Способ приготовления катализаторных блоков для колонн синтеза аммиака

Способ приготовления катализаторных блоков для колонн синтеза аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРНЫХ БЛОКОВ ДЛЯ КОЛОНН СИНТЕЗА АММИАКА путем смешения мелкозернис- , того железного катализатора с раство ,ром минерального связующего на основе алюмийатой металлов, уплотнения ;И прокаливания, о т л и,ч а ю щ и йс я/ тем, что, с целью получения катализаторных блоков с. повьшениой механической прочностью и более высокими эксплуатационными характеристиками , в качестве связующего исполь. зуют водный раствор алюмината кальция в соотношении алюминат кальция : .вода от 1:1 до 1:9, а после прокаливания проводят обработку водяным : паром при 150-300с и сушку 150200°С . (Л

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

t ° у (21) 2705532/23-04 (22) 03.01.79 (46) 07.02.87. Бюл. № 5 (72) В. Ю.Зозуля, И,И.Подольский, Л.Д.Кузнецов, А.И.Алексеев, В.M.Куксо, В.И.Прохоров, Н;Ф.Ярковой, Л.С.Булошников, Б.Н.Иолотилин, Н.Н.Боркут и И.А.Зарубин (53) 66.097.3(088.8) (56) Патент Чехословакии ¹ 105822, кл. 12 g 4/01., 1961.

Авторское свидетельство CCCP

¹ 413707, кл. В 01 J 11/22, 1971. (54)(57.) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИ-

ЗАТОРНЫХ БЛОКОВ ДЛЯ КОЛОНН СИНТЕЗА!

09) (11)! (И)4 В 01 Л 23 74 С 01 С 1/04

АИМИАКА путем смешения мелкозернистого железного катализатора с раствором минерального связующего на основе алюминатов металлов, уплотнения и прокаливания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения катализаторных блоков с.повьппенной механической прочностью и более высокими эксплуатационными характеристиками, в качестве связующего используют водный раствор алюмината кальция в сооТношении алюминат кальция вода от 1:1 до 1:9, а после прокаливания проводят обработку водяным паром при 150-300 С и сушку при 1502000С Я М. ? 1 т . "

784067 — Изобретение относится к области очки и т.п.), Кроме того, зксплуата приг отовления катализаторов для син- ция катализаторов, полученных по из- теза аммиака, а именно к способу при- вестному способу, приводит к повышенготовления каталнзаторных блоков ной кОррозии аппаратуры вследствие для колонн синтеза аммиака. высокой основности алюмината калия

Известен .способ приготовления гра- (рН 13) и загрязнению продукцион нулированных катализаторов синтеза .ного аммиака раствором едкого кали

У аммиака путем смешения зекиси-окиси избйточное количество которого посЪ. железа или магнетита с промоторами .тоянно присутствует в растворе алюс последующим фбрмованием и термо-, гО мината калия. обработкой. †. : " " . - ": Цель изобретения — разработка

Однако ранулированные катализа- способа, позволяющего получать ката торы, полученные по этому способу, лиэаторные блоки с повьппенной механиобладают недостаточной механической ческой проЧностью и более высокими прочностью. 15 зксйлуатационными характеристиками, Наиболее близким к изобретению по ПосТавленная цель достигается тем, технической сущйости является способ что в спбсобе приготовления каталиприготовления катализаторных блбков. заторных блоков для колонн синтеза для колонн синтеза аммиака путем : аммиака путем смешения мелкозерниссмешения мелкозернистого железного 0 того железного катализатора с раствокатализатора с раствором мийерально- ром минерального связующего на осного связующего на основе алюминатов ве алюминатов металлов, уплотнения металлов,. уплотйения и термообработ- " и прокаливания в качестве связующего ки: в качестве минерального связую- используют водный раствор алюмината (25 щего используют раствор алюмината калия кальция, в соотношении алюмината плотностью 1,49-1,60 г/см, взятый в кальция: вода от 1:1 до 1:9, а после

"" ) количестве 12,0-13,0% от.массы блока. уплотнения каталиэаторной массы и

Термическую обработку проводят при прокаливания проводят обработку во400-800 С в две стадии. Механическая дяным паром при 150-300 С и сушку при прочность катализаторов В окисленном 0 150-200 С. составляет 300 кг/см . " Количество вводимого минерального

При восстановлении катализаторных . связующего составляет 5-15 мас.Ж от блоков в коломне синтеза онй умень- массы и определяется тем что содерУ .шают свою механическую йрбчность в . жанне его в блоке ниже 5Х эначитель-6 раз, так как "в процессе-воСста- 35 но снижает исходную механическую новления мелкозернистого железного прочность, а выше 157 увеличивает катализатора выделяется влага, кото-; гидравлическое сопротивление готово— рая вымывает. из минерального сВязую- го продукта. Механическая прочность щего — алюмината калия †свободную получаемых блоков в окисленном состо щелочь. ; -, 40 янии составляет 500-550 кг/см . омимо низкой механической прочности, а даже увеличивают ее в 1 4;,,-,,".: †:::,,-. ному способу, имеют низкие эксплуата- д дополнительной

1,7 раза вследствие дополнительной ционные характеристики, что обусловленб высокой гигроскопичностью свежеч о о Услов- 45 гидростерильной обработки ео яным р, . р отки водяным ч о ью свеже- паром, выделяющимся в процессе восприготовленных катализаторов с алюстановления железного катализатора. минатом калия. Из-за высокой гигро- Свежеприготовленные блоки с исскопичности на поверхности блока пользованием алюмнната кальция не вьгделяется раствор свободного едкого 50 обладают гигроскопичностью и не текали, что требует применения особых ряют своей механической прочности в ме хранения и транспортировки гото- п о вого катализатора, а также работы с ,процессе хранения и транспортировки

У ним (герметичная тара, растаривание что позволяет упростить конст к ию у р рукцию ие тары.

