Катализатор для окисления в Советский патент 1980 года по МПК B01J23/22 B01J23/04 C01B17/68 

1

Изобретение относится к производству катализаторов для окисления сернисто го ангидрида в серный, в частности к производству ванадиевых катализаторов.

Известен катализатор, содержащий соединение ванадия, промотированное фосфорной КИСЛОТОЙ ИЛИ фосфатом щелочного ИЛИ щелочноземельного металла, одйввременно являющегося связующим, на носителе - кизельгуре 1,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является катализатор, содержащий пятиокись вана- Дня, промотированную пиросульфатом калия на носителе - белой саже со свя-

/ ..,.,.-... .,.

зующим - фосфатом устойчивого многоядерного соединения циркония при следующем соотношении компонентов, вес.%; пятиокись ванадия 8-10; пиросульфат калия 33.0-41,9; фосфат устойчивого, многоядерного соединения циркония , 6-18 и белая сажа остальное 2.

Однако иовестный катализогор имеет недостаточно стабильный э4х})йкт повыше

ния активности катализатора при низкнк температурах (падение активности во времени), невысокую прочность 125-150 кг/см , высокую стоимость фосфата устойчивого многоядерного соединения циркония, являющегося редкоземельным элементом.

Целью изобретения является повышение активности и механической прочности катализатора.

Поставленная цель достигается катализатором, содержащим, вес,%: пятиокись ванадия 6-10, пиросульфат ка-ЛИЯ 34-46 и связующее 0,25 - 295, в качестве которого катализатор одержит нефелиновый антипирен, на носителе - белой саже.

Катализатор по Изобретению обладает повышенной механической пpoчнocт.ю 166-180 кг/см , степень конверсии при 42О С возрастает до 55,6й.,

Катализато|1 предлагаемого сос-тлва можно готовить,как сухим способом путем получения шихты из всек компонентов, увлажнения шихты раствором; поверхностно-активного вещества и формовки Массы с добавками пластификатора, так и путем ввода в шихту носите- ОКНд(к) x-V А1- 0-РОН -Р I и О ОН ля с антипиреном гидратированной пя- тиокиси ванадия. Молекула антипирена представляет собой неорганический псшимер следующее го строения 0(КНц)к - он - о-At II О {ка,к)кнцО р-он

Молекулярный состав антипирена отвечает следующей эмпирической формуле: 1,25 i(NH) 0,92 (,0) 1 3,5 . Ae.g,O,, 2,5 S Oj,. 6 Hjp. При термообработке (5OO С) антипирен теряет аммиак и воду, при этом cteneHb полимеризации и термостойкость антипирена возрастает. Наличие в составе добавок антипире- на на стадии формовки придает катализаторной массе хорошую формоёмкость, за счет наличия в антипирене связанной во. ДЫ. .. : :..-.-. На стадии сушки приготовляемого кат лизатора происходит удаление из молекул антипирена химически связанной воды, которое дает дополнительный эффект формирования пористой структуры к1атализа- тора при низкой температуре. Прокаливание катализаторной массы сопровождается термодеструкцией аммонийньгх групп молекулы антипирена, что вызывает дальнейшее формирование пористой структуры и увеличение внутренней поверхности катализатс а. На этих стадиях добавка антипирена выполняет роль порообрайователя. П и м е р 1 . 2 г (2 вес.%) антипирена смешивают с 1О г (1О% вес.%) VjiOg, 42 г (42 вес.%) и 46 г (46 вес.%) белой сажи. Полученную шихту увлажняют 2 вес. раствором поверхностно-активного вещества - оксифоса, сушат 2 ч при 120 С, прокаливаю 2 ч при 500°С.. . Из 100 г указ, нного состава катализатора получают 99,66 г готового продукта, конечный состав которого, ввиду частичной термодеструкции антипирена и других превращений определить не удается. Пример 2. 2г(2 вес.%) антияирена смешивают с 8 г (8 вес.%) И 44 г (44 вес.%) белой сажи. Полученную смесь увлажняют .раствором бисульфата калия (64 мл 25 вес. раствором по Кдр) - 46 г (46 вес.%) Кд .,. В массу добавляют 1 вес.% сверх 100% поверхностно-активного вещества - ОП-7 и2 вес.% сверх 10О% пластификатора - графита, покрытого стеариновой кислотой. Массу формуют, сушат 2 ч при 120 С,, прокаливают 2 ч при 5 ОО°С. Пример 3. 1г(1 вес,%) антипирена смешивают с 57 г (57 вес.%) белой сажи. Для лучшего распределения антипирена в белой саже к полученной смеси приливают 5ОО мл воды и смешивают в виде пульпыВ течение 30 мин в аппарате с мешалкой. Затем пульпу фильтруют ч высушивают. К полученной таким образом смеси белой сажи с антипиреном прибавляют 8 г (8 вес.%) и 34 г (34 вес.%) . Полученную шихту увлажняют 5 О мл 2 вес.%-«ым раствором ОП-10, формуют, сушат 2 ч при 120 С, прокаливают 2 ч при 500 С. Пример 4. О,5 г (0,5 вес.%) антипирена смешивают с 8 г (8 вес.%) V5,O5, 34 г (34 вес.%) 57,5 г (57,5 вес.%) белой сажи. Массу увлажняют 5 О мл раствора ОП-10 и затем формуют, высушивают 2 ч при 12O°G, прокаливают 2ч при . Пример 5. 0,25 г (О,2ё вес,9ь) антипирена смешивают с 57f75 г (57,75 вес.%) белой сажи, к полученной шихте добавляют 40 мл 30 вес.% раствора KVO, соответствующие б г (6 вес.%) и 5 вес,% Иj, 5 О,, соответствующие 46 г . В полученную массу добавляют 45 мл 2%-41ого раствора оксифоса, массу формуют, высушивают при 120 С в течение 2 ч, прокаливают 2 ч при 500°С. Катализаторы, полученные по примерам 1-5, испытывают в процессе окисле- Насыпной вес полученного катализатора составляет 0,66-0,72 г/см , Формула изобретения Катализатор для окисления SOj в SOy соцержащий пятиокись ванадия , пиросульфат калия и связующее на носителе - бе- лой саже, отличающийся тем, что, с целью повышения активности и механической прочности катализа- тора в качестве связующего он содержит нефелтювый антипирен при

180

3,9

3,6 167 . 176 3,8 166 3,6

,7-3,2.

125-150 140 нил Од в SO,, в стандартных условиях при содержании 10% SO,, в газовоадушной смеси при 42CfC к объемной скоростч 4000 ч Результаты испытаний представлены в таблице. следующем содержании компонентов, Пятиокись вг.надия6-10 Пиросуль)ат калия34-46 Нефелиновый антипирен 0,25-2 Белая сажа Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Германии № 649,401, кл. 12 g 11/46, опублйк. 1937. 2.Авторское свидетельство СССР № 522,852, кл. В 01 3 23/22, 1974 (прототип).