum, copper, magnesium, manganese) with a structure such as solid solutions and unidentified compounds.

Пример 5
Катализатор готовят, используя 1000 г гидратированного соединения алюминия состава Al2O3•nH2O, где n=1,9; добавляют 20 г древесной муки; в качестве дополнительного соединения используют соединение церия - 0,1 г диоксида церия. Композицию тщательно перемешивают, затем в нее вводят соединения хрома и меди: 100 г оксида хрома и 104,3 г основной углекислой меди; в качестве промотора добавляют 30 г оксида магния и 53,41 г уксуснокислого никеля и продолжают смешение. Пластифицируют катализаторную шихту водным раствором смеси азотной и ледяной уксусной кислот из расчета Мк=0,15 до пластичного состояния. По мере готовности катализаторную массу формуют методом экструзии в гранулы диаметром 4,2 мм. Гранулы провяливают на воздухе, сушат и прокаливают при 550oС.
Example 5
The catalyst is prepared using 1000 g of a hydrated aluminum compound of the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 1.9; add 20 g of wood flour; as an additional compound, a cerium compound is used - 0.1 g of cerium dioxide. The composition is thoroughly mixed, then chromium and copper compounds are introduced into it: 100 g of chromium oxide and 104.3 g of basic copper carbon dioxide; 30 g of magnesium oxide and 53.41 g of nickel acetic acid are added as a promoter and mixing is continued. The catalyst charge is plasticized with an aqueous solution of a mixture of nitric and glacial acetic acids at the rate of M k = 0.15 to a plastic state. As ready, the catalyst mass is formed by extrusion into granules with a diameter of 4.2 mm The granules are dried in air, dried and calcined at 550 o C.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 10,0
Оксид меди - 7,5
Оксид никеля - 2,5
Оксид магния - 3,0
Оксид церия - 0,01
Оксид алюминия - Остальное
Фазовый состав катализатора представляет собой простые и сложные оксиды элементов, соединения элементов (алюминия, меди, магния, никеля) со структурой типа твердых растворов.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 10.0
Copper oxide - 7.5
Nickel oxide - 2.5
Magnesium Oxide - 3.0
Cerium oxide - 0.01
Alumina - Else
The phase composition of the catalyst is a simple and complex oxides of elements, compounds of elements (aluminum, copper, magnesium, nickel) with a structure such as solid solutions.

Пример 6
Используя 490,4 г гидратированного соединения алюминия (n=0,03), 50 г полиэтиленоксида и в качестве дополнительных соединений 290 г оксида кремния и 160 г оксида магния, предварительно измельченных, методом смешения готовят композицию пористого носителя (808 г) (диаметр 4,5 мм, удельная поверхность 200 м2/г, влагоемкость 1,0 мл/г), которую затем пропитывают по влагоемкости водным раствором с концентрацией элементов, мг/мл: хрома 108,39; меди 33,61; железа (промотора) 28,86. В качестве соединений хрома, меди и железа используют уксуснокислые соли. Пропитку носителя раствором проводят при комнатной температуре в пропитывателе с вращающимся барабаном, сушат пропитанный носитель в потоке горячего воздуха при 120oС, прокаливают катализатор при температуре до 550oС.
Example 6
Using 490.4 g of hydrated aluminum compound (n = 0.03), 50 g of polyethylene oxide and, as additional compounds, 290 g of silicon oxide and 160 g of magnesium oxide, previously ground, a porous support composition (808 g) was prepared by mixing (diameter 4 , 5 mm, specific surface 200 m 2 / g, water capacity 1.0 ml / g), which is then impregnated according to water capacity with an aqueous solution with a concentration of elements, mg / ml: chromium 108.39; copper 33.61; iron (promoter) 28.86. As compounds of chromium, copper and iron, acetic acid salts are used. The carrier is impregnated with a solution at room temperature in a rotary drum impregnator, the impregnated carrier is dried in a stream of hot air at 120 ° C, and the catalyst is calcined at temperatures up to 550 ° C.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 12,8
Оксид меди - 3,4
Оксид железа - 3,0
Оксид кремния - 29,0
Оксид магния - 16,0
Оксид алюминия - Остальное
По данным рентгенофазового анализа состав предлагаемого катализатора включает простые и сложные оксиды элементов и окристаллизованные смешанные кислородсодержащие соединения элементов (медь, хром, железо) с кристаллической решеткой типа шпинели.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 12.8
Copper oxide - 3.4
Iron Oxide - 3.0
Silica - 29.0
Magnesium Oxide - 16.0
Alumina - Else
According to x-ray phase analysis, the composition of the proposed catalyst includes simple and complex element oxides and crystallized mixed oxygen-containing compounds of elements (copper, chromium, iron) with a spinel-type crystal lattice.

