硫酸生产用中温型钒催化剂及其制备方法技术

一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂及其制备方法，属于催化剂制造技术领域。主要是通过改进催化剂的配方，采用新矿源的硅藻土作为催化剂载体，制得新型的硫酸生产用钒催化剂。采用本发明专利技术方法制备的硫酸生产用钒催化剂具有更好的活性。该催化剂适用于硫酸生产装置的转化器的任何部分。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型硫酸生产用中温型钒催化剂及其制备方法
：本专利技术属于催化
，具体涉及一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂及其制备方法。技术背景：钒催化剂用于硫酸生产装置中将SO2氧化转化为SO3。传统钒催化剂为钒—钾(钠)—硅体系，以五氧化二钒为活性组分，硫酸钾、硫酸钠为助剂，山东硅藻土、东北硅藻土或两者混合作为载体。有中温型和低温型两种，中温型钒催化剂操作温度一般要求高于420℃，不超过600℃，具有较好的中温活性；低温型钒催化剂操作温度一般要求高于410℃，具有较好的低温活性，有利于提高硫酸转化器中SO2转化为SO3的总转化率。在两转两吸流程的硫酸生产装置中组合装填传统的中、低温型钒催化剂，可使SO2最终转化率达到99.5％。由于山东硅藻土的限制开采和硅藻土处理不当、东北硅藻土的开采权被国外公司买断，供给钒催化剂作载体使用的硅藻土的质量大幅度下降，影响了现有的钒催化剂的质量。钒催化剂的现有制造方法：将KOH用蒸汽溶化，并与V2O5在热煮条件下制得符合要求的KVO3与KOH混合溶液(简称钒水)，然后将钒水用硫酸中和制得V2O5和K2SO4胶体沉淀物。然后按规定比例将胶体沉淀物与助剂、精制硅藻土等加入碾子中混合均匀，碾压紧密，成为可塑性物料，再经挤条、-->干燥、焙烧、过筛和包装等工序制成钒催化剂。
技术实现思路
：本专利技术的目的是要提出一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂产品，此催化剂比传统的钒催化剂具有更高的活性和热稳定性，能满足硫酸生产对SO2总转化率的需要。本专利技术生产出的钒催化剂比传统的钒催化剂具有更好的催化性能，此催化剂能替代传统的钒催化剂用于硫酸生产中。本专利技术是这样来实现的，以云南硅藻土为载体，在传统的钒—钾(钠)—硅体系中添加助剂，使其具有更高的活性和热稳定性。它主要包括以下内容：按催化剂配方将活性相与碱金属硫酸盐、助剂、精制硅藻土等加入碾子中混合均匀，碾压紧密，成为可塑性物料，再经挤条、干燥、焙烧、过筛和包装等工序制成钒催化剂。中温型钒催化剂配方为V2O5 7.5～8.5％(重量)K2O/V2O5 2.5～3.0(摩尔比)磷酸和酸式磷酸铝中的一种或两种的混合物1.0～5.0％(重量)其余为硅藻土。本专利技术所用的助剂是磷酸、酸式磷酸铝中的一种，也可以是两种的混合物；硅藻土是云南寻甸硅藻土。本专利技术制备的钒催化剂，适用于硫酸生产装置的转化器的任何部分。具体实施方式：下面结合实施例进一步说明本专利技术的内容：实施例1样品配方V2O5 8.0％、K2O/V2O5 2.7(摩尔比)其余为山东临朐硅藻土和东北长白硅藻土；采用传统生产工艺。将KOH用-->蒸汽溶化，并与V2O5在热煮条件下制得K2O/V2O5为2.7的KVO3与KOH混合溶液(简称钒水)，制备的钒水的V2O5浓度为242g/L，K2O/V2O5为2.7。然后将33.1ml的钒水用13.4ml1∶1的硫酸中和制得V2O5和K2SO4胶体沉淀物，将胶体沉淀物与40.7g山东临朐精制硅藻土和38.8g东北长白硅藻土等加入碾子中混合均匀，加水碾压紧密，成为可塑性物料，再经挤条、干燥、焙烧、等工序制成100g钒催化剂。实施例2样品配方V2O5 8.0％、K2O/V2O5 2.7(摩尔比)磷酸二氢铝3％其余为云南寻甸硅藻土；将KOH用蒸汽溶化，并与V2O5在热煮条件下制得K2O/V2O5为2.7的KVO3与KOH混合溶液(简称钒水)，制备的钒水的V2O5浓度为242g/L，K2O/V2O5为2.7。然后将33.1ml的钒水用13.4ml1∶1的硫酸中和制得V2O5和K2SO4胶体沉淀物，将胶体沉淀物与3g磷酸二氢铝、72.0g云南寻甸精制硅藻土等加入碾子中混合均匀，加水碾压紧密，成为可塑性物料，再经挤条、干燥、焙烧、等工序制成100g钒催化剂。样品测试催化剂样品：粒度为φ9×3.5×10～15mm。活性测试条件：转化器：采用夹套式单管反应器，其规格为φ36×2mm，测温热电偶套管位于转化器的中心，其规格为φ8×1.5mm；催化剂装量：30ml；-->催化剂粒度：3.35～4.0mm；空间速度：3600h；进气SO2的体积百分数：10±1％余为空气；系统压力：常压；活性检测温度：485℃(中温型)、410℃(低温型)；耐热温度和时间：700℃ 5h(中温型)、600℃ 5h(低温型)；以SO2的转化率表示活性的高低。活性测试结果列于表一，其中样品1为传统的中温型钒催化剂，样品2为新的中温型钒催化剂。表一    活性测试结果  样品例  活性(耐热后SO2转化率)％    相对值  1  87.0    1  2  92.2    1.06由测试结果可看出，采用本专利技术方法制备的钒催化剂的活性明显高于传统的钒催化剂，表明本专利技术制备的钒催化剂的性能有明显的提高，能满足硫酸生产对SO2总转化率的需要。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂，其特征在于该催化剂配方为Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］ ７．５～８．５％（重量） Ｋ↓［２］Ｏ／Ｖ↓［２］Ｏ↓［５］ ２．５～３．０（摩尔比） 助剂 １．０～５．０％（重量） 其余为硅藻土。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂，其特征在于该催化剂配方为V2O5 7.5～8.5％(重量)  K2O/V2O5 2.5～3.0(摩尔比)助剂1.0～5.0％(重量)其余为硅藻土。2、一种新型中温型硫酸生产用钒催化剂的制备方法，其特征在于按催化剂配方将活性相与碱金属硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：田先国，陈雷，张秋菊，丁建芳，孙远龙，殷惠琴，肖海明，黄建明，
申请(专利权)人：南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]