WO2011128841A1 - Katalysator zur oxidation von so2 zu so3 - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a catalyst for the oxidation of SO2 to SO3 as well as a process for its preparation and its use in a method for the oxidation of S0 2 to S0. 3
  • V2O5 vanadium pentoxide
  • M2O alkali metal oxides
  • K2O potassium oxide K2O but also sodium oxide Na2Ü and / or cesium oxide CS2O
  • sulfate As supports for the aforementioned components, porous oxides such as silica S1O2 are usually used. Under reaction conditions, an alkali metal pyrosulfate melt forms on the support material, in which the active component is dissolved in the form of oxosulfate complexes (Catal. Rev. - Sei. Eng., 1978, Vol. 17 (2), pages 203 to 272).
  • V2O5 contents of V2O5 are usually between 3 and 10 wt .-%, the alkali metal oxides depending on the species used or depending on the combination of different alkali metals between 6 and 26 wt .-%, wherein the molar ratio of alkali metal to vanadium (M / V Ratio) is usually between 2 and 5.5.
  • the content of K 2 O is usually between 7 and 14 wt .-% and sulfate between 12 and 30
  • the porous carrier material used is predominantly S1O2.
  • the preparation of such catalysts on an industrial scale is usually carried out by mixing aqueous solutions or suspensions of the various active components, for example corresponding vanadium compounds (V2O5, ammonia).
  • alkali metal salts nitrates, carbonates, oxides, hydroxides, sulfates
  • sulfuric acid and other components which can act as pore formers or lubricants such as sulfur, starch or graphite
  • the properties of the catalyst are determined on the one hand by the active material content, the type and amount of the alkali metal used, the M / V ratio and by the use of any further promoters, but also by the nature of the carrier material used.
  • a stable under reaction conditions support material helps to increase the surface of the melt and thus the number of accessible dissolved active component complexes.
  • the pore structure of the carrier material has a central importance. Small pores stabilize the liquid state of aggregation and therefore lower the melting point of the molten salt (React. Kinet. Catal. Lett, 1986, Vol. 30 (1), pages 9 to 15) and, moreover, bring about a particularly high surface area. Both effects result in increased reactivity in the lower temperature range, i. according to the classification made in DD92905 in the temperature range ⁇ 400 ° C. Large pores are particularly relevant at high temperatures (reaction temperatures> 440 ° C) to avoid transport limitation.
  • the lifetime is influenced by toxins which enter the reactor from the outside with the feed gas and gradually accumulate on the bed, but also by impurities contained in the feedstocks, such as the silica carrier, which become mobile under reaction conditions and can react with sulfate ions and thus adversely affect the properties of the catalyst.
  • impurities are alkaline earth metal compounds (such as calcium compounds), iron or aluminum compounds.
  • the catalyst can simply sinter in the extreme conditions and thus gradually lose its active surface.
  • the pressure drop across the bed which should be as low as possible and should increase as little as possible over the lifetime.
  • a freshly prepared catalyst has the best possible mechanical properties.
  • Typical parameters for this are, for example, the abrasion stability or the resistance to the penetration of a cutting edge (cutting hardness).
  • the Haittelêt the catalyst plays a central role, as only so can be ensured that a certain necessary mass of active material is filled in the given reactor volume.
  • inert carrier materials for commercial sulfuric acid catalysts especially cost-effective, porous materials based on S1O2 are used.
  • synthetic variants of S1O2 as well as natural forms of S1O2 use.
  • the desired carrier properties such as pore structure or mechanical stability, can generally be set well.
  • 2186620 describes the use of precipitated silica gel as a carrier for a sulfuric acid catalyst.
  • DE 1235274 discloses a process for the oxidation of SO 2 using a catalyst based on V 2 O 5 K 2 O / S 2 O 2, which is characterized in that catalysts are used with a respectively corresponding pore structure at different operating temperatures.
  • These compounds can be exemplified by use of certain synthetic S1O2 components such as precipitated sodium water glass.
  • SU 1616-688 describes the use of high surface area amorphous synthetic S1O2.
  • the disadvantage of such components is the relatively high production and material costs.
  • silicon dioxides also called kieselguhr or diatomaceous earth
  • kieselguhr as a carrier for a corresponding catalyst.
  • CN 1417110 discloses a catalyst for the oxidation of SO2 based on V2O5 and K2SO4 in which the kieselguhr used comes from a particular province in China.
  • the properties of a sulfuric acid catalyst can also be influenced by the nature of the pretreatment of the pure natural support material. Fedoseev et al.
  • SU 1824235 describes a catalyst for the oxidation of SO 2 to SO 3 for a high-temperature process, characterized in that the diatomaceous earth carrier used contains between 10 and 30 wt .-% clay minerals, calcined at 600 to 1000 ° C and then before mixing with the actual active components are comminuted, with at least 40% of the calcined diatomaceous earth having a particle size have diameter of ⁇ 10 ⁇ . Again, in this example, an additional step (crushing) is necessary.
  • No. 4,000,609 discloses a catalyst for the oxidation of SO2 consisting of vanadium and alkali metal compounds on a support material with a defined pore structure, which is characterized in that different S1O2 components with different pore diameters are mixed in defined proportions, so that the resulting support a high proportion of pores with a diameter ⁇ 200 nm.
  • a similar approach is followed in WO 2006/033588, WO 2006/033589 and RU 2244590.
  • catalysts for the oxidation of SO2 based on V2O5 alkali metal oxides, sulfur oxide and S1O2 are described with an oligomodal pore distribution adapted to the respective working temperature range.
  • RU 2080176 describes a positive effect on the hardness and activity of a sulfuric acid catalyst based on V2O5 / K2O / SO4 / S1O2 by an admixture of S1O2 waste resulting from the recovery of silicon to the silica gel.
  • a similar effect is found in SU 1558-463 by the addition of silica sols to diatomaceous earth.
  • DE 2500264 discloses a vanadium-based catalyst for the oxidation of SO2, wherein as a carrier mixed with potassium waterglass solution mixture of diatomaceous earth with asbestos and bentonite are used as carrier components with increased mechanical stability.
