用于合成氨的复合催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109999858A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910354501.2(22)申请日2019.04.29(71)申请人姚国豪地址256400山东省淄博市桓台县第二中学申请人金芸名金俊谚(72)发明人姚国豪金芸名金俊谚(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人马俊荣赵真真(51)Int.Cl.B01J27/135(2006.01)C01C1/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称用于合成氨的复合催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种用于合成氨的复合催化剂及其制备方法和应用，属于催化技术领域。本发明所述用于合成氨的复合催化剂，包括活性组分、载体和添加剂，活性组分为钌的氯化物，载体为钛的氯化物和氧化硅；所述活性组分和载体的摩尔比为1:3～1:8；添加剂为含硅化合物。本发明所述的复合催化剂，用于合成氨反应时，温度和压力条件温和，收率高，催化效果良好，安全系数高；同时本发明提供了一种简单便捷的制备方法和应用。CN109999858ACN109999858A权利要求书1/1页1.一种用于合成氨的复合催化剂，包括活性组分、载体和添加剂，其特征在于：活性组分为钌的氯化物，载体为钛的氯化物和氧化硅；所述活性组分和载体的摩尔比为1:3～1:8；添加剂为含硅化合物。2.根据权利要求1所述的用于合成氨的复合催化剂，其特征在于：钌的氯化物为七水合三氯化钌。3.根据权利要求1所述的用于合成氨的复合催化剂，其特征在于：钛的氯化物为四氯化钛。4.一种权利要求1-3任一所述的用于合成氨的复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将钌的氯化物、正硅酸乙酯分别制成质量浓度为20-50％的水溶液；(2)将步骤(1)得到的两种水溶液进行混合，然后加入模板剂常温水解0.5-3小时，不断搅拌，得到溶液B；(3)向质量浓度为20-50％的钛的氯化物水溶液中加入溶剂搅拌均匀，再加入氧化硅，搅拌均匀，得到溶液C；(4)将溶液C在0.5-2小时内滴入溶液B中，在搅拌下预反应0.5-1.5小时，得到溶液D；(5)将溶液D升温至40-100℃，搅拌2-10小时，并用质量浓度为10-32％的氢氧化钠调节pH至8～10，得到溶液E；(6)将溶液E转移至高压反应釜中，于160℃～190℃下进行晶化反应3～5小时；(7)晶化结束后，进行水洗至无氯离子；(8)将步骤(7)得到的半成品干燥、焙烧，即得到所述的复合催化剂。5.根据权利要求4所述的用于合成氨的复合催化剂的制备方法，其特征在于：模板剂为三乙胺。6.根据权利要求4所述的用于合成氨的复合催化剂的制备方法，其特征在于：正硅酸乙酯、钌的氯化物、模板剂、载体、溶剂的摩尔比为1：0.8～1.2：0.05～0.25：0.2～0.35：1～1.2。7.根据权利要求4所述的用于合成氨的复合催化剂的制备方法，其特征在于：焙烧的温度为250-300℃，时间为1-10小时。8.一种权利要求1-3任一所述的用于合成氨的复合催化剂的应用，其特征在于：所述的复合催化剂用于从N2和H2混合气直接合成氨，所述合成氨反应条件为：反应压力为1～3MPa，反应温度为50～120℃。2CN109999858A说明书1/5页用于合成氨的复合催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种用于合成氨的复合催化剂及其制备方法和应用，属于催化技术领域。背景技术[0002]合成氨工业生产中，普通采用铁系催化剂，其主要成份是四氧化三铁，此为采用铝、钾、钙、镁等的氧化物作为助催化剂。该催化剂在工业化生产中的操作温度是405℃～525℃，其中500℃时该催化剂活性最大。反应压力在30MPa左右，其高温高压的特点尤为显著。加上工艺原料中以氢气作为原料，因氢气的易燃易爆性，使其生产过程中，操作难度极大，危险性极高。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种用于合成氨的复合催化剂，其用于合成氨反应时，温度和压力条件温和，收率高，催化效果良好，安全系数高；同时本发明提供了一种简单便捷的制备方法和应用。[0004]本发明所述用于合成氨的复合催化剂，包括活性组分、载体和添加剂，活性组分为钌的氯化物，载体为钛的氯化物和氧化硅；所述活性组分和载体的摩尔比为1:3～1:8；添加剂为含硅化合物。[0005]所述钌的氯化物为七水合三氯化钌。[0006]所述钛的氯化物为四氯化钛。[0007]所述的用于合成氨的复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：[0008](1)将钌的氯化物、正硅酸乙酯分别制成质量浓度为20-50％的水溶液；[0009](2)将步骤(1)得到的两种水溶液进行混合，然后加入模板剂常温水解0.5-3小时，不断搅拌，得到