Пример 7
Катализатор готовят аналогично примеру 6, но композицию огнеупорного пористого носителя (770 г) готовят методом смешения, используя 1027,4 г гидратированного соединения алюминия, содержащего соединения натрия, калия, железа, кальция; 70 г древесной муки и в качестве дополнительного соединения 20 г диоксида циркония (удельная поверхность 215 м2/г, внешний диаметр колец 10 мм, влагоемкость 1,0 мл/г). Для пропитки носителя используют раствор с концентрацией элементов, мг/мл: хрома 154,6; меди 20,74; магния (промотор) 28,2. Для приготовления пропиточного раствора используют уксуснокислые соли хрома, меди, магния.
Example 7
The catalyst is prepared analogously to example 6, but the composition of the refractory porous carrier (770 g) is prepared by mixing, using 1027.4 g of hydrated aluminum compound containing compounds of sodium, potassium, iron, calcium; 70 g of wood flour and, as an additional compound, 20 g of zirconium dioxide (specific surface 215 m 2 / g, outer diameter of the rings 10 mm, moisture capacity 1.0 ml / g). For impregnation of the carrier using a solution with a concentration of elements, mg / ml: chromium 154.6; copper 20.74; magnesium (promoter) 28.2. To prepare the impregnating solution, acetic acid salts of chromium, copper, and magnesium are used.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 17,4
Оксид меди - 2,0
Оксид магния - 3,6
Оксид циркония - 2,0
Оксид алюминия - Остальное,
в т.ч.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 17.4
Copper oxide - 2.0
Magnesium Oxide - 3.6
Zirconia - 2.0
Alumina - Else,
including

Оксид натрия - 0,08
Оксид калия - 0,02
Оксид железа - 0,9
Оксид кальция - 1,0
По данным рентгенофазового анализа состав предлагаемого катализатора представляет собой структуру, включающую простые оксиды элементов, соединения элементов (алюминия, меди, магния) типа твердых растворов и смешанные кристаллические соединения элементов (меди, магния, хрома) типа шпинели.
Sodium oxide - 0.08
Potassium oxide - 0.02
Iron Oxide - 0.9
Calcium Oxide - 1.0
According to x-ray phase analysis, the composition of the proposed catalyst is a structure that includes simple oxides of elements, compounds of elements (aluminum, copper, magnesium) such as solid solutions and mixed crystalline compounds of elements (copper, magnesium, chromium) like spinel.

Пример 8
Используя 1026,71 г гидратированного соединения алюминия, содержащего соединения магния, кремния и бария, 40 г древесной муки и в качестве дополнительного соединения 100 г диоксида титана, методом смешения готовят композицию пористого носителя (849,5 г) (удельная поверхность 170 м2/г, влагоемкость 0,9 мл/г, внешний диаметр колец 10 мм), которую затем пропитывают при комнатной температуре поэтапно: сначала водным раствором с концентрацией элементов, мг/мл: хрома 59,92 и меди 36,55. Пропитанный носитель сушат в потоке горячего воздуха при температуре до 200oС в течение 6 часов, охлаждают.
Example 8
Using 1026.71 g of a hydrated aluminum compound containing magnesium, silicon and barium compounds, 40 g of wood flour and, as an additional compound, 100 g of titanium dioxide, a porous support composition (849.5 g) was prepared by mixing (specific surface 170 m 2 / g, water capacity 0.9 ml / g, outer diameter of the rings 10 mm), which is then impregnated at room temperature in stages: first with an aqueous solution with a concentration of elements, mg / ml: chromium 59.92 and copper 36.55. The impregnated carrier is dried in a stream of hot air at a temperature of up to 200 o C for 6 hours, cooled.

