Способ приготовления катализатора для окисления сернистого ангидрида

Способ приготовления катализатора для окисления сернистого ангидрида

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (is> 992084

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.03.81 (21) 3289757/23-04

И1} М. К. с присоединением заявки МВ 01 J 37/04

В 01 J 23/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300133. бюллетеиь Но 4

t$3} УДК бб . 097. .3(088.8) Дата опубликования описания 30.01.83 (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА

Изобретение относится к приготовлению высокотемпературных катализаторов для окисления сернистого ангидрида и может быть использовано 5 в производстве серной кислоты контактным способом.

Известен способ приготовления катализатора для окисления сернистого ангидрида путем смешивания крем- )g неземистого носителя, например, диатомита, аэросила, силикагеля с .активным компонентом - пятиокисью ванадия и сульфатом калия с последующчми формованием катализаторной смеси, 35 сушкой и прокаливанием $1 ).

Недостатком известного способа является невысокая стабильность полученного катализатора при высоких температурах. 20

Наиболее близким к предлагаемому но технической сущности и достигаемому результату является способ приго-, товления катализатора для окисления сернистого ангидрида Путем смешения кремнеэемистого носителя, предвари. тельно обработанного поверхностноактивным веществом в количестве

2-10% от веса носителя и сформованного через фильеру диаметром 5 мм, с активным компонентом, содержащим пятиокись ванадия и окись калия, с последующим формованием, сушкой и прокаливанием (2).

Катализатор, приготовленный по известному способу, имеет относительно мелкопористую структуру. При длительной работе катализатора в высокотемпературной области происходит перестройка пористой структуры носителя и незначительное снижение каталитнческой активности.

Например, данный катализатор в течение 25.ч работы при 485 С со- . храняет активность 89Ъ неизменной; однако через 63 ч работы при 700 С в токе газа, содержащего 10% SO и 11% Оа, наблюдается уменьшение общего объема пор в 1,3 раза (0,7 см /г), увеличение радиуса пор в 1,2 раза (1300 A) и уменьшение удельной поверхности в 1,2 .раза (117 м /г), в результате чего активность несколько снижается.

Недостатком известного способа приготовления является низкая активность получаемого катализатора.

Цель изобретения — получение катализатора с.повышенной активностью..

Укаэанная цель достигается согласно способу приготовления катали«

992084 затора для окисления сернистого ангидрида, заключающемуся в предварительной обработке кремнеземистого носителя фосфорорганическим соединением в количестве 0,2-0,4Ъ от веса носителя, формовании обработанного носителя через фильеру диаметром

8-10 мм с дальнейшим смешением сфор-, мованного носителя с активным компонентом, содержащим окись калия и пя-. тиокись ванадия, формовании .катализаторной массы, сушки и прокаливании, при котором предварительную обработку кремнеземистого носителя ведут фосфорорганическим соединением в количестве 0,2-0,4Ъ от веса но- 15 сителя и формование его через фильеру диаметром 8-10 мм.

Кремнеземистый материал в виде порошка требуемой дисперсности смешивают с фосфорорганическим соедине- 2О нием, например.оксифосом, содержащим поливиниловый спирт, формуют через фильеру диаметром 8-10 мм, сушат и прокаливают при 700 С в течение 3 ч.

В результате введения раствоРов 25 фосфорорганических соединений,, содержащих поливиниловый спирт, формования через фильеру диаметром 8-10 мм, сушки и прокаливания получают носитель с высокоразвитой крупнопористой структурой. Полученный носитель измельчают, смешивают с активным компонентом, полученную катализаторную смесь формуют на любом формующем устройстве. ОтФормованную массу сушат и прокаливают при 550 С в течение 2 ч, Введение фосфорорганических соединений, например оксифоса, менее

0,2Ъ от веса носителя снижает пористую структуру носителя, более 0,4Ъ от веса носителя приводит к уменьшению механической прочности массы носителя.

Применение фильеры диаметром менее 8 мм приводит к уменьшению порис-45 тости носителя. Формование носителя через фильеру диаметром более 10 мм нецелесообразно вследствие неравномерной и длительной сушки, а также получения механически непрочного но- 50 сителя.

Пример 1. 100 r аэросила GMeшивают с 60 мп раствора оксифоса (0,2 г) и поливинилового спирта (0,2 г), формуют через фильеру диаметром 8 мм, высушивают и прокаливают в течение 3 ч при 700 С, Охлажденные гранулы размалывают (остаток на сите 74 мк составляет .20-25Ъ), берут 69 г носителя, 31 г измельчен- 60 ного плава активного компонента, имеющего мольное соотношение К n:V<0<=

2,5:1, добавляют 32 мл воды, смешивают и полученную массу формуют в виде гранул диаметром 5 мм, Гт ану- 65 лы высушивают и прокаливают при

550 С в течение 2 ч.

