一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法技术

技术编号:1414309 阅读:223 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法,属于催化技术领域。主要是通过添加低温活化剂可溶性金属铯盐、钠盐和含磷化合物,采用不同的助剂添加方法,制得低温型硫酸生产用钒催化剂。采用本发明专利技术方法制备的低温型硫酸生产用钒催化剂具有更好的低温活性。该催化剂适用于两转两吸流程的硫酸生产装置的转化器的一段上部和两转部分。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法
:本专利技术属于催化
,具体涉及一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法。
技术介绍
:钒催化剂用于硫酸生产装置中将SO2氧化转化为SO3。通用的传统钒催化剂为钒-钾(钠)-硅体系,有中温型和低温型两种,中温型钒催化剂一般用于转化器的一、二、三段,操作温度一般要求高于420℃,不超过600℃,具有较好的中温活性;低温型钒催化剂一般用于转化器一段上部和四段、五段,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%。钒催化剂的现有制造方法:目前钒催化剂一般为钒-钾-硅体系,低温型钒催化剂为钒-钾-钠-硅体系。制造方法为将原料硅藻土经打浆,酸处理,过虑洗涤以及干燥,制得精制硅藻土;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,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。用此方法制备的钒催化剂基本可以满足硫酸生产的需要,但使用传统的低温型钒催化剂要满足SO2总转化率达到99.8%以上是困难的。
技术实现思路
:本专利技术的目的是要提出一种低温型钒催化剂的制造方法,该-->催化剂比传统的低温型钒催化剂具有更高的低温活性和热稳定性,能满足更高的SO2总转化率需要。本专利技术方法生产出的低温型钒催化剂比传统的低温型钒催化剂具有更好的低温催化性能,起燃温度较传统钒催化剂低20~40℃,操作温度可从410~420℃降至380~390℃,将此催化剂替代低温型钒催化剂用于硫酸生产中,可使两转两吸流程的硫酸装置的SO2最终转化率达到99.8%,并降低了转化器一段的操作温度,有利于高浓度SO2的转化,适应了硫酸装置大型化和硫磺制酸的发展,在转化器末段使用该催化剂,提高了转化器中的总转化率,降低了尾气中SO2的浓度,满足了日益严格的环保要求。本专利技术是这样来实现的,通过添加低温活化剂,提高钒催化剂的低温活性,降低起燃温度。它主要包括以下内容:低温活化剂为可溶性金属铯盐、钠盐、含磷化合物,添加方式为在混碾时加入或将其加入到钒水中;催化剂配方重量百分比为V2O5 5.0~8.5% K2O/V2O5 2.5~4.5 Na2SO41.0~15.0% Cs2SO4 1.0~15.0% P2O5 1.0~5.0%其余为硅藻土。本专利技术所用的可溶性金属铯盐可以是硫酸铯、碳酸铯、硝酸铯中的一种,也可以是其中的两种或三种的混合物;钠盐为硫酸钠;含磷化合物可以是磷酸、磷酸铵、酸式磷酸钠盐中的一种;硅藻土可以是山东临朐硅藻土、东北长白硅藻土、浙江嵊县硅藻土和云南寻甸硅藻土中的一种。本专利技术制备的钒催化剂,适用于两转两吸流程的硫酸生产装置的转化器的一段上部和两转部分。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1-1样品配方  V2O5 6.5% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 13.7% P2O5-->1.0%其余为硅藻土;采用传统生产工艺,将山东临朐硅藻土经水选、酸处理、过虑洗涤以及干燥,制得山东精制硅藻土;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),然后将一定量的钒水用硫酸中和制得V2O5和K2SO4胶体沉淀物,按规定比例将胶体沉淀物与Na2SO4、H3PO4、山东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、过筛和包装等工序制成钒催化剂。实施例1-2样品配方V2O5 6.5% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 8.0% Cs2SO42.0% P2O5 1.0%其余为硅藻土;采用传统生产工艺。实施例1-3样品配方V2O5 6.5% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 6.0% Cs2SO44.0% P2O5 1.0%其余为硅藻土;采用传统生产工艺。实施例1-4样品配方V2O5 6.5% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 8.0% Cs2SO42.0% P2O5 1.0%其余为硅藻土;采用在钒水中加入低温活化剂。实施例1-5样品配方V2O5 6.5% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 4.0% Cs2SO410.0% P2O5 1.0%其余为硅藻土;采用在钒水中加入低温活化剂。实施例1-6样品配方V2O5 7.0% K2O/V2O5 2.7 Na2SO4 2.0% Cs2SO410.0% P2O5 1.0%其余为硅藻土;采用在钒水中加入低温活化剂。样品测试-->催化剂样品:粒度为5×6~6.5mm。活性测试条件:转化器:采用夹套式单管反应器,其管径为36×2mm,测温热电偶套管位于转化器的中心,其管径为8×1.5mm;催化剂装量:30ml;催化剂粒度:6~6.5mm;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:390℃、410℃;耐热温度和时间:600℃  5h;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1-1为传统低温型钒催化剂,样品1-2、1-3、1-4、1-5、1-6为超低温型钒催化剂表一  活性测试结果   样品例  活性(耐热后SO2转化率)%        相对值    390℃    410℃    390℃    410℃    1-1    22.0    38.1    1    1    1-2    29.5    47.4    1.34    1.24    1-3    27.9    48.9    1.27    1.28    1-4    28.1    47.4    1.27    1.24    1-5    29.5    45.6    1.34    1.20    1-6    32.5    56.1    1.48    1.47由测试结果可看出,采用本专利技术方法制备的超低温型钒催化剂的低温活性明显高于传统低温型钒催化剂,表明本专利技术制备的钒催化剂的性能有明显的提高,能满足更高的SO2总转化率要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法,通过添加低温活化剂,提高钒催化剂的低温活性,降低起燃温度,其特征在于低温活化剂为可溶性金属铯盐、钠盐、含磷化合物,添加方式为在混碾时加入或将其加入到钒水中,其配方重量百分比为 V↓[2]O↓[5] 5.0~8.5% K↓[2]O/V↓[2]O↓[5] 2.5~4.5 Na↓[2]SO↓[4] 1.0~15.0% Cs↓[2]SO↓[4] 1.0~15.0% P↓[2]O↓[5] 1.0~5.0%其余为硅藻土。

【技术特征摘要】
1.一种低温型硫酸生产用钒催化剂的制造方法,通过添加低温活化剂,提高钒催化剂的低温活性,降低起燃温度,其特征在于低温活化剂为可溶性金属铯盐、钠盐、含磷化合物,添加方式为在混碾时加入或将其加入到钒水中,其配方重量百分比为V2O5 5.0~8.5% K2O/V2O5 2.5~4.5Na2SO4 1.0~15.0% Cs2SO4 1.0~15.0% P2O...

【专利技术属性】
技术研发人员:田先国张秋菊苏东辉陈海波黄建明
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]

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