專利名稱：用于硫酸生產(chǎn)的低溫型釩催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于硫酸生產(chǎn)中的低溫型釩 催化劑的制備方法。 技術(shù)背景硫酸生產(chǎn)中將S(^氧化轉(zhuǎn)化為S03—般地都使用釩催化劑。通用的傳統(tǒng) 釩催化劑為釩_鉀(鈉)_硅體系，有中溫型和低溫型兩種，中溫型釩催化劑一般用于轉(zhuǎn)化 器的一、二、三段，操作溫度一般要求高于420°C ，不超過(guò)600°C ，具有較好的中溫活性；低溫 型釩催化劑一般用于轉(zhuǎn)化器一段上部和四段、五段，操作溫度一般要求高于41(TC，具有較 好的低溫活性，有利于提高硫酸轉(zhuǎn)化器中S(^轉(zhuǎn)化為S03的總轉(zhuǎn)化率。在兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫 酸生產(chǎn)裝置中組合裝填傳統(tǒng)的中、低溫型釩催化劑，可使S02最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 5%。
目前釩催化劑的制造方法一般為釩-鉀-硅體系，低溫型釩催化劑為 釩-鉀-鈉-硅體系。制造方法為將原料硅藻土經(jīng)打漿，酸處理，過(guò)慮洗滌以及干燥，制得 精制硅藻土 ；將KOH用蒸汽溶化，并與V205在熱煮條件下制得符合要求的KV03與KOH混合 溶液(簡(jiǎn)稱釩水)，然后將釩水用硫酸中和制得^05和1(2504膠體沉淀物，按規(guī)定比例將膠體 沉淀物與助劑、精制硅藻土等加入碾子中混合均勻，碾壓緊密，成為可塑性物料，再經(jīng)擠條、 干燥、焙燒、過(guò)篩和包裝等工序制成釩催化劑。用此方法制備的釩催化劑基本可以滿足硫酸 生產(chǎn)的需要，但使用傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑要滿足302總轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.8%以上是困難的。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提出一種新的用于硫酸生產(chǎn)的低溫型釩催化劑的制 備方法，該催化劑比傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑具有更高的低溫活性和熱穩(wěn)定性，能滿足更高 的302總轉(zhuǎn)化率需要。 本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)添加低溫活化劑，提高釩催化劑的低溫活性，降低起 燃溫度。它主要組分包括低溫活化劑為可溶性金屬銫鹽、鈉鹽、含磷化合物，可溶性金屬 在催化劑中能降低活性相的熔融溫度，提高釩催化劑的低溫性能，降低起燃溫度，催化劑配 方重量百分比為乂205 5.0 8.5% K20/V205 2.5 4.5 Na20 1.0 15.0% Cs20 2. 0 20. 0% P205 1. 0 5. 0%其余為硅藻土。添加方式為在混碾時(shí)加入或?qū)⑵浼尤氲?釩水中，在釩水中直接添加低溫活化劑，能提高活性物質(zhì)在硅藻土載體上分布的均勻性。
本發(fā)明方法制備催化劑所用的可溶性金屬銫鹽可以是硫酸銫、碳酸銫、硝酸銫其 中的一種，也可以是其中的兩種或三種的混合物；鈉鹽為硫酸鈉；含磷化合物可以是磷酸、 磷酸銨、酸式磷酸鈉鹽中的一種；硅藻土可以是山東臨朐硅藻土、東北長(zhǎng)白硅藻土、浙江嵊 縣硅藻土和云南尋甸硅藻土中的一種。 本發(fā)明方法制備的低溫型釩催化劑比傳統(tǒng)的低溫型釩催化劑具有更好的低溫催 化性能，起燃溫度較傳統(tǒng)釩催化劑低20 4(TC，操作溫度可從410 420°C降至380 390°C ，將此催化劑替代低溫型釩催化劑用于硫酸生產(chǎn)中，可使兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸裝置的 S02最終轉(zhuǎn)化率達(dá)到99. 8% ，并降低了轉(zhuǎn)化器一段的操作溫度，有利于高濃度S02的轉(zhuǎn)化，適 應(yīng)了硫酸裝置大型化和硫磺制酸的發(fā)展，在轉(zhuǎn)化器末段使用該催化劑，提高了轉(zhuǎn)化器中的 總轉(zhuǎn)化率，降低了尾氣中S02的濃度，滿足了日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。 本發(fā)明方法制備的釩催化劑，適用于兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸生產(chǎn)裝置的轉(zhuǎn)化器的一 段上部和兩轉(zhuǎn)部分。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容
