氨合成催化剂的发展与应用

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工业合成氨的催化剂

工业合成氨的催化剂

工业合成氨的催化剂
工业合成氨是一种催化合成而成,是工业上应用较广泛的重要化学品,被广泛用于肥料、染料、农药、精细化学品和燃料等领域。

合成氨的催化剂对于氨合成工艺起到至关重要的作用,其质量直接影响氨合成过程中的稳定性和效率。

因此,合成氨的催化剂应具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、耐压力冲击性、稳定性及低汽提损等性能。

通常情况下,工业合成氨催化剂的主要成分有贵金属(如钯、铂等)、硅酸盐(如硅黄、硅红等)以及碳基材料。

贵金属可以有效地催化反应,而硅酸盐则可以比较有效地阻止催化反应的快速失效。

此外,碳基材料在氨合成反应中能够有效地吸附不利反应物,从而抑制反应的失活,维持催化剂的活性。

基于上述原因,工业上常用的合成氨催化剂一般采用微晶陶瓷粉含有贵金属/硅酸盐的复合型材料,这种材料可有效地降低合成氨的底物汽馏温度,减少反应产物析出和反应物潜伏状态的污染,提高反应稳定性和效率。

此外,为了抗温度、抗化学腐蚀和耐压变形,合成氨行业对催化剂还有一系列非常严格的技术要求,例如要求催化剂材料具有较高的热稳定性和力学强度,以及耐有机酸、钠盐、铜及杂质等,而且在反应过程中要能高效稳定地保持催化剂活性。

工业合成氨的催化反应技术正在不断发展,催化剂的开发也正在不断推进。

除了传统的金属质量-硅酸盐以外,研究人员已经开发出了多种氨合成催化剂,其中包括氮掺杂碳材料、金属复合材料、多硅酸铝试剂、组合贵金属材料,等等。

据介绍,近年来,这些新型催化剂可以在更节能、更安全的条件下大量生产高质量的合成氨,成为氨气行业的重要趋势所在。

合成氨催化剂催化剂的研究与应用

合成氨催化剂催化剂的研究与应用

合成氨催化剂催化剂的研究与应用1.研究背景合成氨催化剂的研究始于20世纪初,最初是由德国化学家哈柏格发现并开发出来。

合成氨广泛应用于农业和化工领域,如用于生产化肥和合成尿素等。

催化剂作为合成氨反应的关键组成部分,对反应速率和选择性有重要影响,因此研究催化剂的性能和催化机理具有重要意义。

2.催化原理合成氨反应的催化剂以铁为基础,常见的有铁-铝催化剂。

催化剂的活性位点是铁原子,它与氮气和氢气分子发生相互作用,使氮气分子的三键断裂,形成活性态,进而参与反应。

催化剂还需要具备高的比表面积和适当的孔隙结构,以提高反应的效率。

3.催化剂类型合成氨催化剂的类型有铁-铝催化剂、铁-铬催化剂和铁-钾催化剂等。

铁-铝催化剂是最常用的一种,它具有良好的稳定性和活性,但在高温下会发生晶化和活性降低的问题;铁-铬催化剂相对不稳定,但活性较高,在一定条件下可以实现高效合成氨反应;铁-钾催化剂具有高的活性和选择性,但也存在烧结的问题。

