Катализатор второй ступени для окисления аммиака

Катализатор второй ступени для окисления аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I 1е

О П И.С А,.,В,-Q Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик (iii 727209 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.08.77 (21) 2520430/23-04 (51)M. Кл.

В 01 J 23/76//

С 07 В 1/00 с присоединением заяЬкн М— (23) Приоритет

Веударетеенный кемнтет СССР но делам нзебретеннй н отнрытнй

Опубликовано 15.04.80.. Бюллетень М14

В (53) YÄК 66.097. .3(088.8) Дата опубликования описания 18.04,80

Н. И. Голобородько, Н. Ф. Клещев, А. Н. Бутенко, В. И. Атрощенко, М, М. Караваев,, H. В. Добровольская, И. И. Гвоздецкий, О. B. Синица, М. М. Лихая, М. Т. Ивахненко, Б. П. Песков, С, П. Твердохлеб, В. М. Азаренко, H. М. Бузыкин, Г. Б. Вургафг, В. А. Молчанов и Л. П. Аксельрод (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР! ВТОРОЙ СТУПЕНИ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

АММИАКА

Изобретение относится к химическим процессам, например к катализу, в частности к катализаторам для окисления

Йммиака в окись азота. в производстве азтной кислоты, гидроксиламинсульфата.

Известен катализатор, содержащий

16 30 ввс.% окиси хрома, 2-80 вес.% окиси цинка, 2-70 вес.% окиси никеля, и/или 280 вес.% окиси магния и/или

25 вес.% хромата лития (1). Этот ка« тализатор при температурах 900-950 С и давлении 7 ата имеет достаточно вы сокую механическую прочность (135140 кг/см ). Однако, в процессе дли»тельной эксплуатации первоначальная прочность постепенно снижается и, на пример, после трех месяцев работы сос— йтавляет уже 120 кг/см, По сохранению механическоМ прочнос ти в процессе длительной эксплуатации ближайшим аналогичным катализатором является катализатор состава, вес.%:

FeP 78 7"»79ю7ю А6 Оз 19е6 20;.

МР 0,3-1,7 (2) . Известный катализа

2 тор при 900 С и атмосферном давлении имеет активность 94 97% и механичес кую прочность 300-330 кг/см . Однако при температуре 910 С и давлении 7,3 о ата механическая прочность известного катализатора постепенно снижается, на» пример, через 1000 ч работы до

260 кг/см, Активность известного катализатора в этих условиях составляет

94-95%. то

Белью изобретения является увеличение срока службы катализатора при повышенных температуре и давлении.

Поставленная цель достигается тем, 15 что катализатор второй ступени для окисления аммиака, содержащий окись железа и промотирующие добавки, в качестве промотирующих добавок содержит окись циркония, цирконат бария и окись каль-

20 ция или окись цинка, или окись никеля, или окись магния при следующем com-; ношении компонентов, вес.%:

Окись циркония 3,5-6,5

Бирконат бария 0,1-1,0

7272

Таблица 1:

)Ко примера

Через 300 ч

Исходные йо активность,% прочность, кг/см активность прочность кг/сма

М О СаО Ва Е»

160

65 01 65

94,2 190

94,3 200

94,8 210

95,3 210

Й6,2

50 055 50 165

35 170

5,0 170

95,1

35 10

5,0 055

95,8

Окись кальция или окись цинка или окись никеля или окись магния 3,5-6,5

Окись железа Остальное

Отличительными признаками изобретения является содержание в составе катализатора окиси циркония, цирконата бария, окиси кальция или окиси цинка, или окиси никеля, или окиси магния и приве- !О денное соотношение компонентов.

Необходимость введения в состав катализатора цирконата бария связана с его цементирующим действием в широком интервале температур (150-1000 С) !5 о на компоненты, входящие в состав катализатора. Более того, наличие в составе катализатора смеси окислов / <—

М О или KrO -СаО, или 7, О -ZA, или2пОд -ИЮ создает предпосылки для 20 образования Mp7 v O или С а Z O>, или

2nZr О, или NiKrO, которые сами по себе являются высокотемпературными цементами, способствующими как увеличению механической прочности, так и термостабильности, поскольку образующиеся соединения являются более термо стойкими, чем чистые окислы, Количество образовавшихся соединений, а, следова»тельно, их влияние на термическую стойкость (спекание, усадка) и механическую прочность (устойчивость к истиранию, эрозии) прямо пропорционально как темпе ратуре, при которой осуществляется катаЛитический процесс, так и длительности эксплуатации катализатора.

Так, первоначальные механическая прочность и активность предлагаемого I

2. катализатора 160-170 кг/см и 94,2% соответственно; после 1000 ч работы: 40 о при 910 С и давлении 7,3 ата, прочКонцентрация добавок, вес. %

I (остальное «Фе A ) 09 ность увеличивается до 355 кг/см, а активность - до 96,2%. Активность из.вестного катализатора в этих условиях остаемся равной 94-95%, а прочность уменьшается до 260 кг/см .

Пример 1. Для получения 1 кг, .готового катализатора состава, вес.%: .

Гс Оэ 86,9

2 0 . 65

М О 6,5 Z О, О.l

Берут 4400 г Fz(NO>)<. 9Н О;

140,9 г-Ъ О(1 (Оь)а 2Н>О;

41,4 г Мц(ИО ) . 6НрОе г Вах О .

Отвешенные компоненты смешивают, размалывают в шаровой мельнице и разлагают при 350-400 С до полного прекращения выделения окислов азота.

Полученную массу охлаждают, измель чают в шаровой мельнице до размера частиц не более 0,5 мм, добавляют 1-1,5% графита и прессуют таблетки нужного размера. После этого таблетки прокали» вают при 800 С в течение .6 ч.

Первоначальная механическая прочность полученного катализатора 150 160 кг/см, выход окиси азота при давлении 7,3 ата и температуре 9 10 С в комплексе с 6 платиноидными сетками 94,0 - 94,2%.

Пример ы 2-4. Катализаторы готовят аналогично примеру 1, но топь ко вместо аэотнокислой соли магния бе» .рут азотнокислые соли кальция, цинка или никеля.

Состав катализаторов по примерам

1»4, а также величины исходной меха нической прочности и активности и через, 300 ч работы в условиях реакции по примеру 1 приведены в табл. 1.

727209

Таблица 2

Известный

Прочность, кг/см 330 265 272 260. А ктивность, %

94, 1 95 94,8 94,5 94,3 94,5

Предлагаемый Прочность, кг/см

160 170 195 286 336 355

Активность, % 94 2 94 6 95 0 95 8 95 9 96 2

Составитель М. Локтев

Редактор Л. Емельянова -Техред Э, мужик Корректор М. Демчик

Заказ 1019/3 Тйраж 809 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал й!П Патент, r. Ужгород, yii; Ïðîåêòíaÿ, 4

В табл. 2 приведены сравнительные данные по активности и прочности наФормула изобретения 25

Катализатор второй ступени для окисления аммиака, содержащий окись желе за и промотирующие добавки, о т л и чающ и йс я тем, что, сцельюуве 30 личения срока службы катализатора при повышенных температурах и давлении, он содержит в качестве промотирующих добавок окись циркония, цирконат бария : ! и окись кальция или окись цинка, или . 3s окись никеля, или окись магния при следующем соотношении компонентов, рес.%:, Г стоящего и известного катализаторов в зависимости от срока службы.

Окись циркония 3,5-6,5

Бирконат бария О, 1-1,0

Окись кальция или окись цинка или окись никеля или окись магния 3,5-6,5

Окись железа Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2451956/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке l4 2301809/04, 1976 (прототип) .