152041. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnéziumoxidra vagy magnéziumoxidot tartalmazó hordozóra felvitt katalizátorok stabilizálására
152041 dozókkal rendkívül hosszú élettartamú katalizátorokat kapunk. Emellett azf. is megállapítottuk, hogy az ilyen katalizátorok a gázalakú és/vagy folyékony szénhidrogének vízgőz jelenlétében lefolytatott, folytonos allotermikus átalakítására való alkalmazás esetén minden hőmérsékleten kiváló stabilitást mutatnak, anélkül, hogy a katalizátort tartalmazó reaktorcsövek korom, képződése miatt eltömődnének. A jelen találmány szerinti módon stabilizált katalizátor-hordozók előállítása meghatározott összetételű magnéziumvegyületekből, mint magnézium-aluminátból (A12 0 3 —MgO) és/vagy magnézium-ortotitanátból (Ti02 —2MgO) és/vagy magnézium-metatitanátból {Ti02 • MgO) kiindulva történik; ezeket a magnéziumvegyületeket oly módon állíthatjuk elő, hogy a vegyületet alkotó oxidokat sztöchiometrikus arányban keverjük egymással, majd a keveréket hőkezelésnek vetjük alá, 1650 C°, 1200 C°, ill. 1100 C° hőmérsékleten. Az oxidkeverékhez a hőkezelés előtt esetleg magnéziumszilikátot is adhatunk, a termék kívánt végső pórusosságának és keménységeinek mértékétől függő mennyiségi arányban. Az így elkészített katalizátor-hordozót azután valamely bomlékony nikkelsó oldatával impregnáljuk egy vagy egymást követően több ízben, majd megszárítjuk és önmagában ismert módon kalcináijuk. Bár a jelen leírásban a találmányt csupán a szénhidrogének átalakítási reakcióihoz felhasználásra kerülő nikkel-katalizátorokkal kapcsolatban ismertetjük, meg kell jegyezni, hogy a találmány ugyanígy alkalmazható egyéb ©ly katalizátorok esetében is, amelyeket másfajta oxidációs és/vagy redukciós reakciók céljaira, másfajta fémeknek, mint kobaltnak, vasnak, nikkelnek stb. a találmány szerinti katalizátorhordozóra való felvitele útján állítanak elő. A találmány szerinti katalizátorok esetében különös fontossága van annak, hogy a kalcinált magnéziumoxidot, valamint a száraz titánés/vagy alumínium oxidot gyakorlatilag sztöchiometrikus mennyiségekben alkalmazzuk, a katalizátor-hordozó anyagként választott vegyület meghatározott összetételének megfelelő arányokban. Kísérleteink során ugyanis megállapítottuk, hogy. a vegyületben meg nem kötött magnézíumoxid mindenfajta számotlevő feleslege a katalizátor akíivi fásának csökkenésére vezet, egy vegyes Nif) • MgO oxidnak a katalizátorban eredetileg jelenvolt redukálható nikkel rovására történő képződése következtében.*! A találmány -,zu-mti katah/atot nk doallitiM modiat e-, a/, eddig hirurt I alak/ úoiokl a! ->zi mbeni < lényeit ko/chbbinl ,\ alábbi p, Ida1. s/( mleltetik, megjos_>\ 'i ndo hot,\ » /< k a pl "> dak ki/arnlag i taialmanv \ ibb meneti sei i'olgaljak. a tálaim ms kot i/onbati SÍ iiimik pp< n mcsen </< kle i p iff iki ' koildo'V< 1. példa: 10 Katalizátor-hordozók egy sorozatát állítjuk elő, 2 mól kalcinált magnéziumoxid és 1 mól száraz titándioxid homogén keverékéből kiindulva, amelyhez 0%, 10%, 20%, ill. 30% magnéziumszilikátot adunk. Ezeket a keveré-15 keket pépszerű állapotba hozzuk, majd extrudálóprés segítségével kis hengeralakú testekké alakítjuk, ezeket megszárítjuk és 1200 C° körüli hőmérsékleten több óra hosszat kalcináijuk. Az így kapott négyféle katalizátor-hordozó-20 ban a titándioxid 90—94%-a van a magnéziumoxiddal képezett Ti02-2MgO vegyület, 3— 5%-a pedig Ti02 -MgO vegyület alakjában; az eredetileg jelenvolt magnéziumoxid 3—5%-a szabad állapotban maradt. 25 A négyféle minta térfogatarányban mért pontossága 25% és 47%, között van, ezeket a katalizátor-horodozókat nikkelnitrát-oldattal impregnáljuk, oly módon, hogy számítás és 500 C hőmérsékleten történő kalcinálás után a kata-30 lizátor 3,1—3,2% aktív nikkelt tartalmazzon. Az így előállított katalizátorok aktivitását egy ugyancsak 3,1% aktív nikkel tartalmazó, de csupán magnéziumoxidból kiindulva ismert módon előállított katalizátoréval hasonlítottuk 35 össze, egy könnyűbenzin vízgőz jelenlétében 700 C° hőmérsékleten történő ciklusos átalakításával végzett párhuzamos kísérletsorozatban. A kísérlet minden egyes elemi ciklusa egy hevítés! szakaszból, amelynek során a könnyű-40 benzint elégetjük, és egy konverziós szakaszból állt; e két szakaszt a berendezés vízgőzzel való átöblítése választotta el egymástól. A felhasznált könnyűbenzin mennyiségére számított hőkihasználás 86% volt; a kapott gázelegyek ösz-45 szetétele szerinti eljárással készült katalizátorok esetében egymáshoz igen közelálló volt, ez az összetétel számottevő mértékben eltért az oszszebasonlításul alkalmazott ismeri katalizátor jelenlétében kapott gázelegyétől, minthogy ez 50 utóbbi katalizátor már az üzem első hónapjában is kisebb aktivitásúnak mutatkozott. A kapott gázelegyek elemzési adatait az alábbi I. ÜB£táblázat mutatja: I. táblázat Katalizátorok A gázelegy összetétele tf.% Kondenzálható frakció (g/m») Katalizátorok co2 H2 N2 CO CH4 CaHg C2 H 4 C3 H 8 C3 H 6 C4 szénhidrogének Kondenzálható frakció (g/m») Stabilizált katalizátorok 5,2 58,2 5,8 19,6 6,5 0,8 2,2 0,1 1,5 0 35 Ismert katalizátor 5,8 52,2 7,9 16,0 7,8 2,0 4,6 0,3 2,4 1,0 74
