КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБНАЯ СНИЖАТЬ ВЫБРОСЫ CO И NOX, ЕЕ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ И СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО КРЕКИНГА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ
X
COMPOSITION CAPABLE OF REDUCING CO AND NOEMISSIONS, ITS PRODUCTION METHOD AND USE, AND METHOD FOR CATALYTIC CRACKING IN FLUIDIZED LAYER

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к области каталитического крекинга, в частности к композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, способу получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, полученной данным способом, применению композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, и способу каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC).
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Непрерывный рост цены на сырую нефть сильно повышает затраты на переработку на нефтеперерабатывающем заводе. С одной стороны, нефтеперерабатывающий завод может снижать стоимость путем покупки дешевой низкосортной нефти; с другой стороны, экономические эффекты могут быть повышены путем глубокой переработки тяжелой нефти. Каталитический крекинг является важным средством для переработки тяжелой нефти на нефтеперерабатывающем заводе и играет важную роль в нефтепереработке. Он является не только основным средством для балансировки тяжелой нефти и получения чистых топлив на нефтеперерабатывающем заводе, но и также ключом для экономии энергии и повышения эффективности нефтепереработки. Каталитический крекинг является быстрой каталитической реакционной системой, связанной с быстрой дезактивацией катализаторов. Следовательно, нахождение решения для регенерации катализатора всегда является основной работой при разработке каталитического крекинга.
В процессе каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC) сырьевая нефть и регенерированный катализатор быстро контактируют в вертикальной трубе с осуществлением реакции каталитического крекинга. Кокс, образующийся при реакции, осаждается на катализаторе и вызывает его дезактивацию. Катализатор, дезактивированный образовавшимся коксом, удаляют, а затем вводят в регенератор, в котором он контактирует с воздухом или обогащенным по кислороду воздухом для регенерации, который входит в регенератор снизу для выполнения регенерации путем сжигания кокса. Регенерированный катализатор подают обратно в реактор для повторного участия в реакции каталитического крекинга. На основе избыточного содержания кислорода в дымовом газе от процесса регенерации или степени окисления СО устройство для каталитического крекинга можно разделить на устройство с полной операцией регенерации и устройство с неполной операцией регенерации.
2
2
При полной регенерации кокс и азотсодержащие соединения в коксе образуют СО и N под действием воздуха для регенерации. В то же время образуются загрязняющие вещества, такие как СО, NOx и подобные. Использование каталитической добавки является важным техническим средством для регулирования выбросов СО и NOx.
2
3
2
3
2
Промотор для снижения выбросов СО в дымовом газе от регенерации обычно называется промотором горения СО. Например, в документе CN 1022843 C раскрыт промотор горения монооксида углерода из благородного металла на носителе, в котором активный компонент составляет 1-1000 частей на миллион платины или 50-1000 частей на миллион палладия, а носитель состоит из (1) 99,5-50% микросферических частиц катализатора крекинга или его матрицы и (2) 0,5-50% AlO, 0-20% REO и 0-15% ZrO, причем (2) является наружным покрытием частиц (1).
Промотор для снижения выброса NOx в дымовом газе обычно называется добавкой для снижения выброса NOx или добавкой для снижения NOx. Например, в документе CN 102371150 А раскрыта композиция на основе неблагородного металла для снижения выброса NOx в дымовом газе от регенерации в установке каталитического крекинга, причем композиция имеет насыпную плотность не более 0,65 г/мл и содержит в пересчете на оксид (1) 50-99 масс. % носителя на основе неорганического оксида, (2) 0,5-40 масс. % одного или нескольких элементов, выбранных из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы IIA, IIB, IVB и VIB, и (3) 0,5-30 масс. % редкоземельного элемента в пересчете на массу композиции. При использовании в FCC композиция может значительно снижать выброс NOx в дымовом газе от регенерации.
Также существует вид промотора, способный одновременно снижать выбросы СО и NOx в дымовом газе от регенерации, который может обеспечивать как промотирование горения СО, так и снижение выброса NOx. Поскольку нормативные требования касательно защиты окружающей среды становятся все более строгими, применение такого промотора становится все более частым. Например, в документе CN 1688508 A раскрыта композиция для снижения выбросов NOx и СО в дымовом газе от FCC и ее применение, причем композиция содержит медь и/или кобальт и носитель, выбранный из группы, состоящей из гидроталькитных соединений, шпинели, глинозема, титаната цинка, алюмината цинка и титаната цинка/алюмината цинка. В документе CN 102371165 A раскрыта композиция с низкой насыпной плотностью для снижения выбросов СО и NOx в дымовом газе от регенерации в FCC, причем композиция содержит редкоземельный элемент и один или несколько элементов-неблагородных металлов, предпочтительно на носителе из Y-цеолита. В документе US 6165933 раскрыта промотирующая горение СО композиция (промотор) для снижения выброса NOx в процессе каталитического крекинга, содержащая: (i) кислотный оксид металла, по существу не содержащий цеолит; (ii) щелочной металл, щелочноземельный металл или их смесь; (iii) содержащий кислород компонент и (iv) палладий, причем носитель на основе неорганического оксида предпочтительно представляет собой диоксид кремния-оксид алюминия, а содержащий кислород оксид переходного металла предпочтительно представляет собой диоксид церия. В документе US 7045056 раскрыта композиция для одновременного снижения выбросов СО и NOx в дымовом газе от каталитического крекинга, содержащая: (i) носитель на основе неорганического оксида; (ii) оксид церия; (iii) оксид лантаноида, отличного от церия, причем массовое отношение (ii) к (iii) составляет по меньшей мере 1,66:1; (iv) необязательно оксид переходного металла из группы IB и IIB и (v) по меньшей мере один элемент-благородный металл. В документе CN 105363444 A раскрыта композиция для снижения выбросов СО и NOx в дымовом газе от регенерации в FCC, содержащая в пересчете на оксид (1) 0,5-30 масс. % редкоземельного элемента, (2) 0,01-0,15 масс. % элемента-благородного металла, а (3) оставшаяся часть носителя на основе неорганического оксида по существу не содержит щелочной металл и щелочноземельный металл, и способ ее получения, в котором композицию, в которую включают благородный металл, обрабатывают щелочным раствором перед сушкой и/или прокаливанием. При использовании в FCC раскрытая композиция может эффективно избегать «догорания», вызванного высокой концентрацией СО в дымовом газе от регенерации, эффективно регулировать выбросы СО и NOx в дымовом газе от регенерации и значительно снижать выбросы NOx в дымовом газе и по существу не имеет вредного влияния на распределение продуктов FCC.
3
3
3
При неполной регенерации из-за небольшого избытка кислорода и высокой концентрации СО в дымовом газе концентрация NOx в дымовом газе на выходе из регенератора очень низкая, тогда как концентрация восстановленных нитридов, таких как NH, HCN и подобные, высока. Эти восстановленные нитриды протекают ниже по потоку вместе с дымовым газом в дистиллятор СО для рекуперации энергии, в котором, если они полностью окисляются, образуется NOx, а если они окисляются не полностью, оставшийся NH и подобное могут легко вызывать превышение стандарта по аммиаку-азоту в сточных водах скруббера ниже по потоку или реагировать с SOx в дымовом газе с получением осадков аммонийной соли, что может вызывать отложение солей в котле-утилизаторе или другом оборудовании дополнительной обработки дымового газа (таком как SCR), влияя на длительность работы устройства. Таким образом, каталитическую добавку используют в регенераторе в процессе неполной регенерации для катализа конверсии NH и подобного, так что выброс NOx в дымовом газе можно снизить, а период работы устройства можно продлить.
3
3
В документе US 5021144 раскрыт способ снижения выброса NH в дымовом газе от устройства FCC с неполной регенерацией, причем промотор горения СО добавляют в регенератор в избыточном количестве, которое в 2-3 раза больше минимального количества, необходимого для предотвращения догорания псевдоожиженного слоя. Хотя такой способ может снижать выброс NH в дымовом газе от устройства FCC с неполной регенерацией, используют большое количество СО, что имеет недостаток, состоящий в большом потреблении энергии, и это не идет на пользу в отношении охраны окружающей среды.
3
3
2
В документе US 4755282 раскрыт способ снижения выброса NH в дымовом газе от устройства FCC с частичной регенерацией или неполной регенерацией, причем катализатор разложения аммиака с размером частиц 10-40 мкм добавляют в регенератор и поддерживают в некоторой концентрации в псевдоожиженном слое для превращения NH в N и воду. Активный компонент катализатора разложения аммиака может быть благородным металлом, диспергированным на носителе на основе неорганического оксида.
В документе CN 101024179 А раскрыта композиция для снижения NOx, используемая в процессе FCC, содержащая (i) кислотный оксид металла, по существу не содержащий цеолит, (ii) щелочной металл, щелочноземельный металл или их смесь и (iii) содержащий кислород компонент. Композиция, полученная пропиткой благородного металла, используется для превращения газообразных содержащих восстановленный азот веществ в дымовом газе из устройства каталитического крекинга с неполной регенерацией и при этом для снижения выброса NOx в дымовом газе.
3
3
3
3
В настоящее время существует немного отчетов об исследовании и применении добавки для регулирования выбросов NH и NOx в дымовом газе от устройства с неполной регенерацией. Из-за значительной разницы в составе дымового газа от устройства с неполной регенерацией и устройства с полной регенерацией существующие каталитические добавки, подходящие для устройства с полной регенерацией, не имеют идеального эффекта при использовании в устройстве с неполной регенерацией. Хотя композиции добавок, раскрытые в вышеуказанных документах, могут в некоторой степени катализировать конверсию восстановленных нитридов, таких как NH и подобное, в дымовом газе, активность каталитической конверсии восстановленных нитридов, таких как NH и подобное, в дымовом газе все еще следует дополнительно повышать, чтобы снижать влияние отложения солей от NH и подобного на работу оборудования. Таким образом, существует потребность в разработке добавки, подходящей для снижения выброса загрязняющих веществ в дымовом газе устройства с неполной регенерацией для дополнительного снижения выброса NOx в дымовом газе.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
3
Для устранения недостатков низкой активности каталитической конверсии в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобное, в процессе регенерации уровня техники настоящее изобретение обеспечивает новую композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, полученную данным способом, и применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа, а также способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC). Композиция согласно настоящему изобретению, способная снижать выбросы СО и NOx, имеет высокую активность каталитической конверсии в отношении восстановленных нитридов, получается простым способом и при использовании в процессе FCC может эффективно снижать выбросы СО и NOx в дымовом газе от регенерации в процессе FCC. Композиция согласно настоящему изобретению, способная снижать выбросы СО и NOx, особенно подходит для обработки дымового газа от операции неполной регенерации.
