一種用于生產硝酸的方法
【專利摘要】本發明涉及一種生產硝酸的方法，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催化劑和陶瓷基的非鉑催化劑組合而成。該技術與目前技術相比，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，減少硝酸工業生產對環境的污染。
【專利說明】一種用于生產硝酸的方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種生產硝酸的方法，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催化劑和陶瓷基的非鉬催化劑組合而成。
技術背景:
[0002]早在20世紀初，應用氨氧化制備硝酸的方法已經在世界范圍內廣為使用(Ostwald法)。氨氣經空氣氧化得到一氧化氮，進一步氧化為二氧化氮，經吸收塔吸收后得到硝酸。硝酸可以用來生產氮肥以及炸藥。該方法使用鉬合金網催化劑促使氨和空氣中氧的反應持續進行。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以保證氨充分氧化。傳統的鉬合金網為PtRh5網、PtRh7網、PtRhltl網和PtRhPd三元網。鉬金屬容易從鉬網表面揮發或者進行物理性損耗，而損耗的多少很大程度上與反應條件有關，如壓力、氣流速度。雖然鉬能夠沉積在設備的冷卻部分，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放置在鉬合金催化網的下部回收鉬。捕集后，捕集網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，而是在第二或第三層網中添加鉬鈀合金絲。此時，回收的鉬可以作為催化劑繼續氧化氨，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，鈀網會增加氮氣和N2O的生成，是相同條件下鉬網的數倍。一般認為反應機理如下:
[0005]
【權利要求】
1.一種生產硝酸的方法，其特征在于使用包括(a)貴金屬鉬合金網催化劑和(b)非鉬催化劑的催化劑組合。
2.根據權利要求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.根據權利要求2所述的方法，其特征在于非鉬催化劑中，以元素質量百分含量計，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.根據權利要求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，優選氧化鋁，更優選Y -氧化鋁。
5.根據權利要求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、環形、多葉載體。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于鉬合金網催化劑使用傳統的PtRh5網、PtRh7網、PtRh10網、PtRhPd三元網或者PtPd合金網的形式。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于貴金屬鉬合金網催化劑中合金的組成為:90%的鉬，10%的銠。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:依據填充入氨氧化爐至上而下的順序，貴金屬鉬合金網催化劑排 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 優先權日:2014年1月28日
【發明者】韓勇強, 劉欣, 韓非, 劉巖 申請人:中海油太原貴金屬有限公司