  • PL 72384 claim a S1O2 natural diatomaceous earth support for a vanadium catalyst, characterized in that 20-35% of the particles are between 1 and 5 ⁇ , 10-25% between 5 and 10 ⁇ , 10-25% between 20 and 40 ⁇ , 10-25% between 40 and 75 ⁇ and 1-7% are greater than 75 ⁇ and by calcination of the diatomaceous earth at 900 ° C with subsequent mixing with the uncalcined diatomaceous earth in the ratio 1: 1 to 1: 4 is shown.
  • DE 2,640,169 describes a vanadium-based sulfuric acid catalyst having high durability and effectiveness, which uses as carrier a finely divided freshwater diatomaceous earth containing at least 40% by weight of a calcined, diatomaceous earth
  • Melatira granulata diatomaceous earth wherein the diatomaceous earth was calcined at a temperature between 510 and 1010 ° C before mixing with the active component, suitable accelerators and promoters.
  • the catalysts thus prepared have a higher catalytic activity and mechanical resistance compared to the catalysts which consist exclusively of the corresponding diatomaceous earth in uncalcined and / or comminuted form, wherein it is irrelevant whether the proportion of diatomaceous earth to be comminuted before or after the Calcination is crushed. It is thus known that in order to optimize the properties of sulfuric acid catalysts, differently pretreated diatomaceous earths of the same type can be mixed with each other or diatomaceous earths with synthetic SiO 2 components.
  • Diatomaceous earths are naturally occurring silicon dioxide shells of fossil diatoms, which are generally subdivided according to the structure of the underlying diatoms (see Adl et al., Journal of Eukaryotic Microbiology, 2005, Vol 52, page 399).
  • This system is based on the architecture of the silicate-containing shell of algae (Frustel), ie, for example, on their size or symmetry. According to their symmetry, diatoms can be classified into radially symmetric exteriors and bilaterally symmetric Pennales. A further differentiation of Pennales is based on the presence of a so-called raphe, a movement organ part, as well as their design.
  • the Centrales there is a further classification based on the shape of the cells in supervision:
  • plate-shaped variants such as the Coscinodicineae, which are characterized by a round, plate-shaped geometry (in plan view) without extensions, the height is less than the diameter of the shell , and which show a domed side view.
  • diatoms with an often elongated, cylindrical shell which appear in the side view usually rectangular, such as the species Aulacoseira or Melosira.
  • Other diatom representatives are, for example, the rod-shaped Asterionella, the so-called Eunotia, whose long shell is curved, the ship-shaped Navicula or the elongated Nitzschia.
  • diatomaceous earths of the Celite 209 (California), Celite 400 (Mexico), Masis (Armenia), AG-WX1 (China), AG-WX3 (China), CY-100 (China) are predominantly plate-shaped Structures (for example, attributable to Coscinodicineae), while in North America (Nevada or Oregon) mined by the company EP Minerals LLC materials of the type MN, FN2-Z or LCS predominantly cylindrical-see forms (Melosira) included.
  • Figures 1 and 2 show scanning electron micrographs of commercially available diatomaceous earths (Masis and Celite 400), which are predominantly based on plate-shaped diatoms.
  • Figure 3 shows a corresponding image of a diatomaceous earth, which goes back to cylindrical diatoms of the type Melosira.
  • diatomaceous earths which do not have any of the above-mentioned symmetries, such. For example, occurring in Peru rod-shaped diatomaceous earth of the type diatomite 1 Mineral Resources Co. or the rod-shaped type Tipo CIEMIL from Brazil.
  • Figure 4 shows a scanning electron micrograph of a corresponding diatomaceous earth (Diatomite 1).
  • This object is achieved by a catalyst whose support contains at least two different non-precalcined diatomaceous earths, which are due to different geographic occurrences and thus to different structural types of diatoms.
  • the invention thus provides a catalyst for the oxidation of SO 2 to SO 3, comprising on a support containing naturally occurring diatomaceous earth applied active substance containing vanadium, alkali metal compounds and sulfate, characterized in that the carrier contains at least two different naturally occurring non-calcined diatomaceous earth, which in the structure type of the underlying diatoms differ.
  • a preferred embodiment of the invention is a catalyst for the oxidation of SO 2 to SO 3, comprising on a support containing naturally occurring diatomaceous earth applied active substance containing vanadium, alkali metal compounds and sulfate, characterized in that the carrier contains at least two different naturally occurring non-calcined diatomaceous earths which differ in the structural type of their underlying diatoms, the different types of structures are selected from the group consisting of plate-shaped, cylindrical and rod-shaped structural types.
  • the catalysts of the invention have significantly better properties, in particular an improved mechanical stability, than the previously known catalysts.
  • a diatomaceous earth is assigned to the structural type of the diatom underlying it, the diatom form of which is predominantly recognizable in an electron micrograph. Examples of electron micrographs of various dish-shaped, cylindrical or rod-shaped diatomaceous earths, which predominantly show a diatom form, are shown in Figures 1 to 4.
  • Diatomaceous earths suitable for preparing the catalysts according to the invention should have a content of aluminum oxide Al 2 O 3 of less than 5% by weight, preferably less than 2.6% by weight and in particular less than 2.2% by weight.
  • Their content of iron (III) oxide Fe 2 O 3 should be less than 2% by weight, preferably less than 1.5% by weight and in particular less than 1.2% by weight.
  • Their content of the sum of alkaline earth metal oxides should be less than 1.8% by weight, preferably less than 1.4% by weight and in particular less than 1.0% by weight.
  • non-calcined diatomaceous earth means that a diatomaceous earth was not treated at temperatures above 500 ° C., preferably not above 400 ° C. and in particular not above 320 ° C., before mixing with the active components.
  • a characteristic feature of uncalcined diatomaceous earth is that the material is quasi amorphous, i. the content of cristobalite is ⁇ 5% by weight, preferably ⁇ 2% by weight and particularly preferably ⁇ 1% by weight (determined by means of X-ray diffraction analysis).
  • the median volume-related pore diameter (ie the pore diameter above and below which in each case 50% of the total pore volume, determined by means of mercury porosimetry) of the various diatomaceous earth usable in the context of this invention should be between 0.1 ⁇ and 10 ⁇ , preferably between 0.5 ⁇ and 9 ⁇ and in particular between 0.7 ⁇ and 7 ⁇ are.