Авторы настоящего изобретения обнаружили при исследовании, что путем использования элементов-неблагородных металлов группы VIII (называемых «первый металл»), которые включают Fe и Со, в качестве активного компонента вместе с неорганическим оксидом в качестве носителя можно эффективно снижать выбросы СО и NOx в дымовом газе от регенерации в процессе каталитического крекинга. Считается, что причины могут включать следующие. Первый металл включает Fe и Со в конкретном количестве, что приводит к некоторому синергическому эффекту и что является предпочтительным для снижения образования окисленных азотсодержащих соединений и промотирования разложения восстановленных азотсодержащих соединений. Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что, когда первый металл используют в комбинации по меньшей мере с одним элементом-металлом группы IA и/или IIA (называемым «второй металл»), и/или по меньшей мере одним элементом-неблагородным металлом групп IB-VIIB (называемым «третий металл»), и/или по меньшей мере одним элементом-благородным металлом (называемым «четвертый металл»), причем Fe и Со используют вместе в качестве основных элементов-металлов и модифицируют вторым металлом, и/или третьим металлом, и/или четвертым металлом, можно дополнительно снижать образование окисленных азотсодержащих соединений и дополнительно промотировать разложение восстановленных азотсодержащих соединений.
3
В ходе дополнительного исследования обнаружили, что предпочтительно, после сушки распылением, путем обработки твердых материалов, полученных при сушке распылением в углеродсодержащей атмосфере при высокой температуре, можно более эффективно снижать выбросы СО и NOx в дымовом газе от регенерации в процессе каталитического крекинга. В вышеуказанном предпочтительном случае после того, как структура композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, может быть дополнительно обработана и стабилизирована, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может иметь значительно лучшую активность каталитической конверсии в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные, а также лучшую гидротермическую стабильность, и удовлетворять требованиям гидротермической среды регенератора в отношении композиции, способной снижать выбросы СО и NOx.
На основе вышеуказанного в первом аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, и причем массовое отношение Fe и Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды. Необязательно на носитель дополнительно нанесен второй металл (который является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из элементов-металлов из группы IA и/или IIA), и/или третий металл (который является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB), и/или четвертый металл (который является по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из элементов-благородных металлов).
Во втором аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий: получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание с получением композиции. Когда на носитель дополнительно нанесен второй металл и/или третий металл, способ предусматривает получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и/или предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание с получением композиции. Когда на носитель дополнительно нанесен четвертый металл, способ дополнительно предусматривает: пропитку композиции, полученной на предыдущих стадиях, в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания твердого продукта.
В третьем аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, полученная вышеуказанным способом получения.
В четвертом аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа.
В пятом аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа от регенерации в процессе каталитического крекинга.
В шестом аспекте согласно настоящему изобретению обеспечивается способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, предусматривающий: контакт и реакцию жидких нефтепродуктов с катализатором и регенерацию катализатора после контакта и реакции, причем катализатор содержит катализатор каталитического крекинга и композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, и при этом композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, представляет собой композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, согласно настоящему изобретению.
В частности, настоящее изобретение относится к следующим объектам.
1. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, и причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
2. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и второй элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды, и причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA.
3. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и третий элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды, и причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB.
4. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
5. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл и третий элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB.
6. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
7. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
8. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
9. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-95 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 5-40 масс. % в пересчете на оксиды,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 75-92 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 8-25 масс. % в пересчете на оксиды,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 84-90 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. % в пересчете на оксиды.
10. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-12 масс. %.
11. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 76-86 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %.
12. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 59,9-94,995 масс. %, первый элемент-металл находится в количестве 5-40 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. % в пересчете на элементы,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 74,92-91,99 масс. %, первый элемент-металл находится в количестве 8-25 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. % в пересчете на элементы,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 83,93-89,95 масс. %, первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находится в количестве 0,05-0,07 масс. % в пересчете на элементы.
13. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %.
14. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
15. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
16. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
17. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10), предпочтительно 1:(0,3-3) и более предпочтительно 1:(0,5-2) в пересчете на оксиды.
18. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой,
по меньшей мере, часть Fe в композиции находится в виде карбида железа и/или элементарного железа;
по меньшей мере, часть Со в композиции находится в виде монооксида кобальта и/или элементарного кобальта;
предпочтительно, по меньшей мере, часть Fe в композиции находится в виде карбида железа;
по меньшей мере, часть Со в композиции находится в виде элементарного кобальта;
более предпочтительно рентгенограмма композиции содержит дифракционные пики при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°.
19. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой носитель на основе неорганического оксида представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния-оксида алюминия, цеолита, шпинели, каолина, диатомита, перлита и перовскита,
предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, шпинели и перовскита,
и еще более предпочтительно оксид алюминия.
20. Композиция по любому из предшествующих пунктов, в которой второй элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Na, K, Mg и Са, предпочтительно K и/или Mg, наиболее предпочтительно Mg;
третий элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Cu, Zn, Ti, Zr, V, Cr, Mo, W, Mn и редкоземельных элементов, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Zr, V, W, Mn, Се и La, наиболее предпочтительно Mn;
четвертый элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Pt, Ir, Pd, Ru и Rh, наиболее предпочтительно Ru.
21. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем предшественник первого элемента-металла содержит предшественник Fe и предшественник Со, причем предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
22. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
23. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
24. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла и воды, сушку распылением суспензии и выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
25. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
26. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
27. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
28. Способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и причем в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
29. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида и предшественник первого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-95 масс. %, а общее количество Fe и Со составляло 5-40 масс. % в пересчете на оксиды,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 75-92 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 8-25 масс. % в пересчете на оксиды,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 84-90 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. % в пересчете на оксиды.
30. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла и предшественник второго элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, а второй элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксид первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, а второй элемент-металл находился в количестве 5-15 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 10-16 масс. %, а второй элемент-металл находился в количестве 5-12 масс. %.
31. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла и предшественник третьего элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксид первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 2-15 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 76-86 масс. %, и в пересчете на оксид первый элемент-металл находился в количестве 10-16 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 2-8 масс. %.
32. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 59,9-94,995 масс. %, первый элемент-металл находился в количестве 5-40 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находился в количестве 0,005-0,1 масс. % в пересчете на элементы,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 74,92-91,99 масс. %, первый элемент-металл находился в количестве 8-25 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находился в количестве 0,01-0,08 масс. % в пересчете на элементы,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 83,93-89,95 масс. %, первый элемент-металл находился в количестве 10-16 масс. % в пересчете на оксиды, а четвертый элемент-металл находился в количестве 0,05-0,07 масс. % в пересчете на элементы.
33. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла и предшественник третьего элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 1-10 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 5-15 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 2-8 масс. %.
34. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,01-0,08 масс. %.
35. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник третьего элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,01-0,08 масс. %.
36. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла, предшественник третьего элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,001-0,15 масс. %,
предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,005-0,1 масс. %,
еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 5-15 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 2-8 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,01-0,08 масс. %.
37. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором прокаливание на стадии (1) проводят в углеродсодержащей атмосфере при температуре 400-1000°С, предпочтительно 450-650°С, в течение 0,1-10 часов, предпочтительно 1-3 часов;
предпочтительно углеродсодержащая атмосфера обеспечивается содержащим элементарный углерод газом, причем содержащий элементарный углерод газ представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из СО, метана и этана, предпочтительно СО.
38. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,3-3), предпочтительно 1:(0,4-2), в пересчете на оксиды.
39. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем способ дополнительно предусматривает после пропитки стадии (2) выполнение щелочной обработки твердого продукта перед сушкой и/или вторым прокаливанием;
предпочтительно щелочная обработка включает: получение суспензии путем смешивания твердого продукта и щелочного раствора или промывание твердого продукта щелочным раствором;
предпочтительно щелочной раствор представляет собой щелочной раствор элемента-неметалла, предпочтительно водный аммиак и/или раствор щелочной аммонийной соли;
предпочтительно щелочной раствор имеет концентрацию 0,01-10 моль/л, предпочтительно 0,05-5 моль/л;
предпочтительно щелочной раствор используют в количестве по объему в 1-10 раз больше порового объема твердого продукта, предпочтительно в 1,5-5 раз.
40. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором носитель на основе неорганического оксида представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния-оксида алюминия, цеолита, шпинели, каолина, диатомита, перлита и перовскита, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, шпинели и перовскита, и особенно предпочтительно оксид алюминия;
предпочтительно перед получением суспензии предшественник оксида алюминия обрабатывают кислотной пептизацией, и особенно предпочтительно кислота, используемая в кислотной пептизации, представляет собой соляную кислоту, и кислотную пептизацию проводят с отношением кислоты к оксиду алюминия 0,12-0,22:1 в течение 20-40 минут.
41. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором второй элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Na, K, Mg и Са, предпочтительно K и/или Mg, наиболее предпочтительно Mg;
третий элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Cu, Zn, Ti, Zr, V, Cr, Mo, W, Mn и редкоземельных элементов, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Zr, V, W, Mn, Се и La, наиболее предпочтительно Mn;
четвертый элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Pt, Ir, Pd, Ru и Rh, наиболее предпочтительно Ru,
предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла, предшественник третьего элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла выбирают, соответственно, из групп, состоящих из растворимых в воде солей первого элемента-металла, растворимых в воде солей второго элемента-металла, растворимых в воде солей третьего элемента-металла и растворимых в воде солей четвертого элемента-металла.
42. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, полученная способом по любому из предшествующих пунктов 21-41.
43. Применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-20 и 42 для обработки дымового газа.
44. Применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-20 и 42 для обработки дымового газа от регенерации в процессе каталитического крекинга.
45. Способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, предусматривающий: контакт и реакцию жидких нефтепродуктов с катализатором и регенерацию катализатора после контакта и реакции, причем катализатор содержит катализатор каталитического крекинга и композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, и причем композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, представляет собой композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-20 и 42.
46. Способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое по п. 45, в котором композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, находится в количестве 0,05-5 масс. %, предпочтительно 0,1-3 масс. %, в пересчете на общую массу катализатора.
Предпочтительно настоящее изобретение относится к следующим объектам.
1. Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, содержащая: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, и причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
2. Композиция по п. 1, причем композиция также содержит второй элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов из группы IA и/или IIA, и причем в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %.
3. Композиция по п. 1 или п. 2, причем композиция также содержит третий элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов из групп IB-VIIB, и в пересчете на общую массу композиции третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. % в пересчете на оксиды.
4. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-3, причем композиция также содержит четвертый элемент-металл, нанесенный на носитель на основе неорганического оксида, причем четвертый металл представляет по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и причем в пересчете на общую массу композиции четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. % в пересчете на элементы.
5. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-4, причем композиция содержит носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, и причем в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %.
6. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-5, в которой массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,3-3) в пересчете на оксиды.
7. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-6, в которой,
по меньшей мере, часть Fe в композиции находится в виде карбида железа; и
по меньшей мере, часть Со в композиции находится в виде элементарного кобальта.
8. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-7, в которой носитель на основе неорганического оксида представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния-оксида алюминия, цеолита, шпинели, каолина, диатомита, перлита и перовскита.
9. Композиция по любому из предшествующих пунктов 1-8, в которой второй элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Na, K, Mg и Са;
третий элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Cu, Zn, Ti, Zr, V, Cr, Mo, W, Mn и редкоземельных элементов;
четвертый элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Pt, Ir, Pd, Ru и Rh.
10. Способ получения композиции по п. 1, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание с получением композиции.
11. Способ по п. 10, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание с получением композиции.
12. Способ по п. 10 или п. 11, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание с получением композиции.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов 10-12, дополнительно предусматривающий:
(2) пропитку композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов 10-13, в котором прокаливание на стадии (1) проводят в углеродсодержащей атмосфере при температуре 400-1000°С в течение 0,1-10 часов.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов 10-14, в котором носитель на основе неорганического оксида представляет собой оксид алюминия; причем перед получением суспензии предшественник оксида алюминия обрабатывают кислотной пептизацией, причем кислота, используемая в кислотной пептизации, представляет собой соляную кислоту, и причем кислотную пептизацию проводят с отношением кислоты к оксиду алюминия 0,12-0,22:1 в течение 20-40 минут.
16. Способ по п. 13, причем способ дополнительно предусматривает после пропитки стадии (2) выполнение щелочной обработки твердого продукта перед сушкой и/или вторым прокаливанием; и
причем щелочная обработка включает: получение суспензии путем смешивания твердого продукта с щелочным раствором или промывание твердого продукта щелочным раствором.
17. Применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-9 для обработки дымового газа.
18. Применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-9 для обработки дымового газа от регенерации в процессе каталитического крекинга.
19. Способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, предусматривающий: контакт и реакцию жидких нефтепродуктов с катализатором и регенерацию катализатора после контакта и реакции, причем катализатор содержит катализатор каталитического крекинга и композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, и причем композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, представляет собой композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, по любому из предшествующих пунктов 1-9.
20. Способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое по п. 45, в котором композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, находится в количестве 0,05-5 масс. % в пересчете на общую массу катализатора.
Настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, в качестве добавки для каталитического крекинга, которая может поддерживать высокую гидротермическую стабильность в гидротермической среде регенератора и имеет высокую активность в отношении снижения выбросов СО и NOx в регенерированном дымовом газе. Кроме того, способ получения композиции согласно настоящему изобретению, способной снижать выбросы СО и NOx, является простым в работе и имеет низкие производственные расходы. По сравнению с процессом FCC, в котором используют существующую добавку для снижения выбросов СО и NOx, процесс FCC, в котором используют композицию согласно настоящему изобретению, способную снижать выбросы СО и NOx, использует меньшее количество композиции для снижения выбросов СО и NOx и имеет большую активность в отношении снижения выбросов СО и NOx.
Другие признаки и преимущества настоящего изобретения будут описаны более подробно в следующем разделе подробного описания.
Краткое описание фигур
Приложенные фигуры включены для обеспечения дополнительного понимания настоящего изобретения и являются частью данного описания, которое вместе со следующим подробным описанием технологии, показывает варианты осуществления настоящего изобретения, но не предназначено для ограничения его объема. На фигурах:
фиг. 1 представляет собой рентгенограммы композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, полученных в примерах 1.1 и 1.5;
фиг. 2 представляет собой рентгенограммы композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, полученных в примерах 2.1 и 2.5;
фиг. 3 представляет собой рентгенограммы композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, полученных в примерах 3.1 и 3.5;
фиг. 4 представляет собой рентгенограммы композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, полученных в примерах 4.1 и 4.5;
фиг. 5 представляет собой рентгенограммы композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, полученных в примерах 5.1 и 5.5.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Следует понимать, что конечные точки и любые значения в диапазонах, раскрытых в настоящем документе, не ограничены точным диапазоном или значением, а охватывают значения, близкие к этим диапазонам или значениям. Для диапазонов значений можно объединять конечные точки каждого из диапазонов, конечные точки каждого из диапазонов и отдельные точки и отдельные точки для получения одного или нескольких новых диапазонов значений, как если бы эти диапазоны значений были конкретно раскрыты в настоящем документе.
Настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, состоящую из носителя на основе неорганического оксида и Fe и Со, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и второй элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды, и причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и третий элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды, и причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл и третий элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов. В одном варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, содержащую: носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл, второй элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов.
В композиции настоящего изобретения содержание первого элемента-металла, второго элемента-металла, третьего элемента-металла и четвертого элемента-металла можно выбирать в широком диапазоне. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-95 масс. %, и общее количество Fe и Со составляет 5-40 масс. % в пересчете на оксиды; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 75-92 масс. %, и общее количество Fe и Со составляет 8-25 масс. % в пересчете на оксиды; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 84-90 масс. %, и общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. % в пересчете на оксиды. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-12 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 76-86 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 59,9-94,995 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-40 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 74,92-91,99 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 8-25 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 83,93-89,95 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,05-0,07 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %. В одном варианте осуществления в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,001-0,15 масс. %; предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %; и еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
Первый элемент-металл настоящего изобретения включает Fe и Со. Однако настоящее изобретение не исключает случаи, где первый элемент-металл также включает элемент, отличный от Fe и Со, из ряда элементов-неблагородных металлов группы VIII, такой как Ni. Согласно одному наиболее предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит носитель на основе неорганического оксида и первый элемент-металл и второй элемент-металл, нанесенные на носитель на основе неорганического оксида, причем первый элемент-металл включает только Fe и Со.
3
В настоящем изобретении, поскольку Fe и Со включены в первый элемент-металл, можно повышать активность каталитической конверсии композиции в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Для дальнейшего использования преимуществ синергетического эффекта Fe и Со предпочтительно, чтобы массовое отношение Fe к Со составляло 1:(0,3-3) и еще более предпочтительно 1:(0,4-2) в пересчете на оксиды.
2
3
2
3
В настоящем изобретении, если специально не указано, термин «в пересчете на оксиды» относится к «в пересчете на FeO» для Fe и к «в пересчете на CoO» для Со.
7
3
7
3
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть Fe в композиции находится в виде карбида железа. Предпочтительно карбид железа представляет собой FeC и/или FeC. Нет никакого конкретного ограничения количества карбида железа в настоящем изобретении. Пока карбид железа присутствует, рабочие характеристики композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, можно эффективно улучшать. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть Fe в композиции находится в виде элементарного железа. Нет никакого конкретного ограничения количества элементарного железа в настоящем изобретении. Пока элементарное железо присутствует, рабочие характеристики композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, можно эффективно улучшать.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере, часть Со в композиции находится в виде монооксида кобальта. Нет никакого конкретного ограничения количества монооксида кобальта в настоящем изобретении. Пока присутствует монооксид кобальта, рабочие характеристики композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, можно эффективно улучшать. Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, по меньшей мере часть, Со в композиции находится в виде элементарного кобальта. Нет никакого конкретного ограничения количества элементарного кобальта в настоящем изобретении. Пока присутствует элементарный кобальт, рабочие характеристики композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, можно эффективно улучшать.
Следует отметить, что в существующей композиции для снижения выбросов СО и NOx большая часть элементов-металлов в композиции находится в окисленном состоянии. В способе получения композиции настоящего изобретения композицию предпочтительно прокаливают в углероде содержащей атмосфере, так что часть оксидов железа превращается в карбид железа и/или элементарное железо, а часть оксидов кобальта превращается в монооксид кобальта и/или элементарный кобальт.
Присутствие карбида железа и/или элементарного железа и монооксида кобальта и/или элементарного кобальта может обеспечивать лучшее промотирование композицией разложения восстановленных азотсодержащих соединений, снижение образования оксидов азота и в некоторой степени промотирование восстановления оксидов азота.
Предпочтительно рентгенограмма композиции согласно настоящему изобретению содержит дифракционные пики при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°.
В частности, дифракционный пик при 2θ 44,9° представляет собой дифракционный пик для карбида железа и/или элементарного железа; дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° представляют собой дифракционные пики для монооксида кобальта и/или элементарного кобальта.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения на рентгенограмме композиции настоящего изобретения дифракционный пик при 2θ 44,9° сильнее, чем при 2θ 42,6°.
В композиции настоящего изобретения носитель на основе неорганического оксида может быть любым носителем на основе неорганического оксида, обычно используемым в данной области, например, по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из оксида алюминия, диоксида кремния-оксида алюминия, цеолита, шпинели, каолина, диатомита, перлита и перовскита. В настоящем изобретении шпинель может быть любой обычно используемой шпинелью, например, по меньшей мере одной, выбранной из группы, состоящей из магниево-алюминиевой шпинели, цинково-алюминиевой шпинели и титано-алюминиевой шпинели.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения носитель на основе неорганического оксида представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, шпинели и перовскита, и еще более предпочтительно оксид алюминия.
В настоящем изобретении оксид алюминия может быть по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из γ-оксида алюминия, δ-оксида алюминия, η-оксида алюминия, ρ-оксида алюминия, κ-оксида алюминия и χ-оксида алюминия. Нет никакого конкретного ограничения для него в настоящем изобретении.
Оксид алюминия может быть получен из любого золя или геля алюминия или гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия может быть по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из гиббсита, паралуминита, алюминита nuoshui, диаспора, бемита и псевдобемита. Предпочтительно оксид алюминия получают из псевдобемита.
Носитель на основе неорганического оксида может быть коммерчески доступным или полученным существующим способом.
В настоящем изобретении элементы-металлы группы IA включают, помимо прочего, Na и/или K. Элементы-металлы группы IIА включают, помимо прочего, по меньшей мере один из Mg, Са, Sr и Ва. Элементы-неблагородные металлы групп IB-VIIB относятся к неблагородным металлам в группах IB-VIIB периодической таблицы элементов, включая неблагородные металлы группы IB, металлы группы IIВ, металлы группы IIIВ, металлы группы IVB, металлы группы VB, металлы группы VIB и металлы группы VIIB. В частности, элементы-неблагородные металлы групп IB-VIIB включают, помимо прочего, по меньшей мере один из Cu, Zn, Cd, Sc, Y, Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, W, Mn, Re и редкоземельных элементов. Редкоземельные элементы включают, помимо прочего, по меньшей мере один из La, Се, Pr, Nd, Pm, Sm и Eu. Элементы-благородные металлы включают Au, Ag, Pt, Os, Ir, Ru, Rh и Pd.
Предпочтительно в композиции настоящего изобретения второй элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Na, K, Mg и Са, предпочтительно K и/или Mg, наиболее предпочтительно Mg.