4.催化剂的改性和优化为了提高合成氨反应的效率和选择性,研究人员对催化剂进行了不断的改性和优化。

一种常见的方法是通过添加助剂或掺杂剂来改变催化剂的性能。

常见的助剂包括铝、钾、镁等,通过添加助剂可以改善催化剂的稳定性和活性。

掺杂剂可以改变催化剂的电子结构,提高其还原性和氮分子的活化能力。

5.应用领域合成氨是化工领域的重要原料,广泛应用于生产化肥、合成尿素、制备冰晶装置等。

合成氨催化剂的研究和应用对提高合成氨反应的效率和选择性具有重要意义。

此外,催化剂的研究还可以为其他类似反应的研究提供参考,如催化制氢、催化裂化等。

综上所述,合成氨催化剂是合成氨反应的关键组成部分,它对反应速率和选择性具有重要影响。

催化剂的研究通过改良催化剂的结构和性能,提高反应的效率和选择性。

合成氨催化剂在化工领域有广泛的应用,对提高生产效率和资源利用率具有重要意义。

同时,催化剂研究的成果也可以为其他催化反应提供理论基础和技术支持。

合成氨催化剂的发展p

合成氨催化剂的发展p
FeO具有化学非整比性 氧化性和亚稳 定性在常温下FeO的氧化反应和歧化反应 速度很缓慢。含多种助剂的Fe1-XO基催 化剂在动力学上是稳定的,母体中只有 一种铁氧化物(Fe1-XO )和一种晶体结 构(Wustite),只有维氏体单独存在于 催化剂中时才具有高活性。
研究发现具有维氏体(WÜstite, Fe1-XO , 0.04≦x≦0.10)相结构的氧 化亚铁基氨合成催化剂具有最高活性 (氧化态 XRD谱如下图1),否定了 磁铁矿(Fe3O4 )相还原得到的催化 剂具有最高活性的经典结论。
➢大多数铁系催化剂都是用经过精选 的天然磁铁矿通过熔融法制备的, 习惯称熔铁催化剂。
铁系催化剂活性组分为金属铁。 未还原前为FeO和Fe2O3,其 中FeO质约为 0.5,一般在0.47~0.57之间, 成分可视为Fe3O4,具有尖晶
石结构。
之后人们通过大量试 验发现,铁比值与熔 铁基合成氨催化剂的 性能有着密切的关系, 并一致认为最佳铁比 值为0.5、最佳母体 相为磁铁矿,铁比值 与活性的关系呈火山 形分布。目前为止世 界上所有工业铁基合 成氨催化剂的主要成 份都是Fe3O4。
➢开发低温高活性的新型催化剂,降低反应 温度, 提高氨的平衡转化率和单程转化 率或实现低压合成氨,一直是合成氨工业 的追逐目标。从最初的钌基催化剂的发 明,到铁基催化剂体系的创立和三元氮 化物催化剂的问世,都说明了人们在探 索合成氨道路上所作出的不懈努力。
1.1 熔铁催化剂
长期以来,人们对氨合成催化剂作了大量 的研究,发现对氨合成有活性的一系列金 属为Os,U,Fe,Mo,Mn,W等,其中一 铁为主体的铁系催化剂,因其价廉易得、 活性良好、使用寿命长等特点,在合成氨 工艺中被广泛使用。
工艺过程是可行的。 于是他成功地设计了 原料气的循环工艺。 这就是合成氨的哈伯 法。

