Изобретение относится к способам приготовления катализаторов, а именно к способам приготовления ванадиевых катализаторов на кремнеземных носителях для окисления диоксида серы.
Целью изобретения является получение катализатора с повышенной активностью и механической прочностью за счет определенной последовательности смешения компонентов катализатора, а именно за счет введения крем- неэоля в катализаторную массу после введения в ее состав серной кислоты.
Пример 1. В быстродействующий смеситель загружают 92 кг диатомита и одновременно добавляют 4,6 кг
в виде NaOH и 41,5 кг КОН (56 мас;%). В полученном растворе растворяют 13,5 кг (90 мас.%) и вводят 112,0 л (37 мас.%) при интенсивном перемешивании и поддержании температуры на уровне 35°С. Затем к полученной массе дополнительно добавляют 40 кг (40 мас.%) раствора кремнезоля и 1,8 кг ПАВ (смесь полиэтиленглнколевых эфиров j-юно-и диалкилфенолов) , растворенного в 3,56 л HjO, перемешивают, полученную массу формуют экструзией в . гранулы диаметром 5 мм, сушат при 120°С и прокаливают при 500 С.
Состав готового катализатора в пересчете на оксиды следующий, мас.%;
СП
ел
00 4ь С&
Си
V205 6,7;
K20
10,3; 2,4; S0
23,0; Si02 8,6 (из кремнезоля); SiO 49,0 (из диатомита).
Влажность катализаторной массы составляет 41 мас.%.
Пример 2. В быстродействующий смеситель загружают 92 кг диатомита и одновременно добавляют 60 л (92,5 кг) раствора K3V04 (концентра- ция растврра о-ванадата калия 297,8 г/л, С « 181,3 г/л, С v 0 116,5 г/л) и 56,9 кг H2S04 (93мас. при интенсивном перемешивании и поддержании температуры из уровне 35 . Затем к полученной массе дополнительно добавляют 40 кг (40 мас.%) раствора кремнезоля и 108 кг ПАВ (смесь полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенилов), растворенного в 3,56 л bbjO, перемешивают, полученную массу формуют экструзией в гранулы диаметром 5 мм, сушат при 120°С и прокаливают при 500°С.
Состав готового катализатора в пересчете на оксиды следующий, мас.% У405 6,8; К20 10,3; S03 23,0; SiOa 8,6 (из кремнезоля); Si02 51,3 (из диатомита).
Влажность катализаторной массы составляет 41 мас.%.
Пример 3. Проводят аналогично примеру 2, но при приготовлении катализатора используют раствор кремнезоля с концентрацией 20% SiO, при
этом концентрация раствора о-ванадата калия составляет 455 г/л (С к,,г 277 г/л, С уго5 178 г/л). Состав готового катализатора аналогичен катализатору по примеру 2.
Пример 4. Проводят аналогично примеру 2, но при приготовлении катализатора используют раствор кремнезоля с концентрацией 30 мас.% SiO-j, при этом концентрация раствора о-ванадата калия составляет 360,8 г/л (СКа0 219,6 г/л, 141,2 г/л) Состав готового катализатора аналогичен катализатору по примеру 2.
Пример 5. В быстродействующий смеситель загружают шихту, состоящую из 92 кг диатомита и 13,5 кг (содержание основного вещества 90 мас.%), подают 59,3 кг раствора бисульфата калия, растворенного в 99,4 л НгО, предварительно полученного растворением 39,7 кг сульфата калия в 22,9 кг (93 мас.%) серной кислоты при интенсивном перемешива
нии и поддержании температуры на уровне 35 (возможен вариант получения бисульфата калия из КОН и H.SO,,).
Затем в катализаторную массу вводят 40 кг 40%-ного раствора кремнезоля и 1,8 кг ПАВ (смесь полиэтиленглико- вых эфиров моно-и диалкилфенилов), растворенного в воде. Полученную массу формуют экструзией в гранулы диаметром 5 мм, сушат при 120°С и прокаливают при 500°С.
Состав готового катализатора в пересчете на оксиды следующий,
Q
0
5
0
5
5
5 мас.%: 6,8; 10,3; S03 23,0; Si02 8,6 (из кремнезоля); Si0.j, 51,3 (из диатомита).
