RU2237010C2 - Удаление веселящего газа при производстве азотной кислоты - Google Patents

Удаление веселящего газа при производстве азотной кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2237010C2
RU2237010C2 RU2002121782/15A RU2002121782A RU2237010C2 RU 2237010 C2 RU2237010 C2 RU 2237010C2 RU 2002121782/15 A RU2002121782/15 A RU 2002121782/15A RU 2002121782 A RU2002121782 A RU 2002121782A RU 2237010 C2 RU2237010 C2 RU 2237010C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
reaction gas
zeolites
iron
vol
Prior art date
Application number
RU2002121782/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002121782A (ru
Inventor
Майнхард ШВЕФЕР (DE)
Майнхард Швефер
Райнер МАУРЕР (DE)
Райнер МАУРЕР
Томас ТУРЕК (DE)
Томас ТУРЕК
Original Assignee
Уде Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Уде Гмбх filed Critical Уде Гмбх
Publication of RU2002121782A publication Critical patent/RU2002121782A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2237010C2 publication Critical patent/RU2237010C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/24—Nitric oxide (NO)
    • C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
    • C01B21/265—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia characterised by the catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/46—Iron group metals or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20738—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B01D2255/504—ZSM 5 zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству и способу удаления N2О при производстве азотной кислоты. Устройство расположено за теплообменником после сжигания аммиака и перед абсорбционной колонной и включает катализатор, который в основном содержит один или более загруженных железом цеолитов, при этом цеолиты, содержащиеся в катализаторе, выбраны из группы MFI, BEA, FER, MOR и/или MEL. В качестве катализатора в основном использован загруженный железом цеолит типа ZSM-5. При осуществлении способа реакционный газ имеет температуру от 350 до 600°С, содержание NOх в реакционном газе составляет от 3 до 17 об.%, содержание водяных паров в реакционном газе составляет от 10 до 20 об.% и пропускают реакционный газ над катализатором с объемной скоростью от 2000 до 200000 ч-1. Достигается высокая степень разложения N2О, несмотря на высокое содержание воды, без потери активности катализатора. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Description

При окислении аммиака в процессе производства азотной кислоты наряду с желаемым монооксидом азота NO образуется нежелательный веселящий газ N2O. Последний в незначительных количествах ведет к разрушению стратосферного озона и к парниковому эффекту. После сокращения эмиссии веселящего газа в производстве адипиновой кислоты производство азотной кислоты представляет собой наибольший источник промышленной эмиссии веселящего газа. Поэтому с точки зрения защиты окружающей среды существует настоятельная потребность технического решения снижения эмиссии веселящего газа при производстве азотной кислоты. Обзор процессов производства азотной кислоты и их различных вариантов приведен в Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry; том А 17, VCH Weinheim (1991).
Перспективная возможность удаления N2O из промышленных отходящих газов состоит в разложении N2O на элементарные азот и кислород с помощью подходящего катализатора.
Для удаления N2O при производстве HNО3 существуют многочисленные предложения, которые преимущественно основаны на каталитическом разложении N2O между Pt-сетками и первым теплообменником.
Так, в заявке US-A-4973457 описан способ удаления оксида диазота, который образуется во время сжигания NН3, путем удерживания газов в течение от 0,1 до 3 секунд перед их охлаждением. По описанному здесь способу до 90% N2O должно разлагаться до N2 и О2. В качестве альтернативы указано, что газы для селективного разложения и уменьшения времени удерживания можно совместно вводить в контакт с катализатором на основе металла или оксида металла.
В заявке DE-A-19805202 предложен способ получения азотной кислоты, при котором для уменьшения высвобождения веселящего газа реакционные газы потоком вниз по ходу платиновой сетки пропускают перед охлаждением над термоустойчивым катализатором для превращения N2O, содержащегося в реакционных газах. Катализатор нагревается до экстремальной температуры от 800 до 1000° С, которую поддерживают непосредственно после выхода реакционных газов из катализаторной сетки. В качестве катализаторов предпочтительно используют благородный металл или керамику.
