一種用于生產(chǎn)硝酸的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硝酸的方法，所述方法使用特定組合的氨氧化催化劑，該催化劑組由鉑合金網(wǎng)催化劑和陶瓷基的非鉑催化劑組合而成。該技術(shù)與目前技術(shù)相比，氨氧化過程中貴金屬的填充量可減少35％。同時，本催化劑組能夠N2O溫室氣體的排放降低到小于200ppm，減少硝酸工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染。
【專利說明】一種用于生產(chǎn)硝酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硝酸的方法，所述方法使用特定組合的氨氧化催化劑，該催化劑組由鉬合金網(wǎng)催化劑和陶瓷基的非鉬催化劑組合而成。
技術(shù)背景:
[0002]早在20世紀初，應(yīng)用氨氧化制備硝酸的方法已經(jīng)在世界范圍內(nèi)廣為使用(Ostwald法)。氨氣經(jīng)空氣氧化得到一氧化氮，進一步氧化為二氧化氮，經(jīng)吸收塔吸收后得到硝酸。硝酸可以用來生產(chǎn)氮肥以及炸藥。該方法使用鉬合金網(wǎng)催化劑促使氨和空氣中氧的反應(yīng)持續(xù)進行。使用Andrussow法制備氫氰酸的過程與上述制備硝酸的過程基本類似，所以，該發(fā)明的使用范圍包含了氫氰酸的制備。
[0003]在氨氧化過程中，氧化爐填充多張鉬合金網(wǎng)以保證氨充分氧化。傳統(tǒng)的鉬合金網(wǎng)為PtRh5網(wǎng)、PtRh7網(wǎng)、PtRhltl網(wǎng)和PtRhPd三元網(wǎng)。鉬金屬容易從鉬網(wǎng)表面揮發(fā)或者進行物理性損耗，而損耗的多少很大程度上與反應(yīng)條件有關(guān)，如壓力、氣流速度。雖然鉬能夠沉積在設(shè)備的冷卻部分，但是回收卻較為困難。目前，眾所周知的方法是使用一張或多張鈀捕集網(wǎng)放置在鉬合金催化網(wǎng)的下部回收鉬。捕集后，捕集網(wǎng)中除了本身的鈀以外，還含有高比例的鉬，其中，鉬的收集是以鉬取代鈀而得到的。當不使用單獨的鈀網(wǎng)，而是在第二或第三層網(wǎng)中添加鉬鈀合金絲。此時，回收的鉬可以作為催化劑繼續(xù)氧化氨，如專利:200910074331.9。
[0004]鈀金屬的加入大大降低了鉬金屬的消耗，由于鈀價格遠遠低于鉬，故極大地降低了損耗成本，但是鈀的加入本身具有一定的副作用。研究表明，鈀網(wǎng)會增加氮氣和N2O的生成，是相同條件下鉬網(wǎng)的數(shù)倍。一般認為反應(yīng)機理如下:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于使用包括(a)貴金屬鉬合金網(wǎng)催化劑和(b)非鉬催化劑的催化劑組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于非鉬催化劑由Co、Ce、La的金屬鹽或氧化物負載于載體上制作而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于非鉬催化劑中，以元素質(zhì)量百分含量計，Co百分含量為1%~10%，Ce百分含量為0.1%~2% ;La百分含量為0.5%~8%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于載體為氧化鋁、氧化鋁硅酸鹽、堇青石、氧化鋯、鋯莫來石或類似的材料，優(yōu)選氧化鋁，更優(yōu)選Y -氧化鋁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于載體制作成多孔圓柱、多孔球狀、圓柱形、環(huán)形、多葉載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于鉬合金網(wǎng)催化劑使用傳統(tǒng)的PtRh5網(wǎng)、PtRh7網(wǎng)、PtRh10網(wǎng)、PtRhPd三元網(wǎng)或者PtPd合金網(wǎng)的形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于貴金屬鉬合金網(wǎng)催化劑中合金的組成為:90%的鉬，10%的銠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:依據(jù)填充入氨氧化爐至上而下的順序，貴金屬鉬合金網(wǎng)催化劑排 布在氨氧化爐上方，負載于載體上的非鉬催化劑排布在氨氧化爐下方。
【文檔編號】B01J23/46GK103803514SQ201410040558
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】韓勇強, 劉欣, 韓非, 劉巖 申請人:中海油太原貴金屬有限公司