Предпочтительно в композиции настоящего изобретения третий элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Cu, Zn, Ti, Zr, V, Cr, Mo, W, Mn и редкоземельных элементов, предпочтительно по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Zr, V, W, Mn, Се и La, наиболее предпочтительно Mn.
Предпочтительно в композиции настоящего изобретения четвертый элемент-металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из Pt, Ir, Pd, Ru и Rh, наиболее предпочтительно Ru.
3
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, где Fe, Со и Mg используют в комбинации в качестве элементов-металлов, можно значительно повысить активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Кроме того, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может предпочтительно иметь лучшую гидротермическую стабильность.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит оксид алюминия и Fe, Со и Mg, нанесенные на оксид алюминия, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,4-2) в пересчете на оксиды, и в пересчете на общую массу композиции оксид алюминия находится в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. %, a Mg находится в количестве 5-12 масс. %.
3
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, где Fe, Со, Mg и Mn используют в комбинации в качестве элементов-металлов, можно значительно повышать активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Кроме того, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может предпочтительно иметь лучшую гидротермическую стабильность.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит оксид алюминия и Fe, Со, Mg и Mn, нанесенные на оксид алюминия, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,5-2) в пересчете на оксиды, и в пересчете на общую массу композиции оксид алюминия находится в количестве 66-85 масс. %, и в пересчете на оксиды общее количество Fe и Со составляет 6-16 масс. %, Mg находится в количестве 5-12 масс. %, а Mn находится в количестве 3-8 масс. %.
3
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, где Fe, Со, Mg и Ru используют в комбинации в качестве активных компонентов, можно значительно повышать активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Кроме того, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может предпочтительно иметь лучшую гидротермическую стабильность.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит оксид алюминия и Fe, Со, Mg и Ru, нанесенные на оксид алюминия, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,4-2) в пересчете на оксиды, и в пересчете на общую массу композиции оксид алюминия находится в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. %, Mg находится в количестве 4,9-12 масс. %, и в пересчете на элементы Ru находится в количестве 0,05-0,07 масс. %.
3
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, где Fe, Со, Mg, Mn и Ru используют в комбинации в качестве активных компонентов, можно значительно повышать активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Кроме того, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может предпочтительно иметь лучшую гидротермическую стабильность.
Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения композиция содержит оксид алюминия и Fe, Со, Mg, Mn и Ru, нанесенные на оксид алюминия, причем массовое отношение Fe к Со составляет 1:(0,5-2) в пересчете на оксиды, и в пересчете на общую массу композиции оксид алюминия находится в количестве 66-85 масс. %, и в пересчете на оксиды общее количество Fe и Со составляет 6-16 масс. %, Mg находится в количестве 5-12 масс. %, Mn находится в количестве 3-8 масс. %, и в пересчете на элементы Ru находится в количестве 0,05-0,07 масс. %.
В настоящем изобретении количество каждого компонента в композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, измеряют при помощи рентгеновской флуоресцентной спектрометрии (The Analytic Method of Petrochemicals (RIPP Experimental Method), Edited by Cuiding Yang, et. al., Science Press, 1990).
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем предшественник первого элемента-металла содержит предшественник Fe и предшественник Со, и причем предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, и
причем предшественник первого элемента-металла, предшественник Fe и предшественник Со, используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,1-10) в пересчете на оксиды.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем прокаливание;
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и
причем предшественник первого элемента-металла, предшественник Fe и предшественник Со, используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и
причем предшественник первого элемента-металла, предшественник Fe и предшественник Со, используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, предусматривающий:
(1) получение суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого металла, предшественника второго металла, предшественника третьего металла и воды, сушку распылением суспензии, а затем выполнение первого прокаливания с получением полуготовой композиции;
(2) пропитку полуготовой композиции, полученной на стадии (1), в пропиточном растворе, содержащем предшественник четвертого элемента-металла, с получением твердого продукта, а затем сушку твердого продукта и/или выполнение второго прокаливания,
причем первый элемент-металл выбирают из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов группы VIII, причем первый элемент-металл включает Fe и Со, причем второй металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-металлов группы IA и/или IIA, причем третий металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, причем четвертый металл представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из элементов-благородных металлов, и
причем предшественник первого элемента-металла, предшественник Fe и предшественник Со, используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,05-20) в пересчете на оксиды.
В настоящем изобретении предшественник носителя на основе неорганического оксида может содержать любые материалы, из которых носитель на основе неорганического оксида получается путем последующего прокаливания. Нет никакого конкретного ограничения для него в настоящем изобретении.
В способах получения настоящего изобретения носитель на основе неорганического оксида, первый элемент-металл, второй элемент-металл, третий элемент-металл и четвертый элемент-металл выбирают, как описано выше, что не будет описано повторно далее.
В настоящем изобретении предшественник оксида алюминия можно выбирать из группы, состоящей из различных золей или гелей алюминия и гидроксида алюминия. Гидроксид алюминия может быть по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из гиббсита, паралуминита, алюминита nuoshui, диаспора, бемита и псевдобемита. Наиболее предпочтительно предшественник оксида алюминия представляет собой псевдобемит.
В способах получения настоящего изобретения перед получением суспензии предшественник оксида алюминия может быть обработан при помощи кислотной пептизации. Кислотную пептизацию можно проводить согласно обычным способам в данной области. Еще более предпочтительно, чтобы кислота, используемая в кислотной пептизации, представляла собой соляную кислоту.
В настоящем изобретении условия для кислотной пептизации можно выбирать в широком диапазоне. Предпочтительно кислотную пептизацию можно проводить с отношением кислоты к оксиду алюминия 0,12-0,22:1 в течение 20-40 минут.
В настоящем изобретении, если иное специально не указано, отношение кислоты к оксиду алюминия относится к массовому отношению соляной кислоты в пересчете на концентрированную соляную кислоту с концентрацией 36 масс. % к предшественнику оксида алюминия в пересчете на сухое вещество.
Кислотную пептизацию можно проводить путем добавления псевдобемита в воду и диспергирования с получением суспензии, затем добавления соляной кислоты для подкисления в течение 30 минут, причем отношение кислоты к оксиду алюминия составляет 0,18.
В настоящем изобретении предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла, предшественник третьего элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла выбирают соответственно из группы, состоящей из растворимых в воде солей первого элемента-металла, второго элемента-металла, третьего элемента-металла и четвертого элемента-металла, таких как нитраты, хлориды, хлораты или сульфаты и подобное. Нет никакого конкретного ограничения для него в настоящем изобретении.
В способе получения настоящего изобретения количества первого элемента-металла, второго элемента-металла, третьего элемента-металла и четвертого элемента-металла можно выбирать в широком диапазоне.
В одном варианте осуществления предшественник носителя на основе неорганического оксида и предшественник первого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 60-95 масс. %, а общее количество Fe и Со составляло 5-40 масс. % в пересчете на оксиды. Предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 75-92 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 8-25 масс. % в пересчете на оксиды. Еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 84-90 масс. %, а общее количество Fe и Со составляет 10-16 масс. % в пересчете на оксиды.
В одном варианте осуществления предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла и предшественник второго элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 3-30 масс. %, а второй элемент-металл находился в количестве 1-20 масс. %. Предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %. Еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 72-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 10-16 масс. %, а второй элемент-металл находится в количестве 5-12 масс. %.
В одном варианте осуществления предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла и предшественник третьего элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, а третий элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %. Предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %. Еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, а третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %. В одном варианте осуществления предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 30-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,001-0,15 масс. %. Предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %. Еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 60-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. % в пересчете на оксиды, второй элемент-металл находится в количестве 2-15 масс. % в пересчете на оксиды, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
В одном варианте осуществления предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла, предшественник третьего элемента-металла и предшественник четвертого элемента-металла используют в таких количествах, чтобы в полученной композиции в пересчете на общую массу композиции носитель на основе неорганического оксида находился в количестве 10-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находился в количестве 0,5-50 масс. %, второй элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, третий элемент-металл находился в количестве 0,5-20 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находился в количестве 0,001-0,15 масс. %. Предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 50-90 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 3-30 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 1-20 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 1-10 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,005-0,1 масс. %. Еще более предпочтительно носитель на основе неорганического оксида находится в количестве 55-85 масс. %, и в пересчете на оксиды первый элемент-металл находится в количестве 5-25 масс. %, второй элемент-металл находится в количестве 5-15 масс. %, третий элемент-металл находится в количестве 2-8 масс. %, и в пересчете на элементы четвертый элемент-металл находится в количестве 0,01-0,08 масс. %.
Предпочтительно в способе настоящего изобретения для получения композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, массовое отношение количества предшественника носителя на основе неорганического оксида в пересчете на оксиды, количество предшественника первого элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов группы VIII и количество предшественника второго элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-металлов группы IA и/или IIА может составлять 50-90:3-30:1-20; предпочтительно 60-90:5-25:5-15 и еще более предпочтительно 72-85:10-16:5-12. Предпочтительно массовое отношение количества предшественника носителя на основе неорганического оксида в пересчете на оксиды, количества предшественника первого элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов группы VIII, количества предшественника второго элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-металлов группы IA и/или IIА и количества предшественника третьего элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB может составлять 10-90:0,5-50:0,5-20:0,5-20; предпочтительно 50-90:3-30:1-20:1-10; еще более предпочтительно 55-85:5-25:5-15:2-8 и более предпочтительно 66-85:6-16:5-12:3-8. Предпочтительно массовое отношение количества предшественника носителя на основе неорганического оксида в пересчете на оксиды, количества предшественника первого элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов группы VIII, количества предшественника второго элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-металлов группы IA и/или IIA и количества предшественника четвертого элемента-металла в пересчете на благородные элементы может составлять 30-90:0,5-50:0,5-20:0,001-0,15; предпочтительно 50-90:3-30:1-20:0,005-0,1; еще более предпочтительно 60-85:5-25:2-15:0,01-0,08 и более предпочтительно 72-85:10-16:4,9-12:0,05-0,07. Предпочтительно массовое отношение количества предшественника носителя на основе неорганического оксида в пересчете на оксиды, количества предшественника первого элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов группы VIII, количества предшественника второго элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-металлов группы IA и/или IIA, количества предшественника третьего элемента-металла в пересчете на оксиды элементов-неблагородных металлов групп IB-VIIB, и количества предшественника четвертого элемента-металла в пересчете на благородные элементы может составлять 10-90:0,5-50:0,5-20:0,5-20:0,001-0,15, предпочтительно 50-90:3-30:1-20:1-10:0,005-0,1; еще более предпочтительно 55-85:5-25:5-15:2-8:0,01-0,08 и более предпочтительно 66-85:6-16:5-12:3-8:0,05-0,07.
