Катализатор для диссоциацииаммиака

 

(54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ QHCGOUHAUHH AMMHAKA

Изобретение относится к производству катализаторов для диссоциации аммиака на основе железа с промоторами и может быть использовано в химической- и др. отраслях промышленности.

Известен катализатор для диссоциаS ции аммиака, содержащий, вес.%: окиси алюминия 10 - 11, окиси кальция

1,3 - 1 4; окиси кремния 0 35 - 0,4; окиси калия 0,5 - 0,6; окись железа остальное (1 ).

Однако применяемое в укаэанном ката» лизаторе соотношение компонентов позволяет достигнуть при 700 -800, С степени о диссоциация аммикака только 0,1 - 0,2 об.%. о 15

При температуре диссоциации 900 С какаталиэатор рекристаллизуется и быстро теряет свою активность. Также катализатор. обладает низкой для условий диссоциация аммиака механической прочнастьк»

570 кг/см, и термоустойчивостьюа

870 С.

Ближайшим известным решением,аналогичной задачи цо технической сущности

2 и достигаемому эффекту является катализа- эатор (2)для синтеза (диссоциации) аммиака, имеющий состав, вес.%:

Окись алюминия 1,5-4

Окись калия 0,5-1,2

Окись кальция 1,5-3,5

Окись кремния Qo 1

Окись магния Qo 3

Окись ванадия 0,7-10

Окислы железа Остальное °

Однако такой катализатор обладает нелостаточной активностью в процессе диссоциация аммиака, нестабилен при температурах 700-900 С, устойчиво работает только в области температур до

600 С. Степень диссоциации аммиака о при температуре 600 С составляет только 0,7 об.%, а механическая прочность—

540 кг/см

Пель изобретения повышение активности, термоустойчивости и механической прочности катализатора.

Для достижения поставленной цели предложен катализатор для диссоциация

833298

0,87 0,58

09 07 ный 870

0,2

0,1

570

Прототип

600

540 аммиака, соцержащий окислы алюминия, калия, кальция, кремния, ванация и железа при слецуюшем соотношении компонентов, вес.%: окись алюминия 12-16; окись калия 0,2-0,5; окись кальция

1,3-2,0; окись кремния 0,2-0,5; окись ванация 3,0-10,0; окислы железа - остальное.

Полученный катализатор обладает более высокой активностью, механической прочностью и термоустойчивостью по сравнению с известным катализатором. Так, активность катализатора, выраженная остаточным соцержанием аммиака, составляет при 600 С О, 1 1-0, 12 об.%, термоустойчивость - 1090-1120 С, а ме-.

2 ханическая прочно =ть - 720-754 кг/см.

Шихта, составленная из магнетита, содержащего, вес.%: 12-16 АГ Ор

3 10 ЧуО; 0,2 0,5 К О; 1,3 2 Са0 и О, 2-0, 5 Gag, хорошо подвергается электроплавке, благодаря чему ликвидируется многоступенчатость процесса и он становится оцностацийным.

Пример . 1. Железный плавленый промотированный катализатор цля диссоциация аммиака состава, вес.%:

Fe 04. 77

М О 12

Ч,О 9 зо

К О 0,5

СаО 1,3

5 0 g 0,2

Для получения катализатора готовят шихгу, состоящую из 352 кг Fe 04 (соцер- N жашего 0,2-0;4% 5 » 75Д кг AC(OH)>, 47,3 кг РеЧ; 10,4 кг СаСО и 4,8 кг кто .

Полученную шихту тщательно перемешивают, помешают в электропечь сопро- ар тивления и поцвергают эпектроплавке.

Процесс электроплавки оцностациен. Затрагег электроэнергии - 800 квт. Время плавки » «1 ч 15 мин.

Полученный катализатор охлаждают, цробят и рассеивают по фракциям.

ГГр и м е р 2. Железный плавленый промотированный катализатор цля циссоциации аммиака состава, вес.%;

Реэ04 78,4

Ае, О 16

V 0 3

КО 0,4

СаО 2 О 0,2

Йля получения катализатора готовят шихту, состоящую из 356,4 кг Fe>04, 103 кг AC(OH), 15,7 кг FeV;.16 кг

Ca CO, 3,85 кг К "О . Магнетит соцержит 0,2-0,4% ЯС .

Полученную шихту сплавляют, охлаждают и цробят, как в примере 1.

Пример 3. Железный плавленый промотированный катализатор цля циссоциации аммиака состава, вес.%:

Fe Oq 80,9

А О, 12

ЧаО 5

КО 0,2

СаО 1,5

ЯО,2 0,4 йля уцешевления стоимости катализатора алюминий и часть ванация ввоцят в вице отработанного катализатора ABK-10, состояшего из 10% Ч О и 90% А0 О у

Нецостающее количество ванация ввоцят в в вице FeV . Катализаторную шихту составляют из 364 кг Fey O4, 62 кг катализатора ABK-10; 18,9 кг FeV; 1,9 кг

К МО и 12 кг СаСО .

Полученную шихту сплавляют, охлажцают и дробят, как в,примере 1.

Основные показатели предлагаемого катализатора по сравнению с известными привецены в таблице. Условия испытания активности: на проточной лабораторной установке при Р -" 1 атм, Ф = 1500 ч в интервале температур 570-900 С с использованием 4, -х-канальной колонки синтеза аммиака и газообразного аммиака (99,9 o6.%).

Термоустойчивость катализаторов характеризовалась температурой, при которой наблюдали потерю активности в указанных условиях испытания. Механическая прочность катализаторов — предел прочности катализаторов на разцавливание по ОСТ 6-03 71-78.

833298 с

Продолжение таблицы

Активность (остаточное содержание Н, об.%, при температуре, о С) Катал изаТермоустойчвость, С

Механическаяя идочиостьр кгЗсм

700

570

600

800

По примеру 1

0,03 0,014

0,10

1120 0,28 0,12

По примеру 2

0,03 0,012

720

1090 0,23 0,11

0,08.Йо пример// 3

1110 0,26 011 007

745

0,03 0,015

1,3-2,0

0,2-0,5

3,0-10,0

Остальное.

Окись кальция

Окись кремния

Окись ванадия .

Окислы железа

Составитель Т. Белослюдова

p. .Рошко

Редактор Е. Кинив Техред Н.Ковалева Корректор

Заказ 3850/6 . Тираж 567 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

Формула изобретения

Катализатор для диссоциации аммиака, содержащий окислы алюминия, калия, кальция, кремния, ванадия и железа, о тличающийся тем,что,сцелью повышения активности, термостабильности и механической прочности, катализатор содержит указанные компоненты при следующем соотношении, вес.%:

Окись алюминия 12-16

Окись калия 0,2«0,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 242856, кл. В 01 Х 37/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

14 193449, кл. В 01 Х 23/78, 1966 (прототип).