  • the median volume-related pore diameter of mixtures according to the invention of uncalcined diatomaceous earth should be between 0.5 ⁇ and 9 ⁇ , preferably between 0.8 and 7 ⁇ and in particular between 0.9 and 5 ⁇ .
  • the shape of the pore distribution of the mixtures according to the invention can differ significantly from that of the individual diatomaceous earth.
  • Oligomodal or bimodal pore distributions or monomodal pore distributions with pronounced shoulders can result depending on the combination of different diatomaceous earths.
  • the setting of a certain median volume pore diameter within the limits described above by mixing different diatomaceous earths in different ratios is possible in principle.
  • the median volume-related pore diameter for the sulfuric acid catalysts according to the invention is between 0.1 ⁇ m and 5 ⁇ m, preferably between 0.2 ⁇ m and 4 ⁇ m, and in particular between 0.3 ⁇ m and 3.2 ⁇ m, the form of the pore distribution of the catalysts being their supports are based on mixtures of uncalcined diatomaceous earths, can be adjusted by the nature and the ratio of the different diatomaceous earths, so that also oligomodal or bimodal pore distributions or monomodal pore distributions with pronounced shoulders can result.
  • catalysts are obtained when using a carrier material in which each of the various diatomaceous earths contained has a fraction based on the total carrier mass of at least 10% by weight, preferably of at least 15% by weight and particularly preferably of at least 20% by weight.
  • the catalysts according to the invention generally have a cutting hardness of at least 60 N, preferably of at least 70 N and particularly preferably of at least 80 N.
  • Their abrasion is usually ⁇ 4 wt .-%, preferably ⁇ 3% by weight.
  • Their shaking density is generally in the range of 400 g / l to 520 g / l, preferably in the range of 425 g / l to 500 g / l.
  • Its porosity (determined by the toluene uptake of the material) is at least 0.38 ml / g, preferably at least 0.4 ml / g and particularly preferably at least 0.45 ml / g.
  • Another object of the invention is a process for the preparation of the above-described catalysts for the oxidation of SO 2 to SO 3, characterized in that a carrier comprising at least two different naturally occurring non-calcined diatomaceous earths, which differ in the structural type of their underlying diatoms, with a Solution or suspension containing vanadium, alkali metal compounds and sulfate added.
  • a preferred embodiment of the invention is a process for the preparation of the above-described catalysts for the oxidation of SO 2 to SO 3, characterized in that a carrier comprising at least two different naturally occurring non-calcined diatomaceous earths, which differ in the structure type of their underlying diatoms, wherein the various types of structures are selected from the group consisting of plate-shaped, cylindrical and rod-shaped structure types, with a solution or suspension containing vanadium, alkali metal compounds and sulfate added.
  • Another object of the invention is a method for the oxidation of SO 2 to SO 3 using the catalysts described above.
  • a gas mixture containing oxygen and sulfur dioxide SO 2 is brought into contact with the catalyst at temperatures in the range from 340 to 680 ° C., wherein at least part of the sulfur dioxide is converted to sulfur trioxide SO 3.
  • the catalyst thus prepared had a porosity of 0.49 ml / g.
  • the cutting hardness was 74.3 N, the abrasion 3.0 wt .-% and the bulk volume 431 g / l (see Table 1).
  • the catalyst was prepared in analogy to Examples 1 to 4 using a mixture of diatomaceous earth, which to 70 wt .-% of the type MN from. EP Minerals LLC and to 30 wt .-% of the type Diatomite 1 of the Fa Mineral Resources Co. (Example 5) or using a mixture of diatomaceous earths containing 70% by weight of type LCS-3 from EP Minerals LLC and 30% by weight of diatomite 1 type Mineral Resources Co. (Example 6).
  • the composition of the actual active component was not varied except for process-related slight fluctuations (deviations ⁇ 5% relative, S0 4 ⁇ 9% relative).
  • the catalyst was prepared in analogy to Examples 1 to 4 using a mixture of diatomaceous earths containing 20% by weight of the type MN from EP Minerals LLC, to 50% by weight of the type Masis from Diatomite SP CJSC and to 30 wt .-% of the type Diatomite 1 from the company Mineral Resources Co. was.
  • the composition of the actual active component was not varied except for process-related slight fluctuations (deviations ⁇ 5% relative, S0 4 ⁇ 9% relative).
  • the catalyst was prepared in analogy to Example 8 and Example 9 using a mixture of diatomaceous earths, to 50 wt .-% of the type MN from EP Minerals LLC, to 20 wt .-% of the type Celite 400 from Fa Lehmann & Voss & Co, Hamburg, and to 30 wt .-% of the type diatomite 1 of the company Mineral Resources Co. existed.
  • the composition of the actual active component was not varied except for process-related slight fluctuations (deviations ⁇ 5% relative, SC ⁇ 9% relative).
  • the catalyst was prepared in analogy to Example 8 and Example 9 using a mixture of diatomaceous earths containing 30% by weight of type LCS-3 from EP Minerals LLC, to 30% by weight of the type Masis® Fa. Diatomite SP
  • Table 1 Pore volume, cutting hardness, abrasion, Hinttel Why and catalytic properties of the catalysts prepared according to Examples 1 to 1 1.
  • T plate-shaped structure type
  • Z cylindrical structure type
  • S rod-shaped structure type

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in einem Verfahren zur Oxidation von SO2 zu SO3. Der Katalysator umfasst eine auf einen Träger aus natürlich vorkommenden Diatomeenerden aufgebrachte aktive Substanz enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens zwei verschiedene, natürlich vorkommende, nicht kalzinierte Diatomeenerden enthält, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden.

Description

Katalysator zur Oxidation von SO2 ZU SO3
Die Erfindung betrifft einen Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung in einem Verfahren zur Oxidation von S02 zu S03.