В настоящем изобретении предшественник первого элемента-металла содержит по меньшей мере предшественник Fe и предшественник Со.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения в предшественнике первого элемента-металла предшественник Fe и предшественник Со используют в таких количествах, чтобы массовое отношение Fe к Со в полученной композиции составляло 1:(0,3-3), предпочтительно 1:(0,4-2) в пересчете на оксиды.
В настоящем изобретении предпочтительно, чтобы содержание твердых веществ в суспензии составляло 8-30 масс. %.
В настоящем изобретении нет никакого конкретного ограничения для способа получения суспензии путем смешивания предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого элемента-металла, предшественника второго элемента-металла, предшественника третьего элемента-металла и воды. Нет никакого конкретного ограничения относительно порядка добавления предшественника носителя на основе неорганического оксида, предшественника первого элемента-металла, предшественника второго элемента-металла и предшественника третьего элемента-металла, поскольку предшественник носителя на основе неорганического оксида, предшественник первого элемента-металла, предшественник второго элемента-металла и предшественник третьего элемента-металла контактируют с водой. Предпочтительно предшественник первого элемента-металла и предшественник третьего элемента-металла растворяют в воде, в которую добавляют предшественник носителя на основе неорганического оксида (предпочтительно предшественник носителя на основе неорганического оксида подкислен) с получением первого раствора. Предшественник второго элемента-металла смешивают с водой с получением второго раствора. Первый раствор и второй раствор смешивают с получением суспензии.
В настоящем изобретении сушку распылением можно проводить согласно обычным способам в данной области без какого-либо конкретного ограничения. Предпочтительно сушку распылением проводят в условиях, которые допускают получение высушенных распылением частиц со средним размером частиц 60-75 мкм и основным размером частиц 20-100 мкм. Также предпочтительно сушку распылением проводят в условиях, которые допускают получение более 50% высушенных распылением частиц с размером частиц 40-80 мкм.
3
3
3
В настоящем изобретении даже путем прокаливания при помощи обычных технических средств в данной области можно повышать активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Однако для дополнительного повышения активности каталитической конверсии в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные, и гидротермической стабильности композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, прокаливание предпочтительно проводят в углеродсодержащей атмосфере. Авторы настоящего изобретения неожиданно при исследовании обнаружили, что прокаливание в углеродсодержащей атмосфере может значительно повышать активность каталитической конверсии в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные, и гидротермической стабильности композиции, способной снижать выбросы СО и NOx. Кроме того, прокаливание в углеродсодержащей атмосфере лучше подходит для регулирования взаимосвязи между активными металлсодержащими компонентами и носителем. Повышение активности может быть связано с превращением активных компонентов из оксидов в карбиды в восстановленном состоянии, тогда как повышение гидротермической стабильности может быть связано с тем фактом, что обработка в углеродсодержащей атмосфере при высокой температуре облегчает адгезию, конденсацию и сшивание активных компонентов в композиции. Можно увидеть из сравнения рентгеновских спектров, что есть очевидные пики карбида железа и элементарного кобальта после обработки.
2
3
2
4
2
3
2
4
3
7
3
В частности, как показано на фиг. 1, присутствует дифракционный пик при 45,5° для AlO и CoAlO в рентгеновском спектре композиции S-1.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-1.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствует не только дифракционный пик при 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6°, 44,2° и 45,0°, что может быть связано с тем фактом, что композиция S-1.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имеет дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.1 имеет дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Как показано на фиг. 2, присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,9° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,9° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-2.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-2.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° сдвинуты влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становится сильнее, что может быть связано с тем фактом, что композиция S-2.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имеет дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.1 имеет дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Как показано на фиг. 3, присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-3.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-2.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становятся значительно сильнее и сдвигаются влево, что может быть связано с тем фактом, что композиция S-3.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имеет дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.1 имеет дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Как показано на фиг. 4, присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-4.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-4.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становятся значительно сильнее и сдвигаются влево, что может быть связано с тем фактом, что композиция S-4.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имеет дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.1 имеет дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Как показано на фиг. 5, присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-5.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-5.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствуют дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становятся значительно сильнее и сдвигаются влево, что может быть связано с тем фактом, что композиция S-5.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имеет дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.1 имеет дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
3
4
3
4
Следует отметить, что фиг. 1-5 показывают только рентгеновский спектр в диапазоне 41-50°, который главным образом используют, чтобы показать формы Fe и Со, представленные в композиции. В диапазонах за пределами 41-50° присутствуют другие дифракционные пики, например, при 29 31°, 37°, 59° и 65° для шпинели, FeO, CoO и подобного, что дополнительно не поясняется в настоящем изобретении.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения прокаливание проводят в углеродсодержащей атмосфере при температуре 490-1000°С, предпочтительно 450-659°С, в течение 9,1-10 часов, предпочтительно 1-3 часов.
Нет никакого конкретного ограничения для давления, используемого при прокаливании. Прокаливание можно проводить при нормальном давлении, например, 0,01-1 МПа (абсолютное давление).
В настоящем изобретении углеродсодержащая атмосфера обеспечивается при помощи содержащего элементарный углерод газа. Предпочтительно содержащий элементарный углерод газ выбирают из группы, состоящей из содержащих элементарный углерод газов с восстановительной способностью, еще более предпочтительно по меньшей мере одного, выбранного из группы, состоящей из СО, метана и этана, наиболее предпочтительно СО.
В настоящем изобретении содержащий элементарный углерод газ может также содержать часть воздуха и/или инертного газа, причем инертный газ может быть различными инертными газами, обычно используемыми в данной области. Предпочтительно инертный газ представляет собой по меньшей мере один, выбранный из группы, состоящей из азота, аргона и гелия, и еще более предпочтительно азот.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения углеродсодержащая атмосфера обеспечивается при помощи смешанного газа, содержащего СО и азот, причем объемная концентрация СО в углеродсодержащей атмосфере составляет предпочтительно 1-20%, еще более предпочтительно 4-19%. При использовании предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения могут быть лучше удовлетворены не только требования к обработке, но и также может быть гарантирована безопасность операторов.
В настоящем изобретении прокаливание может проводиться в печи для прокаливания, которая может быть вращающейся печью для прокаливания, используемой при получении катализаторов и промоторов каталитического крекинга. Содержащий элементарный углерод газ контактирует с твердым материалом в печи для прокаливания противотоком.
В способе получения настоящего изобретения нет никакого конкретного ограничения для пропитки на стадии (2), которую можно проводить согласно обычным способам в данной области, и она может быть пропиткой с насыщением или избыточной пропиткой, предпочтительно избыточной пропиткой.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения полуготовую композицию можно сначала добавлять в воду с последующим добавлением раствора предшественника четвертого элемента-металла и перемешиванием.
В настоящем изобретении смесь, полученную после пропитки, можно фильтровать с получением твердого продукта. Фильтрацию можно проводить согласно обычным способам в данной области.
3
В способе получения настоящего изобретения предпочтительно способ также предусматривает после пропитки стадии (2) выполнение щелочной обработки твердого продукта перед сушкой и/или вторым прокаливанием. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения щелочная обработка после пропитки элементом-благородным металлом обеспечивает более полное объединение элемента-благородного металла (т.е. четвертого элемента-металла) с первым элементом-металлом, вторым элементом-металлом и третьим элементом-металлом, что более предпочтительно для синергических эффектов четырех элементов и для повышения каталитической активности в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные, и гидротермической стабильности композиции, способной снижать выбросы СО и NOx.
Согласно варианту осуществления настоящего изобретения щелочная обработка включает: получение суспензии путем смешивания твердого продукта и щелочного раствора или промывание твердого продукта щелочным раствором.
В настоящем изобретении щелочной раствор можно выбирать в широком диапазоне. Предпочтительно щелочной раствор представляет собой щелочной раствор элемента-неметалла, предпочтительно водный аммиак и/или раствор щелочной аммонийной соли. Раствор щелочной аммонийной соли может представлять собой по меньшей мере один из раствора карбоната аммония, раствора бикарбоната аммония и раствора гидрофосфата диаммония. В настоящем изобретении наиболее предпочтительно щелочной раствор представляет собой водный аммиак.
В настоящем изобретении концентрацию и количество щелочного раствора можно выбирать в широком диапазоне. Например, щелочной раствор может иметь концентрацию 0,01-10 моль/л, предпочтительно 0,05-5 моль/л, еще более предпочтительно 0,5-2 моль/л. Щелочной раствор можно использовать в количестве по объему в 1-10 раз, предпочтительно 1,5-5 раз, большем, чем поровый объем твердого продукта.
Специалисты в данной области могут выбирать концентрацию и количество щелочного раствора согласно поровому объему полученного твердого продукта. Например, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, когда поровый объем полученного твердого продукта составляет приблизительно 0,4-0,5 мл/г, а количество твердого продукта, который необходимо обработать, составляет 100 г, можно использовать 60-250 мл 0,5-2 моль/л водного раствора аммиака.
На стадии (2) настоящего изобретения твердый продукт может быть только высушенным, только повторно прокаленным, или высушенным, а затем повторно прокаленным. Нет никакого конкретного ограничения для него в настоящем изобретении. Предпочтительно твердый продукт сушат, а затем повторно прокаливают. Нет никакого конкретного ограничения для условий сушки и повторного прокаливания в настоящем изобретении. Их можно проводить согласно обычным способам в данной области. Например, сушку можно проводить при температуре 60-150°С в течение 2-10 часов.
Нет никакого конкретного ограничения для повторного прокаливания в настоящем изобретении. Второе прокаливание можно проводить в воздушной или инертной атмосфере (такой как азот). Нет никакого конкретного ограничения для него в настоящем изобретении. Например, второе прокаливание можно проводить при температуре 300-550°С в течение 1-10 часов.
Настоящее изобретение также обеспечивает композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, полученную вышеуказанным способом.
3
Композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, полученная вышеуказанным способом, содержит Fe, Со и необязательно по меньшей мере один из второго элемента-металла, третьего элемента-металла и четвертого элемента-металла. Путем использования таких элементов-металлов в комбинации можно значительно повысить активность каталитической конверсии композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, в отношении восстановленных нитридов, таких как NH и подобные. Кроме того, композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, может иметь лучшую гидротермическую стабильность.
Настоящее изобретение также обеспечивает применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа. Композицию настоящего изобретения можно использовать для обработки любого дымового газа, в котором необходимо снижать выбросы СО и NOx.
Настоящее изобретение также обеспечивает применение композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа от регенерации в процессе каталитического крекинга. Композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, особенно подходит для снижения выбросов СО и NOx в дымовом газе от полной регенерации и неполной регенерации. Композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, является более подходящей для снижения выбросов СО и NOx в дымовом газе от неполной регенерации. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает применение вышеуказанной композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, при обработке дымового газа от неполной регенерации в процессе каталитического крекинга.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ каталитического крекинга в псевдоожиженном слое, предусматривающий: контакт и реакцию жидких нефтепродуктов с катализатором и регенерацию катализатора после контакта и реакции, причем катализатор содержит катализатор каталитического крекинга и композицию, способную снижать выбросы СО и NOx, и причем композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, представляет собой композицию настоящего изобретения, способную снижать выбросы СО и NOx, указанную выше.