В заявке DE 19819882 А1 также описан способ каталитического разложения N2O, при котором реакционные газы сжигания аммиака перед охлаждением, то есть перед контактированием с теплообменником, пропускают над катализатором, который предпочтительно состоит из 8 вес.% СuО, 30 вес.% ZnO и 62 вес.% Аl2O3. Продолжительность обработки до разложения N2O предпочтительно составляет <0,1 с.
В заявке US-A-5478549 предложен способ получения NO окислением аммиака на катализаторах металлов платиновой группы, при котором нежелательно образующийся N2O вместе с реакционным газом сначала пропускают через систему ловушек для регенерации летучих металлов платиновой группы и затем для разложения N2О пропускают над слоем катализатора из монооксида циркония. Температура слоя должна быть ≥ 600° С.
Размещение непосредственно за Pt-сеткой является особенно желательным, так как в идеальном случае следует производить только замену следующей после Pt-сетки загрузку колец Рашига на насыпную массу соответствующего катализатора. Недостатками являются экстремальные условия. При температурах около 900° С, содержании воды около 17% и содержании NO 10% предъявляются высокие требования не только к активности и селективности катализатора, но также к его механической и термической стойкости. Кроме того, на сыпучей массе катализатора может осаждаться окалина Pt от Pt-сетки и приводить к уменьшению селективности разложения N2O, при которой происходит также разложение желательного продукта окисления NO (Boudart и др. Journal of Catalysis 39, (1975), 383-394).
При размещении соответствующих катализаторов в остаточном газе, который покидает абсорбционную колонну при температуре 20-30° С, содержание воды в зависимости от варианта способа ограничено примерно 0,2-2%, содержание NO составляет примерно 1000 ч.н.м. Максимальная температура для работы DeN2O-катализатора задается каждый раз температурой поступления в турбину остаточного газа, что сильно ограничивает выбор подходящих катализаторов.
Среди многочисленных катализаторов, принципиальная пригодность которых для разложения и восстановления веселящего газа доказана (Kapteijn и др.; Appl. Cat. В: Environmental 9 (1996), 25-64), следует назвать среди прочих цеолитные катализаторы, загруженные переходными металлами (US-A-5171553), потенциальная применимость которых для уменьшения N2O при производстве азотной кислоты также упомянута Kapteijn.
В случае железосодержащих цеолитов, например Fe-ZSM-5, их активность в разложении N2O в присутствии соответствующих количеств NO повышается, что объясняется реакцией с образованием NO2 согласно NO+N2O→ N2+NO2, которая катализируется Fe-ZSM-5 (Kapteijn и др. Journal of Catalysis 167 (1997), 256-265).
Согласно такому представлению указано на возможное введение таких катализаторов для удаления N2O из остаточного газа производства азотной кислоты, которые содержат примерно равные части NO и N2O. Практическое введение такого рода железосодержащих и медьсодержащих цеолитов может быть, конечно, проблематичным, так как специально указано на их дезактивирование в гидротермальных условиях. Описанные здесь цеолиты были получены ионообменом в водных растворах и по данным Kapteijn имели последовательность активности Cu>Co>Fe.
Железосодержащие цеолиты на основе ферририта для восстановления N2O-содержащих газов являются предметом заявки WO 99/34901. Используемые катализаторы содержат 80-90% ферририта, а также дополнительные связующие компоненты. Доля воды в восстанавливаемых газах находится в интервале от 0,5 до 5 об.%. По сравнению с цеолитами различных типов цеолиты FER (ферриритного) типа при разложении N2O при температурах от 375 до 400° С обеспечивают наилучшие результаты (97% разложения N2O при 375° С при отношении NO/N2О=1). Значительно меньшее разложение наблюдали при применении цеолитов типа пентасила (MFI) или морденита (MOR). В случае загруженных железом MFI-цеолитов в указанных выше условиях могло достигаться максимальное разложение N2O только 62%.
В известном уровне техники до сих пор не описано устройство, которое расположено между теплообменниками котла-утилизатора сжигания NН3 и абсорбционной колонной, и которое имеет достаточную каталитическую активность при температурах до 600° С, содержании NOx примерно 10% и содержании воды примерно 17%.