Повторную пропитку проводят водным раствором с концентрацией элементов, мг/мл: кобальта 31,11 и никеля 15,39. Пропитанный носитель снова сушат в потоке горячего воздуха при температуре до 120oС в течение 6 часов и подвергают термообработке ступенчато до температуры 600oС.Re-impregnation is carried out with an aqueous solution with a concentration of elements, mg / ml: cobalt 31.11 and nickel 15.39. The impregnated carrier is again dried in a stream of hot air at a temperature of up to 120 o C for 6 hours and is subjected to heat treatment stepwise to a temperature of 600 o C.

В качестве соединений хрома, меди и соединений промоторов - кобальта и никеля используют уксуснокислые соли. As compounds of chromium, copper and compounds of promoters - cobalt and nickel, acetic salts are used.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 6,70
Оксид меди - 3,50
Оксид кобальта - 3,35
Оксид никеля - 1,50
Оксид титана - 10,00
Оксид алюминия - Остальное,
в т.ч.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 6.70
Copper oxide - 3.50
Cobalt oxide - 3.35
Nickel oxide - 1.50
Titanium oxide - 10.00
Alumina - Else,
including

Оксид магния - 0,3
Оксид кремния - 0,1
Оксид бария - 0,5
Фазовый состав катализатора представляет собой сложную структуру, включающую соединения нескольких элементов (алюминия, титана, магния, кремния, бария) типа твердых растворов; сложные кислородсодержащие оксиды элементов; соединения элементов (алюминия, меди, кобальта, никеля) с кристаллической решеткой типа шпинели и неидентифицированные соединения.
Magnesium Oxide - 0.3
Silica - 0.1
Barium oxide - 0.5
The phase composition of the catalyst is a complex structure, including compounds of several elements (aluminum, titanium, magnesium, silicon, barium) such as solid solutions; complex oxygen-containing oxides of elements; compounds of elements (aluminum, copper, cobalt, nickel) with a spinel-type crystal lattice and unidentified compounds.

Пример 9
Для приготовления катализатора используют 623,29 г гидратированного соединения алюминия. К соединению алюминия добавляют 10 г полиэтиленоксида и в качестве дополнительных соединений добавляют 113,74 г гидратированного соединения железа и 289,33 г гидратированного соединения магния. Смесь тщательно перемешивают и добавляют частично пластификатор (~30-35% от общего объема водного раствора азотной кислоты из расчета Мк=0,2) и продолжают смешение до получения однородной массы.
Example 9
For the preparation of the catalyst using 623.29 g of hydrated aluminum compounds. 10 g of polyethylene oxide was added to the aluminum compound, and 113.74 g of hydrated iron compound and 289.33 g of hydrated magnesium compound were added as additional compounds. The mixture is thoroughly mixed and partially plasticizer is added (~ 30-35% of the total volume of an aqueous solution of nitric acid at the rate of M k = 0.2) and mixing continues until a homogeneous mass is obtained.

Затем в полученную композицию вводят 30 г оксида меди, 20 г оксида магния, 20 г оксида железа и 230,26 г оксида хрома. Соединения магния и железа используют в качестве промоторов. В катализаторную шихту вводят остаток пластификатора и перемешивают ее до пластичного состояния. Then, 30 g of copper oxide, 20 g of magnesium oxide, 20 g of iron oxide and 230.26 g of chromium oxide are introduced into the resulting composition. Compounds of magnesium and iron are used as promoters. The remainder of the plasticizer is introduced into the catalyst mixture and mixed until it is plastic.