Schwefelsäure wird heutzutage quasi ausschließlich über die Oxidation von Schwefeldioxid (SO2) zu Schwefeltrioxid (SO3) im so genannten Kontakt-/Doppelkontaktver- fahren mit anschließender Hydrolyse gewonnen. Dieser Prozess ist dadurch gekenn- zeichnet, dass SO2 mit molekularem Sauerstoff an Vanadiumhaitigen Katalysatoren in mehreren hintereinander liegenden adiabaten Schichten (Horden) zu SO3 oxidiert wird. Der S02-Gehalt des Eduktgases liegt üblicherweise zwischen 0,01 und 50 Vol.-% und das Verhältnis von O2/SO2 zwischen 0,5 und 5. Eine bevorzugte Sauerstoffquelle ist Luft. Ein Teil des Schwefeldioxids wird in den einzelnen Horden umgesetzt, wobei das Gas jeweils zwischen den einzelnen Horden abgekühlt wird (Kontaktverfahren). Bereits gebildetes SO3 kann durch Zwischenabsorption aus dem Gasstrom entfernt werden um höhere Gesamtumsätze zu erzielen (Doppelkontaktverfahren). Die Umsetzung erfolgt je nach Horde in einem Temperaturbereich zwischen 340°C bis 680°C, wobei die maximale Temperatur aufgrund des sinkenden SO2-Gehalt.es mit zunehmender Hor- dennummer abnimmt.
Heutige kommerzielle Katalysatoren enthalten üblicherweise neben der Aktivkomponente Vanadiumpentoxid (V2O5) auch Alkalimetalloxide (M2O), vor allem Kaliumoxid K2O aber auch Natriumoxid Na2Ü und/oder Cäsiumoxid CS2O, sowie Sulfat. Als Träger für die zuvor erwähnten Komponenten werden üblicherweise poröse Oxide verwendet wie beispielsweise Siliziumdioxid S1O2. Unter Reaktionsbedingungen bildet sich auf dem Trägermaterial eine Alkalipyrosulfatschmelze aus, in welcher die Aktivkomponente in Form von Oxosulfat-Komplexen gelöst wird (Catal. Rev. - Sei. Eng., 1978, Bd. 17(2), Seiten 203 bis 272). Man spricht von einem supported liquid phase catalyst.
Die Gehalte an V2O5 liegen meist zwischen 3 und 10 Gew.-%, die an Alkalimetalloxiden je nach verwendeter Spezies bzw. je nach Kombination unterschiedlicher Alkalimetalle zwischen 6 und 26 Gew.-%, wobei das molare Verhältnis von Alkalimetall zu Vanadium (M/V Verhältnis) üblicherweise zwischen 2 und 5,5 liegt. Der Gehalt an K2O liegt üblicherweise zwischen 7 und 14 Gew.-% und an Sulfat zwischen 12 und 30
Gew.-%. Daneben wurde über die Verwendung zahlreicher weiterer zusätzlicher Elemente berichtet, wie beispielsweise Chrom, Eisen, Aluminium, Phosphor, Mangan und Bor. Als poröses Trägermaterial wird überwiegend S1O2 eingesetzt. Die Herstellung derartiger Katalysatoren im industriellen Maßstab erfolgt üblicherweise durch Vermischen wässriger Lösungen bzw. Suspensionen der verschiedenen Aktivkomponenten, beispielsweise entsprechender Vanadiumverbindungen (V2O5, Ammo- niumvanadat, Alkalimetallvanadate bzw. Vanadylsulfate) mit Alkalimetallsalzen (Nitraten, Carbonaten, Oxiden, Hydroxiden, Sulfaten), unter Umständen mit Schwefelsäure und sonstigen Komponenten, welche als Porenbildner bzw. Schmiermittel fungieren können wie beispielsweise Schwefel, Stärke oder Grafit, mit dem Trägermaterial. Die daraus resultierende zähe Masse wird im nächsten Schritt zu den gewünschten Formkörpern verarbeitet und schließlich thermisch behandelt (Trocknung und Kalzinierung).
Die Eigenschaften des Katalysators werden zum einen durch den Aktivmassengehalt, die Art und Menge des verwendeten Alkalimetalls, das M/V Verhältnis und durch die Nutzung etwaiger weiterer Promotoren bestimmt, zum anderen aber auch durch die Art des verwendeten Trägermaterials. Ein unter Reaktionsbedingungen stabiles Trägermaterial hilft, die Oberfläche der Schmelze und damit die Anzahl der zugänglichen gelösten Aktivkomponentenkomplexe zu erhöhen. Die Porenstruktur des Trägermaterials hat dabei eine zentrale Bedeutung. Kleine Poren stabilisieren den flüssigen Aggregatzu- stand und erniedrigen daher den Schmelzpunkt der Salzschmelze (React. Kinet. Catal. Lett, 1986, Bd. 30 (1 ), Seiten 9 bis 15) und bringen zudem eine besonders hohe Oberfläche. Beide Effekte führen zu einer erhöhten Reaktivität im unteren Temperaturbereich, d.h. gemäß der in DD92905 getroffenen Einordnung im Temperaturbereich < 400°C. Große Poren sind vor allem bei hohen Temperaturen (Reaktionstemperaturen > 440°C) relevant, um eine Transportlimitierung zu vermeiden.
Neben der katalytischen Aktivität eines Katalysators ist auch seine Lebensdauer von immenser Bedeutung. Die Lebensdauer wird zum einen durch Giftstoffe beeinflusst, die sowohl von Außen mit dem Feedgas in den Reaktor gelangen und sich allmählich auf der Schüttung anreichern, zum andern aber auch durch Verunreinigungen, die in den Einsatzstoffen wie dem Siliciumdioxidträger enthalten sind, die unter Reaktionsbedingungen mobil werden und mit Sulfationen reagieren können und damit die Eigenschaften des Katalysators negativ beeinflussen. Beispiele für solche Verunreinigungen sind Erdalkalimetallverbindungen (wie Kalzium-Verbindungen), Eisen- oder Aluminium- Verbindungen. Daneben kann der Katalysator bei den extremen Bedingungen auch schlichtweg sintern und so allmählich seine aktive Oberfläche einbüßen. Ganz besonders wichtig ist auch der Druckabfall über die Schüttung, der möglichst gering sein und über die Lebensdauer hinweg auch möglichst wenig zunehmen sollte. Hierzu ist es erforderlich, dass ein frisch hergestellter Katalysator über möglichst gute mechanische Eigenschaften verfügt. Typische Messgrößen hierfür sind etwa die Abriebsstabilität oder der Widerstand gegen das Eindringen einer Schneide (Schneidhärte). Daneben spielt auch die Rütteldichte des Katalysators eine zentrale Rolle, da nur so gewährleistet werden kann, dass eine bestimmte notwendige Masse an Aktivmasse in das gegebene Reaktorvolumen gefüllt wird.
