Катализатор для синтеза аммиака

Катализатор для синтеза аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.78 (21) 2593892/23-04

Союз Советских

Социалистических

Республик гггг 697 78 (5))М. К

Н 01,7 2 3/76 //

C 01 С l 04 с присоединением заявки Йсг

I îñóäàðñòâñ÷íûé ломитег (:<(P ии делам иаобрегений

H о1лрыгий (23) Приоритет— (53) УДК 66. 097. . 3 (088. 8) Опубликовано 151 1.79, Бюллетень Йо 4 2

Дата опубликования описания 15.1 l.79 (72) А оры

Авторы

Н.С. Комаров, М.Л. Зфро =, Л.М, Дмитренко, П. Д. Рабина, А.Т. Розин, Л.Д.Кузнецов, Г.С.Лемешонок, И.Г.Хачатурян

ИЗОбРЕтЕНИЯ и Г.М.Манцева (71) заявитель (54 ) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКА

Изобретение относится к катализаторам., в частности, для синтеза аммиака.

Известны катализаторы для синтеза аммиака, состоящие из окислов железа, алюминия, кальция,кпелгния,магния,калия (1) .

Ближайшим решением является катализатор (2), содержащий окись железа, 10 окись калия, феррит кобальта и феррит магния, имеющий следующий химический состав, вес.Ъ:

Окис ь желе за 38 — 54, 5

Окись калия О, 5-2

l5

Феррит кобальта 25 — 35

Феррит магния 20-25

Однако этот катализатор имеет недостаточно высокую активность при низких температурах синтеза аммиака

375-450 С, равную 8,1-13,9Ъ (Р=200 ат, W = 30000 час ).

Целью изобретения является повышение активности катализатора.

Ппставленная пель достигается тем, что катализатор для синтеза аммиака, содержащий окислы железа, калия и феррит кобальта, дополнитель»и содержит алюминат бария при следующем соотногаении компонентов, вес.Ъ:

Феррит кобальта 25 — 35

Алюминат бария 5 — 10

Окись калия 0,5 — 2,0

Окис ь желе за Остальное

Отличительными признаками настоящего катализатора являются наличие в его составе алюмината бария вместо феррита магния и новое соотношение компонентов катализатора.

Катализатор обладает более высокой активностью в области температур

375-450 C по сравнению с известным =

9,5-16,4Ъ при давлении 200 атм и объемной скорости 30000 час

Пример 1. Катализатор состава, Ъ:

Феррит кобальта 25

Окись калия 0,5

Алюминат бария 5

Окись железа Ос таль ное готовят следующим образом.

Из водных растворов, содержащих

437 г Fe (NO ), 9Н20 и 31 г Co(NO3 )ах

Х6Н О, 5Ъ-дым водным раствором аммйака при pH = 8 осаждают. гидроокиси железа и кобальта. Алюминат бария в количестве 5 r в виде суспензии вводят в раствор солей железа и кобальта перед их осаждением. Осадок выдерживают сутки под маточным раст6971 78

Сравнительные данные пc> испытанию активности известных и предлагаемого катализаторов

Содержание МН на выходе из о колонки синтеза, Ъ, при С, К а гали з а топ;-1

400 425 450

375

4,7

i.1,2 12,6

Известный

5) о l

Окись желе эа

11,8

12,9

13, 9 феррит кобальта 28Ъ

8,1

20Ъ

Феррит магния

Окись калия

II p " м е р 1

69 5Ъ

Окись железа

9,5 13,1 15,2 16,4 феррит кобальта 25Ъ

Алюминий бари я

0,5Ъ

Окись калия вором, центрифугируют, гранулируют, сушат на воздухе, затем в сушильном шкафу при 80 С и прокаливают при

400 С в течение 3 ч. Затем получен— ный катализатор восстанавливают азот— водородной смесью при 100 атм, И =- 30 тыс.час, постепенно повышая

-1 температуру от 300 до 475 С через

25 С, выдерживая каждую температуру в течение 4 ч. После завершения процесса восстановления катализатор охлаждают и пассивируют азотом, содержащим до 0,1 об.% 0> в течение б ч. Восстановленный и запассивированный катализатор пропитывают спиртовым раствором щелочи до содержания К20 0, вес.Ъ, Пример 2. Катализатор состава, %:

Ее 0

СоГе10

33

К О 1

ВаА Р 04 7 готовят следующим образом.

Из водных растворов, содержащих

414 г Ге(ИО,), 9Н О и 39 г

Co(N0 ) . 6H О 5Ъ-ным водным раствором аммиака при pH = 8 осаждают гидроокиси железа и кобальта. Алюминат бария в количестве 7 г в виде суспензии вводят в раствор солей же-леза и кобальта перед их осаждением.

Осадок выдерживают суткvi под маточным раствором, центрифугируют, гранулируют, сушат на воздухе, затем. в сушильном шкафу при 80 C и прока— ливают при 400 С в течение 3 ч. Затем полученный катализатор восстанавливают и наносят окись калия описанным способом.

Пример 3. Катализатор состава, Ъ:

Fe О 53

CoFe 04

35 к о 2

ВаЛг О 1.0 готовят следующим образом.

Из водных растворов содержа IHx

364, 5 г Fe (NO )q 9H 0 и 60 г

Со (N0>) > 6Н О 5Ъ-ным водным раствором аммиака при pH =- 8 осаждают гидроокиси железа и кобальта. Алюминат бария в количестве 10 г в виде суспензии вводят в раствор солей железа и кобальта перед их осаждением. Осадок выдерживают сутки под маточным раствором, центрифугируют, гранулируют, сушат на воздухе, затем в сушильном ш афу при 80ОC и прокаливают при 400 С в течение 3 ч. Затем полученный катализатор восстанавливают и наносят окись калия описанным способом.

30 Результаты испытаний активности катализаторов представлены в таблице.

697178

4,7 9,7 11 2 12 6

СА 1

9,6 12,9 15,3 16,3

9,6 13,1

15 4

16 1

* При Р = 200 ат, W = 30 тыс.ч

Формула и з обре те ни я

Составитель М. Лс к т еь

РедактоР О.Колесникова ТехРеД И.Aсталош КоРРектоР Е.Лукач

Заказ 6530/1 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, М-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал- ППП Патент, r.Óæroðîä, ул.Проектная,4

Пример 2

Окись железа 60%

Феррит кобальта 32%

Алюминат бария 7%

Окись калия 1%

ПримерЗ

Окись железа 53%

Феррит кобальта 35%

Алюминат бария 10%

Окись калия 2%

Катализатор для синтеза аммиака, содержащий окислы железа, калия и феррит кобальта, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения активности катализатора, он дополни- 40 тельно содержит алюминат бария при следующем соотношении компонентов, вес. %:

-1 ас

Феррит кобальта - 25

Алюминат бария 5 -10

Окись калия 0,5 — 2

Окись железа Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник азотчика. Химия, 1967, т.1, с. 352, 2„ Авторское свидетельство СССР

М 535958, В 01 7 23/76, 1976.