По мере готовности катализаторную массу формуют в гранулы диаметром 4,0 мм. Гранулы провяливают на воздухе, сушат и прокаливают при 600oС.As ready, the catalyst mass is formed into granules with a diameter of 4.0 mm The granules are dried in air, dried and calcined at 600 o C.

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 17,5
Оксид меди - 3,0
Оксид магния - 22,0
Оксид железа - 12,0
Оксид алюминия - Остальное
Фазовый состав катализатора представляет собой структуру, включающую простые оксиды элементов; сложные смешанные соединения элементов (алюминия, меди, магния, железа, хрома) со структурой типа шпинели и твердых растворов и неидентифицированные соединения.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 17.5
Copper oxide - 3.0
Magnesium Oxide - 22.0
Iron oxide - 12.0
Alumina - Else
The phase composition of the catalyst is a structure comprising simple element oxides; complex mixed compounds of elements (aluminum, copper, magnesium, iron, chromium) with a structure such as spinel and solid solutions, and unidentified compounds.

Пример 10
Катализатор готовят аналогично примеру 6, но в качестве носителя используют композицию, которую получают методом смешения, используя 438,36 г гидратированного соединения алюминия, содержащего соединения магния; 50 г древесной муки и в качестве дополнительного соединения 430 г оксида магния. Удельная поверхность носителя 207 м2/г, влагоемкость 1,0 мл/г, диаметр цилиндров 4,0 мм.
Example 10
The catalyst is prepared analogously to example 6, but as the carrier, a composition is used which is prepared by mixing using 438.36 g of hydrated aluminum compound containing magnesium compounds; 50 g of wood flour and, as an additional compound, 430 g of magnesium oxide. The specific surface of the carrier is 207 m 2 / g, the water capacity is 1.0 ml / g, and the cylinder diameter is 4.0 mm.

Затем 750 г носителя пропитывают при комнатной температуре по влагоемкости водно-спиртовым раствором (в соотношении 4:1) с концентрацией элементов, мг/мл: хрома 72,98; меди 21,30 и магния (промотор) 120,61. Пропитанный носитель сушат в потоке горячего воздуха при температуре до 150oС и подвергают термообработке ступенчато до температур 600oС.Then 750 g of the carrier is impregnated at room temperature in terms of moisture capacity with a water-alcohol solution (in a 4: 1 ratio) with a concentration of elements, mg / ml: chromium 72.98; copper 21.30; and magnesium (promoter) 120.61. The impregnated carrier is dried in a stream of hot air at temperatures up to 150 o C and subjected to heat treatment stepwise to temperatures of 600 o C.

В качестве соединений хрома и меди используют оксиды, а в качестве соединения магния (промотора) используют уксуснокислую соль. Oxides are used as chromium and copper compounds, and acetic acid salt is used as a magnesium compound (promoter).

Предлагаемый катализатор имеет следующий состав в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 8,0
Оксид меди - 2,0
Оксид магния - 58,0
Оксид алюминия - Остальное,
в т.ч.
The proposed catalyst has the following composition in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 8.0
Copper oxide - 2.0
Magnesium Oxide - 58.0
Alumina - Else,
including

Оксид магния - 2,0
Фазовый состав катализатора представляет собой сложную структуру, включающую сложные и простые оксиды элементов, смешанные соединения элементов (алюминия, меди, магния) со структурой типа шпинели, кислородсодержащие соединения элементов (алюминия, меди, магния, хрома) типа твердых растворов.
Magnesium Oxide - 2.0
The phase composition of the catalyst is a complex structure, including complex and simple oxides of elements, mixed compounds of elements (aluminum, copper, magnesium) with a structure like spinel, oxygen-containing compounds of elements (aluminum, copper, magnesium, chromium) such as solid solutions.

Пример 11 (по прототипу)
840 г шамота, 30 г оксида меди, 20 г оксида хрома, 110 г диоксида марганца смешивают и увлажняют пластификатором до получения однородной массы. Полученную массу экструдируют в гранулы диаметром 6-7 мм. Прокаливание проводят при температуре 600oС 6 часов.
Example 11 (prototype)
840 g of fireclay, 30 g of copper oxide, 20 g of chromium oxide, 110 g of manganese dioxide are mixed and moistened with a plasticizer until a homogeneous mass is obtained. The resulting mass is extruded into granules with a diameter of 6-7 mm. Calcination is carried out at a temperature of 600 o C for 6 hours.

