硫酸生产用钒催化剂制造技术

本发明专利技术是关于氧化ＳＯ－［２］成ＳＯ－［３］的钒催化剂，适用的操作温度为３７０－６４０℃，其组成为（重量％）：Ｖ－［２］Ｏ－［５］８．２－８．６，Ｋ－［２］Ｏ１１．４－１３．４，Ｓｂ－［２］Ｏ－［３］０．７－２．５，Ｐ－［２］Ｏ－［５］．５－３．５，ＡＬ（Ｈ－［２］ＰＯ－［４］）３１－５，硅胶７－８，其余为长白硅藻土．经混合、成型、干燥、煅烧而制成．工业起燃温度为３４０－３５０℃，机械强度为５２－５３Ｋｇ／ｃｍ＋［２］，４１０℃的活性为３３－３９％，４８５℃的活性为８４－８６％．热稳定性好适宜于工业化生产，便于贮存和使用．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于硫酸生产中氧化SO2成SO3的钒催化剂，适用的操作温度为370～640℃。众所周知，氧化SO2成SO3的反应温度通常控制在600℃以下，工业上一般采用二种催化剂，一种是适用于390～440℃的低温催化剂，如美国孟山都产M11型和湖北襄樊催化剂厂产S108型，一种是适用于420～600℃的中温催化剂，如意大利产MKH2型和南化催化剂厂产S101型催化剂。前者低温活性好，但高温活性差，后者高温活性好，但低温活性差，都存在操作温度范围狭窄，仅在二者合用时，才能获得较高的转化率，且能量消耗大，给生产和贮运带来不便。因此，都迫切希望产生一种能代替低温型和中温型钒催化剂。本专利技术的目的就是为了克服上述不足，提出的一种适用于氧化SO2成SO3过程中，在370～640℃的范围内活性好，强度高，起燃温度低的钒催化剂。根据本专利技术，为了提高钒催化剂的热稳定性和降低起燃温度，加入了含P2O5和Sb的化合物，作为含P2O5的这类化合物有Mg3-（PO4）2、NH4H2PO4、ALPO4、NaPO3、K3PO4;含Sb的这类化合物有Sb2O5、Sb2O3、K3SbO4、K（SbO）C4H4O6，-->根据本专利技术，为了提高钒催化剂的机械强度，加入作为粘结剂并同时起到助催化作用的AL（H2PO4）3溶液，其浓度为含Al2O34.87～9.74g/l。由于AL（H2PO4）3在400℃以上温度时，具有较强的粘结性，高温下能与载体硅藻土中的AL2O3生成稳定的磷酸铝化合物，其反应式如下：同时，生成的H3PO4又与钒催化剂中的V2O5发生反应，形成磷钒杂多酸，阻止了V2O5转化为没有活性的V2O4，从而提高了钒催化剂的低温活性。根据本专利技术，所提出钒催化剂的组成如下：（重量%）V2O58.2～8.6K2O11.4～13.4Sb2O30.7～2.5P2O51.5～3.5AL（H2PO4）31～5硅胶    7～8长白硅藻土    其余按照本专利技术所提出的制备方法，在混合阶段，把硅藻土、促进剂，粘-->结剂及适量的水加入到经调整PH值后的偏钒酸钾溶液（K2O与V2O5的分子比为2.5～3.0）中去，混合均匀。在成型阶段，将混合好的物料进行碾压，然后放入挤条机中挤压成直径5毫米，长5～15毫米的园柱体。在干燥阶段，脱除成型的园柱体钒催化剂中所含的游离水，使催化剂的孔结构在低温下予先形成。经干燥后的钒催化剂在600～750℃进行煅烧，在高温下使催化剂的孔结构进一步成型，并提高催化剂的强度。混合时加入的水量，以能制得有足够可塑性物料为宜。向偏钒酸钾溶液中加入的浓酸量以使该溶液的PH值在2～3之间为宜。根据本专利技术所提出的条件制备的催化剂，适宜于370～640℃的范围内操作，机械强度为52～53kg/cm2，410℃的活性为33～39%，485℃的活性为84～86%，工业起燃温度为340～350℃，热稳定性好，制备过程简单，易于工业化规模生产，利于贮存和使用。