Способ приготовления катализатора для окисления двуокиси серы

Авторы патента:

БОРЕСКОВ ГЕОРГИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ

ЛЯХОВА ВАЛЕНТИНА ФЕДОРОВНА

БАРАКОВСКИХ ТАМАРА ВАСИЛЬЕВНА

ИВАНОВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ИВАНОВА ТАТЬЯНА ВАСИЛЬЕВНА

БАКАЕВ АЛЕКСАНДР ЯКОВЛЕВИЧ

C01B17/69 - триоксид серы; серная кислота

B01J37/02 - пропитывание, покрытие или осаждение (защита нанесением покрытия B01J 33/00)

B01J23/22 - ванадий

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3601960/23-04 (22) 22.04.83 (46) 15.02.86.Бюл. Р 6 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа СО AH СССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов (72) Г.К.Боресков, В.Ф.Ляхова,Т.В.Бараковских, А.A.Èâàíîâ, Т.В.Иванова и А.Я.Бакаев (53) 66.097.3(088.8) (56) Замятин В.Ф. Ванадиевые катализаторы для контактного производства серной кислоты.М.: Госхимиздат, 1963, с. 145.

Авторское свидетельство СССР

И - 312618, кл. В 01 J 37/02, 1971. (51) 4 В 01 J 37/02, 23/22, С01 В 6 (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ в кипящем слое, включающий пропитку алюмосиликатного носителя раствором сульфата ванадила и бисульфата калия с последующей сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, в качестве носителя используют алюмосиликат, содержащий 6-9 мас.% окиси алюминия, который перед пропиткой предварительо но прокаливают при 500-700 С и охо лаждают до 180-200 С,и сушку ведут в кипящем слое при постепенном повышении температуры от 80 до

300 С.

1 12

Изобретение относится к способам приготовления ванадиевых катализаторов для процесса окисления двуокиси серы в кипящем слое.

Цель изобретения вЂ” получение катализатора с повышенной активностью, которая достигается путем предварительной термообработки алюмосиликатного носителя с повышенным содержанием окиси алюминия (6-9 мас.% ) и определенных условий сушки.

Пример 1. 50 г алюмосиликата

< содержанием окиси алюминия 7 мас.7. фракций 0,2-0,6 мм выдерживают в муфеле при 700 С в течение 60 мин.

31,3 г трехводного сульфата ванадила и 50,5 r бисульфата калия растворяют при 60 С в дистиллированной воде и раствор доводят до объема 100 мп.

В приготовленный раствор вносят охлажденный до 200 С алюмосиликат.

Пропитку ведут при перемешивании в течение 120 мин. Пропитанный носитель отжимают на фильтре и сушат в кипящем слое, создаваемом горячим воздухом, при постепенном подъеме температуры от 80 до 300 С и прокаливают о при 500 С в течение 4 ч. Катализатор содержит 10 мас.7 V Og относительно алюмосиликата при соотношении

Е : V = 2,5 (или 6,8 мас.% V>Oq,", 25,3 мас.7 KHSO< и 67,9 мас.7 носителя). Константа скорости окисления двуокиси серы составляет 6,3 атм c при 485 С и 1,2 атм с " при 420 C.

Каталическую активность определяют в проточно-циркуляционной установке при температуре 485 С(x:=70%) и 420 С (х = 907) и составе реакционной смеси, об.%:SO 7,5; О, 11,0;

N< остальное. Активность катализатора характеризуют константой скорости превращения двуокиси серы при 485 и 420 С.

Пример 2. 50 r алюмосиликата с содержанием А1 0з 9 мас„7 нагревают при 600 С в течение 60 мин.

Алюмосиликат, охлажденный до 200 С пропитывают раствором солей, приготовленным согласно примеру 1, в те. чение 40 мин. Катализатор отжимают на фильтре, сушат в тех же условиях, что в примере 1, и прокаливают при температуре 550 С в течение

2 ч. Готовый катализатор содержит

10 мас.% V@Os при K : V = 2,5 (или

6,8 мас.7 Ч Ою„ 3 мас.7 KHSOt, и

67,9 мас.X алюмосиликата). Константа скорости окисления SO при

10885

20 при 485 С составляет 5,1 атм с ", 25

485 С составляет 5,4 атм " с, при

420 С 1 атм с .

Пример 3. 25 г VOSO 3H О и 48,5 г КНБО растворяют в дистиллированной воде, объем раствора доводят до 100 мл. Прокаленный при

700 С и охлажденный до 180 С алюмовЂ” силикат с содержанием А1 0з.

7 мас.% пропитывают приготовленным раствором в течение 40 мин с последующим удалением избытка раствора на фильтре. Катализатор сушат при постепенном подъеме температуры от

80 до 300 С, прокаливают при 600 С три часа. Катализатор имеет следующий состав: b мас.7 V@Os при соотношении К : V = 3 (или 5,6 мас.%

VgOq, 24,9 мас.7. KHSO и 69,5 мас.7 носителя). Активность катализатора при 420 С 0,98 атм с .

Пример 4. В пропиточный раствор, содержащий в 100 мл 18,8 r

V0SOö ЗН О и 42,4 г KHSOr, погружао, ют прокаленный при 500 С в течение

50 мин и охлажденный до 200 С алюмосиликат с содержанием А1 0 б мас.%. Время пропитки составляет

30 мин. После удаления избытка пропиточного раствора катализатор сушат при постепенном подъеме температуры от 80 до 300 С, прокаливают при

500 С в течение двух часов. При этом получают катализатор, содержащий 6 мас.X V Oq при соотношении

К : V = 3,5 (или 4,4 мас.7. V 0, 22,8 мас.X KHSOq,остальное носитель)

Константа скорости при 485 и 420 С составляет соответственно 3,2 атм с и 0,6 атм с .

Пример 5 (для сравнения) .

50 г неактивированног0 алюмосиликата пропитывают и подвергают термообработке согласно примеру 1. Константа скорости при 485 и 420 С не превышает 2,4 атм с " и 0,3 атм " с "соответственно.

Пример 6 (для сравнения).условия активации алюмосиликата и пропитки те же, что.в примере 1. Термообработку в данном случае ведут при том же температурном режиме, но в отличие от примера 1 в стационарном режиме. Константа скорости при

485 С составляет 2,7 атм с ".

7 р и м е р 7 (известный). Образец готовят по способу, описанному в прототипе. Содержание окиси алюминия в носителе 2 мас.7. достигают

1210885 тор сушат при 150 С 2 ч и прокаливают при 500 С 4 ч. Готовый катализаторр содержит 6, 5 мас. 7 Чт 0 s относительно носителя при соотношении К : V = 3 (или 4,8 мас.7 V 08, 21,5 мас.X KHS04 и 73,7 мас.Ж алюмосиликата) и характеризуется константой скорости при 485 С,равной

1,7 атм C .

Результаты испытания катализаторов, получениьас предлагаеные способом, в процессе окисления SOs в $0з.

1О мас.2 V

2,5 (или 6,8 мас.X

VqOs, 25,3 мас.Х

КН80>, и 67.,9 мас.Х носителя) КС

6,3

700

120

1>2

КС

5,4