Способ приготовления катализатора для синтеза аммиака
Изобретение относится к каталитической химии. Цель - получение катализатора с повьшенной активностью в интервале температур 350-425°С. Приготовление катализатора ведут путем последовательного введения двух порций промоторов в процессе окислительного плавления железа. Причем первую порцию вводят в начале окислительного плавления, а вторую порцию промоторов вводят перед окончанием окислительного плавления. В качестве первой порции используют смесь, содержащую , мае.ч.: молибденовокислый аммоний (МА) 7,3-22,0; вольфрамовая кислота 4,7-8,7; гидроксид Са 53,0- 96,0; карбонат К 1,3-2,3. В качестве второй - смесь, содержащую, мае.ч.: МА 2,0-5,3; вольфрамовая кислота 1,0-2,3; оксид А1 66,7-100,0; карбонат К 23,7-36,7. 4 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕ(:,НИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 01 J 37/08 23/88 фсГ Щ) Щ Я
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY CBNQETEllbCTB Y
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082461/31-04 (22) 20.05.86 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева (72) С.С.Лачинов, В.И.Царев, А.З.Лисица, В.В.Андрианов, Г.И.Пантазьев, Т.И.Кушнаренко и О.И.Блескин (53), 66 ° 097.3(088.8) (56) Производство аммиака./Под ред.
В.П.Семеновà, M ° Химия, 1985, с.142-146.
Авторское свидетельство СССР
Ф 468458, кл. В 01 J 23/88, 1972. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКА (57) Изобретение относится к каталитической химии, Цель — получение катализатора с повышенной активностью в интервале температур 350-425 С.
Приготовление катализатора ведут путем последовательного введения двух порций промоторов в процессе окислительного плавления железа. Причем первую порцию вводят в начале окислительного плавления, а вторую порцию промоторов вводят перед окончанием окислительного плавления. В качестве первой порции используют смесь, содержащую, мас.ч.; молибденовокислый аммоний (МА) 7,3-22,0; вольфрамовая кислота 4,7-8,7; гидроксид Са 53,096,0; карбонат К 1,3-2,3. В качестве второй — смесь, содержащую, мас.ч.:
МА 2,0-5 3 вольфрамовая кислота
1,0-2,3; оксид А1 66,7-100,0; карбонат К 23,7-36,7 ° 4 табл.
Молибденовокислый аммоний
Вольфрамовая кислота . Гидроксид кальция
7 в3 2210
4,7-8,7
53,0-96,0
1 136
Изобретение относится к способу приготовления катализатора синтеза аммиака.
Цель изобретения — приготовление катализатора с повышенной активностью в интервале температур 350-425 С эа счет изменения состава промоторов и последовательности их введения.
Пример 1. Для приготовления
1 т готового катализатора берут
714 кг технически чистого железа, первую смесь промоторов, содержащую, кг: молибденовокислый аммоний 2,2; вольфрамовая кислота 1,7; гидроксид кальция 22,5; поташ 0,5, вторую смесь промоторов, содержащую, кг: молибденовокислый аммоний 0,6; вольфрамовая кислота 0,5; оксид алюминия
25,0; поташ 8,3.
К смесям промоторов добавляют воду и тщательно перемешивают до образования однородной пластичной массы. Затем влажные смеси помещают в муфель, где их сушат и прокаливают в течение 4-5 ч при конечной температуре 450-500 0. Готовые смеси промоторов дробят до кусков 20-30 мм и затаривают в пакеты.
Технически чистое железо плавят в индукционной печи, после чего плав железа переливают в окислительный тигель. Для поддержания высокой температуры при окислении железа используют кислород с содержанием основного вещества не менее 927 при расходе
700 м /ч. Через 5 мин после слива плава железа в окислительный тигель и начала процесса окисления "созревший корж" переворачивают. На 7 мин в расплав вносят первую смесь промоторов и перемешивают содержимое тигля.
Окончание окисления определяют по появлению темных пятен на поверхности катализаторного плава, характеризующих резкое замедление реакции окисления.
За 3 мин до окончания окисления, т.е. на 12 мин после его начала, в расплав вводят вторую смесь промоторов. Содержание FeO в готовом катализаторе составляет 32 мас.7 (320 кг).
Катализаторный плав выливают на охлаждающий противень. Охлажденный катализатор дробят, рассеивают и затаривают в металлические барабаны.
