Статья

Статья Получение Pt-Re катализатора с использованием возвратных Pt и Re

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024





Получение Pt-Re катализатора
 с использованием возвратных Pt и Re


В.Ф. Борбат, И.Н. Корнеева, Л.Н. Адеева, О.Н. Семенова, Е.В. Затолокина, Омский государственный университет, кафедра неорганической химии

Быстрый рост потребления катализаторов в химической и нефтехимической промышленности приводит к увеличению объема отработанных катализаторов. В связи с высокой стоимостью и дефицитом металлов, входящих в состав катализаторов, необходимо их извлечение и повторное использование для приготовления новых партий катализаторов.

При переработке отработанных платинорениевых катализаторов риформинга общепринятым является раздельное выделение Pt и Re, причем платина остается в шламе, а рений переходит в раствор, затем следуют многостадийные операции извлечения и очистки этих металлов, которые, как правило, сопровождаются большими потерями [1,2,3,4]. В то же время на практике в некоторых случаях нет необходимости раздельного выделения Pt и Re из отработанных катализаторов, например, для совместного их использования при приготовлении пропиточных растворов в производстве алюмоплатинорениевых катализаторов. Разработка способа совместного выделения платины и рения позволит осуществить кругооборот ценных металлов в сфере производства и потребления катализаторов риформинга, значительно снизив их потери.

Авторами был предложен способ совместного извлечения Pt и Re из отработанного катализатора КР-110 путем его спекания со щелочью в восстановительной среде [5,6].

Целью данной работы явилось приготовление катализатора КР-110 с использованием возвратных Pt и Re и испытание его на пилотной установке в процессе риформинга на реальном сырье.

1. Методика эксперимента.

Нерастворимый остаток, полученный при извлечении Pt и Re и содержащий практически всю Pt и 98 - 99% Re, растворяют в царской водке при нагревании в течение 2 часов. Выделение Pt в виде металла из полученного раствора проводят методом цементации с помощью металлического Al при температуре 90-95oС и рН 2 в течение 2 часов. Степень осаждения Pt составляет 99,7%. Остаточный раствор, содержащий рениевую кислоту, очищяют от Al при рН 7, затрудняющего приготовление пропиточных растворов. Образующийся Al(OH)3 отфильтровывают. Рeний практически полностью остается в растворе.

Для приготовления катализатора необходимо получить пропиточный раствор, содержащий H2PtCl6 и HReO4 (с известным содержанием Pt и Re), с добавлением кислот-конкурентов для обеспечения равномерной пропитки Pt и Re по зерну носителя - Al2O3 и усиления кислотной функции катализатора.

Расчет состава пропиточного раствора проводят, исходя из требуемого количества катализатора и с учетом того, что содержание Pt в готовом катализаторе составляет 0,36% масс, содержание Re - 0,20%, степень извлечения Pt из пропиточного раствора составляет 98%, степень извлечения Re - 70% [7]. Приготовленный катализатор испытывают на пилотной установке. При этом определяются основные характеристики катализатора (активность, селективность и стабильность) при риформинге бензиновой фракции при 105-150оС в жестких условиях процесса, т.е. при пониженном давлении, пониженном соотношении водорода к сырью и повышенной объемной скорости подачи сырья, что обеспечивает ускоренную дезактивацию катализатора за счет интенсивного коксообразования, позволяет существенно сократить длительность испытаний и в то же время получить надежную информацию о каталитических свойствах катализатора.

Испытание катализатора проводят следующим образом: катализатор фракции 1,1 - 2,0 мм прокаливают при температуре 200оС в течение 4 часов, загружают в реактор, опрессовывают водородом. Схема установки представлена на рис. 1. После подъема температуры до 500оС и выдержки в течение 6 часов снижают температуру до 400оС и подают сырье в реактор. При этом снимают основные показатели процесса (температурное поле в реакторе, давление, скорость подачи сырья, кратность циркуляции ВСГ относительно сырья); замеряют контрольные параметры (объем, плотность стабильных и нестабильных проб); проводят стабилизацию катализата (отделение легкой газовой фракции до C5) и его хроматографический анализ. Основным показателем стабильности катализата является содержание ароматических углеводородов. Испытания катализатора проводят в интервале температур от 400 до 500oC через каждые 20o.