Такие большие количества водяного пара при относительно низких температурах в сопоставлении с расположением катализатора перед первыми теплообменниками котла-утилизатора являются особенно проблематичными для введения катализаторов.
Так, например, зарегистрирована конверсия реакции разложения N2O на катализаторе Co-ZSM-5 при 520° С и парциальном давлении Н2О 13,5 кПа (соответственно 5,4%) от примерно 76% (без воды) примерно на 16%; для Fe-ZSM-5 при 560° С зарегистрирована потеря активности от примерно 86% примерно на 40% (Kapteijn и др. Studies in Surface Science and Catalysis 101 (1996), 641-650).
Таким образом, задачей изобретения является устройство для использования при производстве азотной кислоты для удаления N2O из реакционных газов, которое обеспечивает экономичный режим работы процесса, содержит катализаторы, которые и в гидротермальных условиях реакции обладают достаточной каталитической активностью и гарантируют высокую степень разложения N2O. Предпочтительно расположение устройства в процессе должно быть таким, чтобы реакционные газы при поступлении в это устройство уже находились на соответствующем температурном уровне, так, чтобы можно было избежать нагревания катализатора.
Поставленная задача решается предлагаемым изобретением, относящимся к устройству для удаления N2O при производстве азотной кислоты, которое расположено за теплообменником после сжигания аммиака и перед абсорбционной колонной и охватывает катализатор, который в основном содержит один или более загруженных железом цеолитов.
В следующей форме выполнения предлагаемое изобретение относится к способу удаления N2O при производстве азотной кислоты путем пропускания реакционного газа процесса сжигания аммиака над катализатором, который в основном содержит один или более загруженных железом цеолитов; причем катализатор расположен таким образом, что он находится после теплообменника сжигания аммиака, но перед входом в абсорбционную колонну.
Если установка для производства азотной кислоты содержит несколько теплообменников после сжигания аммиака, то устройство, предлагаемое согласно изобретению, находится в области после первого теплообменника и перед входом в абсорбционную колонну. В этой области могут также находиться несколько предлагаемых устройств. Предпочтительно устройство находится за теплообменником при температуре реакционных газов в интервале от 350 до 600° С.
Используемые согласно изобретению катализаторы содержат в основном, предпочтительно >50 вес.%, в частности >70 вес.%, одного или более загруженных железом цеолитов. Так, например, наряду с цеолитом Fe-ZSM-5 используемый согласно изобретению катализатор может содержать другой железосодержащий цеолит, как, например, железосодержащий цеолит типа MFI или MOR. Сверх того, используемый согласно изобретению катализатор может содержать другие известные специалисту добавки, как, например, связующее. Предпочтительно железо введено в цеолит путем твердофазного ионообмена. Обычно исходят из коммерчески доступных аммонийных цеолитов (например, NH4-ZSM-5) и соответствующих солей железа (например, FeSО4× 7H2O) и интенсивно перемешивают их друг с другом механическим путем в шаровой мельнице при комнатной температуре (Turek и др.; Appln. Catal. 184 (1999) 249-256; заявка ЕР-А-0955080). Указанные литературные источники даны здесь в качестве ссылок. Полученный порошок катализатора затем кальцинируют в камерной печи на воздухе при температурах в интервале от 400 до 600° С. После кальцинирования загруженный железом цеолит интенсивно промывают дистиллированной водой и после отфильтровывания цеолит сушат. Затем полученные таким образом железосодержащие цеолиты смешивают с подходящими связующими, перемешивают и экструдируют, например, в цилиндрические гранулы катализатора. В качестве связующего пригодны все обычно применяемые связующие, наиболее употребительными являются алюмосиликаты, как, например, каолин.
Согласно предлагаемому изобретению применяемые цеолиты загружены железом. Причем содержание железа в расчете на массу цеолита составляет до 25%, однако, предпочтительно от 0,1 до 10%. В частности, здесь применимы цеолиты типа MFI, BETA, FER, MOR и/или MEL. Точные указания на состав или структуру таких цеолитов даны в Atlas of Zeolithe Structure Types, Elsevier, 4-е исправленное издание 1996, на который здесь дана ссылка. Предлагаемыми предпочтительными цеолитами являются цеолиты типа MFI (пентасил) или MOR (морденит). В частности, предпочтительны цеолиты типа Fe-ZSM-5.