實(shí)施例1 樣品配方乂205 6.5% K20/V205 2.7 Na2S04 13.7% P205 1.0%其余為硅藻 土；采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制造，將山東臨朐硅藻土經(jīng)水選、酸處理、過(guò)慮洗滌以及干燥，制得山 東精制硅藻土 ；將K0H用蒸汽溶化，并與V205在熱煮條件下制得K20/V205為2. 7的KV03與 KOH混合溶液(簡(jiǎn)稱釩水)，然后將一定量的釩水用硫酸中和制得V205和K2S04膠體沉淀物， 按規(guī)定比例將膠體沉淀物與Na2S04、 H3P(V山東精制硅藻土等加入碾子中混合均勻，加水碾 壓緊密，成為可塑性物料，再經(jīng)擠條、干燥、焙燒、過(guò)篩和包裝等工序制成釩催化劑。
實(shí)施例2 樣品配方V205 6.5 % K20/V205 2.7 Na2S04 8 . 0 % Cs2S04 2.0 % &051.0%其余為硅藻土 ；采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝制造，將山東臨朐硅藻土經(jīng)水選、酸處理、過(guò)慮 洗滌以及干燥，制得山東精制硅藻土 ；將KOH用蒸汽溶化，并與V205在熱煮條件下制得K20/ V205為2. 7的KV03與KOH混合溶液(簡(jiǎn)稱釩水)，然后將一定量的釩水用硫酸中和制得V205 和K2S04膠體沉淀物，按規(guī)定比例將膠體沉淀物與Cs2S04、 Na2S04、 H3P04、山東精制硅藻土等 加入碾子中混合均勻，加水碾壓緊密，成為可塑性物料，再經(jīng)擠條、干燥、焙燒、過(guò)篩和包裝 等工序制成釩催化劑。
實(shí)施例3樣品配方乂2056.5 %K20/V2052.7Na2S044. 0 %Cs2S04 10.0% P2051. 0%其余為硅藻土 ；制造方法同實(shí)施例2。
實(shí)施例4 樣品配方乂2057.0 %K20/V2052.7Na2S042.0 %Cs2S04 10.0%
P2051. 0%其余為硅藻土 ；制造方法同實(shí)施例2。 樣品測(cè)試催化劑樣品粒度為小5X6 6. 5mm。 活性測(cè)試條件 轉(zhuǎn)化器采用夾套式單管反應(yīng)器，其管徑為小36 X 2mm，測(cè)溫?zé)犭娕继坠芪挥谵D(zhuǎn)化 器的中心，其管徑為小8X 1.5mm;
催化劑裝量30ml;
催化劑粒度6 6. 5mm ;
空間速度3600h ; 進(jìn)氣S02的體積百分?jǐn)?shù)10±1%余為空氣；
系統(tǒng)壓力常壓； 活性檢測(cè)溫度390。C、410。C ;
耐熱溫度和時(shí)間60(TC 5h ;
以S(^的轉(zhuǎn)化率表示活性的高低。 活性測(cè)試結(jié)果列于下表，其中樣品1為傳統(tǒng)低溫型釩催化劑，樣品2、3、4為超低溫
型釩催化劑 活性測(cè)試結(jié)果
4
樣品例活性(耐熱后S02轉(zhuǎn)化率)％相對(duì)值390 °C楊。C390 °C410°C
122.038.1 11
229.547.41.341.24
329.545.61.341.20
432.556.11.481.47 由上述表中的結(jié)果可看出，采用本發(fā)明方法制備的低溫型釩催化劑的低溫活性明顯高于傳統(tǒng)低溫型釩催化劑，表明本發(fā)明方法制備的釩催化劑的性能有明顯的提高，能滿足更高的S02總轉(zhuǎn)化率要求。
權(quán)利要求
一種用于硫酸生產(chǎn)中的低溫型釩催化劑的制備方法，其特征是通過(guò)添加低溫活化劑，提高釩催化劑的低溫活性，降低起燃溫度，催化劑配方重量百分比為V2O5 5.0～8.5％ K2O/V2O5 2.5～4.5 Na2O 1.0～15.0％ Cs2O 2.0～20.0％ P2O5 1.0～5.0％其余為硅藻土；添加方式為在混碾時(shí)加入或?qū)⑵浼尤氲解C水中。
全文摘要
本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于硫酸生產(chǎn)中的低溫型釩催化劑的制備方法。通過(guò)添加低溫活化劑，提高釩催化劑的低溫活性，降低起燃溫度，催化劑配方重量百分比為V2O5 5.0～8.5％，K2O/V2O5 2.5～4.5，Na2O 1.0～15.0％，Cs2O 2.0～20.0％，P2O5 1.0～5.0％，其余為硅藻土；添加方式為在混碾時(shí)加入或?qū)⑵浼尤氲解C水中。本發(fā)明方法制備的釩催化劑，適用于兩轉(zhuǎn)兩吸流程的硫酸生產(chǎn)裝置的轉(zhuǎn)化器的一段上部和兩轉(zhuǎn)部分。制備的催化劑的低溫活性明顯高于傳統(tǒng)低溫型釩催化劑，能滿足更高的SO2總轉(zhuǎn)化率要求。
文檔編號(hào)C01B17/00GK101757938SQ200810234489
公開(kāi)日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月19日
發(fā)明者孟奇?zhèn)?申請(qǐng)人:孟奇?zhèn)?br>