Образцы катализаторов другого химического состава готовят по прике8028 2 ру 1, используя для этого расходные нормы по сырью, необходимые для приготовления 1 т катализатора, указанные в табл.1.
Расходные нормы по сырью, необходимые для приготовления 3334 мас.ч. (1т) катализатора, приведены в табл.2 °
Химический состав катализаторов по примерам 1-17 представлен в табл.3.
Приготовленные образцы катализатора испытывались на установке высокого давления.
15 Сравнительная характеристика активности предлагаемого и известного катализаторов приведена в табл,4 (условия испытания: Р=ЗО МПа; W=30000 ч > эернение 1-2 мм; объем загрузки
2 см ).
Из результатов табл.4 видно, что активность образцов, оцениваемая по выходу аммиака, в примерах 1-13 вьппе активности известного катализатора.
25 Введение соединений промоторов в количествах, выходящих за границы предлагаемых пределов, нецелесообразно, так как активность этих образцов ни-. же активности известного катализатоjp pa (примеры 14-17).
Формула изобретения
Способ приготовления катализатора
35 для синтеза аммиака путем последовательного введения двух порций промоторов в процессе окислительного плавления железа, включающих соединения молибдена, вольфрама и кальция, карбоната калия и оксида алюминия, при введении первой порции смеси в начале окислительного плавления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью приготовлений катализатора с
45 повьппенной активностью в интервале температур 350-425 С, в качестве соединений молибдена, вольфрама и кальция используют молибденовокислый аммоний, вольфрамовую кислоту и гидроксид кальция, в качестве первой порции используют смесь, содержащую, мас.ч.:
1368028
Таолкца 1 г,г
8,З З20
0,5 25>0
Остальное ло 100
1 7
0,6!
17 22 ° 5 05
0,5 25,0
0,5 25,0
0,3 25,0
0,7 25,0
0,5 25 0! г
4,4
2 7,5
То ке
l>7 22,5 0,5
1 ° 7 22,5 0,5
1,4 22,5 0,5
2,6 22,5 0,5
Э 80 66
4 7>5 4,4
l,6 и
4,4
5 7,5
l2! ° !
6 7,5 4,4!
1е7 22 ° 5 0>4
1,1 05 250
«н»
7 7 5
8 7 5
4,4
1,7 22,5 0,7
I>7 16 О О 5
«н»
4;4
0,5 25,0
0,5 25,0
0,5 20,0
9 7,5 4,4
I 7 290 05
l,7 22,5 0,5
l,7 22 5 О 5
4,4
10 7,5
11 7>5 4 4
0,5 30,0
I 7 22 ° 5 О 5 !О!
2 7,5 2,2
0,5 25,0
0,5 25,0
0,5 25,0
0,5 25,0
0,6!
3 7,5
14 7>5
15 7,5
2>2! >7 22»5 Ое 5
0,6! ° 7 22 5 О 5
l,5
«tt»!
0 5
6 9
1 ° 7 22 ° 5 О 5
1,0 22,5 0,5
3>2 22 ° 5 0>5
«н»
2,1
16 7,5 4,4
0,2 25,0 8,3 Э20
l2 1,!
° t
0,9
8 3 320
17 7,5
4,4 ее
25,0
Таблн!4а2
0d эе
5 7 75 0 1 7 2,0 1,7 83,0 27,7. 1067 Остальное до 3334
7 ° 3
146 57 750 17 37
l,7 83,0 27,7 1067 То ке
22 ° 0 5,7 75,0 1,7 5,3 1,7 83,0 27,7 1067
Карбонат калия 1,3-2,3 и в качестве второй — смесь, содержащую, мас.ч>1
Молибденовокислый аммоний 2,0-5,3
Вольфрамовая кислота 1, 0-2,3
Оксид алюминия бб, 7-) (){),0
Карбонат калия 23 7-3697 и вторую порцию промоторов вводят перед окончанием окислительного плав. ления, 8,3 320
8,3 320
8,3 320
8,3 320
7,1 320
»,0 эго
8,3 320
8,3 320
8,3 320
8,з зго
8 3 360
8,3 290
8 3 320
8,з эго
1368028
Продолжение табл.
Химический состав нарвой снеси иронотороа Р нас.ч.