Als inerte Trägermaterialien für kommerzielle Schwefelsäurekatalysatoren werden vor allem kostengünstige, poröse Materialien auf der Basis von S1O2 eingesetzt. Dabei finden ebenso synthetische Varianten von S1O2 als auch natürliche Formen von S1O2 Verwendung.
Mit synthetischen Varianten können generell die gewünschten Trägereigenschaften wie etwa Porenstruktur oder mechanische Stabilität gut eingestellt werden. RU
2186620 beschreibt beispielsweise die Nutzung von gefälltem Silikagel als Träger für einen Schwefelsäurekatalysator. DE 1235274 offenbart ein Verfahren zur Oxidation von SO2 unter Verwendung eines Katalysators auf der Basis von V2O5 K2O/S1O2, der dadurch gekennzeichnet ist, dass bei unterschiedlichen Arbeitstemperaturen Katalysa- toren mit einem jeweils entsprechend angepassten Porengefüge verwendet werden. Diese Verbindungen können beispielsweise durch Nutzung von bestimmten synthetischen S1O2 Komponenten wie ausgefälltem Natrium-Wasserglas dargestellt werden. SU 1616-688 beschreibt die Verwendung von amorphem synthetischen S1O2 mit hohen Oberflächen. Nachteilig bei solchen Komponenten sind jedoch die relativ hohen Pro- duktions- und Materialkosten.
Daher werden in der Praxis häufig natürlich vorkommende Siliziumdioxide (auch Kieselgur oder Diatomeenerde genannt) eingesetzt, die als Naturprodukt deutlich günstiger zu gewinnen sind, in ihren Eigenschaften jedoch oftmals von dem gewünschten Optimum abweichen. Die Autoren von SU 1803180 verwenden Kieselgur als Träger für einen entsprechenden Katalysator. CN 14171 10 offenbart einen Katalysator zur Oxidation von SO2 auf der Basis von V2O5 und K2SO4, bei dem die verwendete Kieselgur aus einer bestimmten Provinz in China stammt. Die Eigenschaften eines Schwefelsäurekatalysators können auch durch die Art der Vorbehandlung des reinen natürlichen Trägermaterials beeinflusst werden. Fedoseew et al. berichten beispielsweise über eine Modifikation des Porengefüges (Verschiebung des Maximums zu kleineren Poren) eines Vanadium-basierten Schwefelsäurekatalysators durch mechanische Zerkleinerung der Kieselgur (Sbornik Nauchnykh Trudov - Rossiiskii Khimiko-Tekhnologicheskii Universitet im. D. I. Mendeleeva (2000), (178, Protsessy i Materialy Khimicheskoi Promyshlennosti), 34-36 CODEN: SNTRCV). Dies resultierte in einer verbesserten mechanischen Stabilität. Nachteilig an dieser Modifikation ist zum einen die Anwendung eines zusätzlichen Arbeitsschrittes (12 h Zerkleinerung des Trägers) und zum anderen die daraus resultierende erniedrigte katalytische Aktivität.
SU 1824235 beschreibt einen Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3 für ein Hochtemperaturverfahren, der dadurch charakterisiert ist, dass der verwendete Kieselgurträger zwischen 10 und 30 Gew.-% Tonmineralien enthält, bei 600 bis 1000 °C kal- ziniert und anschließend vor dem Vermischen mit den eigentlichen Aktivkomponenten zerkleinert wird, wobei mindestens 40 % der kalzinierten Kieselgur einen Teilchen- durchmesser von < 10 μηι aufweisen. Auch in diesem Beispiel ist wiederum ein zusätzlicher Arbeitsschritt (Zerkleinerung) notwendig.
Zahlreiche Schriften beschreiben eine Optimierung der Katalysatoreigenschaften durch die gemeinsame Nutzung von natürlichen und synthetischen S1O2 Varianten. DE
4000609 offenbart einen Katalysator für die Oxidation von SO2 bestehend aus Vanadium- und Alkalimetallverbindungen auf einem Trägermaterial mit einer definierten Porenstruktur, der dadurch gekennzeichnet ist, dass unterschiedliche S1O2 Komponenten mit verschiedenen Porendurchmessern in definierten Verhältnissen miteinander ge- mischt werden, so dass der resultierende Träger über einen hohen Anteil an Poren mit einem Durchmesser < 200 nm verfügt. Ein ähnlicher Ansatz wird in WO 2006/033588, WO 2006/033589 und RU 2244590 verfolgt. Dort werden Katalysatoren für die Oxidation von SO2 auf der Basis von V2O5, Alkalimetalloxiden, Schwefeloxid und S1O2 beschrieben mit einer auf den jeweiligen Arbeitstemperaturbereich angepassten oligomo- dalen Porenverteilung. Die Einstellung eines solchen definierten Porengefüges kann beispielsweise durch Kombination von synthetischem Siliziumdioxid mit natürlicher Kieselgur erfolgen. RU 2080176 beschreibt einen positiven Effekt auf die Härte und Aktivität eines Schwefelsäurekatalysators auf Basis von V2O5/K2O/SO4/S1O2 durch eine Beimischung von bei der Gewinnung von Silizium anfallendem S1O2 Abfall zur Kiesel- gur. Ein ähnlicher Effekt wird in SU 1558-463 durch die Zugabe von Silikasolen zur Kieselgur gefunden.
US 1952057, FR 691356, GB 337761 sowie GB 343441 beschreiben eine kombinierte Nutzung von natürlicher Kieselgur mit synthetischem S1O2 in Form der entsprechenden Kaliumwassergläser. Die synthetische Silizium-Komponente wird dabei aus einer wässrigen Lösung beispielsweise durch Fällung auf die Kieselgur aufgebracht, so dass schließlich mit S1O2 ummantelte Kieselgurpartikel entstehen, die mit den entsprechenden Aktivkomponenten getränkt werden können. Die so hergestellten Katalysatoren zeichnen sich durch verbesserte Eigenschaften wie Härte oder katalytische Aktivität aus.
DE 2500264 offenbart einen Vanadium-basierten Katalysator zur Oxidation von SO2, wobei als Träger eine mit Kaliumwasserglaslösung versetzte Mischung aus Kieselgur mit Asbest und Bentonit als Trägerkomponenten mit erhöhter mechanischer Stabilität verwendet werden.