Активность полученного в лабораторных условиях катализатора, определенная в стандартных условиях, при 485 С равна 90Ъ. Катализатор имеет общий объем пор — 1,2 cM /r, преь обладающий радиус пор — 10000 A и удельную поверхность, равную 57 м /г. Катализатор, приготовленный по известному способу, на носителе-аэросиле, имеет активность 89Ъ, общий объем пор — 0,9 см /г, преобладающий радиус пор 1000 А, удельную поверхность, равную 144 м /г.

Таким образом, в катализаторе по предлагаемому способу преобладающий радиус пор увеличивается в

10 раз.

Катализатор после. выдержки его в токе газа, содержащего 10Ъ SO

11Ъ О, в течение 25 ч.работы при

700 С сохраняет активность неизменной — 90Ъ.

Пример 2. 100 r аэросила смешивают с 60 мл раствора оксифоса (0,2 r) и поливинилового спирта (0,2 г), формуют через фильеру диаметром 9 мм, высушивают и прокаливают в течение 3 ч при 700 С. Охлажденные гранулы размалывают, берут

69 г носителя-, 31 г измельченного плава активного компонента, имеющего мольное отношение К 0:V О = 2,5:1, добавляют 32 мл воды, смейивают и полученную катализ аторную массу формуют в виде гранул диаметром 5 мм.

Гранулы высушивают и прокаливают при 550 С в течение 2 ч. Активность полученного в лабораторных условиях катализатора, определенная в стандартных условиях, при 485 С равна

90,7Ъ. Катализатор имеет общий объем пор — 1,3 см /г,,преобладающий радиус пор — 13000 А и удельную поверхность — 63 м /r.

Катализатор после выдержки его в токе газа, содержащего 10Ъ SO и

11Ъ О, в течение 25 ч при 700 С со- храняет активность неизменной

90,7Ъ, Таким образом, в катализаторе преобладающий радиус пор увеличивается в 13 раз.

Пример 3, 100 г аэросила смешивают с 60 мл раствора оксифоса (0,2 r) и поливинилового спирта (0,2 г), Формуют через фильеру диаметром 10 мм, высушивают и прокаливают в течение 3 ч при 700 С. Охлажденные гранулы размалывают, берут

69 r носителя,,31 r измельченного плава активного компонента, имеющего мольное отношение К О:V О = 2,5:1 добавляют 32 мл воды, смешивают и полученную каталиэаторную массу формуют в виде гранул диаметром 5 мм.

992084

Формула изобретения

Составитель Н. Путова

Редактор A. Ворович Техред A.Áàáèíåö Корректор М. Шароши

Заказ 185/7 Тираж 535 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород„ ул. Проектная, 4

Гранулы высушивают и прокаливают при 550 С в течение 2 ч. Активность о полученного в лабораторных условиях катализатора, определенная в стандарт- . ных условиях, при 485 С равна 91%.

Катализатор имеет общий объем пор— ,1,5 см /г, преобладающий раув ус пор ;

Ъ о более 15000 A и удельную поверхность—

66 г /г.

Катализатор после выдержки его в токе газа, содержащего 10% SO о

11% 02, в течение 25 часов при 00 С сохраняет активность неизменной †. 91%.

Пример 4. 100 r аэросила смешивают с 60 мл раствора окснфоса (0,4 г) и поливинилового спирта (0,2 г), формуют через фильеру диаметром 8 мм,.высушивают и прокаливают в течение 4 ч при 700оC. Охлажденные гранулы размалывают, берут

69 r нHоoсcи тTеeл я, 3 г измельченного

20 плава активного компонента, имеющего мольное отношение K O:V О = 2,5:1, добавляют 32 мл воды, смешивают и полученную катализаторную массу формуют в виде гранул диаметром 5 бее.

Гранулы высушивают и прокаливают при

550 С в течение 2 ч. Активность полученного в лабораторных условиях катализатора, определенная в стандартных условиях, при 485 С равна 90,5%. ЗО

Катализатор имеет общий объем пор

1,3 см /г, преобладающий радиус порЪ более 12000 и удельную поверхность—

60 м /г.

Катализатор после выдержки его 35 в токе газа, содержащего 10% SO, 11% О, в течение 25 ч при 700 С сохраняет активность неизменной—

10,5%.

Таким образом, в предлагаемом катализаторе преобладающий радиус пор увеличивается в 12 раз.

Использование предлагаемого способа получения катализатора для окисления SO в SO позволяет увеличить преобладающий радиус пор в 10-15 раз, что обеспечивает повышение активности термостабильного катализатора на 1-2%.

Способ приготовления катализатора для окисления сернистого ангидрида, включающий йредварительную обработку кремнеэемистого носителя, формование и дальнейшее смешение сформованного носителя с активным компонентом; содержащим окись калия и пятиокись ванадия, формование катализаторной массы, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, предварительную обработку носителя ведут фосфорорганическим соединением в количестве 0,2-0,4% от.веса носителя и формование обработанного носителя осуществляют через фильеру диаметром

8-10 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 116093, кл. В 01 J 23/22, 1955.

2. Авторское свидетельство СССР

М 432921, кл. В 01 Л 37/04, 1973 (прототип).