Катализатор для синтеза аммиака

Катализатор для синтеза аммиака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<111988327 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (22) ???????????????? 310381 (21) 3289220>

Опубликовано150183. Бюллетень NP 2

Дата опубликования описания 15. 01 ° 83 И М Na з

В 01 J 23/89

С 01 С 1/04

Государственный комнтет

СССР. по делам нзобретеннй н открытнй

t53) УДК 66. 097 °,. 3 (088. 8) В.С.Комаров, И.Д.Эфрос, П.Д.Раб à Л.М. о. А.Т.Розин, Л.Д. Кузнецов, Г..С. Лемеш нок,» Я- .Г- .:-.,Хачатуря

Г.М. Ианцева и С Ц т Еременко

7«

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ СИНТЕЗА А»ЦЦЦЦ

Изобретение относится к катали-,заторам, используемым в синтезе аммиака.

Известен катализатор для синтеза аммиака, содержащий ферркт кобальта, алюмкнат бария, окиси калия и железа (13.

Однако этот катализатор обладает недостаточно высокой активностью. 10

Наиболее близким по технической сущнбсти к достигаемому эффекту к предлагаемому является катализатор для синтеза аммиака, содержащий ферриты кобальта и магния, Окиси калия и железа прк следующем содержании компонентов, мас.в:

Феррит кобальта 25-33

Феррит магния 20-25

Окксь калия. о,5-2,о 20

Окись железа . Остальное 121.

Недостатками этого катализатора являются вго низкие активность и термоустойчивость. А именно, в интервале температур от 350 до 450оС, прк

Р ЗОО атм, 30000 ч активность катализатора, определяемая по содержанию аммиака на выходе кз колонки синтеза, составляет 8,3-21,0 об.Ъ, а термоустойчивость, как отноюенке констант скоростей при 400оС после перегрева Ко и до перегрева К1, составляет К К „- 100=- 49 Ъ . . Цель изобретения - увеличение активности и термоустойчивости катализатора. укаэанная цель достигается катализатором для синтеза аммиака, содержащим ферритя кобальта и магния, окиси калия и железа и дополнительно двуо" кись рутвнкя прк следующем содержании компонентов, мас.Ъ|

Феррит кобальта 25-35

Феррит магния 20-25

Окись кадия 0i5-2,О

Двуокись рутения 3-7

Окись железа Остальное

Отличительным признаком является дополнительное содержание двуокиси рутения при укаэанном содержании компонентов.

Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить активность и тврмоустойчивость катализатора. Так, активность катализатора в синтезе аьакиака при аналогичных а известным катализатором условиях возрастает до 10,2-21,8 об.в(против 8,321,0 об.Ъ по известному), а термоустойчивость +g -до 67-70% (против

49% по известному).

988327

К 0,5 ат ч"

4000С

К К

100, Ъ

Катализаторы

Кг0, 5 ат ч-<

4000 С

Содержание NH> на выходе: из колон ки синтеза (об.Ъ) при Р=300 атм,, 9I =30000 ч 1 Ь С

350 375 400 425 450

»ЮЮ»Ю»»

8,3 13,0 17 8 19,9 21,0

Известный (2) Йримвр 1

Пример 2

1660

3390

2730

3960

10i2 14@1 19г2 21гЗ 2li7

10,6 14,3 19,5 21,4 21,8

10,8 14,6 19,6 21,4 .21,8

2690

4020

Пример 3

2840

4060

Катализатор (1) 9, 1 136. 187 21, 3 21,7

1860

3720

П р и м в р 1. Катализатор, имеющий химичвский состав мас.3г

Феррит кобальта 25

Феррит магния 20

Окись калия 0,5

Двуокись рутения 3 5

Окись железа 51,5 готовят,слвдующим образом.

Иэ водных растворов, содержащих

Ъ26,7 r г".в{МО3)3- 9Н О и 28,7 г"

My{I%0 ) бН20 5%-ным водным раствором10 .аммиака при рН=10 осаждают. гидроокиси жвлвза и магния. Затем осаждают гидроокись кобальта из водного раствора, содержащвго 29 г Со(ггО ) 6Н О 53-ным водйым раствором аммиака при рН=8. 15

В сввжвосаждвнные гидрОокиси добавля- ют 3 r двуокиси рутения, тщатвльно перемвшивают механической мешалкой.