氨合成的催化剂

氨合成的催化剂

氨合成的催化剂一、引言氨合成是一种重要的工业化学反应,广泛应用于制造化肥等领域。

在氨合成反应中,催化剂起着至关重要的作用。

本文将详细介绍氨合成反应中常用的催化剂。

二、铁系催化剂铁系催化剂是氨合成反应最早采用的催化剂之一。

这种催化剂主要由铁、钴、锆等金属组成,其特点是具有较高的活性和选择性。

此外,铁系催化剂还具有良好的耐久性和稳定性,在工业生产中得到了广泛的应用。

三、钌系催化剂钌系催化剂是近年来被广泛研究和应用的一种新型催化剂。

这种催化剂主要由钌、锰等金属组成,其特点是具有较高的活性和选择性,并且在高温下仍能保持稳定性。

此外,钌系催化剂还具有良好的抗毒性,在氨合成反应过程中能够有效地抵御碳氢物质等有害物质对其产生的影响。

四、钼系催化剂钼系催化剂是一种常用的氨合成催化剂,主要由钼、铝等金属组成。

这种催化剂具有较高的活性和选择性,并且在高温下仍能保持稳定性。

此外,钼系催化剂还具有良好的抗毒性和耐腐蚀性,在氨合成反应中表现出色。

五、其他催化剂除了以上几种催化剂外,还有许多其他类型的氨合成催化剂。

例如,铑系催化剂、镍系催化剂、银基催化剂等都具有一定的应用前景。

这些新型催化剂在提高反应效率、降低生产成本等方面都具有重要作用。

六、结论综上所述,氨合成反应中的催化剂种类繁多,每种催化剂都具有其独特的优点和缺点。

在实际生产中,应根据不同情况选择最适合自己需求的催化剂,以达到最佳效果。

同时,未来还需要进一步研究和开发新型高效稳定的氨合成催化剂,以满足不断增长的市场需求。

氨合成的催化剂

氨合成的催化剂

氨合成的催化剂引言氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥制造、化工合成等领域。

而氨合成过程中最关键的环节就是催化剂的选取。

本文将会全面介绍氨合成催化剂的种类、工作原理、制备方法以及相关的工业应用,以加深我们对氨合成催化剂的了解。

催化剂种类在氨合成过程中,常用的催化剂主要包括铁系催化剂、钌系催化剂和铑系催化剂。

这些催化剂具有高效能、稳定性好的特点,被广泛应用于工业生产中。

铁系催化剂铁系催化剂是氨合成过程中最常见的催化剂之一。

传统的铁系催化剂主要是以铁为主要成分,常配以适量的铝、钾等元素。

这类催化剂具有成本低、晶体结构稳定等优点,然而其催化活性相对较低,需要高温和高压下进行反应。

近年来,随着纳米技术的发展,铁基纳米催化剂成为了新的研究热点,其催化活性和选择性得到了极大的提高。

钌系催化剂钌系催化剂是氨合成中的另一类重要催化剂。

钌具有较高的催化活性和选择性,常作为铁系催化剂的替代品使用。

研究表明,钌催化剂在较低温下即可实现氨合成反应,大大降低了能耗。

此外,钌系催化剂对反应物质的吸附性能和解离能力较强,可以促进氨合成反应的进行。

铑系催化剂铑系催化剂在氨合成领域中也有着广泛的应用。

铑是一种包括铑金属和铑氧化物等在内的化合物,具有较高的催化活性和稳定性。

铑催化剂不仅可用于氨合成反应的催化剂,还可以在其他化学反应中发挥重要作用。

然而,铑系催化剂的价格较高,限制了其在工业生产中的应用。

催化剂在氨合成反应中起到了至关重要的作用。

一方面,催化剂可以提供活性位点,吸附反应物质并降低其解离能力,从而促进反应的进行。

另一方面,催化剂还可以降低反应的活化能,提高反应的速率。

具体而言,催化剂与反应物之间会发生物理吸附和化学吸附的过程。

在物理吸附中,反应物只是通过分子间的范德瓦尔斯力与催化剂表面相互作用。

而在化学吸附中,反应物会与催化剂发生化学反应,生成中间体。

通过物理吸附和化学吸附的交替作用,反应物逐步转化为产物。

催化剂的选择需要考虑多个因素,如催化活性、化学稳定性、抗中毒性等。

新型合成氨合成催化剂的研究和应用

新型合成氨合成催化剂的研究和应用

新型合成氨合成催化剂的研究和应用合成氨是农业生产中必不可少的原材料,也是化肥生产的重要组成部分。

然而,传统的合成氨工艺存在着能源消耗大、催化效率低等问题,限制了其发展。

为了解决这些问题,研究人员开始探索新型的合成氨合成催化剂,并且在这方面取得了一定的进展。

一、传统的合成氨工艺存在的问题传统的合成氨工艺采用的是费托合成法和哈柏法。

其中,费托合成法是将氢气和氮气在高温高压条件下通过铁催化剂合成氨气,哈柏法则是使用钙固定床催化剂,将空气中的氮气和氢气经过多道反应合成氨气。

这两种工艺都存在一些问题。

首先是能源消耗大。

费托合成法需要高温高压的条件,而哈柏法中需要在高度压缩下才能进行反应。

这些条件需要大量的能源供应,造成了能源资源的浪费和成本的提高。

其次是催化效率低。

传统的催化剂反应速率低,需要消耗大量催化剂来完成反应,从而增加了成本和浪费。

此外,传统催化剂的反应条件非常苛刻,一旦反应温度和压力下降,反应速率就会降低,这也制约了传统合成氨工艺的进一步发展。

二、新型合成氨合成催化剂的研究为了解决传统合成氨工艺的问题,研究人员开始探索新型的合成氨合成催化剂。

在新型催化剂的研究探索中,主要包括以下两个方面。

首先是基于过渡金属催化剂的研究。

近年来,比较成功的新型催化剂是基于过渡金属的催化剂。

这些催化剂可以是采用单原子催化的方式来制备,其具有活性度高、反应条件温和、更容易控制反应过程和稳定性更高的特点。

如铁和钴催化剂,具有高的活性、选择性和稳定性成为了合成氨领域的重要成果,在钴催化剂中,过渡金属与载体之间的相互作用有利于在催化剂表面上产生更多的铵根离子,从而提高催化效率。