00раЗец
Содерааиие каталиэатораРнас.ч. (МИ Р) }ИоО Р Н +0q Са (ОН)т Е РСОА
Рео Уе РО
l,7
lэ7
4,7 75,0
4 14,6
5 14,6
6 ° 14,6
7 14,6
8 14,6
9 14,6
83,0 27,7 1067
83 0 23,7 1067
83РО 36в7 1067
83,0 27,7 1067
83,0 27,7 1067
«l1»
3,7 2,3
337 1,7
3,7 1,7
3,7 1,7
3,7 1,7
3,7 1,7
8,7
75,0
l 3
75,0
5,7
75,0 2,3
5 7
»«ff»»
5,7
1,7
53,0
1,7
«tt»
5,7
96,0
l0 !4,6 5>7 75,0
«It»
66,7 27,7 1067
1,7
}97
1,7
«и»
11 14, 6
100 0 27 7 . 1067
83,0 27,7 1200
83 0 27,7 934
83 ° 0 27Р7 1067
83,0 27,7 1067
83,0 27,7 1067
83,0 27,7 1067
5,7
75,0
3,7
12 7,3
13 7,3
14 5 ° 0
15 23,0
16 14,6
5,7 75,0
1 7
2,0 1,7
2РО 197
197 197
7,0 1,7
3,7 0,7
3,7 3,0
5,7
75,0
1,7
«вr
5,7
75,0
1,7
5,7
75,0
t 7
3,3 75,0
l 7
17 14,6 10,7 75,0 1,7
«и»
Таблица 3
Химический состав катализатора, мас.й сао ) (о, ю, 2,5 0,6
2,5 0,6
25 06
2,5 0,6
32 Остальное
ОР2
1Р7
32
0,2
1Р7
0,2
0,15
1 Р7
0,6
2,5
I 7
0,3
2,5
«и«
0,5
0,2
1 Р7
0,8
2,5
1,7
0,2
«И«
0,6
2 ° 5
1,2
0,2
«t
0,6
0,2
1,8
0,6
2,0
0,2
0,6
3,0
1,7
0,2
0,2
2 0,4
3 0,6
4 0,4
5 0,4 б 0,4
7 0,.4
8 0,4
9 0,4
10 0,4
11. 0,4
Х}е4мчесйий состаа BTopoII cNBcH ироотороВР нас4ч. (NH ) НоОР Н }ЮР А1 0 K CO
3 7 l 0 83 0 27 7 1067
Al О К О FeO Ует03
1368028
Продолжение табл. 3, Пример
ИоО И) CaO Al 0 К О FeO Fe<0>
0,6
2,5
I2 02 02 I 7
13 02 02. 17
14 0 15 0 2 1 7
15 0,7 0,2 1,7
16 0,4 0,1 1,7
17040417
2,5 . 0,6
2,5
0,6
2, 5
0,6-, 32
0,6
2,5
0,6
2,5
Та блица 4
1 1 Л Т
400 375
25,8 25 3
1 22,6 24,1
22,3
19,8
15,2
24,2
2 22,9
3 22,7
4 22,6
26,1 25,4
22,6 20,1
I5,9
24,1
25,8
22,1
25,4
19,9
l5 4
23,9
25,9
25,5
22,1
20,0
15,2
5 22,5 24,2
6 22,5 23,8
7 22 8 24 2
25,9
25,3
22,0 19 9
l 5,3.
25,7
21,9
25,1
l5,0
1992
26,0
25,4
22,4
20,1
15 ° 6
24,0
8 22,3
9 22,6
10 22,5
25,8
25,2
22,1
15,4
20,0
25,7 25,3
24,0
22 0 20,0
l5,2
26,0
23,9
25,5
22,3
20,1
15,5
22,1
l l 223 241
25,8
25,2
l9,8
15,2
22,0, 20, 2
22,3 20,2
24,1
25,9
15 4
12 22,5
25,3
13 22,9 24,3 ! 4 21,2 23,1
25,2
26,1
l5,5
2016 l7þ9 12эО
23,9
22,9
23,4 23,0
22,6
20,2
17,6
ll 8
15 21,6
22,4 20,6
16 20,8 23,0
23,6
l7,4
ll 6 бра- Содержание NH> в отходящем газе, Х! при температуре, С
1368028 — Продолжение табл.4
Ю ВВ ЮЮВ
В м rase, X, при температуре, В
25 .(22э5 20;8 7в8 11,8
23,7
17 21,3
23,1
25в8 .. 25эО 21;8- :18в.0, 12вО
Известный 22,5
23,9
Составитель Т ВБелослюдова
Редактор Н.Тупица Техред М.Дидык Корректор А. Обручар
Заказ 134/8 Тираж 519 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.-, д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óàrîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4