Влажность катализаторной массы составляет 41 мас.%.
Пример 6 (для сравнения, по известному способу). К 40 кг кремнезоля (40 мас.%) добавляют 4,6 кг Na70 в виде NaOH и 41,5 кг КОН (56 мас.%), при этом щелочность раст- ,вора соответствует рН 12. В полученном растворе растворяют 13,5 кг (90 мас.%), а затем добавляют 112,0л (37 мас.%) H/jSO j при интенсивном перемешивании и поддержании температуры при 35°С. Далее в быстродействующем смесителе приготовленную суспензию перемешивают с 92 кг диатомита. Полученную массу формуют экструзией в гранулы диаметром 5 мм, сушат при 130°С и прокаливают при 600°С.
Состав готового катализатора в пересчете на оксиды следующий, мас.%: V-jOs 6,7; К70 10,3; NaЈ 2,4; S03 23,0; SiO.5 8,6 (из кремнезоля), SiO 49,0 (из диатомита).
Влажность катализаторной массы составляет 41 мас.%.
Образцы катализатора, приготовленные пр. примерам 1-6, испытывают в процесс е окисления диоксида серы в триоксид. Испытания проводят при 420 и 485 С, объемной скорости га
зовой смеси 4000 ч , концентрации диоксида серы в смеси с воздухом 10 об.%. Полученные характеристики образцов катализатора представлены в таблице.
Представленные в таблице данные свидетельствуют о преимуществах предлагаемого способа приготовления катализатора, позволяющего получить катализатор с повышенной активностью: степень конверсии диоксида серы возрастает с 40 до 41,5-51,0% при
420eC
и с 87 до 88,0-89,2% при 485°С, а механическая прочность увеличивается с 8 до 9,5-12,0 кг/см, что позволяет увеличить срок службы катали-, затора.
Формула изобретения
Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы, содержащего пентоксид ванадия, кремнеземный носитель, представляющий собой смесь двух компонентов - природного диоксида кремния и кремнезоля, щелочной промотор и серную кислоту, включающий смешение пентоксида ванадия
1558463
5
со щелочным промотором и одним из компонентов кремнеземного носителя, добавление к полученной смеси серной кислоты при поддержании температуры на уровне 35°С, введение в полученный раствор второго компонента кремнеземного носителя, формование массы, последующую сушку и прокаливание, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью и механической прочностью, в качестве первого компонента кремнеземного носителя использую/г природный диоксид кремния - диатомит, в качестве второго компонента - кремнезоль.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ | 2001 |
|
RU2209118C2 |
| Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы | 1988 |
|
SU1586776A1 |
| Катализатор для окисления диоксида серы | 1988 |
|
SU1583160A1 |
| ШИХТА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ В ТРИОКСИД СЕРЫ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ | 2002 |
|
RU2216400C1 |
| Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы | 1982 |
|
SU1113165A1 |
| ШИХТА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА КОНВЕРСИИ ДИОКСИДА СЕРЫ В ТРИОКСИД СЕРЫ | 2006 |
|
RU2314868C1 |
| Катализатор для окисления сернистого ангидрида и способ его приготовления | 1981 |
|
SU992081A1 |
| Способ приготовления катализатора для окисления диоксида серы | 1990 |
|
SU1803180A1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ | 1994 |
|
RU2080176C1 |
| КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ | 1992 |
|
RU2036720C1 |
Изобретение касается каталитической химии, в частности приготовления катализатора для окисления диоксида серы, что может быть использовано в производстве серной кислоты. Цель - повышение активности и механической прочности катализатора. Для этого диатомит смешивают со щелочным промотором и пентоксидом ванадия. К полученной массе последовательно добавляют серную кислоту и раствор кремнезема с последующими формовкой, сушкой и прокаливанием. Приготовленный катализатор обладает повышенной активностью. Так, степень конверсии диоксида серы возрастает с 40 до 41,5-51,0% при 420°С и с 87 до 88-89,2% при 485°С, механическая прочность катализатора выше на 1,5-4 кг/см, что позволяет увеличить его срок службы. 1 табл.