下面为本专利技术的实施例例1量取含V2O5为246.77克/升的偏钒酸钾溶液（K2O比V2O5的分子比为2.72）41.3毫升，先加入10毫升水搅匀，-->再加入7.7毫升浓硫酸中和，控制PH＝3，然后依次加3.61毫升浓度为86%的磷酸，2.4毫升含AL2O3为8.12g/l的磷酸二氢铝溶液，2克含量为99.5%的三氧化二锑，10.5克硅胶和70.3克长白山硅藻土，将上述物料搅拌混合均匀后，在小型冲料机上冲压，并不断翻动物料，同时加入适量的水，冲压成可塑性物料。在挤条机上挤成φ5毫米的园柱体，于105℃下烘干20小时，然后把干条折断为5～15毫米长的颗粒，再在马弗炉中于650℃下煅烧1.5小时即为本专利技术所提出的钒催化剂。例2量取浓度为250克/升的偏钒酸钾溶液（K2O与V2O5的分子比为2.70）40.8毫升，先加入10毫升水，再加入8毫升浓硫酸中和控制溶液PH＝3;然后再依次加入3.6毫升浓度为86%的磷酸，3.2毫升含AL2O3为8.12g/l的磷酸二氢铝溶液，0.97克含量为99.5%的三氧化二锑，10.7克硅胶和69.4克长白山硅藻土。制备方法与例1相同。例3量取浓度为250克/升的偏钒酸钾溶液（K2O与V2O5的分子比为2.68）33.2毫升，加入6.5毫升浓硫酸中和，控制PH＝3。然后依次加入3毫升磷酸，2毫升含AL2O3为8.12g/l的磷酸二氢铝溶液，1.88克含量为99.5%的三氧化二锑，57.8-->克长白硅藻土，制备方法与例1相同。下面为本专利技术的比较例比较例1钒催化剂组成中除不加入磷酸二氢铝溶液和长白硅藻土的加入量为72.1克外，其余组成和制备方法与例1同。比较例2钒催化剂组成中除不加入三氧化二锑和长白硅藻土的加入量为59.7克外，其余组成和制备方法与例3相同。在例1～3和比较例1～2所制备的催化剂上，测定SO2转化为SO3的转化率，是在入口气体中SO2浓度为10±0.1%，空速3600时-1，温度为410℃和485℃，耐热温度为650℃，耐热时间为5小时的条件下进行的。实验结果列于表Ⅰ表Ⅰ例1～3和比较例1～2制备钒催化剂实验结果-->＊轴向压碎强度是在我国产QCY-602型催化剂强度测定仪上测定的。按上述测定方法，对国产S108型、S101-1型、S101型和本专利技术例1样品进行测定，其结果列于表Ⅱ。表Ⅱ几种催化剂实验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氧化ＳＯ↓〔２〕成ＳＯ↓〔３〕的钒催化剂，其特征在于：组成为（重量％）Ｖ↓〔２〕Ｏ↓〔５〕８．２～８．６，Ｋ↓〔２〕Ｏ１１．４～１３．４，Ｓｂ↓〔２〕Ｏ↓〔３〕０．７～２．５，Ｐ↓〔２〕Ｏ↓〔５〕１．５～３．５，ＡＬ（Ｈ↓〔２〕ＰＯ↓〔４〕）↓〔３〕１～５，硅胶７～８，其余是长白硅藻土。

【技术特征摘要】
1、一种用于氧化SO2成SO3的钒催化剂，其特征在于：组成为(重量%)V2O58.2～8.6，K2O11.4～13.4，Sb2O30.7～2.5，P2O51.5～3.5，AL(H2PO4)31～5，硅胶7～8...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海，梁楚淇，覃忠富，潘杏熙，
申请(专利权)人：广西化工研究所，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]