ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 66.097.3 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (72) Авторы изобретения С. В. Морозова, Л. А. Тарасов, В. Н. Анохин, В. Н. Меньшов, Г. А. Низов, Г. В. Логунова, Н. С. Расторгуева, А. Е. Дронов и Б. С. Вдовец (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ

ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРА СИНТЕЗА АММИАКА

Изобретение относится к области получения износоустойчивого носителя для катализатора синтеза аммиака.

Известен способ получения носителя на основе окиси алюминия путем пептизации гидроокиси алюминия с последующей формовкой шариков из золя и прокалкой при температуре 600 С (1).

Ближаишим аналогичным решением является способ приготовления носителя для 10 катализатора синтеза NH3 путем коагуляции смеси оксихлорида А1 и борной кислоты с последующим формованием и термообработкой при 650 (. (2).

Недостатком известных способов являет- 15 ся то, что полученный носитель имеет невысокую прочность, не обладает развитой пористой структурой (малые удельные объемы и размер пор), что не позволяет нанести на поверхность носителя достаточное 20 количество активных компонентов методом пропитки.

Цель изобретения состоит в разработке способа получения носителя с повышенной механической прочностью и активного в 25 реакции синтеза аммиака.

Поставленная цель достигается тем, что .в способе приготовления носителя для катализатора синтеза аммиака путем коагуляции смеси оксихлорида алюминия и бор- 3о ной кислоты коагуляцию проводят в присутствии ферригеля в количестве 57вЂ”

77 масс.% с последующей формовкой и термообработкой при температуре 900вЂ”

1300 С.

Носитель по предлагаемому способу готовят путем введения в ферригель (Fe (ОН) з пНзО) оксихлорида алюминия (А1е (ОН) вС1) и борной кислоты. Борную кислоту вводят в смесь гелей в количестве

15 мас.% по отношению к окиси алюминия (А1зОз) . (При содержании 15 мас.% В 03 в А1 0з образуется эвтектика при 1034 С).

Носитель, полученный по предлагаемому способу и прокаленный при 900 вЂ 13 С,, имеет механическую прочность при раздавливании на рычажном прессе 1000вЂ”

4500 кГ/см для сферических гранул диаметром 1,5 мм.

Г! р и мер 1. Железоалюмоборатный носитель получают путем коагуляции смеси ферригеля, оксихлорида алюминия и борной кислоты в аммиачной воде.

Ферригель получают прибавлением к

1% -ному раствору хлорного железа (1." еС1з 6НзО) 15 вЂ” 20% -ного раствора аммиака, взятого в очень небольшом избытке. Затем промывают гель дистиллированной водой до отсутствия ионов хлора в промывных водах.

793640

Удельный объем пор, смз/г

Катализатор по примеру

Удельная по верхиость, м2/г

Активность, об. Уо

Температура прокалки, С

Механическая прочность, кг/см2

1,0

2,0

0,8

140

3,0

0,14

О, 10

0,04

0,09

0,07

0,30

0,09

0,07

1300

200

17,6

14,8

17,8

Прототип

СА-1

18,3

Оксихлорнд алюминия получают пептизацией свежеосажденной нрн рН=10 и температуре 20 С гидроокпси алюминия соляной кислотой до рН=4. Для получения носителя состава Fe203 вЂ” 67 мас. /о, А1яОз вЂ” 29 мас.о/о и В20з вЂ” 4 мас.о/, 70 г ферригеля соединяют с 30 r оксихлорида алюминия. Затем в смесь добавляют борную кислоту в количестве 15 мас. по отношению к введенной окиси алюминия. Об- 10 разовавшуюся коллоидную систему направляют в формовочную колонку, в которой методом коагуляции в капле в слое керосина и 15о/о-ной аммиачной воде получают сферические гранулы. Сформованные гра- 15 пулы сушат на воздухе в течение 2 сут. при комнатной температуре, затем при 120 С в течение 12 ч и при 220 С вЂ” 2 ч. Затем носитель прокаливают при 900, 1100 или

1300 С и после медленного охлаждения до 20 комнатной температуры выгружают.

Пример 2. 60 г ферригеля соединяют с

40 г оксихлорида алюминия. Затем в смесь добавляют борную кислоту в количестве

15 мас.о/о по отношению к введенной окиси 25 алюминия. Образовавшуюся коллоидную систему формуют. Сформованные гранулы сушат аналогично примеру 1, Затем носитель прокаливают при 1100 С и после медленного охлаждения до комнатной тем- 30 пературы выгружают. Состав носителя:

Ре Оз вЂ” 57 /о, А1аОз вЂ” 39 /о, В20з вЂ” 4 /о.

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность получить железо-алюмоборатный носитель, активный в процессе 35 синтеза аммиака, с механической прочностью при раздавливании на рычажном прессе 1000 вЂ” 4500 кГ/см для сферических гранул диаметром 1,5 мм. Истирание при числе псевдоожижения равном 2 не превыша- 40 ет 1о/о в месяц. Данный носитель пригоден для приготовления катализатора синтеза аммиака в кипящем слое.

Осуществление синтеза аммиака в кипя ц .. слое катализатора позволяет значи- 45

Пример 3. 80 г ферригеля соединяют с

20 г оксихлорида алюминия. Затем в смесь добавляют борную кислоту в количестве

15 мас. /о по отношению к введенной окиси алюминия. Образовавшуюся коллоидную систему формуют. Сформованные гранулы сушат на воздухе аналогично примеру 1.

Затем носитель прокаливают при 1100 С и после медленного охлаждения до комнатной температуры выгружают. Состав носителя: Ре Оз вЂ” 77 /о, А1яОз вЂ” 19 /о, В203

4 о/

Пример 4. Образцы, полученные в примерах 2, 3, и образец по примеру 1, прокаленный при 1100 С, пропитывают

10 -ным водным раствором нитрата калия и прокаливают при температуре 600 С до полного разложения соли до окиси калия.

Пропитанные носители различного состава испытывают на активность при следующих условиях синтеза аммиака: объемная скорость 30000 ч вЂ”, соотношение Из . Н2 вЂ”вЂ”

=25: 75 (об.%), температура 500 С, давление 300 атм.

В таблице приведены некоторые физикохимические характеристики железоалюмоборатных носителей по примерам 1 вЂ” 3, известного алюмоборатного носителя состава А120з вЂ” 85 мас., В Оз вЂ” 15 мас. /о и промышленного катализатора для синтеза аммиака СА-1. тельно снизить размер гранул катализатора и избежать внутридиффузионное торможение процесса, что приводит к снижению загрузки катализатора в контактный аппарат и увеличению производительности приблизительно в 1,5 раза.

Формула изобретения

Способ приготовления носителя для катализатора синтеза аммиака путем коагуляции смеси оксихлорида алюминия и борной кислоты с последующим формованием

793640

Составитель М. Локтев

Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Редактор Н. Потапова

Заказ 220/7 Изд. Ка 168 Тираж 581 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 и термообработкой, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью получения носителя с повышенной механической прочностью и активного в реакции синтеза аммиака, коагуляцию проводят в присутствии ферригеля в количестве 57 вЂ” 77 мас. %, а термообработку осуществляют при температуре

900 вЂ 13 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 Ма 207217, кл. В 01 J 21/02, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

И 474505, кл. С 01 F 7/02,,1976 (прото ° тип).