Способ приготовления катализатора для окисления двуокиси серы
СОЮЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3601960/23-04 (22) 22.04.83 (46) 15.02.86.Бюл. Р 6 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа СО AH СССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов (72) Г.К.Боресков, В.Ф.Ляхова,Т.В.Бараковских, А.A.Èâàíîâ, Т.В.Иванова и А.Я.Бакаев (53) 66.097.3(088.8) (56) Замятин В.Ф. Ванадиевые катализаторы для контактного производства серной кислоты.М.: Госхимиздат, 1963, с. 145.
Авторское свидетельство СССР
И - 312618, кл. В 01 J 37/02, 1971. (51) 4 В 01 J 37/02, 23/22, С01 В 6 (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ в кипящем слое, включающий пропитку алюмосиликатного носителя раствором сульфата ванадила и бисульфата калия с последующей сушкой и прокалкой, отличающийся тем, что, с целью получения катализатора с повышенной активностью, в качестве носителя используют алюмосиликат, содержащий 6-9 мас.% окиси алюминия, который перед пропиткой предварительо но прокаливают при 500-700 С и охо лаждают до 180-200 С,и сушку ведут в кипящем слое при постепенном повышении температуры от 80 до
300 С.
1 12
Изобретение относится к способам приготовления ванадиевых катализаторов для процесса окисления двуокиси серы в кипящем слое.
Цель изобретения — получение катализатора с повышенной активностью, которая достигается путем предварительной термообработки алюмосиликатного носителя с повышенным содержанием окиси алюминия (6-9 мас.% ) и определенных условий сушки.
Пример 1. 50 г алюмосиликата
< содержанием окиси алюминия 7 мас.7. фракций 0,2-0,6 мм выдерживают в муфеле при 700 С в течение 60 мин.
31,3 г трехводного сульфата ванадила и 50,5 r бисульфата калия растворяют при 60 С в дистиллированной воде и раствор доводят до объема 100 мп.
В приготовленный раствор вносят охлажденный до 200 С алюмосиликат.
Пропитку ведут при перемешивании в течение 120 мин. Пропитанный носитель отжимают на фильтре и сушат в кипящем слое, создаваемом горячим воздухом, при постепенном подъеме температуры от 80 до 300 С и прокаливают о при 500 С в течение 4 ч. Катализатор содержит 10 мас.7 V Og относительно алюмосиликата при соотношении
Е : V = 2,5 (или 6,8 мас.% V>Oq,", 25,3 мас.7 KHSO< и 67,9 мас.7 носителя). Константа скорости окисления двуокиси серы составляет 6,3 атм c при 485 С и 1,2 атм с " при 420 C.
Каталическую активность определяют в проточно-циркуляционной установке при температуре 485 С(x:=70%) и 420 С (х = 907) и составе реакционной смеси, об.%:SO 7,5; О, 11,0;
N< остальное. Активность катализатора характеризуют константой скорости превращения двуокиси серы при 485 и 420 С.
Пример 2. 50 r алюмосиликата с содержанием А1 0з 9 мас„7 нагревают при 600 С в течение 60 мин.
Алюмосиликат, охлажденный до 200 С пропитывают раствором солей, приготовленным согласно примеру 1, в те. чение 40 мин. Катализатор отжимают на фильтре, сушат в тех же условиях, что в примере 1, и прокаливают при температуре 550 С в течение
2 ч. Готовый катализатор содержит
10 мас.% V@Os при K : V = 2,5 (или
6,8 мас.7 Ч Ою„ 3 мас.7 KHSOt, и
67,9 мас.X алюмосиликата). Константа скорости окисления SO при
10885
20 при 485 С составляет 5,1 атм с ", 25
485 С составляет 5,4 атм " с, при
420 С 1 атм с .
Пример 3. 25 г VOSO 3H О и 48,5 г КНБО растворяют в дистиллированной воде, объем раствора доводят до 100 мл. Прокаленный при
700 С и охлажденный до 180 С алюмо— силикат с содержанием А1 0з.