Неожиданно было обнаружено, что описанное в уровне техники положительное влияние NO на разложение N2О на железосодержащих катализаторах согласно NO+N2O→ N2+NO2 имеет место также в присутствии больших количеств водяного пара, так что описанная в литературе дезактивация такого рода катализаторов водяным паром может быть компенсирована одновременным присутствием на этой стадии NO. Фигура 1 иллюстрирует указанный эффект при разложении 1000 ч.н.м. N2O в присутствии NOx и H2O. Показано, что уже присутствие 1500 ч.н.м. NOx является достаточным для обеспечения полного разложения 1000 ч.н.м. N2O при 500° С, даже если в реакционном газовом потоке одновременно присутствует 7 об.% Н2O (сравни также пример 3). Само собой разумеется, что дальнейший избыток NOx, который обычно присутствует в реакционном газе сжигания аммиака при производстве азотной кислоты, обычно не ухудшает разложение NOx, а скорее ведет к дальнейшему снижению температуры. Так, как показано в примерах 6-8, дезактивирующее действие 18 об.% воды почти полностью подавляется присутствием 10 об.% NOx при рабочей температуре 450° С.
Для удаления образующегося при производстве азотной кислоты N2O реакционный газ от сжигания аммиака пропускают над предлагаемым каталитическим устройством, которое расположено таким образом, что оно находится за теплообменником после сжигания аммиака, но еще перед входом в абсорбционную колонну. Реакционный газ при входе в устройство имеет температуру <600° С и содержание NOx (х=1 или 2) от 3 до 17 об.%, предпочтительно от 6 до 14 об.%. Содержание N2O в газе при входе в устройство обычно составляет до 3000 ч.н.м. Рабочее давление устройства для достижения желаемого разложения N2O должно находиться в интервале от 1 до 15 бар, предпочтительно от 1 до 12 бар.
Реакционный газ пропускают над катализатором предпочтительно с объемной скоростью от 2000 до 200000 ч-1, в частности от 5000 до 50000 ч-1.
Способ согласно изобретению обеспечивает таким образом даже в присутствии большого количества воды при температурах в интервале от 350 до 600° С, в частности, от 400 до 550° С, и при содержании воды в реакционном газе в интервале от 5 до 25 об.%, предпочтительно от 10 до 20 об.%, разложение >90%, предпочтительно >95%, в частности 100-процентное разложение N2O.
Так, содержание N2O в реакционном газе после пропускания через предлагаемое устройство обычно находится в интервале от 0 до 100 ч.н.м.
NO2, образовавшийся согласно NO+N2O→ N2+NO2, после прохождения предлагаемого устройства подают далее на абсорбционную колонну и там используют непосредственно для производства NHО3.
Благодаря предлагаемому расположению избегают дополнительного нагревания газового потока или слоя катализатора, так как реакционный газ при поступлении в устройство уже находится при соответствующей температуре.
Описанные в уровне техники устройства работают явно при более высоких температурах, чем 600° С, что обусловлено дезактивирующим действием присутствия H2O. К тому же возникает проблема одновременного разложения NO и долговременной стабильности катализатора. При расположении согласно изобретению и предлагаемом способе можно достичь высокой степени разложения N2O несмотря на высокое содержание воды без заметной потери активности катализатора.
Кроме того, по причине низкой рабочей температуры и типа катализатора можно пренебречь одновременным разложением NO.
Равным образом избегают описанной в уровне техники проблемы осаждения Pt на катализаторе, поскольку предлагаемое устройство не размещается непосредственно под Pt-сеткой.
Изобретение дополнительно поясняется следующими примерами.