Neben einer ausschließlichen Verwendung von synthetischen oder natürlichen S1O2 Varianten oder der Mischung von synthetischen mit natürlichen S1O2 Varianten können auch Mischungen aus unterschiedlichen natürlichen S1O2 Varianten verwendet werden. Jiru und Brüll beschreiben eine Modifizierung der Porenstruktur einer bestimmten Art von Kieselgur durch die Zugabe von 30 Gew.-% grobkörnigem Kieselgurabfall desselben Trägers, was zu einer Verschiebung des mittleren Porendurchmessers von 56 nm zu 80 nm führte (Chemicky Prumysl (1957), 7, 652-4 CODEN: CHPUA4; ISSN: 0009- 2789). PL 72384 beanspruchen einen S1O2 Träger auf der Basis von natürlicher Kieselgur für einen Vanadium-Katalysator, der dadurch gekennzeichnet ist, dass 20-35 % der Partikel zwischen 1 und 5 μηη, 10-25 % zwischen 5 und 10 μηη, 10-25 % zwischen 20 und 40 μηη, 10-25 % zwischen 40 und 75 μηη und 1 -7 % größer als 75 μηη sind und der durch Kalzinieren der Kieselgur bei 900°C mit anschließender Vermischung mit der unkalzinierten Kieselgur im Verhältnis 1 :1 bis 1 :4 dargestellt wird. DE 2640169 beschreibt einen Vanadium-basierten Schwefelsäurekatalysator mit hoher Beständigkeit und Wirksamkeit, bei dem als Träger eine fein verteilte Süßwasser-Diatomeenerde verwendet wird, die mindestens 40 Gew.-% einer kalzinierten, aus den Kieselalgen
Melosira granulata entstandenen Diatomeenerde enthält, wobei die Diatomeenerde vor dem Vermischen mit der Aktivkomponente, geeigneten Beschleunigern und Promotoren bei einer Temperatur zwischen 510 und 1010°C kalziniert wurde. Die so dargestellten Katalysatoren verfügen über eine höhere katalytische Aktivität und mechanische Beständigkeit im Vergleich zu den Katalysatoren, die ausschließlich aus der entsprechenden Diatomeenerde in unkalzinierter und/oder unzerkleinerter Form bestehen, wobei es irrelevant ist, ob der zu zerkleinernde Anteil an Diatomeenerde vor oder nach der Kalzinierung zermahlen wird. Es ist somit bekannt, dass zur Optimierung der Eigenschaften von Schwefelsäurekatalysatoren unterschiedlich vorbehandelte Diatomeenerden desselben Typs untereinander bzw. Diatomeenerden mit synthetischen Si02-Komponenten gemischt werden können. Nachteile der Verwendung von Mischungen aus kalzinierten und unkalzinierten Kieselguren als Träger für Schwefelsäurekatalysatoren sind zum einen die Notwendig- keit eines weiteren Prozessschrittes (Kalzinieren der Kieselgur) sowie die mögliche Überführung der amorphen S1O2 Form in die gesundheitlich bedenkliche Cristobalit- Modifikation.
Bei Diatomeenerden (auch Kieselguren genannt) handelt es sich um natürlich vor- kommende Siliziumdioxidschalen fossiler Kieselalgen (Diatomeen), welche generell nach der Struktur die ihnen zugrunde liegenden Kieselalgen unterteilt werden (vgl. Adl et al., Journal of Eukaryotic Microbiology, 2005, Bd. 52, Seite 399). Diese Systematik beruht auf der Architektur der silikathaltigen Schale der Algen (Frustel), d. h. beispielsweise auf ihrer Größe oder Symmetrie. Gemäß ihrer Symmetrie kann eine Klassifizie- rung der Kieselalgen in radiärsymmetrische Centrales und bilateralsymmetrische Pennales erfolgen. Eine weitere Differenzierung der Pennales erfolgt anhand der Anwesenheit einer sogenannten Raphe, eines Bewegungsorganeils, sowie deren Ausgestaltung. Bei den Centrales erfolgt eine weitere Einteilung anhand der Form der Zellen in Aufsicht: Es gibt beispielsweise tellerförmige Varianten wie die Coscinodicineae, die sich durch eine runde, tellerförmige Geometrie (in Aufsicht) ohne Fortsätze auszeichnen, wobei die Höhe geringer ist als der Durchmesser der Schale, und die eine gewölbte Seitenansicht zeigen. Daneben gibt es Diatomeen mit einer oft langgestreckten, zylindrischen Schale, die in der Seitenansicht meist rechteckig erscheinen wie beispielsweise die Arten Aulacoseira oder Melosira. Weitere Kieselalgenvertreter sind beispielsweise die stäbchenförmigen Asterionella, die sogenannten Eunotia, deren lange Schale gekrümmt ist, die schiffchenförmigen Navicula oder die langgestreckten Nitzschia.
Interessanterweise sind in den bekannten Lagerstätten von Diatomeenerden die gefundenen Strukturtypen sehr einheitlich, so dass in einer Diatomeenerde überwiegend nur eine Form von Kieselalgen zu erkennen ist. Kommerzielle erhältliche Diatomeener- den des Typs Celite 209 (Kalifornien), Celite 400 (Mexiko), Masis (Armenien), AG-WX1 (China), AG-WX3 (China), CY-100 (China) zeichnen sich beispielsweise durch überwiegend tellerförmige Strukturen (die beispielsweise auf Coscinodicineae zurückgehen) aus, während die in Nordamerika (Nevada bzw. Oregon) von der Firma EP Minerals LLC abgebauten Materialien des Typs MN, FN2-Z bzw. LCS überwiegend zylindri- sehe Formen (Melosira) enthalten. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen rasterelektronen- mikroskopische Aufnahmen kommerziell erhältlicher Diatomeenerden (Masis bzw. Celite 400), die überwiegend auf tellerförmigen Kieselalgen basieren. Abbildung 3 zeigt eine entsprechende Aufnahme einer Diatomeenerde, welche auf zylindrische Kieselalgen des Typs Melosira zurückgeht. Daneben finden sich auch Diatomeenerden, die über keine der oben angeführten Symmetrien verfügen, wie z. B. die in Peru vorkommende stäbchenförmige Diatomeenerde des Types Diatomite 1 von Mineral Resources Co. oder der stäbchenförmige Typ Tipo der Firma CIEMIL aus Brasilien. Abbildung 4 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer entsprechenden Diatomeenerde (Diatomite 1 ).