Катализатор имеет следующий состав, мас.%:
Оксид меди - 3,0
Оксид хрома - 2,0
Диоксид марганца - 11,0
Шамот - Остальное
Данные по составам катализаторов согласно приведенным примерам представлены в таблице 1.
The catalyst has the following composition, wt.%:
Copper oxide - 3.0
Chromium oxide - 2.0
Manganese Dioxide - 11.0
Chamotte - The rest
Data on the composition of the catalysts according to the examples presented in table 1.

В таблице 2 представлены данные по каталитической активности в реакциях глубокого окисления н-бутана и оксида углерода и механической прочности заявляемого катализатора и прототипа. Как видно из таблицы, заявляемый катализатор обладает более высокими каталитической активностью в вышеуказанных реакциях окисления и механической прочностью по сравнению с прототипом. Table 2 presents data on the catalytic activity in the reactions of deep oxidation of n-butane and carbon monoxide and the mechanical strength of the claimed catalyst and prototype. As can be seen from the table, the inventive catalyst has a higher catalytic activity in the above oxidation reactions and mechanical strength compared to the prototype.

На чертеже представлены результаты испытаний предлагаемого катализатора и прототипа в реакции окисления пропана и смеси пропана с 0,1 об.% SO2. Как можно видеть из чертежа, разработанные катализаторы сохраняют достаточно высокую активность в присутствии сернистых соединений по сравнению с известным решением.The drawing shows the test results of the proposed catalyst and prototype in the oxidation reaction of propane and a mixture of propane with 0.1 vol.% SO 2 . As can be seen from the drawing, the developed catalysts retain a rather high activity in the presence of sulfur compounds in comparison with the known solution.

Claims (7)