Примеры 1-8
В качестве катализатора использовали загруженный железом цеолит типа ZSM-5. Получение Fe-ZSM-5-катализатора осуществляли твердофазным ионообменом, исходя из коммерчески доступного цеолита в аммонийной форме (ALSI-PENTA, SM27). Детализированные данные по приготовлению могут быть взяты из: М.Rauscher, К.Kesore, R.Monnig, W.Schwieger, A.Tissler, T.Turek: Preparation of highly active Fe-ZSM-5 catalyst through solid state ion exchange for the catalytic decomposition of N2O, в Appl. Catal. 184 (1999) 249-256.
Порошок катализатора кальцинировали на воздухе 6 часов при 823К, промывали и сушили в течение ночи при 383К. После прибавления соответствующего связующего следовало экструдирование до получения цилиндрических гранул катализатора (2× 2 мм). Они использовались в примерах 1-5, тогда как в примерах 6-8 использовался гранулят с размером частиц 1-2 мм.
Опыты проводили в стационарно работающем проточном аппарате с систематическим анализом при объемной скорости 10000 ч-1.
Подаваемый материал содержал всякий раз 1000 ч.н.м. N2O и 2,5 об.% O2 (примеры 1-5) или 5,5 об.% O2 (примеры 6-8) в N2, a также переменные количества Н2О и NOx.
Путем варьирования количеств H2O и NOx (x=1 или 2) получали следующие конечные концентрации N2O:
Figure 00000002

Claims (13)

1. Устройство для удаления N2О при производстве азотной кислоты, отличающееся тем, что оно размещено за теплообменником после сжигания аммиака и перед абсорбционной колонной и включает катализатор, который содержит в основном один или более загруженных железом цеолитов.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно размещено за первым теплообменником котла-утилизатора сжигания аммиака и перед абсорбционной колонной.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что загруженный железом цеолит или цеолиты, содержащиеся в катализаторе, являются цеолитами типа MFI, BEA, FER, MOR и/или MEL.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что загруженный железом цеолит или цеолиты, содержащиеся в катализаторе, являются цеолитом типа MFI.
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что цеолит является Fe-ZSM-5.
6. Способ удаления N2O при производстве азотной кислоты путем пропускания реакционного газа процесса сжигания аммиака над катализатором, который содержит в основном один или более загруженных железом цеолитов, при этом катализатор размещен таким образом, что он находится за теплообменником после сжигания аммиака, но перед входом в абсорбционную колонну.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что реакционный газ, который пропускают над катализатором, имеет температуру в интервале от 350 до 600°С.
8. Способ по п.6 и/или 7, отличающийся тем, что содержание NOx в реакционном газе, который пропускают над катализатором, находится в интервале 3 - 17 об.%, предпочтительно в интервале 6 - 14 об.%.
9. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пп.6-8, отличающийся тем, что содержание N2O в реакционном газе после пропускания над катализатором находится в интервале 0 - 100 ч.н.м.
10. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пп.6-9, отличающийся тем, что содержание H2O в реакционном газе, который пропускают над катализатором, находится в интервале 5 - 25 об.%, предпочтительно в интервале 10 - 20 об.%.
11. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пп.6-10, отличающийся тем, что реакционный газ пропускают над катализатором под давлением в интервале 1 - 15 бар.
12. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пп.6-11, отличающийся тем, что реакционный газ пропускают над катализатором с объемной скоростью 2000 - 200000 ч-1.
13. Способ по меньшей мере по одному из предшествующих пп.6-12, отличающийся тем, что разложение N2O достигает >90%, в частности >95%.
