Катализаторный блок для синтеза аммиака Советский патент 1976 года по МПК B01J23/70 

Изобретение относится к катализаторам, в частности к катализаторному блоку для сИНтеза аммиака.

Известен «атализаторный блок для синтеза ам:миа1ка, включающий окислы железа с промотор1ами и связующее - алюминат калия.

К недостаткаМ известно-го катализаторного блока относятся довольно низкая активность и механическая ;прочность, а также высокое гидравлическое сопротивление (41%), что приводит к уменьшению производительности и увеличению затрат электроэнергии на диркуляцию газа.

Цель изобретения - повышение механической прочности и активности и уменьшение гидравлического сопротивления катализаторного блока - достигается тем, что катализаторный блок содержит 3-6 вес. % алюмината калия и дополнительно укрепляюш,ие элементы - стержни или листы, выполненные из нержавеющей стали или меди, или алюминия, в количестве 0,5-1 % от веса блока.

Стержни, изготавли1ваемые из нержавеющей стали, или алюминия, могут иметь как гладкую, так и шероховатую поверхность, быть прямыми или из вилистыми, что обеспечивает более полный их контакт со связываеой катаЛИзаторной массой. Диаметр укреп ощих стерж-ней 3-8 мм.

Перфорированные листы, используемые в качестве укрепляющих элементов, имеют толщину 0,3-1 мм и диаметр отверстий 0,5- 1,5 мм.

Пример 1. Для приготовления катализаторного блока для колонн синтеза аммиака в виде полого цилиндра (Д 800/300 мм, Н/Д 2-3) 700 кг мел козернистого железного катализатора синтеза аммиака СА-1 фракции 1-3 мм, содержащего (в %): 29,0- 36,0 FeO, 3,0-4,0 АЬОз, 2,5-3,5 СаО, 0,7- 1,0 К20, до 0,7 SiOa и до 7,0 MgO, и 25 г алюмината калия (плотность 1,54 г/см) тщательно перемешивают, загружают в пресс-форму, в образовавшуюся рыхлую массу радиально устана1ВЛИ1вают перфорированные тонкостенные листы из нержавеющей стали толщиной 0,3-1 мм с отверстиями диаметром 2-3 мм.

Затем катализаторную массу уплотняют ручным вибратором, нагревают 1 час при 400-800° С в электропечи, охлаждают, извлекают из пресс-формы и выдерживают 2 час при С в электропечи для спекания

контактной катализаторной массы с тонко.

стенными перфорированньгми листами.

Пример 2. Проводят опыт, как в прим ере 1. В образовавшуюся рыхлую массу вводят алю-миниевые стержни с насечками диаметром 3-8 мм.

После уплотнения ручным вибратором

проводят термообработку При 400-550° С в течение 2 час, охлаждают, извлекают катализаторный блок из пресс-формы л нагревают 2 час при 500-550° С.

|П р и м е р 3. Для приготовления того же катализаторного блока, что и в 1, 700 кг высокотемпературного катализатора синтеза аммиака типа СА-2 (29,0-36,0% FeO, 3,5-4,5% AljOa, 2,0-3,0% CaO, 0,7- 1,0% .К20, до 0,7% SiOz, до 0,7% MgO) или СА-3 (29,iO-36,6% FeO, 7,0-8,0% АЬОз, 2,0-3,0% CaO, 0,7-1,2% К2О, до 0,7% SiOz, 2,0-3,0% MgO, до 2,5% VaOg) фракции 1-3 мм или 3-5 мм, дробленного или гранулированного, смеши|Вают с 25 г алЮМИната

калия (плотность 1,54 г/см), тщательно перемешизают, загружают в пресс-форму и в образовавшуюся рыхлую массу вводят перфорирова.нные металлические листы или стержни, размеры .которых указаны выше.

Затем катализаторную массу уплотняют ручным вибратором, нагревают 1 час при 400-800° С iB электропечи, охлаждают, извлекают катализаторный блок из пресс-формы и Опять Нагревают 2 час при 550-600° С.

Для определения активности катализаторного блока (Д 60X18, Н 15 мм) в синтезе

аммиака работают при давлении 300 атм и

объемной скорости 30000 . Полученные

результаты приведены в таблице.

Формула изобретения

Катализаторный блок для синтеза аммиака, .включающий окислы железа с промоторам.и и связующее - алюминат калия, отличающийся тем, что, с целью повыщения механической прочности и а1ктив«ости и

сопротивления

уменьшения гидравлического содержит 3-6 катализаторного блока, он

вес. % алю мината калия и дополнительно укрепляющие элементы - стержни или листы, выполненные из .нержавеющей стали, или меди, или алюминия, в количестве 0,5-1% к весу блока.