無機化合物化工催化劑(catalyst for inorganic chemical industry)是催化劑工業中的一類重要產品,用于生產無機化工產品的化學加工過程,主要包括合成氣和氫氣的生產、氣體的凈化、氨合成和硫酸的生產等。
概括介紹
合成氣和氫氣生產用催化劑
世界上每年以億噸計的天然氣、石油和煤炭用于制造合成氣,以便進一步用于生產合成氨、甲醇以及用于還原鐵礦制成海綿鐵等。天然氣和石腦油通過蒸汽轉化催化劑可制得合成氣,煤和重質油經部分氧化法造氣爐可制成水煤氣。合成氣或水煤氣都以氫和一氧化碳為主要成分,根據需要可通過變換催化劑使其中的一氧化碳變換為氫。
蒸汽轉化催化劑
以為活性組分,以耐高溫的惰性氧化鋁為載體而制成的催化劑。常制成環形顆粒,以減低通氣阻力并增加顆粒的外表面積。在高溫( )條件下于催化劑上所進行的化學反應有:變換催化劑
用于使合成氣或水煤氣中含有的一氧化碳變換為氫。
氣體凈化催化劑
用量最大的是合成氨工業,主要用來脫除合成氨原料氣中的少量硫和一氧化碳。常用的氣體凈化催化劑有下列兩種。
加氫脫硫催化劑
主要成分為鈷-/氧化鋁,用于脫除天然氣或石腦油中含有的有機硫。它能使有機硫加氫而轉化為無機硫。反應在進行,生成的硫化氫可進一步用氧化鋅脫硫劑脫除,經凈化后的氣體含硫低于0.1ppm以下。
甲烷化催化劑
一種專用的鎳/氧化鋁催化劑,為條狀或球狀顆粒合成氣或氫氣中含有少量(0.5%以下)的一氧化碳和二氧化碳,通過甲烷化催化劑在下進行反應,成為惰性的甲,凈化后一氧化碳和二氧化碳殘留濃度可降到5ppm以下。
氨合成催化劑
含有多種助催化劑的堅牢的顆粒狀鐵催化劑,用于加速氮和氫合成為氨的反應。將精選磁鐵礦和作為助催化劑的氧化鋁、氧化鉀和氧化鈣等在電爐內熔融,熔塊破碎成不規則的顆粒,即得催化劑產品。使用時裝在合成塔內
硫酸生產用釩催化劑
釩催化劑于1913年在德國巴登苯胺純堿公司首次使用,30年代起全部代替了鉑催化劑用于硫酸生產。釩催化劑的作用是加速二氧化硫氧化成三氧化硫的反應速度。釩催化劑商品一般為直徑 5mm圓柱形顆粒,其五氧化二釩、氧化鉀載在多孔性硅藻土載體上。在反應條件下,釩催化劑有效成分熔融分布在載體微孔內表面上,形成一定厚度的液態薄膜。熔鹽混合物是由多種釩氧化物溶解在堿金屬的多種焦硫酸鹽中所構成。釩催化劑正常使用壽命 5~10年或更長。催化劑在生產裝置上的裝用量,按日產汽車公司噸酸規模計一般為 180~300l,這與氣體組成、設計條件以及尾氣要求有關。
參考資料 >