RU2002121782/15A 2000-01-14 2001-01-09 Удаление веселящего газа при производстве азотной кислоты RU2237010C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10001540.9 2000-01-14
DE10001540A DE10001540B4 (de) 2000-01-14 2000-01-14 Beseitigung von Lachgas bei der Salpetersäureproduktion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002121782A RU2002121782A (ru) 2004-01-27
RU2237010C2 true RU2237010C2 (ru) 2004-09-27

Family

ID=7627657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002121782/15A RU2237010C2 (ru) 2000-01-14 2001-01-09 Удаление веселящего газа при производстве азотной кислоты

Country Status (19)

Country Link
US (1) US7906091B2 (ru)
EP (1) EP1261547B1 (ru)
KR (1) KR100801451B1 (ru)
CN (1) CN1199710C (ru)
AT (1) ATE262485T1 (ru)
AU (1) AU775254B2 (ru)
CA (1) CA2397274C (ru)
CZ (1) CZ301091B6 (ru)
DE (2) DE10001540B4 (ru)
DK (1) DK1261547T3 (ru)
HU (1) HU228394B1 (ru)
IL (1) IL150688A (ru)
IN (1) IN2002CH01047A (ru)
MX (1) MX226784B (ru)
NO (1) NO336481B1 (ru)
PL (1) PL201158B1 (ru)
RU (1) RU2237010C2 (ru)
WO (1) WO2001051415A1 (ru)
ZA (1) ZA200205466B (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600753C2 (ru) * 2011-02-21 2016-10-27 Тиссенкрупп Уде Гмбх Способ удаления n2o и nox в процессе получения азотной кислоты и устройство для осуществления этого способа
RU2825631C1 (ru) * 2020-03-06 2024-08-28 Касале Са Способ получения азотной кислоты

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8178068B2 (en) 2003-04-29 2012-05-15 Johnson Matthey Plc Catalyst charge design
GB0315643D0 (en) * 2003-04-29 2003-08-13 Johnson Matthey Plc Improved catalyst charge design
DE102007034284A1 (de) 2007-07-20 2009-01-22 Leibniz-Institut Für Katalyse E.V. An Der Universität Rostock Verfahren zur katalytischen N2O-Reduktion mit gleichzeitiger Gewinnung von Wasserstoff und leichten Alkenen
PL388518A1 (pl) 2009-07-10 2011-01-17 Instytut Nawozów Sztucznych Katalizator do wysokotemperaturowego rozkładu podtlenku azotu
DE102010022775A1 (de) * 2010-06-04 2011-12-08 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von NOx und N2O
BR112013013597A2 (pt) * 2010-12-01 2016-09-13 Meggitt Uk Ltd aparelho para utilização na produção de ácido nítrico
CN102491292A (zh) * 2011-12-06 2012-06-13 中国成达工程有限公司 一种低消耗、低排放的硝酸生产方法及其生产设备
DE102012000570A1 (de) * 2012-01-16 2013-07-18 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Salpetersäure
DE102012010017A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Verfahren zur Verminderung der Stickoxid-Abgaskonzentration in einer Salpetersäureanlage beim Ab- und/oder Anfahren sowie dafür geeignete Salpetersäureanlagen
DE102017201180A1 (de) 2017-01-25 2018-07-26 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure und dafür geeignete Anlage
JP2021519872A (ja) 2018-04-04 2021-08-12 ユニフラックス アイ エルエルシー 活性化多孔質繊維およびそれを含む製品
CN109499357A (zh) * 2018-12-12 2019-03-22 四川泸天化股份有限公司 一种治理工业装置中氧化亚氮排放的方法
EP3689441A1 (en) * 2019-02-01 2020-08-05 Casale Sa Process for removing nitrogen oxides from a gas
AU2021230068A1 (en) * 2020-03-06 2022-08-25 Casale Sa Process for the production of nitric acid
CN113144890B (zh) * 2021-05-12 2022-11-08 北京工业大学 一种含高浓度笑气的废气净化系统及方法
EP4095093A1 (en) * 2021-05-28 2022-11-30 Casale Sa Process for production of nitric acid provided with a secondary abatement treatment

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2856589C2 (de) * 1978-12-29 1987-06-19 Davy McKee AG, 6000 Frankfurt Verfahren und Vorrichtung zum zeitlich begrenzten Antrieb der mit dem Luft- und/oder dem Nitrosegas-Kompressor antriebsmäßig gekuppelten Turbine(n) in einer Anlage zur Herstellung von Salpetersäure
