Катализатор для синтеза аммиака Советский патент 1978 года по МПК B01J23/78 

Изобретение относится к области получения катализаторов, в частност катализаторов для синтеза аммиака. Известны катализаторы для этого прюцесса, состоящие из окислов желе за, алюминия, кальция, кремния, маг ния, калия 13.. Прототипом изобретения являетря катализатор состава, вес.%: 38-54,5 окиси железа, 0,5-2 окиси калия,- 25 35 феррита кобальта, 20-25 феррита магния. ; Однако этот катализатор имеет не достаточно высокую активность при н ifHX температурах синтеза аммиака, п 375-450 С 12,8-21,0%. Целью изобретения является повы;иение активности катализатора при те пературе 375-450С. Это достигается тем, что катализатор в качестве промотора дополнительно содержит алюминат кальция при следующем соотношении компонентов, вес.%: 53-69,5 Окись железа 0,5-2 Окись калия 25-35 Феррит кобальта 5-10 Алюминат кальция ПредлагаеивлЯ катализатор осажденного типа обладает более высокой активностью по выходу аммиака (на 1215%) в области низких температур (375 450 С) по сравнению с известным. Пример 1. Катализатор 1, имеющий химический состав: 69,5%Ге20д, 25% CoPe-jO ; 0,5%-Я- О ; 5%СаАР,,0 готовят следующим образом. Из водных растворов, содержащих 437 г Ре(«0.,)д и 31 rCo(NOj)j-6H20 5%-ным водным раствором аммиака при рН 8 Осаждают гидроокиси Рв(ОН)5 и Со(ОН)2 . Свежеосажденные гидроокиси тщательно перемешивают с 5 гСоАР О, центрифугируют, гранулируют, сушат на воздухе, затем в сушильном шкафу при 80с и прокаливают при в течение 3-х часов. Затем полученный катализагор восстанавливают азот-водородной смесью при 100 атм., W 30 тыс.час , постепенно повышая температуру от 300 до 475с через 25С, выдерживая каждую температуру в течение 4-х часов. После завершения процесса восстановления катализатор охлаждают и пассивируют азотом, содержащим до 0,1 об.% О, в течение б чаг сов. Восстановленный и запассивированный катализатор пропитывают спиртовьф раствором щелочи до содержания VjO 1,0 вес.%.

П р и м е р 2. Катализатор 2, имеющий химический состав: 60% Fe-jO / 32%COPei04, 1% VzO ; 7% Со АВ ОдуГотовят следунхцим образом.

Из водных растворов, содержащих 414 г PeCNOjlj-PHzO и 39 гСа(КО,) , 5%-ным водным раствором аммиака при рН 8,осаждают гидроокиси Рв(ОН)д и Со (ОН)2. Свежеосажденные, гидроокиси тщательно перемешивс1ют с 7 гСаАЕ О, центрифугируют, гранулируют, cyyiai на.воздухе, затем в сушильном шкафу при 80°С и прокаливают при 400°С в течение 3-х часов. Полученный катализатор восстанавливают и наносят окись калия способом описанным в примере 1. П р и м е р 3. Катализатор 3/ имеющий химический состав 53% ,

35%СоГв204 . 2% , 10%СаАР204, готовят следующим образом.

Из водных растворов, содержащих 364,5 г FelNOJj-VH O и 60 гСо(МОД-й«,0 5%-ным водным раствором аммиака при рН 8 осаждают гидроокиси PetOHj и Co(OH)i . Свежеосажденные гидроокиси тщательно перемешивают с 10 rCaAPjO центрифугируют, гранулируют, сушат на воздухе затем в сушильном шкафу при и прокаливают при в течение 3-х часов.Полученный катализатор восстэнавливают и наносят окись калия способом описанным в примере 1

В таблице приведены сравнительные данные по испытанию активности извес ноге и предложенного катализатора при Р « 300 ат, W 30 тыс.час .

1Ь% , 20%MgPe204,

51%

Из таблицы видно, что активность предложенного катализатора в условиях, близких к промышленным, выше особенно в области низких температур. Так при температуре 400 С активность .(по выходу аммиака) на 12-15% выше, чем активность известного катализатора.

Формула изобретения

Катализатор для синтеза аммиака, включающий окислы железа, калия, феррит кобальта, отличафщийс я Тем, что, с целью повышения ак1%

тивности катализатора при температурах 375-475с катализатор дополнительно содержит алюминат кальция при следующем соотношении ко1«тонент вес.%:

Окись железа 53 - 69,5 Феррит кобальта 25 - 35 Алюминат кальция 5-10 Окись калия0,5- 2

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе:

2.Авторское свидетельство СССР № 535958, кл. В 01 J 23/84, 1975.