1. Катализатор для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах, включающий соединения хрома, меди, алюминия, дополнительное соединение, промотор, отличающийся тем, что катализатор содержит в качестве дополнительного соединения по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий, в качестве промотора - по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий, при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что предшественником соединения алюминия является продукт, полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия и имеющий состав Al2O3 • nH2O, где n=0,03-2,0.
1. The catalyst for the deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions, including compounds of chromium, copper, aluminum, an additional compound, a promoter, characterized in that the catalyst contains as an additional compound at least one compound of an element from the group: alkaline and alkaline - earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium, as a promoter - at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium, in the following ratio components in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
2. The catalyst according to claim 1, characterized in that the precursor of the aluminum compound is a product obtained by the rapid dehydration of aluminum trihydroxide and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0.
3. Катализатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что соединение алюминия содержит по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0 мас.% в пересчете на оксиды. 3. The catalyst according to claim 1 or 2, characterized in that the aluminum compound contains at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0 wt.% In terms of on oxides. 4. Способ получения катализатора для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах путем смешения соединений хрома, меди, алюминия, дополнительного соединения, промотора, с последующим формованием, сушкой и прокаливанием, отличающийся тем, что в качестве соединения алюминия используют гидратированное соединение алюминия состава Al2O3 • nH2O, где n= 0,03-2,0, способное образовывать с кислотами основные соли алюминия, которое смешивают по крайней мере с одним дополнительным соединением элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий, в полученную композицию добавляют кислородсодержащие соединения хрома, меди и промотор - по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий, затем вводят пластификатор до получения пластичной массы, формуют с последующим провяливанием гранул, сушат прокаливают при 500-600oС, и получают катализатор при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют органические или неорганические кислоты, способные образовывать основные растворимые соли алюминия.
4. A method of producing a catalyst for deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions by mixing chromium, copper, aluminum compounds, an additional compound, a promoter, followed by molding, drying and calcination, characterized in that a hydrated aluminum compound is used as an aluminum compound Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0, capable of forming basic aluminum salts with acids, which are mixed with at least one additional compound of an element from the group: full-time and alkaline-earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium, oxygen-containing compounds of chromium, copper and a promoter — at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium, are added to the resulting composition then a plasticizer is introduced until a plastic mass is obtained, formed with subsequent drying of the granules, dried, calcined at 500-600 ° C. , and a catalyst is obtained in the following ratio of components in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
5. The method according to claim 4, characterized in that as a plasticizer use organic or inorganic acids capable of forming basic soluble aluminum salts.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что гидратированное соединение алюминия состава Al2O3 • nH2O, где n=0,03-2,0, содержит по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0 мас.% в пересчете на оксиды.6. The method according to p. 4, characterized in that the hydrated aluminum compound of the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0, contains at least one compound of an element from the group: alkaline and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0 wt.% in terms of oxides. 7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что предшественником соединения алюминия является продукт полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия, и имеющий состав Al2O3 • nH2O, где n=0,03-2,0.7. The method according to p. 4, characterized in that the precursor of the aluminum compound is a product obtained by the rapid dehydration of aluminum trihydroxide, and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0. 8. Способ получения катализатора для глубокого окисления органических соединений и оксида углерода в газовых выбросах путем пропитки носителя, включающего соединение алюминия, дополнительное соединение, раствором, содержащим соединения хрома, меди и промотор, сушки и прокаливания, отличающийся тем, что в качестве носителя используют композицию соединения алюминия по крайней мере с одним дополнительным соединением элемента из группы: щелочные и щелочноземельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий, которую пропитывают раствором, содержащим соединения хрома, меди и промотор - по крайней мере одно соединение металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий, прокаливают пропитанный носитель при температуре до 500-600oС, и получают катализатор при следующем соотношении компонентов в пересчете на оксиды, мас.%:
Оксид хрома - 2-15
Оксид меди - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения металла из группы: магний, никель, марганец, кобальт, железо, ванадий - 2-15
Оксид по крайней мере одного соединения элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо, титан, цирконий, церий - 0,01-45
Оксид алюминия - Остальное
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что соединение алюминия содержит по крайней мере одно соединение элемента из группы: щелочные и щелочно-земельные металлы, кремний, железо в количестве 0,01-2,0 мас.% в пересчете на оксиды.
8. A method of producing a catalyst for the deep oxidation of organic compounds and carbon monoxide in gas emissions by impregnating a carrier comprising an aluminum compound, an additional compound, with a solution containing chromium, copper compounds and a promoter, drying and calcining, characterized in that the composition is used as a carrier aluminum compounds with at least one additional compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium, which is impregnated with a solution rum, compounds containing chromium, copper and promoter - at least one compound of a metal from the group magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium, the impregnated carrier is calcined at temperatures up to 500-600 o C, and the catalyst was prepared in the following ratio in terms of oxides, wt.%:
Chromium oxide - 2-15
Copper oxide - 2-15
The oxide of at least one metal compound from the group: magnesium, nickel, manganese, cobalt, iron, vanadium - 2-15
The oxide of at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron, titanium, zirconium, cerium - 0.01-45
Alumina - Else
9. The method according to claim 8, characterized in that the aluminum compound contains at least one compound of an element from the group: alkali and alkaline earth metals, silicon, iron in an amount of 0.01-2.0 wt.% In terms of oxides .
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что предшественником соединения алюминия является продукт, полученный быстрой дегидратацией тригидроксида алюминия и имеющий состав Al2O3 • nH2O, где n=0,03-2,0.10. The method according to claim 8, characterized in that the precursor of the aluminum compound is a product obtained by the rapid dehydration of aluminum trihydroxide and having the composition Al 2 O 3 • nH 2 O, where n = 0.03-2.0.
RU2001113653A 2001-05-23 2001-05-23 Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions) RU2199387C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113653A RU2199387C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001113653A RU2199387C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2199387C1 true RU2199387C1 (en) 2003-02-27