Получвнную массу гранулируют, сушат и прокаливают при 400«800 . Катали- 20 заторную массу восстанавливают аэот-. водородной смвсью (N>гН =1s3) при

100 атм., W= 30000 ч-г, постепенно повышая твмпературу от 300 до 475 С чвреэ 25ОС, выдерживая каждую температуру в твчвние 4 ч. После эаввршения процвсса восстановления катализатор охлаждают и пассивируют азотом, содержащим до 0,).Ъ кислорода, в твченив 6 ч. Восстановленный и запас- Зр аивированный катализатор пропитывают спиртовым раствором щелочи, содвржа" щим 0,6 г КОН.

П р и м в р 2, Катализатор имвющий химический состав мас.Ъг

Фвррит кобальта 35 35

Фвррит магния 25

Окись калия 0,8

Двуокись рутения 5

Окись жвлвза 34,2

Готовят следующим образом. - 40

Иэ водных растворов, содержащих . 393 9 r Fe(HO )> ° 9Н О и 32 v.

М (МО )> бН О, 5В-ным водным раствором аммиака при рНю10 осаждают гидроокиси жвлвэа и магния. Затем осаждают гидроокись.кобальта иэ водного раствора, содвржащвго 42,6 г

Co(htOyg 6Í2O 56"ным водным раствором аммиака,при рН=8. В свежвосажденные гидроокиси добавляют 5 г двуокиси рутения, тщательно перемешивают механичвсйой мешалкой. Полученную массу гранулируют; сушат и прокаливают прг{

400-800 . Катализаторную массу восстанавливают азот-водородной смесью, пассивируют и пропитывают спиртовым раствором КОН, содержащим 1,2 r КОН.

Пример 3. Катализатор, имею. щий химический состав, мас.Зг

Феррит кобальта 30

Феррит магния 23

Окись калия 2

Двуокись рутения 7

Окись жвлвэа 38 готовят следующим образом.

Иэ водных растворов, содержащих

387, 8 г Рв(МОЗ) -9Н О и 25,6 г .М (ЙО ) 6Н О, 5Ъ-ным водным раствором аммиака при рН=10 осаждают гидро- окиси жвлвэа и магния. Затем осаждают гидроокись кобальта из водного раствора, содвржащего 36,в r

Со(ггО ) ° 6Н О 53-ным водным раствором аммиака при рН=8. В сввжвосаждвнныв гидроокиси добавляют 7 r двуокиси рутения, тщательно пврвмвшивают мвхани гвской мвшалкой. Получвнную массу гранулируют, сушат и прокаливают при

400.-.800 . Катализаторную массу восста1 навливают азот-водородной смесью, пассивируют и пропитывают спиртовым раствором КОН, содержащим 2,4 r КОН.

Рвзультаты использования катализаторов по д изобретению представлены в таблице.

:-.988327

Феррит кобальта

Феррит магния

Окись калия

Двуокись рутения

Окись железа :оставитфль Т. Белослюдова

Редактор И.Касарда ТехердМ. Надь :Корректор А.Дэятко

Ю ФЮЮ ЭЮ ° ФВ Зйюю4В

Заказ 10924/7 Мираж,535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная,4

К /К„ - отношенгв констант скорос- тей прй 400 С после перегрева ката-.. лизатора при 550 С в течение 20 ч (К2) и до перегрева (KÄ) . .Формула изобретения

Катализатор для синтеза аммиака, содержащий ферриты кобальта и Магния, окиси калия и железа, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью ,.Увеличения активности и термоустойчивости катализатора, он дополнительно содержит двуокись рутения при следующем содержании компонентов мас. Ъ г

25-35

20-25

0,5-2,0

3-7

Остальное

Источники информа"чи, :принятые во внимание при экспготиэе

1 ° Авторское свидетельство С . >

9 697178, кл. В 01 J 23/7б, 1978

2. Авторское свидетелЬство СССР "

9 535958, кл. В 01 J 23/7б 1975 (нрототи).