ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ

Катализатор паровой (пароуглекислотной) конверсии углеводородных газов (ГИАП-16)

Катализатор состоит из оксидов никеля, алюминия, кальция, бария и др. [14]. Конверсию производят под давлением до 5 МПа. В данной контактной массе отсутствуют соединения кремния, что выгодно отличает ее от катализатора ГИАП-5, поскольку в усло­виях конверсии кремнийсодержащие соединения выделяются из катализатора и оседают в трубопроводах, ухудшая их работу и вызывая аварийное состояние производства. ГИАП-16 более тугоплавкий, чем ГИАП-5, что дает возможность использовать •его в более высокотемпературных процессах. Выпускают катали­заторы марки А, где используют в качестве сырья оксид алюми­ния, и марки Б — на основе А1 (ОН)3.

ГИАП-16 выпускают в виде цилиндрических колец серого или светло-серого цвета с размерами 15X6 мм. Состав катализатора, % (масс.):

NiO 23—26 ВаО 0,6—1,2

А1203 44—52 СаО 6—13

MgO 13—17

Основные характеристики:

Насыпная плотность, г/см3............................................. 1

Суммарная пористость, % ........................................ 15—40

Удельная площадь поверхности, м2/г.... 40

Катализатор производят восстановлением Ni из NiO. При конверсии с водяным паром углеводородного сырья, полностью очищенного от сернистых соединений, содержащего не менее 90 % (об.) СН4, при объемном отношении пара к газу 2,0ч-2,2 : 1 и объемной скорости около 4000 ч-1 остаточное содержание метана в сухом конвертированном газе не превышает 40 % при 500 °С и 4 % при 700 °С.

Схема производства сводится к следующим операциям. В го­рячем паровом конденсате при t 70-^-90 °С в течение 30 мин растворяют нитрат никеля и оксид бария. В шнековом смесителе ведут 15—20 мин сухое перемешивание дозированных количеств гидроксокарбоната никеля, прокаленного оксида магния и гидро - ксида либо оксида алюминия. Далее в смеситель поступают рас­творы нитрата никеля и оксида бария, и совместное перемешива­ние компонентов продолжается еще 50—60 мин.

Избыточную влагу из пасты удаляют, включая паровой обо­грев. Общее количество воды в массе должно быть таким, чтобы смесь приобрела консистенцию сметаны. Это соответствует влаж­ности пасты в пределах 30—35 %. Далее пасту сушат на ленточ­ной сушилке 4—5 ч при 100—120 °С до остаточной влажности не более 5 % и прокаливают при 380 °С до полного разложения со­лей (~12—15ч). Смесь оксидов помещают в смеситель, где увлажня­ют паровым конденсатом, взятым в количестве 70 % от массы порошка. Увлажненную шихту уплотняют на вальцах в пластины, которые дробят до размеров частиц около 1 мм и наконец прессуют в кольца.

Увлажненная шихта должна быть стаблетирована не позднее чем через 1,5 ч с момента внесения воды во избежание начала про­цесса «схватывания» алюмината кальция, что приводит к резкому ухудшению качества катализатора. Спрессованные гранулы про­вяливают не менее 2—3 сут на воздухе, при этом идет частич­ная гидратация алюмината кальция за счет влаги, внесенной: на стадии смешения. Заключительными операциями являются гидротермальная обработка таблеток при 90 °С, сушка их на воз­духе в течение 8—12 ч, далее 4—5 ч при 100—120 °С и прокалка при 380 °С на протяжении 5 ч. Скорость подъема температуры не должна превышать 50 °С в 1 ч. Общее время термообработки с уче­том подъема температуры составляет 15—16 ч. Полученный катализатор отсеивают от мелочи и пыли.