另外,金属-有机框架(MOF)中的金属聚合物(MOP)催化剂也备受研究者的关注,因为它们与常规的铁和钴催化剂相比,具有更大的表面积,催化效率更高。

其次是新型的非金属催化剂的研究。

与传统的金属催化剂不同,新型的非金属催化剂如氮化硼、硫化硼等都通过独特的物理化学性质提高了其催化活性,从而能够更好地促进氮气和氢气之间的反应。

氨重整催化剂

氨重整催化剂

氨重整催化剂导语:氨重整催化剂是一种广泛应用于氨合成和氢能产业的重要催化剂。

本文将从催化剂的原理、应用领域和未来发展等方面进行介绍。

1. 催化剂的原理氨重整催化剂以金属作为活性中心,常见的有镍基和铁基催化剂。

催化剂通过吸附氨和水蒸气,进行氨的反应,生成氢气和氮气。

该过程中,催化剂表面的金属颗粒起到了催化作用,降低了反应的活化能,提高了反应速率。

2. 应用领域氨重整催化剂广泛应用于氨合成和氢能产业。

在氨合成中,催化剂的作用是将氨气转化为氢气,用于合成氨的生产。

而在氢能产业中,催化剂则用于氢能的储存和利用,例如燃料电池等。

3. 催化剂的发展趋势随着氢能产业的快速发展,氨重整催化剂也在不断改进和创新。

一方面,研究人员致力于提高催化剂的活性和稳定性,以提高反应效率和延长催化剂的使用寿命。

另一方面,也在探索新型催化剂材料,如过渡金属氮化物、金属有机框架等,以期实现更高效的氨重整反应。

4. 催化剂的挑战与前景尽管氨重整催化剂在氨合成和氢能产业中发挥着重要作用,但仍面临一些挑战。

首先是催化剂的价格高昂,需要降低成本才能推动其广泛应用。

其次,催化剂在长时间运行过程中会发生失活,需要进行再生或更换,这也增加了运营成本。

未来,随着技术的进步和研发的不断深入,相信这些挑战将逐渐得到解决,催化剂的应用前景将更加广阔。

总结:氨重整催化剂是氨合成和氢能产业中不可或缺的重要组成部分。

通过金属催化剂的作用,氨可以被高效转化为氢气,为能源领域的发展提供了强大支持。

未来,在解决催化剂的挑战和持续创新的推动下,氨重整催化剂有望发展出更高效、稳定的催化体系,为氢能产业的繁荣做出更大贡献。

哈伯法合成氨的催化剂

哈伯法合成氨的催化剂

哈伯法合成氨的催化剂哈伯法合成氨是一种通过催化剂促进的重要化学反应。

这一反应是由德国化学家哈伯在20世纪初发现的,也被称为氨合成反应。

在这个过程中,氮气和氢气通过一系列复杂的化学反应转化为氨气。

催化剂是促进化学反应的关键。

在哈伯法合成氨中,铁(Fe)是最常用的催化剂。

铁是一种过渡金属,具有良好的催化活性和稳定性。

它能够提供适当的反应活化能,从而加速氮气和氢气之间的反应。

哈伯法合成氨的反应机制非常复杂。

首先,氮气和氢气吸附在铁表面上,形成氮氢化物和氢化铁物种。

然后,这些物种发生反应,生成氨和水。

这个过程中,催化剂起到了催化作用,降低了反应的活化能,从而加速了反应速率。

催化剂的选择对于哈伯法合成氨来说非常重要。

除了铁,还有一些其他的催化剂也被用于这个反应,如钛(Ti)和铼(Re)。

这些催化剂具有不同的活性和选择性,可以在不同的反应条件下使用。

除了催化剂的选择,反应条件也对哈伯法合成氨的效果有着重要的影响。

温度、压力、气体比例等参数都需要精确控制,以保证反应的高效率和高选择性。

此外,催化剂的制备和再生也是关键的技术挑战,需要进行研究和优化。

哈伯法合成氨在工业上具有重要的应用价值。

氨气是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、合成纤维等领域。

通过改进催化剂和反应条件,可以提高氨气的产率和选择性,降低生产成本,推动相关行业的发展。