Es war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3 bereitzustellen, der in einem möglichst breiten Temperaturbereich einsetzbar und möglichst wirtschaftlich darstellbar ist, wobei insbesondere die mechanische Stabilität des Katalysators verbessert werden sollte.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Katalysator, dessen Träger mindestens zwei verschiedene nicht vorkalzinierte Diatomeenerden enthält, die auf unterschiedliche geografische Vorkommen und somit auf unterschiedliche Strukturtypen von Kieselalgen zurückgehen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3, umfassend auf einen Träger enthaltend natürlich vorkommende Diatomeenerde aufgebrachte aktive Substanz enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens zwei verschiedene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden enthält, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3, umfassend auf einen Träger enthaltend natürlich vorkommende Diatomeenerde aufgebrachte aktive Substanz enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens zwei verschie- dene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden enthält, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden, wobei die verschiedenen Strukturtypen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus tellerförmigen, zylinderförmigen und stäbchenförmigen Strukturtypen. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren verfügen über deutlich bessere Eigenschaften, insbesondere über eine verbesserte mechanische Stabilität, als die bislang bekannten Katalysatoren.
Im Rahmen dieser Erfindung wird eine Diatomeenerde dem Strukturtyp der ihr zugrun- deliegenden Kieselalge zugeordnet, deren Kieselalgenform in einer elektronenmikroskopischen Aufnahme überwiegend zu erkennen ist. Beispiele für elektronenmikroskopischen Aufnahmen von verschiedenen tellerförmigen, zylindrischen oder stäbchenförmigen Diatomeenerden, welche überwiegend eine Kieselalgenform zeigen, sind in den Abbildungen 1 bis 4 gezeigt.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Katalysatoren geeignete Diatomeenerden sollten einen Gehalt an Aluminiumoxid AI2O3 von kleiner als 5 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 2,6 Gew.-% und insbesondere kleiner als 2,2 Gew.-% aufweisen. Ihr Gehalt an Eisen(lll)oxid Fe2Ü3 sollte kleiner als 2 Gew.-% sein, bevorzugt kleiner als 1 ,5 Gew.-% und insbesondere kleiner als 1 ,2 Gew.-% sein. Ihr Gehalt an der Summe von Erdalkalimetalloxiden (Magnesiumoxid MgO + Kalziumoxid CaO) sollte kleiner als 1 ,8 Gew.-%, bevorzugt kleiner als 1 ,4 Gew.-% und insbesondere kleiner als 1 ,0 Gew.-% sein.
Im Rahmen dieser Erfindung bedeutet nicht kalzinierte Diatomeenerde, dass eine Dia- tomeenerde vor dem Vermischen mit den Aktivkomponenten nicht bei Temperaturen oberhalb von 500°C, bevorzugt nicht oberhalb von 400°C und insbesondere nicht o- berhalb von 320°C behandelt wurde. Charakteristisches Merkmal der unkalzinierten Diatomeenerde ist, dass das Material quasi amorph ist, d.h. der Gehalt an Cristobalit bei < 5 Gew.-%, bevorzugt < 2 Gew.-% und besonders bevorzugt < 1 Gew.-% liegt (bestimmt mittels Röntgenbeugungsanalyse).
Der mediane volumenbezogene Porendurchmesser (d. h. der Porendurchmesser o- berhalb und unterhalb dessen sich jeweils 50% des gesamten Porenvolumens befinden, bestimmt mittels Quecksilberporosimetrie) der verschiedenen im Rahmen dieser Erfindung verwendbaren Diatomeenerden sollte zwischen 0,1 μηη und 10 μηη, bevorzugt zwischen 0,5 μηη und 9 μηη und insbesondere zwischen 0,7 μηη und 7 μηη liegen. Der mediane volumenbezogene Porendurchmesser erfindungsgemäßer Mischungen von unkalzinierten Diatomeenerden sollte zwischen 0,5 μηη und 9 μηη, bevorzugt zwischen 0,8 und 7 μηη und insbesondere zwischen 0,9 und 5 μηη liegen. Dabei kann die Form der Porenverteilung der erfindungsgemäßen Mischungen deutlich von der der einzelnen Diatomeenerde abweichen. Oligomodale oder bimodale Porenverteilungen oder monomodale Porenverteilungen mit ausgeprägten Schultern können je nach Kombination der unterschiedlichen Diatomeenerden resultieren. Die Einstellung eines bestimmten medianen volumenbezogenen Porendurchmessers innerhalb der oben beschriebenen Grenzen durch Mischen unterschiedlicher Diatomeenerden in verschiedenen Verhältnissen ist prinzipiell möglich.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Schwefelsäurekatalysatoren kommt es durch partielles Zerkleinern der Diatomeenstrukturen in Folge der mechanischen Beanspruchung während des Vermischungsschrittes bzw. des Ausformungsschrittes sowie durch Aufbringen der Aktivmasse auf den Diatomeenerdenträger zu einer Ver- Schiebung der medianen volumenbezogenen Porendurchmesser, so dass der resultierende Katalysator in der Regel einen deutlich geringeren medianen volumenbezogenen Porendurchmesser besitzt als der zugrunde liegende Träger. Der mediane volumenbezogene Porendurchmesser liegt für die erfindungsgemäßen Schwefelsäurekatalysatoren zwischen 0,1 μηη und 5 μηη, bevorzugt zwischen 0,2 μηη und 4 μηη und insbe- sondere zwischen 0,3 μηη und 3,2 μηη, wobei die Form der Porenverteilung der Katalysatoren, deren Träger auf Mischungen von unkalzinierten Diatomeenerden basieren, durch die Art und das Verhältnis der unterschiedlichen Diatomeenerden eingestellt werden kann, so dass auch hier oligomodale oder bimodale Porenverteilungen bzw. monomodale Porenverteilungen mit ausgeprägten Schultern resultieren können.
