Катализаторный блок для синтеза аммиака

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

5О5435

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.09.74 (21) 2056873/23-4 (51) М.Кл. В О1 3 23/70 (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.76. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 14.06.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений, и открытий (53) УДК 66 097.3 (088,8) (72) Авторы изобретения

И. И. Подольский, А. И. Форменов, Л. Д. Кузнецов, В. Ю, Зозуля и П. Д. Рабина (71) 3 аявитель (54) КАТАЛ ИЗАТОР Н Ы Й БЛОК

ДЛЯ СИНТЕЗА АММИАКА с присоединением заявки—

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

Известен катализаторный блок для синтеза аммиака, включающий окислы железа с промоторами и связующее — Bëþìèíàò калия.

К недостаткам известного 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 .циркуляцию газа.

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

Стержни, изготавливаемые из нержавеющей стали, меди или алюминия, могут иметь как гладкую, так и шероховатую поверхность, быть прямыми или извилистыми, что обеспечивает более полный их контакт со связываеой катализатсрной массой. Диаметр укреп ощих стержней 3 — 8 мм. Перфорированные листы, используемые в качгстве укрепляющих элементов, имеют толщину 0,3 — 1 мм и диаметр отверстий 0,5—

1,5 мм.

П р и м е,р 1. Для приготовления катализаторного блока для колонн синтеза аммиака в виде полого цилиндра (Д 800/300 мм, Н/Д=2 — 3) 700 кг мелкозернистого железного катализатора синтеза аммиака СА-1 фракции 1 — 3 мм, содержащего (в % ): 29,0—

36,0 FeO, 3,0 — 4,0 А1 Оз, 2,5 — 3,5 СаО, 0,7—

1,0 КеО, до 0,7 Si02 и до 7,0 МдО, и 25 г алюмината калия (плотность 1,54 г/см ) тщательно перемешивают, загружают в пресс-форму, в образова вшуюся рыхлую массу радиально устанавливают,перфорированные тонкостенные листы из нгржавеющей 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 550 — 600 С в электропечи для спекания контактной катализаторной массы с тонкостенными перфорированными листами.

Пример 2. Проводят опыт, как в примере 1. В образовавшуюся рыхлую массу вводят алюминиевые стержни с насечками диаметром 3 — 8 мм.

После уплотнения ручным вибратором

505435

Содержание аммиак", об. иа выходе из колонны при -.емпературе, С

Предел прочности на сжатие, кг)с.ие

Содержание, о

Катализаторный блок укреп,яю их I алюмикатализатора иа-.а синтеза алич аммиака до вос- после станов- 1 воссталеипя новления

400 алемен- I тов

550

475

500

450

Предлагаемый

93,0 6,0

900 — 1500 . 500 — 750

23,5

30 — 34

16,0

25,2

25,2

22,4

1,0

Известный

24,9 . 23,0

16,0

36 — 60

245 — 805

25,0

12,5

21,4

87,5

Формула изобретения

Составитель Л. Белоус редактор Т. Шарганова Техред А. Камышникова Корректор В. Гутман

Заказ 571/812 Изд. № 296 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» проводят термообработку при 400 — 550 С в течение 2 «ас, охлаждают, извлекают катализаторный блок из пресс-формы 11 нагревают

2 «ас пои 500 — 550 С.

Пример 3. Для приготовления того же катализаторного блока, что и в примере 1, 700 кг высокотемпературного катализатора синтеза аммиака типа СА-2 (29,0 — 36,0",, FeO, 3 5 — 4,5% А40з, 2,0 — 3 0% СаО, 0,7—

10% К О, до 07% SiOg, до 07% MgO) или

СА-3 (29,0 — 36,6% FeO, 7,0 — 8,0% А1 0з, 2,0 — 3,0% СаО, 0,7 — 1,2% КзО, до 0,7% S102, 2,0 — 3,0% AgO, до 2,5% ЧзОз) фракции

1 — 3 мм или 3 — 5 мм,:дробленного или гранулированного, смешивают с 25 г алюмината

Катализаторный блак для синтеза аммиака, включающий окислы железа с промоторами и связующее — алюминат калия, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения механической прочности и а ктивности и калия (плотность 1,54 г/см ), тщательно перемешивают, загружают в пресс-форму и в образовавшуюся .рыхлую массу вводят перфорированные металлические листы или стержни, размеры, которых указаны выше.

Затем катализаторную массу уплотняют ручным .вибратором, нагревают 1 «ас при

400 — 800 С в электропечи, охлаждают, извлекают катализаторный блок из пресс-формы и опять нагревают 2 «ас при 550 — 600 С.

Для определения активности,катализаторного блока (Д 60Х 18, Н 15 мм) в синтезе аммиака работают при да влении 300 атм и объемной скорости 30000 «ac — . Полученные результаты .приведены в таблице. уменьшения гидравлического сопротивления катализаторного блока, он содержит 3 — 6 вес. % алюмината калия и дополнительно укрепляю1цие элементы — стержни или листы, выполненные из,нержавеющей стали, или меди, или алюминия, в количестве 0,5 — 1% к весу блока.