US5230701A (en) * 1988-05-13 1993-07-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Elastomeric adhesive and cohesive materials
US5178101A (en) * 1992-03-09 1993-01-12 Radian Corporation Low NOx combustion process and system
US5200162A (en) * 1992-04-01 1993-04-06 Uop Process for N2 O decomposition
JPH06165919A (ja) * 1992-11-30 1994-06-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 亜酸化窒素の除去方法
EP0756891A1 (en) * 1995-07-26 1997-02-05 Corning Incorporated Iron zeolite for conversion of NOx
DE19533715A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Basf Ag Verfahren zum Entfernen von Stickstoffoxiden aus einem diese enthaltenden Gasstrom
US6534029B1 (en) * 1997-08-12 2003-03-18 Basf Aktiengesellschaft Method and apparatus for producing nitric oxide
DE19805202A1 (de) 1997-08-12 1999-02-18 Steinmueller Gmbh L & C Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6107219A (en) * 1998-02-11 2000-08-22 3M Innovative Properties Company Breathable backing for an adhesive article
NL1008746C2 (nl) * 1998-03-30 1999-10-01 Stichting Energie Werkwijze voor het omzetten van distikstofoxide.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2600753C2 (ru) * 2011-02-21 2016-10-27 Тиссенкрупп Уде Гмбх Способ удаления n2o и nox в процессе получения азотной кислоты и устройство для осуществления этого способа
RU2825631C1 (ru) * 2020-03-06 2024-08-28 Касале Са Способ получения азотной кислоты

Also Published As

Publication number Publication date
EP1261547A1 (de) 2002-12-04
ATE262485T1 (de) 2004-04-15
CN1395542A (zh) 2003-02-05
IN2002CH01047A (en) 2007-03-09
CZ301091B6 (cs) 2009-11-04
HUP0204236A3 (en) 2004-08-30
KR100801451B1 (ko) 2008-02-11
NO336481B1 (no) 2015-09-07
AU775254B2 (en) 2004-07-22
MXPA02006926A (es) 2002-11-29
US7906091B2 (en) 2011-03-15
DE50101768D1 (de) 2004-04-29
AU2514101A (en) 2001-07-24
CN1199710C (zh) 2005-05-04
CZ20022434A3 (cs) 2003-05-14
US20040105803A1 (en) 2004-06-03
HUP0204236A2 (hu) 2003-04-28
ZA200205466B (en) 2003-11-26
NO20023340D0 (no) 2002-07-11
MX226784B (es) 2005-03-17
HU228394B1 (en) 2013-03-28
KR20020081252A (ko) 2002-10-26
DE10001540A1 (de) 2001-08-02
CA2397274A1 (en) 2001-07-19
PL356211A1 (en) 2004-06-28
DK1261547T3 (da) 2004-07-05
IN212824B (ru) 2008-02-15
DE10001540B4 (de) 2005-06-23
PL201158B1 (pl) 2009-03-31
EP1261547B1 (de) 2004-03-24
IL150688A0 (en) 2003-02-12
RU2002121782A (ru) 2004-01-27
IL150688A (en) 2005-11-20
WO2001051415A1 (de) 2001-07-19
CA2397274C (en) 2009-06-02
NO20023340L (no) 2002-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2237010C2 (ru) Удаление веселящего газа при производстве азотной кислоты
RU2259227C2 (ru) Способ удаления nox и n2o из остаточного газа производства азотной кислоты
RU2264845C2 (ru) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ NOx и N2O И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
KR100824225B1 (ko) 가스 중의 ｎ2ｏ 및 ｎｏｘ 함량의 감소방법
RU2600753C2 (ru) Способ удаления n2o и nox в процессе получения азотной кислоты и устройство для осуществления этого способа
US7238641B2 (en) Catalyst based on ferrierite/iron for catalytic reduction of nitrous oxide
EA014430B1 (ru) Способ уменьшения содержания оксидов азота в газах
KR100858010B1 (ko) 기체 중의 ｎ2ｏ 함량을 감소시키는 방법 및 선택된 촉매
KR101419041B1 (ko) 구리를 제1성분으로 하는 백금족 이원금속 촉매상에서 배기가스 내의 아산화질소를 저온촉매환원법으로 제거하는 방법
Schwefer et al. Method for the removal of No x and N 2 O from the tail gas in nitric acid production
WO2002092196A1 (en) Method and device for processing nitrogen-based gases
WO1998016300A1 (en) Method and device for processing gases containing nitrogen