В способе каталитического крекинга в псевдоожиженном слое настоящего изобретения предпочтительно композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, находится в количестве 0,05-5 масс. %, предпочтительно 0,1-3 масс. %, еще более предпочтительно 0,5-2,5 масс. %, в пересчете на общую массу катализатора.
В способе каталитического крекинга в псевдоожиженном слое настоящего изобретения предпочтительно жидкие нефтепродукты контактируют и реагируют с катализатором, а затем катализатор после контакта и реакции регенерируется не полностью. Также предпочтительно концентрация кислорода в дымовом газе, образованном при неполной регенерации, составляет не более 0,5 об. %.
Нет никакого конкретного ограничения в отношении жидких нефтепродуктов в настоящем изобретении. Они могут быть любыми жидкими нефтепродуктами, обычно обрабатываемыми в области каталитического крекинга, такими как вакуумный газойль, мазут, гудрон, деасфальтизованное масло, газойль коксования или нефть гидрообработки.
Нет никакого конкретного ограничения катализатора каталитического крекинга в настоящем изобретении. Он может быть любым из существующих катализаторов каталитического крекинга, который может быть коммерчески доступным или полученным согласно существующим способам.
Композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, может представлять собой независимые частицы или находиться в виде части цельных частиц катализатора каталитического крекинга. Предпочтительно композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, используется в виде независимых частиц в комбинации с частицами катализатора каталитического крекинга.
В настоящем изобретении, если не указано конкретно иное, термин «части на миллион» представляют концентрацию по объему.
В способе каталитического крекинга в псевдоожиженном слое настоящего изобретения нет никакого конкретного ограничения для способа регенерации катализатора по сравнению с существующим способом регенерации, и способ регенерации катализатора может предусматривать режимы работы с частичной регенерацией, неполной регенерацией и полной регенерацией. Касательно способа регенерации, пожалуйста, ссылайтесь на «Catalytic cracking process and engineering)), Edited by Junwu Chen, Sinopec press, page 1234-1343, 2005. Предпочтительно температура регенерации составляет 650-730°C.
Реализация и благоприятные эффекты настоящего изобретения будут описаны более подробно посредством следующих примеров, которые предназначены для помощи читателю в лучшем понимании сущности настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения осуществимого на практике объема настоящего изобретения.
В примерах количество каждого компонента в композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, измеряют при помощи рентгеновской флуоресцентной спектрометрии (XRF). Пожалуйста, ссылайтесь на «The Analytic Method of Petrochemicals (RIPP Experimental Method», Edited by Cuiding Yang, et. al., Science Press, 1990). В примерах рентгеновский спектр композиции, способной снижать выбросы СО и NOx, измеряли на рентгеновском дифрактометре (Siemens D5005) для определения структуры. Его условия включали: мишень Cu, излучение Kα, твердый детектор, напряжение на лампе 40 кВ, ток трубки 40 мА.
3
2
2
3
3
2
4
3
2
2
3
2
3
Сырьевые материалы, используемые в примерах и сравнительных примерах, включали: нитрат кобальта [Co(NO)⋅6HO] аналитической чистоты, нитрат железа [Fe(NO)⋅9HO] аналитической чистоты, перманганат калия (KMnO) аналитической чистоты, оксид магния [MgO] аналитической чистоты, все доступны от Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd.; хлорид рутения (RuCl) аналитической чистоты с содержанием Ru≥37%, доступный от GRIKIN Advanced Material Co., Ltd; псевдобемит, продукт технического сорта с содержанием оксида алюминия 64 масс. % и поровым объемом 0,31 мл/г, производимый Shandong Company of Aluminum Corporation of China Limited; соляная кислота с концентрацией 36,5 масс. %, аналитической чистоты, доступная от Beijing chemical works; водный аммиак с концентрацией 25-28%, аналитической чистоты, доступный от Beijing chemical works, разбавленный перед использованием; монооксид углерода с концентрацией 10 об. %, с азотом в качестве остального газа, доступный от Beijing АР BAIF gas Industrial Co., Ltd.; катализатор каталитического крекинга, промышленный продукт (Cat-А, марка катализатора: CGP-1), с содержанием NaO 0,24 масс. %, содержанием ReO 3,2 масс. % и содержанием AlO 48,0 масс. %, средний размер частиц 67 мкм, доступный от Sinopec катализатор Co., Ltd.
Пример 1.1
2
3
2
3
2
(1) 2,62 кг псевдобемита добавляли в 14,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 238 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа (рассчитанный как FeO, то же самое ниже) и 100 г нитрата кобальта (рассчитанный как CoO, то же самое ниже) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 20 минут с получением суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением (средний размер частиц составлял 65 мкм, а частицы с размером 40-80 мкм находились в количестве 60%, то же самое ниже), взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-1.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.1 указаны в таблице 1.1.
2
3
2
4
2
3
2
4
3
7
3
Композицию S-1.1 анализировали при помощи рентгеновской дифракции, и рентгеновский спектр показан на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, присутствовал дифракционный пик при 45,5° для AlO и CoAlO в рентгеновском спектре композиции S-1.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-l. 1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.1 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
3
4
3
4
Следует отметить, что фигуры показывают рентгеновский спектр только в диапазоне 41-50(и главным образом использовались, чтобы показать формы Fe и Со, представленные в композиции. В диапазоне за пределами 41-50° присутствовали другие дифракционные пики, например, при 2θ 31°, 37°, 59° и 65° для шпинели, FeO, CoO и подобного, что дополнительно не поясняется в настоящем изобретении.
Пример 1.2
2
(1) 2,56 кг псевдобемита добавляли в 13,9 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 232 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 140 г нитрата железа и 60 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 20 минут с получением суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 500°С в течение 3 часов с получением композиции S-1.2.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.2 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.2 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.2, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.2, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.2 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 1.3
2
(1) 2,34 кг псевдобемита добавляли в 12,7 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 212 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа и 200 г нитрата кобальта добавляли в 4000 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 20 минут с получением суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 650°С в течение 1 часа с получением композиции S-1.3.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.3 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.3 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.3, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.3, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.3 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 1.4
2
(1) 2,25 кг псевдобемита добавляли в 12,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 294 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 200 г нитрата железа и 120 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 20 минут с получением суспензии. Суспензию сушили распылением. 199 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-1.4.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.4 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.4 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.4, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.4, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.4 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 1.5
2
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на воздух, с получением композиции 1.5.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.5 указаны в таблице 1.1. Композицию S-1.5 анализировали рентгеновской дифракцией. Из рентгеновского спектра (как показано на фиг. 1) можно увидеть, что не было очевидных дифракционных пиков при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°, что показало, что все количество Fe и Со в композиции S-1.5 было представлено в виде оксидов.
Пример 1.6
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 50 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 150 г, с получением композиции 1.6.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.6 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.6 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.6, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.6, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.6 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 1.7
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 150 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 50 г, с получением композиции 1.7.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.7 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.7 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.7, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.7, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.7 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 1.8
2
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на смешанный газ этана/азота с концентрацией этана 10 об. %, с получением композиции 1.8.
2
3
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-1.8 указаны в таблице 1.1. Композиция S-1.8 имела аналогичные примеру 1.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-1.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 45,5° для AlO и CoAlO, но и также очевидные дифракционные пики при приблизительно 42,6° и приблизительно 45,0°, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-1.8, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-1.5 композиция S-1.8 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Сравнительный пример 1.1
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат кобальта заменяли на нитрат железа в таком же количестве, с получением композиции D-1.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-1.1 указаны в таблице 1.1.
Сравнительный пример 1.2
Пример 1.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа заменяли на нитрат кобальта в таком же количестве, с получением композиции D-1.2.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-1.2 указаны в таблице 1.1.
Сравнительный пример 3
2
3
Сравнительную композицию получали согласно способу, описанному в документе US 6800586. 34,4 г высушенных микросфер носителя из γ-оксида алюминия взвешивали, пропитывали раствором, полученным из 10,09 г нитрата церия, 2,13 г нитрата лантана и 18 мл воды, сушили при 120°С и прокаливали при 600°С в течение 1 часа, снова пропитывали раствором, полученным из 2,7 г нитрата меди и 18 мл воды, и сушили при 120°С и прокаливали при 600°С в течение 1 часа с получением композиции D-3. В пересчете на оксиды композиция D-3 содержала REO в количестве 12 масс. % и CuO в количестве 2,3 масс. % (где RE представлял металл-лантаноид) в пересчете на общую массу композиции D-3.
Содержание каждого компонента представлено как массовый процент в пересчете на оксиды.
Пример 2.1
2
3
2
3
2
(1) 2,62 кг псевдобемита добавляли в 14,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 238 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа (рассчитанный как FeO, то же самое ниже) и 100 г нитрата кобальта (рассчитанный как CoO, то же самое ниже) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут для получения первого раствора. 100 г MgO добавляли в 360 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением (средний размер частиц составлял 65 мкм, а частицы с размером 40-80 мкм находились в количестве 60%, то же самое ниже), взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-2.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.1 указаны в таблице 2.1.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Композицию S-2.1 анализировали при помощи рентгеновской дифракции, и рентгеновский спектр показан на фиг. 2. Как показано на фиг. 2, присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-2.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-2.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовал не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.1 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.2
2
(1) 2,56 кг псевдобемита добавляли в 13,9 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 232 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 140 г нитрата железа и 60 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 160 г MgO добавляли в 480 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Получали композицию S-2.2.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.2 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.2 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.2, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.2, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.2 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.3
2
(1) 2,34 кг псевдобемита добавляли в 12,7 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 212 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа и 200 г нитрата кобальта добавляли в 4000 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 200 г MgO добавляли в 600 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 650°С в течение 1 часа с получением композиции S-2.3.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.3 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.3 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.3, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.3, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.3 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.4
2
(1) 2,25 кг псевдобемита добавляли в 12,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 204 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 200 г нитрата железа и 120 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 240 г MgO добавляли в 720 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-2.4.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.4 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.4 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.4, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.4, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.4 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта. Пример 2.5
2
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на воздух, с получением композиции 2.5.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.5 указаны в таблице 2.1. Композицию S-2.5 анализировали рентгеновской дифракцией. Из рентгеновского спектра (как показано на фиг. 2) можно увидеть, что не было очевидных дифракционных пиков при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°, что показало, что все количество Fe и Со в композиции S-2.5 было представлено в виде оксидов.