哈伯法合成氨是一种重要的化学反应,催化剂在其中起到了关键的作用。

铁是最常用的催化剂,它能够促进氮气和氢气之间的反应。

催化剂的选择和反应条件的调控对于提高反应效率和选择性非常重要。

哈伯法合成氨的研究和应用有着广阔的前景,将为人类的生活和工业发展带来更多的福祉。

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氨合成催化剂的发展与应用华桂义(中石化南化公司合成氨部,江苏南京 210035)[摘要] 氨合成催化剂关系到氨合成的产率、能耗,它的发展与应用为我们所关注。

[关键词] 合成氨;催化剂;发展;应用The development and application of Catalyst of Ammonia SynthesisHua guiyi[Abstract] The Catalyst of synthetic ammonia is the key to synthetize ammonia. It is developing and applying that attracts us all the time.[Key words] Synthetic ammonia;Catalyst;Development;Application一.引言氨的合成已经经过了漫长的100多年,在这一百多年的历史中,人们一直在探索,如何能够降低能耗,尽可能多地生产出氨产品。

我们知道,氨合成反应中的氨产量是由下式的平衡状态决定的。

N2+3H22NH3H=-91.4KJ/mol1.压力升高有利于平衡向右移动,但这需要消耗外功为代价,而且受设备的制约。

2.降低反应温度有利于平衡向右移动,但温度较低则反应速度很慢。

而由实验知道,在没有催化剂的条件下,反应达到平衡需要很长的时间,根本无法进行氨的工业化生产。

因此,寻找和开发新型的氨合成催化剂并应用到工业生产中去是提高氨产量的关键所在。

二.氨合成催化剂的发展1907年至1911年,哈伯(F·Haber)和米塔希(A·Mittasch)在德国的巴登苯胺纯碱公司(BASF)的支持下,进行了2万多次试验,3千多个不同的组成,几乎周期表中的每个元素都被试验过了。

他们发现第六副族金属Cr、Mo、W,第七副族金属Mn、Te,第八族过渡金属Fe、Co、Ni、Os、U等都对氨有催化作用。

但工业上对氨合成催化剂的要求除了低温高活性外,还要求使用寿命长、抗毒性能好、价格低廉、容易获得等。

综合考虑,还是用铁系催化剂比较经济。

此后催化剂的研究就有了两个方向。

第一方面,寻求比铁更有实用价值的非铁系催化剂;第二方面,改进铁系催化剂的性能。

对于第一方面,至今没有什么实质性的突破。

而在第二方面的研究,已取得了很多可喜的成果。

1936年Mittasch和他的伙伴们发现,用天然磁铁矿制成的氨合成催化剂的活性比用人造磁铁制成的氨合成催化剂的活性要好,于是他们对天然磁铁矿的成份进行了分析,结果发现其中含有少量的K2O、Al2O3,经过进一步研究,他们发现这些成份对铁催化剂具有促进作用。

以后又在催化剂中加入CaO作为增熔剂来提高催化剂的活性。

下表所列各国典型铁系催化剂都含有一定比例的K2O、Al2O3和CaO。

国家催化剂型号组分含量/%K 2O Al2O3CaO美国C73-1-01 0.5~0.8 2.0~3.0 0.7~1.2 中国A110-2 0.67 2.3 1.6英国IC174-1 0.8 2.5 1.9丹麦KM-I 0.66 2.85 3.27其中,Al2O3属于结构性助催化剂,K2O属于电子型助催化剂,CaO属于增熔性助催化剂。

