合成氨催化剂.doc

合成氨催化剂的生产和技术进展资讯类型:行业新闻加入时间: 2006 年1月 24日 9:52 1合成氨催化剂近年的开发历程全球大约 10% 的能源用于合成氨生产,合成氨工艺和催化剂的改进将对矿物燃料的消费量产生重大影响。自从 haber 和 mittasch 的研究之后,几乎没有更高活性的催化剂被发现,因此, 熔铁催化剂仍是合成氨工业中广泛应用的催化剂。它具有高内在活性,即每个活性点位上的高活性,长使用寿命和高密度特点,并且价格便宜。尽管熔铁催化剂有很多优点,但人们一直在努力开发新型的催化剂,并对无铁类催化剂产生了浓厚兴趣。从 20世纪 70年代开始,日本就在积极地寻求开发钌基催化剂。继 ici amv 和 lca 工艺中推出铁一钴系催化剂后, kaap 工艺中采用的以炭为载体的钌催化剂推动了氨合成催化剂的发展。完全不含铁、不含钌的催化剂,如 cs/ co3mo3n 催化剂,其活性介于熔铁类和钉系催化剂之间,活性低于钌系催化剂。 cs/ co3mo3n 催化剂、 kmlr 催化剂(托普索的熔铁催化剂)和以炭为载体的含钡 6%、含钌 % 的催化剂在氢/氮各为 3:1和1:1的工艺条件下作出的对比可以看出, cs/ co3mo3n 催化剂的动力学特征介于熔铁和钉基催化剂之间,但它在 600 ℃空气中焚烧时可再生成氧化性的粒子。在 mittasch 早期发现钌催化剂之后,钉系催化剂的开发一直没有进展,直到 1970 年,以硅藻土为载体的钌系催化剂在氨合成反应上的动力学研究引进了日本,日本的研究者继续研究了大量的以钾促进的金属(co 、 ni、 re、 mo、 fe、 ru、 os) 在炭载体上的活性,发现钌比传统的双金属铁催化剂活性更高。 1972 年,日本报导了以石墨为载体的钉系氨合成催化剂的第一次应用,而真正将其推向生产的是 bp公司在 1979 年以后。此后,凯洛格公司接受 bp公司的催化剂技术转让,共同开发并将这种催化剂应用在 kaap 工艺中。 1992 年,加拿大的 ocelot 氨生产公司在其工业化装置上第一个装填了钉系催化剂,此后其他两个工厂改造也装填了这种催化剂。 1998 年, 首次采用 kaap 工艺的两个工厂在 point lisas 和 trinidad 地区建成投产,生产能力为 1850t /d。对无促进剂和有促进剂的钉系催化剂有了较为详细的认识后,出现了几种改进型钌系催化剂,如 ruhler 等人开发的具有较高活性和稳定性的 ba— ru/ mgo 催化剂,丹麦托普索(tops φ e) 公司也开发了含钌的氨合成催化剂。在这些研究中,镁铝尖晶石和高表面积石墨为载体的钉系催化剂显示出较好的活性。然而,在工业条件下,它的稳定性还存在一定问题。最近,以 ba促进 bn( 氮化硼——以白石墨著称)为载体的钉催化剂开发成功,它具有前所未有的活性和稳定性。 bn对于钉系氨合成催化剂是很有潜力的载体材料,它与石墨几乎有相似的结构(除了在单层上面叠层稍有不同之外),不同之处是它在所有的加氢反应下都很稳定。同时, 它以高温电阻而闻名,与石墨相反,它是一种绝缘材料。开发的 ba— ru/ bn催化剂在 81m2 /g 的载体上含有 % 的 ba和 % 的 ru。业已证明,在 5000/h 、 10mpa 、 550 ℃以及氢/氮