Пример 2.6
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что MgO заменяли на СаО в таком же количестве в пересчете на оксиды металлов, с получением композиции S-2.6.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.6 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.6 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.6, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.6, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.6 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.7
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 50 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 150 г, с получением композиции S-2.7.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.7 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.7 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.7, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.7, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.7 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.8
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 150 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 50 г, с получением композиции S-2.8.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.8 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.8 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.8, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.8 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 2.9
2
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на смешанный газ этана/азота с концентрацией этана 10 об. %, с получением композиции 2.9.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-2.9 указаны в таблице 2.1. Композиция S-2.9 имела аналогичные примеру 2.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-2.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, присутствовали не только дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, COAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0°, сдвинутые влево, и дифракционный пик при приблизительно 45,0° становился значительно сильнее, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-2.9, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-2.5 композиция S-2.9 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Сравнительный пример 2.1
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат кобальта заменяли на нитрат железа в таком же количестве, с получением композиции D-2.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-2.1 указаны в таблице 2.1.
Сравнительный пример 2.2
Пример 2.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа заменяли на нитрат кобальта в таком же количестве, с получением композиции D-2.2.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-2.2 указаны в таблице 2.1.
Содержание каждого компонента представлено как массовый процент в пересчете на оксиды.
Пример 3.1
2
3
2
3
4
2
2,62 кг псевдобемита добавляли в 14,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 238 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 60 г нитрата железа (рассчитанный как FeO, то же самое ниже), 60 г нитрата кобальта (рассчитанный как CoO, то же самое ниже) и 100 г KMnO (рассчитанный как MnO, то же самое ниже) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут для получения первого раствора. 100 г MgO добавляли в 300 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением (средний размер частиц составлял 65 мкм, а частицы с размером 40-80 мкм находились в количестве 60%, то же самое ниже), взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-3.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.1 указаны в таблице 3.1.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Композицию S-3.1 анализировали при помощи рентгеновской дифракции, и рентгеновский спектр показан на фиг. 3. Как показано на фиг. 3, присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-3.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-4.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.1 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.2
4
2
(1) 2,53 кг псевдобемита добавляли в 13,7 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 229 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа, 60 г нитрата кобальта и 100 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 160 г MgO добавляли в 480 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 500°С в течение 3 часов с получением композиции S-3.2.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.2 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.2 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.2, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.2, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.2 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.3
4
2
(1) 2,09 кг псевдобемита добавляли в 11,3 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 190 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа, 200 г нитрата кобальта и 160 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 4000 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 200 г MgO добавляли в 600 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 650°С в течение 1 часа с получением композиции S-3.3.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.3 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.3 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.3, которую подвергали обработке в углерод содержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.3, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.3 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.4
4
2
(1) 2,09 кг псевдобемита добавляли в 11,3 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 190 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 200 г нитрата железа, 120 г нитрата кобальта и 100 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 240 г MgO добавляли в 720 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 100 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением композиции S-3.4.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.4 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.4 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.4, которую подвергали обработке в углерод содержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.4, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9°, где дифракционный пик при 2θ 44,9° присутствовал для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.4 имела дифракционные пики при 42,6° и 44,2°, где дифракционные пики при 29 42,6° и 44,2° были для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.5
2
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на воздух, с получением композиции 3.5.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.5 указаны в таблице 3.1. Композицию S-3.5 анализировали рентгеновской дифракцией. Из рентгеновского спектра (как показано на фиг. 3) можно увидеть, что не было очевидных дифракционных пиков при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°, что показало, что все количество Fe и Со в композиции S-3.5 было представлено в виде оксидов.
Пример 3.6
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов MgO заменяли на СаО в таком же количестве, с получением композиции S-3.6.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.6 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.6 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.6, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.6, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.6 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.7
4
2
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов KMnO заменяли на CeCl в таком же количестве, с получением композиции S-3.7.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.7 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.7 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.7, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.7, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.7 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.8
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 30 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 90 г, с получением композиции S-3.8.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.8 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.8 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.8, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.8 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.9
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 90 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 30 г, с получением композиции S-3.9.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.9 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.9 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.9, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.9, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.9 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 3.10
2
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на смешанный газ этана/азота с концентрацией этана 10 об. %, с получением композиции 3.10.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-3.10 указаны в таблице 3.1. Композиция S-3.10 имела аналогичные примеру 3.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-3.10, которую подвергали обработке в углерод содержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-3.10, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-3.5 композиция S-3.10 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Сравнительный пример 3.1
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат кобальта заменяли на нитрат железа в таком же количестве, с получением композиции D-3.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-3.1 указаны в таблице 3.1.
Сравнительный пример 3.2
Пример 3.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа заменяли на нитрат кобальта в таком же количестве, с получением композиции D-3.2.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-3.2 указаны в таблице 3.1.
Содержание каждого компонента представлено как массовый процент в пересчете на оксиды.
Пример 4.1
2
3
2
3
2
(1) 2,62 кг псевдобемита добавляли в 14,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 238 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа (рассчитанный как FeO, то же самое ниже) и 100 г нитрата кобальта (рассчитанный как CoO, то же самое ниже) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут для получения первого раствора. 100 г MgO добавляли в 360 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением (средний размер частиц составлял 65 мкм, а частицы с размером 40-80 мкм находились в количестве 60%, то же самое ниже), взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4,8 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-4.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.1 указаны в таблице 4.1.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Композицию S-4.1 анализировали при помощи рентгеновской дифракции, и рентгеновский спектр показан на фиг. 4. Как показано на фиг. 4, присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-4.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-4.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.1 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.2
2
(1) 2,56 кг псевдобемита добавляли в 13,9 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 232 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 140 г нитрата железа и 60 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 160 г MgO добавляли в 480 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 500°С в течение 3 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4,4 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 100 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-4.2.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.2 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.2 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.2, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.2, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.2 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.3
2
(1) 2,34 кг псевдобемита добавляли в 12,7 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 212 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа и 200 г нитрата кобальта добавляли в 4000 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 200 г MgO добавляли в 600 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 650°С в течение 1 часа с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-4.3.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.3 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.3 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.3, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.3, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.3 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.4
2
(1) 2,25 кг псевдобемита добавляли в 12,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 204 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 200 г нитрата железа и 120 г нитрата кобальта добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 240 г MgO добавляли в 720 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 5,2 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-4.4.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.4 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.4 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.4, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.4, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.4 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.5
2
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на воздух, с получением композиции 4.5.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.5 указаны в таблице 4.1. Композицию S-4.5 анализировали рентгеновской дифракцией. Из рентгеновского спектра (как показано на фиг. 4) можно увидеть, что не было очевидных дифракционных пиков при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°, что показало, что все количество Fe и Со в композиции S-4.5 было представлено в виде оксидов.
Пример 4.6
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что стадия (2) не включала промывание твердого продукта 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л. Вместо этого твердый продукт непосредственно сушили, а затем прокаливали с получением композиции S-4.6.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.6 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.6 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.6, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.6, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.6 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.7
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов MgO заменяли на СаО в таком же количестве, с получением композиции S-4.6.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.7 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.7 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.7, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.7, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.7 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.8
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 50 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 150 г, с получением композиции S-4.8.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.8 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.8 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.8, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.8 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.9
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 150 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 50 г, с получением композиции S-4.9.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.9 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.9 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.9, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.9, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.9 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 4.10
2
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на смешанный газ этана/азота с концентрацией этана 19 об. %, с получением композиции 4.10.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-4.10 указаны в таблице 4.1. Композиция S-4.10 имела аналогичные примеру 4.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-4.10, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-4.10, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-4.5 композиция S-4.10 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Сравнительный пример 4.1
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат кобальта заменяли на нитрат железа в таком же количестве, с получением композиции D-4.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-4.1 указаны в таблице 4.1.
Сравнительный пример 4.2
Пример 4.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа заменяли на нитрат кобальта в таком же количестве, с получением композиции D-4.2.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-4.2 указаны в таблице 4.1.
Содержание первого элемента-металла и второго элемента-металла было представлены в массовых процентах в пересчете на оксиды. Содержание четвертого элемента-металла было представлено в массовых процентах в пересчете на элементы.
Пример 5.1
2
3
2
3
4
2
(1) 2,62 кг псевдобемита добавляли в 14,2 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 238 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 60 г нитрата железа (рассчитанный как FeO, то же самое ниже), 60 г нитрата кобальта (рассчитанный как CoO, то же самое ниже) и 100 г KMnO (рассчитанный как MnO, то же самое ниже) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут для получения первого раствора. 100 г MgO добавляли в 300 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением (средний размер частиц составлял 65 мкм, а частицы с размером 40-80 мкм находились в количестве 60%, то же самое ниже), взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4,8 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-5.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.1 указаны в таблице 5.1.
2
3
2
4
2
4
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Композицию S-5.1 анализировали при помощи рентгеновской дифракции, и рентгеновский спектр показан на фиг. 5. Как показано на фиг. 5, присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO в рентгеновском спектре композиции S-5.5, которую не подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере. В рентгеновском спектре композиции S-5.1, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.1, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.1 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.2
4
2
(1) 2,53 кг псевдобемита добавляли в 13,7 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 229 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа, 60 г нитрата кобальта и 60 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 160 г MgO добавляли в 480 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 500°С в течение 3 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4,4 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 100 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-5.2.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.2 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.2 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.2, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.2, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.2 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.3
4
2
(1) 2,09 кг псевдобемита добавляли в 11,3 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 190 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 100 г нитрата железа, 200 г нитрата кобальта и 160 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 4000 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 200 г MgO добавляли в 600 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 650°С в течение 1 часа с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 4 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-5.3.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.3 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.3 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.3, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.3, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.3 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.4
4
2
(1) 2,99 кг псевдобемита добавляли в 11,3 кг деионизированной воды и диспергировали с получением суспензии. В суспензию добавляли 190 мл соляной кислоты для подкисления в течение 15 минут с получением геля оксида алюминия. В пересчете на оксиды металлов 200 г нитрата железа, 120 г нитрата кобальта и 100 г KMnO (рассчитанный как MnO) добавляли в 3500 мл воды, перемешивали до полного растворения, а затем гель оксида алюминия добавляли туда, перемешивали еще 15 минут с получением первого раствора. 240 г MgO добавляли в 720 г воды, перемешивали в течение 10 минут, а затем добавляли в первый раствор, перемешивали еще 20 минут для получения суспензии. Суспензию сушили распылением. 150 г частиц, полученных сушкой распылением, взвешивали и переносили в трубчатую печь. Смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % вводили в трубчатую печь с расходом 100 мл/минуту. Обработку проводили при 600°С в течение 1,5 часов с получением полуготовой композиции.