1 неггосредственно перед загрузкой, в колонКу синтеза, мерьг предосторож- В процессе эксплуатации каталиности в соответствии с требованиями заторных блок локов, полученных по насправил техники безопасности — защит-. тоящему спос б о у, уменьшается коррозия ная одежда, рукавицы, респираторы, аппаратуры и улучшается качество про+,-,.;::=:..f л. - "

Механическая прочность катализаторных блоков для колонн синтеза аммиака

Предел прочности на сжатие, кгс/см

Способ приготовления до восстановления после восстановления

Известный .способ

36-60

850-900

850-830

860-900

245-305

500-550 по примеру 1.

500-520 по примеру 2

I по примеру 3

500-540

3 784067 дукционного аммиака вследствие низ- 36,0; А1 0 4,0; К О 1,0; Са0 3,5; кой щелочной реакции раствора алюми- SiO< О, 5; AgO 0,6; Pe<0 > остальное, I ната кальция (рН, вместо рН > 13 70 кг раствора алюмината кальция, для раствора алюмината калия). :приготовленного в соотношении техни-

Пример 1. Для приготовления 5 ческий алюминат кальция : вода = 1:5. катализаторного блока для козьмин . . После, операции перемешивания и уплотсинтеза аммиака в виде полого цилинд- : нения аййлогично примеру 1 катализара диаметром 800 х 300 мм и Н/Д = торную массу подвергают термообраI о = 2-3 берут 700 кг мелкозернистого ботке при 200 С, а после охлаждения железного катализатора синтеза амми- 10 и извлечения катализаторного блока

1 ака фракции 0,5-2 мм следующего сос- из пресс-формы его обрабатывают тава, мас.%: FeO 30,0; А1 О 3,5;,перегретым паром при 250 С в течейие

СаО 3,0;.К О 0,9; SiO 0,6; MgO 1 ч и сушат при 170 С в течение 3 ч.

0,5, Fe О остальное, 35 кг раствора, Пример 3. Для приготовления, алюмината кальция, приготовленного 15 катализаторного блока с параметрами, в соотношении технический алюминат аналогичными примеру 1, берут 700 кг кальция : вода = 1: t. Катализатор мелкозернистого железного катализасинтеза аммиака тщательно перемеши- тора синтеза аммиака фракции 0,5-, вают с раствором алюмината кальция 2 мм следующего состава, мас.Х: FeO до образования однородной катализа- 20 33,0; А1 О 3,0; СаО 2,5; К О 0,7; торной массы, которую загружают в . SiO< 0,4; NgO 0,5; Fe>0> остальное и пресс-форму и уплотняют ручным выб- 105 кг раствора алюмината кальция, ратором или на вибростенде. Далее приготовленного в соотношении техни- катализаторную массу подвергают тер- ческий алюминат кальция : вода = 1:9. мообработке при 600 С в печи соот- . 25 После операций перемешивания и уплответствующего размера. После охлажде- нения аналогично примерам 1 и 2 катания и извлечения катализаторного лизаторную массу подвергают- гермоо блока из пресс-формы его подвергают обработке при 400 С, а после охлаждегидротермальной обработке перегретым: ния и-извлечения катализаторного блопаром при 300 С в течение 1 ч и суш- 30 ка из .пресс-формы его обрабатывают, о ке при 150 C в течение 3 ч. перегретым паром при 150 С и сушат о

Пример 2. Для приготовления при 200 С в течение 3 ч. катализаторного блока с параметрами, Величины механической прочности аналогичными примеру 1, берут 700 кг известного катализатора и катализато- мелкозернистого железного катализа- 35 ров по примерам 1-3 в окисленном и тора синтеза аммиака фракции 0,5- - восстановленном состоянии приведены

2 мм следующего состава, мас.X: FeO в таблице.

° i

Редактор О. Мозжечкова s

Техред И.Попович, Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7828/2 . Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

, Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 784067 6

Из представленных данных видно, Кроме того, настоящий способ позволяВ что механическая прочность .катализа- ет повысить эксплуатационные характе-; торных блоков ; л по настоя- ристики получаемых блоков, за счет щему способу, в окисленном состоянии уменьшения коррозии аппаратуры и в 1,5-2,0 раза, а в восстановленном « 5 улучшения качества производимого ам:в 10-20 раз больше, бем у блоков, миака, а также упрощения процессов полученных по известному способу.,хранения итранспортировки катализатора,