合成氨催化剂的现状及研究进展_袁大辉.pdf

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1、十一届全国工业催化技术及应用年会论文集.34?第合成氨催化剂的现状及研究进展袁大辉，汪涵石油化工研究院大庆化工研究中心，黑龙江大庆化工原料合成氨工业是化学工业的支柱产业而工摘要：合成氨是重要的艺的，催化剂是合成氨核心。综述合成氨催化剂的研究现状并对未来发展趋势进行展望。关键词：合成氨催化剂；合成氨工艺；钌基催化剂合成氨工业在国民经济中占有举足轻重的地型铁钴催化剂。世纪年代中期，南化集团研位，自世纪初首次研制出合成氨究院开发了与型性能相近的型催化剂，催化剂以来，对化肥、硝酸、铵盐和纯碱等行业的发郑州大学开发了含钴的型球形合成氨催展起到推动作用。随着人口增长对氮肥需求量的

2、不化剂。断增加，节能降耗的要求日益苛刻，促进了影响合成目前，规模及原料的多样性使我国万吨氨的催氨工业产率和效率的核心技术合成氨催化剂的化剂单耗高于国外平均值，但大型氨厂催化剂的使研制与开发，开发了多种新型合成氨催化剂。本文用已达到国际先进水平。我国大型化肥企业使用催通过文献调研，综述了合成氨催化剂的研究现状与化剂总体水平较高，催化剂的使用呈现出国产化率进展。逐年提高、消耗量逐步降低的趋势，我国已建立亚铁基熔铁催化剂体系。国内含铬催化剂多达种型号，但并非用于低压合成，而是为了降低操作温度。根据国家统计局年月日公布的数据熔铁催化剂已在一些中、小型合成氨装置上应用。显示，中

3、国最新的人口数量已达到亿，是世中石化集团南化催化剂厂生产的和界人口最多的农业大国，也是世界最大的产氨国。型合成氨催化剂投用后，运行效果良好，经济效为适应合成氨低温、低压和节能降耗工艺的要求，对益显著，成为国内使用时间最长的化肥催化剂产品。合成氨催化剂进行了研究。我国合成氨催化剂经过近半个世纪的研究，已世纪年代初一获得较大的发展尤其是熔铁型催化剂已达到国际，福州大学开发出我国第，代具有自主知识产权的铁钴双活性组分型催先进水平。近年来，对钌催化剂进行了研究，其化剂，通过在熔铁中加入氧化钴，改变催化剂的晶格中，活性炭体系和碳纳米管体系的氨合成活性与稳使还原态催化剂晶粒度变小

4、比表面积增大定性均达到一定水平参数。，，，孔结构获得改善，提高了催化剂活性。南化集团研究院細不關配方糊造工，伽艘了肖相似的型合成氨催化剂，在强度上比世纪初，等研究的含双促进剂的型有所提高一。第种基合成氨催化剂实现了工业化生产，考虑到金属钴价格昂贵，世纪年代初，为并对此进行了系统研究，通常认为，以为母体进一步提高产品的市场竞争力，福州大学对的催化剂活性最高，火山形活性曲线也成为沿袭了型催化剂进行了改进，降低金属钴含量，同时添加少几十年的经典结论。时至今日，世界上所有工业合量稀土元素，开发成功了型铁钴催化剂。与成氨铁催化剂的主要化学组成为。年，此同时，为提高产品的国际市场

5、竞争力，南化公司催英国公司率先添加氧化钴，研制成功铁钴催化化剂厂引进英国公司型合成氨催化剂生剂，提高了催化剂活性，并成功应用于工产技术，并加以改进，生产出低温低压艺。此后，有研究添加稀土氧化物以改善催化剂性作者简介：袁大辉高级工程师从事国内外石油化工科技信息研究与开发工作。第十一届全国工业催化技术及应用年会论文集能，但活性均未超过铁钴催化剂。通过添加助催化应合成氨，突破了热力学上的限制，使常温、常压下剂以提高传统熔铁催化剂活性较为困难一。合成氨成为可能，但要真正实现这反应过程还有一些潜在的问题需要解决世纪年代，和首次报道。模拟生物固氮酶催化合了钌的合成氨催化活性但催化

6、活性不及铁一。成氨在世纪年代曾风靡，时，但后来的年，和等研究发现，以钌为活性组分，金研究发现距工业化尚远。属钾作为促进剂，以活性炭为载体的催化剂对合成等对镁掺杂的光催化合氨具有较高的活性，活化能达。随成氨进行了研究，找到了最佳的掺杂质量分数。并后，研制钌基催化剂以取代传统的铁基催化剂。报道了金属铈、钒掺杂的光催化行为，发现掺年，无铁的氨合成催化剂由公司杂铈、钒比掺杂其他类似金属的产量高。光催化利现公司）应用于工艺。这种钌基催化用资源丰富的水作为氢源，太阳能作为能源，成本低剂以一种石墨化的碳作为载体，活性是传统熔铁催廉，但转化效率低于实际应用水平，无法实现工业化。化剂的

7、倍。在反应中，催化剂具有不同的…动力学特征，内件可在低于化学计量的氢氮比及约压力下进行操作只需使用迄今为止已经历了一。由于压力较低，，合成氨催化剂个世纪的一台单级合成气压缩机，整个合成回路的容器和管发展历程，已相当成熟。但传统的熔铁催化剂不符线的厚度也可降低，降低设备费用。合低能耗的发展趋势，而钌基合成氨催化剂的价格研制出可替代传统铁催化剂昂贵，不易普及。合成氨这种高能耗产业的节能降的系列产品。在工业装置操作条件下，三元氮化物耗路程还很漫长，随着新技术的不断发展、新材料的用作合成氨催化剂时，活性高，热稳定性好。如果在不断涌现和生物质技术的研发，高性能