3
(2) 100 г полуготовой композиции взвешивали и добавляли в 700 мл воды, затем туда добавляли 5,2 мл раствора RuCl с массовым содержанием 12,5 г/л в пересчете на элементы-металлы, перемешивали в течение 20 минут и фильтровали с получением твердого продукта. Твердый продукт промывали 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л и сушили при 100°С в течение 4 часов, а затем прокаливали при 400°С в течение 2 часов с получением композиции S-5.4.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.4 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.4 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.4, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.4, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.4 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.5
2
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на воздух, с получением композиции 5.5.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.5 указаны в таблице 5.1. Композицию S-5.5 анализировали рентгеновской дифракцией. Из рентгеновского спектра (как показано на фиг. 5) можно увидеть, что не было очевидных дифракционных пиков при 2θ 42,6°, 44,2° и 44,9°, что показало, что все количество Fe и Со в композиции S-5.5 было представлено в виде оксидов.
Пример 5.6
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что стадия (2) не включала промывание твердого продукта 80 мл водного аммиака с концентрацией 2 моль/л. Вместо этого твердый продукт непосредственно сушили, а затем прокаливали с получением композиции S-5.6.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.6 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.6 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.6, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.6, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.6 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.7
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов MgO заменяли на СаО в таком же количестве, с получением композиции S-5.7.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.7 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.7 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.7, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.7, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.7 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.8
4
2
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов KMnO заменяли на CeCl в таком же количестве, с получением композиции S-5.8.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования содержания каждого компонента в композиции S-5.8 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.8 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.8, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.8, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.8 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.9
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 30 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 90 г, с получением композиции S-5.9.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.9 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.9 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.9, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,0° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.9, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.9 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.10
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа использовали в количестве 99 г, а нитрат кобальта использовали в количестве 39 г, с получением композиции S-5.19.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.10 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.19 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.19, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовали дифракционный пик при приблизительно 43,9° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,9° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.19, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.10 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Пример 5.11
2
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что смешанный газ CO/N с концентрацией СО 10 об. % заменяли на смешанный газ этана/азота с концентрацией этана 19 об. %, с получением композиции 5.11.
2
3
2
4
2
4
3
7
3
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции S-5.11 указаны в таблице 5.1. Композиция S-5.11 имела аналогичные примеру 5.1 результаты тестирования при помощи рентгеновской дифракции. В рентгеновском спектре композиции S-5.11, которую подвергали обработке в углеродсодержащей атмосфере, не только присутствовал дифракционный пик при приблизительно 43,9° для MgO и дифракционный пик при приблизительно 45,0° для AlO, CoAlO и MgAlO, но и также дифракционные пики при приблизительно 43,0° и при приблизительно 45,0° становились значительно сильнее и сдвигались влево, что могло быть связано с тем фактом, что композиция S-5.11, подвергнутая обработке в углеродсодержащей атмосфере, имела дифракционный пик при 2θ 44,9° для FeC (FeC и FeC) и элементарного железа. Кроме того, по сравнению с композицией S-5.5 композиция S-5.11 имела дифракционные пики при 2θ 42,6° и 44,2° для монооксида кобальта и элементарного кобальта.
Сравнительный пример 5.1
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат кобальта заменяли на нитрат железа в таком же количестве, с получением композиции D-5.1.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-5.1 указаны в таблице 5.1.
Сравнительный пример 5.2
Пример 5.1 повторяли, за исключением того, что в пересчете на оксиды металлов нитрат железа заменяли на нитрат кобальта в таком же количестве, с получением композиции D-5.2.
Результаты тестирования в отношении содержания каждого компонента в композиции D-5.2 указаны в таблице 5.1.
Содержание первого элемента-металла, второго элемента-металла и третьего элемента-металла было представлено в массовых процентах в пересчете на оксиды. Содержание четвертого элемента-металла было представлено в массовых процентах в пересчете на элементы.
Пример тестирования 1
Этот пример тестирования использовали, чтобы показать эффекты композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, представленных в примерах и сравнительных примерах, на снижение выбросов СО и NOx при неполной регенерации дымового газа в аэробных условиях.
Композиции, способные снижать выбросы СО и NOx, смешивали с вышеуказанным катализатором каталитического крекинга (Cat-А), причем композиции, способные снижать выбросы СО и NOx, находились в количестве 2,2 масс. % в пересчете на общую массу композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, и катализатора каталитического крекинга, и состаривали при 800°С в атмосфере 100% пара в течение 12 часов. Затем их подвергали оценке реакции каталитического крекинга-регенерации.
3
2
3
Оценку реакции каталитического крекинга-регенерации проводили в небольшом устройстве с неподвижным слоем, имитирующем восстановление NOx в дымовом газе, с загрузкой состаренного катализатора 10 г, температурой реакции 650°С и объемным расходом сырьевого газа 1500 мл/минуту. Сырьевой газ содержал 3,7 об. % СО, 0,5 об. % кислорода, 800 частей на миллион NH, а остальное - N. Газообразные продукты анализировали при помощи инфракрасного анализатора в режиме реального времени с получением концентраций NH, NOx и СО после реакции. Результаты показаны в таблицах 1.2-5.2.
3
3
Исходя из данных в вышеуказанных таблицах можно увидеть, что при использовании в процессе неполной регенерации каталитического крекинга (в аэробных условиях) композиции настоящего изобретения, способные снижать выбросы СО и NOx, имели лучшие характеристики снижения выбросов СО, NH и NOx по сравнению с композициями, способными снижать выбросы СО и NOx, представленными в сравнительном примере. Кроме того, при оценке использовалась состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx. Состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, все еще обеспечивала высокую активность в отношении удаления СО, NH и NOx. Таким образом, композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, имела хорошую гидротермическую стабильность.
Пример тестирования 2
Этот пример тестирования использовали, чтобы показать эффекты композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, представленных в примерах и сравнительных примерах, на снижение выбросов СО и NOx при неполной регенерации дымового газа в анаэробных условиях.
3
2
3
Тестовый пример 1 повторяли, за исключением того, что сырьевой газ содержал 3,7 об. % СО, 800 частей на миллион NH, а остальное - N. Получали концентрации NH, NOx и CO после реакции, и результаты показаны в таблицах 1.3-3.3.
3
3
Исходя из вышеуказанных таблиц можно увидеть, что даже при использовании в обработке не полностью регенерированного дымового газа каталитического крекинга в анаэробных условиях композиции настоящего изобретения, способные снижать выбросы СО и NOx, имели лучшие характеристики снижения выбросов СО и NH по сравнению с композициями, способными снижать выбросы СО и NOx, представленными в сравнительном примере. Кроме того, при оценке использовалась состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx. Состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, все еще обеспечивала высокую активность в отношении удаления СО и NH. Таким образом, композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, имела хорошую гидротермическую стабильность.
Исходя из данных в вышеуказанных таблицах можно увидеть, что композиции настоящего изобретения, способные снижать выбросы СО и NOx, подходят для неполной регенерации как в аэробных условиях, так и в анаэробных условиях и имеют лучшую гидротермическую стабильность. В частности, при внедрении предпочтительного прокаливания в углеродсодержащей атмосфере можно было дополнительно улучшать рабочие характеристики композиций, способных снижать выбросы СО и NOx; при внедрении предпочтительных элементов-металлов было возможно дополнительно улучшить рабочие характеристики композиций, способных снижать выбросы СО и NOx; и при внедрении предпочтительного массового отношения Fe к Со было возможно дополнительно улучшить рабочие характеристики композиций, способных снижать выбросы СО и NOx.
Пример тестирования 3
Этот пример тестирования использовали, чтобы показать эффекты композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, представленных в примерах и сравнительных примерах, на снижение выбросов СО и NOx при полной регенерации дымового газа и их эффекты на распределение полученных продуктов FCC.
Композиции, способные снижать выбросы СО и NOx, смешивали с катализатором каталитического крекинга (Cat-А), причем композиции, способные снижать выбросы СО и NOx, находились в количестве 0,8 масс. % в пересчете на общую массу композиций, способных снижать выбросы СО и NOx, и катализатора каталитического крекинга, и состаривали при 800°С в атмосфере 100% пара в течение 12 часов. Затем их подвергали оценке реакции каталитического крекинга-регенерации.
Оценку реакции каталитического крекинга-регенерации проводили в небольшом устройстве с неподвижным слоем, с загрузкой состаренного катализатора 10 г, температурой реакции 500°С и отношением катализаторов к нефти 6. Характеристики сырьевой нефти даны в таблице 4. Газообразные продукты анализировали при помощи хроматографии в режиме реального времени с получением состава крекинг-газов. Жидкие продукты анализировали автономной хроматографией с получением выходов бензина, дизеля и мазута.
2
2
После реакции, после отгонки в течение 10 минут с N, регенерацию проводили in-situ сжиганием кокса с расходом воздуха для регенерации 200 мл/минуту, временем регенерации 15 минут и исходной температурой регенерации такой же, как температура реакции. Дымовой газ в процессе регенерации собирали. После регенерации выход кокса рассчитывали согласно накопленным данным инфракрасного анализатора СО. Распределение продуктов FCC получали путем нормализации выходов всех продуктов, как показано в таблицах 4.5-5.5, где конверсия относилась к сумме выходов сухого газа, сжиженного газа, бензина и кокса. Концентрации NOx и СО в дымовом газе измеряли при помощи анализатора дымового газа Testo350pro, и результаты показаны в таблицах 4.6-5.6.
Из вышеуказанных таблиц можно увидеть, что применение композиций настоящего изобретения, способных снижать выбросы СО и NOx, в комбинации с катализатором каталитического крекинга приводило к низким выходам кокса и сухого газа в продуктах FCC.
3
Исходя из данных в вышеуказанных таблицах можно увидеть, что при использовании в процессе каталитического крекинга, композиции настоящего изобретения, способные снижать выбросы СО и NOx, имели лучшие характеристики снижения выбросов СО и NOx по сравнению с композициями, способными снижать выбросы СО и NOx, представленными в сравнительном примере. Кроме того, при оценке использовалась состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx. Состаренная композиция, способная снижать выбросы СО и NOx, все еще обеспечивала высокую активность в отношении удаления СО и NH. Таким образом, композиция настоящего изобретения, способная снижать выбросы СО и NOx, имела хорошую гидротермическую стабильность.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения были подробно описаны. Однако настоящее изобретение не ограничено конкретными подробностями вышеуказанных вариантов осуществления. Различные простые модификации можно сделать в вариантах осуществления настоящего изобретения в объеме технической идеи настоящего изобретения. Такие простые модификации находятся в пределах объема защиты настоящего изобретения.
Следует отметить, что различные признаки, описанные в вышеуказанных вариантах осуществления, можно объединять любым подходящим образом без отклонения от объема настоящего изобретения. Настоящее изобретение не описано подробно для возможных комбинаций, чтобы избежать ненужного повторения.
Кроме того, любая комбинация вариантов осуществления настоящего изобретения также возможна, пока она не отклоняется от сущности настоящего изобретения, которая должна рассматриваться как раскрытие настоящего изобретения.