7 мас.% пропитывают приготовленным раствором в течение 40 мин с последующим удалением избытка раствора на фильтре. Катализатор сушат при постепенном подъеме температуры от
80 до 300 С, прокаливают при 600 С три часа. Катализатор имеет следующий состав: b мас.7 V@Os при соотношении К : V = 3 (или 5,6 мас.%
VgOq, 24,9 мас.7. KHSO и 69,5 мас.7 носителя). Активность катализатора при 420 С 0,98 атм с .
Пример 4. В пропиточный раствор, содержащий в 100 мл 18,8 r
V0SOö ЗН О и 42,4 г KHSOr, погружао, ют прокаленный при 500 С в течение
50 мин и охлажденный до 200 С алюмосиликат с содержанием А1 0 б мас.%. Время пропитки составляет
30 мин. После удаления избытка пропиточного раствора катализатор сушат при постепенном подъеме температуры от 80 до 300 С, прокаливают при
500 С в течение двух часов. При этом получают катализатор, содержащий 6 мас.X V Oq при соотношении
К : V = 3,5 (или 4,4 мас.7. V 0, 22,8 мас.X KHSOq,остальное носитель)
Константа скорости при 485 и 420 С составляет соответственно 3,2 атм с и 0,6 атм с .
Пример 5 (для сравнения) .
50 г неактивированног0 алюмосиликата пропитывают и подвергают термообработке согласно примеру 1. Константа скорости при 485 и 420 С не превышает 2,4 атм с " и 0,3 атм " с "соответственно.
Пример 6 (для сравнения).условия активации алюмосиликата и пропитки те же, что.в примере 1. Термообработку в данном случае ведут при том же температурном режиме, но в отличие от примера 1 в стационарном режиме. Константа скорости при
485 С составляет 2,7 атм с ".
7 р и м е р 7 (известный). Образец готовят по способу, описанному в прототипе. Содержание окиси алюминия в носителе 2 мас.7. достигают
1210885 тор сушат при 150 С 2 ч и прокаливают при 500 С 4 ч. Готовый катализаторр содержит 6, 5 мас. 7 Чт 0 s относительно носителя при соотношении К : V = 3 (или 4,8 мас.7 V 08, 21,5 мас.X KHS04 и 73,7 мас.Ж алюмосиликата) и характеризуется константой скорости при 485 С,равной
1,7 атм C .
Результаты испытания катализаторов, получениьас предлагаеные способом, в процессе окисления SOs в $0з.
1О мас.2 V 2,5 (или 6,8 мас.X VqOs, 25,3 мас.Х КН80>, и 67.,9 мас.Х носителя) КС 6,3 700 120 1>2 КС 5,4 600 То яе 8 мас.2 Ч>Оа при соотношении К : Ч 3 (или 5,6 мыс.7 ЧтОs 24>9 мас.Е Ki1SO>,,69,5 мас.Х носителя) 40 КС 700 1,0 6 мас.Х ЧтОв при К : Ч 4 (или 4,4 мас.7 Ч оь, 24,8 мас./, KiiSO>,, 72,8 мас.X носителя) 500 3,2 0,6 10 мас.2 Ч>О при К : Ч 2,5 (или 6,8 мас.у. VsOs> 25,3 мас.7. KHSO>,> 67,9 иас.Х носителя) НС 700 120 2,7 То ае 120 0,3 6 ° $ мас. X Что з при К: Ч 3 (или 4,8 мас.7. V@Os, 21,5 мас.Х КНБО>, и 73,7 иас.Х носителя) НС 2;3 0,4 То ае 1 7 НС 120 >> >% ° КС - кипящий слой, НС вЂ” неподвияный слой. ВНИИПИ Заказ 576/11 Тираж 527 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгороц, ул.Проектная, 4 2-кратным выщелачиванием А1 03 507-ным раствором серной кислоты. . Катализатор испытывают в реакции окисления SO в тех же условиях. Константа скорости при 485 С 2,3 атм с ", при 420 С 0,4 атм " с 1. Пример 8 (для сравнения). 50 r неактивированного алюмосиликата с содержанием окиси алюминия 9 мас.% пропитывают раствором, содержащим 20,37 r VOS04 3 Н О и 39,35г КН$04 в 100 мл. КатализаI Результаты испытаний катализаторов представлены в таблице.