这三大组分成了以后铁系催化剂的主要助催化剂,称为“三促进剂”催化剂,为以后铁系催化剂的研究奠定了基础。

随着研究的不断深入,科学家们发现,在铁系催化剂中加入Co、MgO、BaO等物质也可以提高催化剂的活性,并且组分含量的不同,不同生产方法生产的催化剂的活性也大不一样。

例如:我国1954年研制的Al04型氨合成催化剂,1956年研制的Al06型氨合成催化剂,以及1973年研制的Al10-1型氨合成催化剂。

Al06与Al04尽管成份相同,但活性却比Al04高不少,主要原因是它们采用的生产工艺不同。

Al04采用自然冷却,而Al06采用水夹套快速冷却。

Al10-1相对Al04、Al06而言是一种低温高活性催化剂,主要是因为Al10-1中除了含有“三促进剂”催化剂外还含有促进K2O均匀分布的BaO等助剂。

国外生产的催化剂主要有以下几个品种:这些催化剂都经受住了一定的生产考验。

我国的催化剂研究起步比较晚,近50年来发展较为迅速,在某些方面已经达到国外甚至超过国外的先进水平。

1951年,南化公司研制出双助催化剂A102型氨合成铁催化剂,这是我国自行研制的第一个型号(氨基合成催化剂)。

1954年,研制出三助催化剂A104型氨合成铁催化剂。

1956年,在A104基础上改进工艺,研制出比A104活性更高的A106型氨合成铁催化剂。

1967年,又研制出活性高于A106的A109型氨合成铁催化剂。

1973年,南化公司又研制成功了含有Al2O3、K2O、CaO、BaO等多种助催化剂的A110-1型氨合成铁催化剂,这种催化剂具有低温活性高、初始还原温度低等特性,其性能达到国外同类产品的质量水平。

1977年,浙江化工学院研制出ZA-1型(即A110-2型)氨合成铁催化剂,它具有低温活性高,耐热毒性能好等优点,并找到催化剂中“三促进剂”的理想配比。

福州大学也研制出活性、耐热性与A110-1相当,而抗毒性能良好的A110-3氨合成铁催化剂。

A110-3型氨合成催化剂活性好、性能稳定、使用寿命长,达到国内外同类产品的先进水平。

一九八三年荣获国家发明三等奖。

1982年福州大学又研制成了A201型铁一钴双活性组份低温高活性氨合成催化剂,其性能高于A110-3,部分超过国外同类铁-钴氨合成催化剂的性能。

并且已取得显著的经济效益。

接着,又研制出A202型氨合成催化剂,A202型是在A201型基础上研制的一种低温高活性氨合成催化剂,由于加入了钴、稀土等新型助剂,导致催化剂晶体结构、孔结构的优化,使催化剂不但具有低温高活性,而且具有更强的耐热和抗毒能力,各种性能比A201型更为优良,氨合成率比A110系列提高7%-15%,比A201型提高3%-8%,其技术指标已达国际先进水平。

一九九五年获福建省科技进步一等奖,一九九六年获国家科技进步三等奖。

1985年,郑州大学研制出高强度的球形A110-5Q氨合成催化剂。

1991年8月,浙江工业大学催化剂研究所研制出低温、低压、高铁比的A301型氨合成催化剂。

1995年12月,南化研制出低温、低压NCA型氨合成催化剂。

1996年6月,浙江工业大学催化剂研究所研制出ZA-5型氨合成催化剂。

1998年10月,山东环球化工集团在A201基础上进行改良,生产出A201-1型催化剂。

……一个又一个的研究成果,真是枚不胜举。

氨合成催化剂可以按以下几种方法进行分类:按温度可分为中温型和低温型催化剂。

在高温条件下,由于催化剂中的活性铁易结晶而失去部分活性,因此,开发低温高活性、耐热性能好的催化剂有着重要意义。

如:A110-2、A110-3、KM-II、ICI74-1等都属于低温型催化剂。

华东理工大学对A106、A109、A110-1、A110-2、ICI74-1、ZA-5这六种常用催化剂进行模拟计算,发现它们的最佳活性使用温度依次降低。

按形态可分为氧化态和预还原态催化剂。

预还原态催化剂就是将氧化态催化剂还原后再经钝化处理的催化剂,例如A103H、A110-1H、NC74-1H、KM-IR、KM-IRC、ICI35-8等都是预还原态催化剂,这种催化剂还原快、出水少。