Family

ID=20249800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001113653A RU2199387C1 (en) 2001-05-23 2001-05-23 Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2199387C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2555842C1 (en) * 2014-04-02 2015-07-10 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Copper-chromium-zinc catalyst for heterogeneous reactions
RU2559884C2 (en) * 2011-06-01 2015-08-20 Родиа Операсьон Composite oxide, method for production thereof and exhaust gas cleaning catalyst
RU2750801C1 (en) * 2020-09-25 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "РВК. Катализ" (ООО "РВК. Катализ") Deep oxidation catalyst and method for catalytic combustion of sludge from municipal wastewater treatment plants
WO2022066055A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Общество с ограниченной ответственностью "РВК. Катализ" (ООО "РВК. Катализ") Catalyst for incinerating sewage sludge and method for preparing this catalyst
WO2022108478A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-27 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Catalyst for heterogeneous reactions with reduced catalyst bed flow resistance

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559884C2 (en) * 2011-06-01 2015-08-20 Родиа Операсьон Composite oxide, method for production thereof and exhaust gas cleaning catalyst
RU2555842C1 (en) * 2014-04-02 2015-07-10 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Copper-chromium-zinc catalyst for heterogeneous reactions
RU2750801C1 (en) * 2020-09-25 2021-07-02 Общество с ограниченной ответственностью "РВК. Катализ" (ООО "РВК. Катализ") Deep oxidation catalyst and method for catalytic combustion of sludge from municipal wastewater treatment plants
WO2022066055A1 (en) * 2020-09-25 2022-03-31 Общество с ограниченной ответственностью "РВК. Катализ" (ООО "РВК. Катализ") Catalyst for incinerating sewage sludge and method for preparing this catalyst
WO2022108478A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-27 Акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро "Катализатор" Catalyst for heterogeneous reactions with reduced catalyst bed flow resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0360445B1 (en) Steam reforming catalyst for hydrocarbons and method of producing the same
US5977017A (en) Perovskite-type metal oxide compounds
US8361925B2 (en) Exhaust gas-purifying catalyst
CN1269566C (en) Catalyst for decomposing nitrous oxide and method for performing processes comprising formation of nitrous oxide
KR101511075B1 (en) Catalyst, production method therefor and use thereof for decomposing N2O
JP3553066B2 (en) Process for the catalytic decomposition of nitrous oxide contained in pure or gaseous mixtures
JPH01168343A (en) Exhaust gas purifying catalyst
JPH0986928A (en) A-site deficient perovskite double oxide and catalyst composed thereof
CN101218026A (en) Alumina-based perovskite catalysts and catalyst supports
JP2005231951A (en) Composite oxide and exhaust gas purification catalyst
WO2005058490A9 (en) Catalyst composition
JP3855924B2 (en) Three-way catalyst for exhaust gas purification using A-site deficient perovskite complex oxide
US4018710A (en) Reduction catalysts and processes for reduction of nitrogen oxides
RU2199387C1 (en) Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions)
EP3147262B1 (en) A perovskite-based oxide for oxygen storage and a method for preparation thereof
JP2014223587A (en) Exhaust gas purification catalyst carrier, manufacturing method of exhaust gas purification catalyst carrier, exhaust gas purification catalyst, and manufacturing method of exhaust gas purification catalyst
JP4263470B2 (en) Exhaust gas purification catalyst and method for producing the same
JP2012217931A (en) Catalyst for cleaning exhaust gas
JPH0838889A (en) Adsorbent of nitrogen oxide and removal of nitrogen oxide using the same
JPH11104491A (en) CO and NOx oxidation catalyst
JP2000256017A (en) Laminar perovskite compound, catalyst material for purification of nitrogen oxide and catalyst for purification of exhaust gas using the same
JPH0838888A (en) Adsorbent of nitrogen oxide and removal of nitrogen oxide using the same
RU2214306C1 (en) Nitrous oxide production catalyst and process
RU2199388C2 (en) Catalyst for extensive oxidation of organics and carbon monoxide in gas emissions and method of preparation thereof (versions)
JPH01266851A (en) Y-Ba-Co composite oxide catalyst