Условия испытания катализатора были следующими: давление - 20 атм., скорость подачи сырья - 40 мл/ч, кратность циркуляции ВСГ - 1500 мл (Н2)/мл (катализата)/час.

2. Обсуждение полученных результатов.

С использованием возвратных металлов был приготовлен катализатор с содержанием Pt - 0,35%, Re - 0,20%, что соответствует составу катализатора КР-110. Он был испытан в процессе риформинга бензиновой фракции.

Данные, полученные в результате испытаний, представлены в таблице по сравнению с работой стандартного катализатора. Из таблицы следует, что при увеличении температуры от 400 до 500оС наблюдается увеличение содержания ароматических углеводородов от 26,8 до 67,4%. Выход стабильного катализата изменяется в указанном интервале температур от 98,2 до 86,6%.

Из рис. 2, характеризующего селективность работы исследуемого катализатора по сравнению с эталонным, видно, что полученный катализатор работает по той же схеме, что и стандартный.



Таким образом, сравнивая основные характеристики катализатора, приготовленного с использованием возвратных Pt и Re, видно, что он не уступает эталонному КР-110.

Проведенные испытания показывают, что при совместном извлечении Pt и Re из отработанных катализаторов риформинга и последующем приготовлении из них пропиточных растворов для получения новых партий катализаторов КР-110 полученный катализатор работает с той же эффективностью, что и стандартный.

Использование возвратных металлов для приготовления катализаторов позволит организовать на предприятии-потребителе замкнутый цикл (производство катализатора - потребление - переработка отработанных катализаторов - производство катализатора) и исключить стадии извлечения и аффинажа платины и рения, приводящие в настоящее время к большим потерям.

Табл. Основные результаты испытаний катализатора КР-110.

Продолжительность

эксперимента, час

Тср,oC %

ВСГ, Н2,

Выход стабильн.

катализата, %

Ar,%

Эталонный

6

403,3

98,0

99,5

28,5

6

425,0

96,8

97,0

34,1

13

439,0

95,9

94,2

44,5

12

467,6

91,5

92,3

53,2

22

484,0

90,4

91,0

61.0

29

489,0

87.2

85,5

68,5

25

489,0

86,0

82,1

71,2

Экспериментальный

4

398,1

96,6

98,2

26,8

3

438,5

93,9

93,1

42,1

5,5

459,3

92,5

91,9

48,3

7

479,5

92,6

90,1

56,7

7

491,5

91,1

89,1

64,3

18

499,7

92,6

86,6

67,4

Список литературы

Махов А.Ф. Нефтепереработка и нефтехимия // М.: ЦНИИТЭ нефтехим., 1970. 7. C.25

Патент 20276. ЧССР. 1983 // Цит. по резюме: Регенерация катализаторов на основе платиновых металлов. РЖХ. 1984. 7. C.120.

Rev. Latinameric. quam. Apr. 1983. V.13. 3. P.281.

Заликман А.Н. и др. // Цветные металлы. 1972. 7. С.63.

Борбат В.Ф., Адеева Л.Н. Способ извлечения платины и рения из отработанных платинорениевых катализаторов // Патент 2100072. РФ. 1997.

Борбат В.Ф., Корнеева И.Н., Адеева Л.Н. и др. Совместное извлечение Pt и Re из отработанных катализаторов риформинга // Изв.вузов. Химия и хим.технология. 1999. Т.42. 2. C.46.

ТУ 38101869 - 85. Катализатор КР-110.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.omsu.omskreg.ru/



1. Курсовая на тему Технология производства сухих дрожжей
2. Реферат на тему Historical Truth And Imaginative Literature Essay Research
3. Курсовая Цена и её роль в общественном питании
4. Реферат на тему Apartheid In Africa Essay Research Paper This
5. Реферат Королевство Испания 3
6. Реферат на тему Supply And Demand Essay Research Paper Economics
7. Реферат Классификация показателей абсолютные, относительные, средние
8. Реферат на тему Aspects And Analysis Of Edgar Allen Poe
9. Контрольная работа Строение и применение древесины
10. Реферат Психологическое сопровождение профессиональной деятельности спортсменов