合成氨厂,如果在合成塔中全部装填氧化态催化剂,则在原始还原催化剂时将会非常耗能、耗时,若装填部分预还原催剂,则还原时间及能耗将明显降低,其经济效益是不言而喻的。

下表的数据足以说明这点。

按压力可分为高压型、中压型、低压型催化剂。

按形状可分为规则形状和不规则形状型催化剂。

催化剂的形状不规则,合成气通过时阻力将会变大,反之阻力则会变小。

美国的UCIC73-1、UCIC73-RS催化剂采用磨角技术,丹麦TopsΦe公司的KMRC为Φ6×6mm双凸圆柱体或Φ13/6×3mm环柱体,瑞士的Casale、英国的ICI曾采用过烧结成形法制造催化剂,我国采用熔体直接成球法制造规则催化剂。

由于径向合成塔的出现,使催化剂的形状阻力可以忽略,因而,近年来这方面的研究有所缓慢。

三.氨合成催化剂的应用传统铁系氨合成催化剂的应用情况是这样的,国际上主要以丹麦TopsΦe公司的KM 型为主体,大约占50%左右;挪威的AS-4、AS-4F约占10%,美国UCIC73-1、英国ICI35-10以及德国BASF的S6-10也占有一席之地。

我国传统的熔铁氨合成催化剂主要有A103、A106、A109、A110系列的产品;铁-钴型催化剂主要有A201、A201-1、A202、A202(Q)、A203等产品;高铁比低温低压催化剂主要有A301、NCA、NC74-1、NC74-1(H)、ZA-5等。

目前在我国应用最为广泛的催化剂是A110系列的产品。

这种系列的催化剂具有低温活性好、易还原,热稳定性能和抗毒性能与A106、A109相当,整体性能达到KM-II 的质量水平,已远销国外市场。

如:南化S-200合成塔使用的A110-1和A110-1H,山西天脊S-100合成塔先后使用过A103(H)和A110-1(H)......铁-钴型催化剂和高铁比低温低压催化剂是近年来研究和应用得比较多的催化剂。

现在就简装介绍一下。

A201:郑州大学将A201与A110-3进行对比试验。

结果发现:A201的活性,尤其是低温活性都高于A110-3型催化剂;A201耐热性能高于A110-3型催化剂;A201抗毒性能高于A110-3型催化剂。

将A201与国外同类铁-钴氨合成催化剂进行对比试验。

结果发现:在高温区两者活性基本一致,在低温区A201活性提高较大;A201耐热性能、抗毒性能达到国外同类产品的先进水平;A201中毒及耐热恢复后的低温活性更高于国外同类产品。

可见A201是一种低温活性高,耐热、抗毒性能好的铁-钴氨合成催化剂。

它已被应用于部分工厂,并已取得显著的经济效益。

A201-1:A201-1是山东环球化工集团在A201基础上进行改良的产品。

将之与A110系列、ICIC74-1型催化剂比较,发现它的活性比ICIC74-1高,耐热、抗毒性与A110系列相当。

它具有这几个特点:低温、低压、高活性;易还原、出水均匀;耐热、抗毒性能好。

目前有部分工厂在使用它。

A301:浙江工业大学催化剂研究所将A301与A110-2、ICI74-1进行对比试验。

结果发现:A301低温活性优良、远高于A110-2、ICI74-1(如图1所示相对活性曲线); A301还原时间短(如图2所示等温还原曲线);140130110100相对活性A301ICI74-1A110-2300400500450350图 1温度/°C 1.000.750.500.20还原度A 301I C I 74-1A 110-2010020015050图 2时间/min通过A301在工业旁路中的试验以及在工厂的应用情况分析。

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