Besonders gute Katalysatoren ergeben sich bei Verwendung eines Trägermaterials, bei dem jede der verschiedenen enthaltenen Diatomeenerden einen Anteil bezogen auf die gesamte Trägermasse von mindestens 10 Gew.-%, bevorzugt von mindestens 15 Gew.-% und besonders bevorzugt von mindestens 20 Gew.-% hat.
Die erfindungsgemäßen Katalysatoren weisen im Allgemeinen eine Schneidhärte von mindestens 60 N, bevorzugt von mindestens 70 N und besonders bevorzugt von mindestens 80 N auf. Ihr Abrieb liegt in der Regel bei < 4 Gew.-%, bevorzugt bei < 3 Gew.- %. Ihre Rütteldichte liegt im Allgemeinen im Bereich von 400 g/l bis 520 g/l, bevorzugt im Bereich von 425 g/l bis 500 g/l. Ihre Porosität (bestimmt über die Toluolaufnahme des Materials) liegt mindestens bei 0,38 ml/g, bevorzugt bei mindestens 0,4 ml/g und besonders bevorzugt bei mindestens 0,45 ml/g.
Zur Bestimmung der Rütteldichte eines Katalysators werden ca. 1 Liter der Formkörper über eine Rüttelrinne in einen geraden Kunststoff-Messzylinder mit einem Volumen von 2 Litern gegeben. Dieser Messzylinder befindet sich auf einem Stampfvolumeter, wel- ches über eine definierte Zeit klopft und so die Formkörper im Messzylinder verdichtet. Die Ermittlung der Rütteldichte erfolgt schließlich aus dem Gewicht und dem Volumen.
Die charakteristischen physikalischen Katalysatorkenngrößen Schneidhärte, Abrieb und Porosität wurde in Analogie zu den in EP 0019174 beschriebenen Vorschriften ermittelt. Die Bestimmung der katalytischen Aktivität wurde gemäß dem in DE4000609 beschriebenen Verfahren durchgeführt. Als Bezugskatalysator wurde ein handelsüblicher Katalysator gemäß DE 4000609, Beispiel 3 verwendet. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Katalysatoren zur Oxidation von SO2 zu SO3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Träger enthaltend mindestens zwei verschiedene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden, mit einer Lösung oder Suspension enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat versetzt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Katalysatoren zur Oxidation von SO2 zu SO3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Träger enthaltend mindestens zwei verschiedene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden, wobei die verschiedenen Strukturtypen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus tellerförmigen, zylinderförmigen und stäbchenförmigen Strukturtypen, mit einer Lösung oder Suspension enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat versetzt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Oxidation von SO2 zu SO3 unter Verwendung der oben beschriebenen Katalysatoren. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Sauerstoff und Schwefeldioxid SO2 enthaltendes Gasgemisch bei Temperaturen im Bereich von 340 bis 680 °C mit dem Katalysator in Kontakt gebracht, wobei zumindest ein Teil des Schwefeldioxids zu Schwefeltrioxid SO3 umgesetzt wird.
Beispiele: Sämtliche im Folgenden verwendeten Diatomeenerden enthalten weniger als 4 Gew.- % Aluminiumoxid AI2O3, weniger als 1 ,5 Gew.-% Eisen(lll)oxid Fe2Ü3 und weniger als 1 ,0 Gew.-% Erdalkalimetalloxide (Summe aus Magnesiumoxid MgO und Kalziumoxid CaO). Der Anteil an kristallinem Cristobalit lag unterhalb der Bestimmungsgrenze von ca. 1 Gew.-%. Der Glühverlust bei 900°C lag typischerweise zwischen 5 und 12 Gew.- %. Die Synthese sämtlicher Katalysatoren erfolgte in Anlehnung an DE 4000609 Beispiel 3. Die Bestimmung der Katalysatoraktivität erfolgte ebenfalls in Anlehnung an die in DE 4000609 beschriebene Vorgehensweise. Beispiel 1 : Vergleichsbeispiel
3,51 kg einer Diatomeenerde des Typs Masis der Fa. Diatomite SP CJSC, Armenien, wurde mit einer Suspension aus 1 ,705 kg 40%iger KOH, 0,575 kg 25%iger NaOH und 0,398 kg 90%igem Ammoniumpolyvanadat und 2,35 kg 48%iger Schwefelsäure ver- mischt. Anschließend wurden 250 g einer 7,4 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zugegeben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 650 °C kalziniert.
Beispiel 2: Vergleichsbeispiel
3,926 kg einer Diatomeenerde des Typs MN der Fa. EP Minerals LLC, Reno, USA, wurde mit einer Suspension aus 1 ,701 kg 40%iger KOH, 0,563 kg 25%iger NaOH und 0,398 kg 90%igem Ammoniumpolyvanadat und 2,35 kg 48%iger Schwefelsäure vermischt. Anschließend wurden 250 g einer 7,4 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zuge- geben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 650 °C kalziniert.
Der so dargestellte Katalysator verfügte über eine Porosität von 0,49 ml/g. Die
Schneidhärte betrug 74,3 N, der Abrieb 3,0 Gew.-% und das Schüttvolumen 431 g/l (vgl. Tabelle 1 ).
Beispiel 3: Vergleichsbeispiel
3,565 kg einer Diatomeenerde des Typs Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co., Lima, Peru, wurde mit einer Suspension aus 1 ,666 kg 40%iger KOH, 0,559 kg 25%iger NaOH und 0,396 kg 90%igem Ammoniumpolyvanadat und 2,34 kg 48%iger Schwefelsäure vermischt. Anschließend wurden 250 g einer 7,4 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zugegeben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 650 °C kalziniert.
Beispiel 4: Vergleichsbeispiel
3,496 kg einer Diatomeenerde des Typs LCS-3 der Fa. EP Minerals LLC wurde mit einer Suspension aus 1 ,71 1 kg 40%iger KOH, 0,587 kg 25%iger NaOH und 0,398 kg 90%igem Ammoniumpolyvanadat und 2,35 kg 48%iger Schwefelsäure vermischt. Anschließend wurden 250 g einer 7,4 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zugegeben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 650 °C kalziniert.
Beispiele 5 und 6:
Der Katalysator wurde in Analogie zu den Beispielen 1 bis 4 hergestellt unter Verwendung einer Mischung von Diatomeenerden, die zu 70 Gew.-% aus dem Typ MN der Fa. EP Minerals LLC und zu 30 Gew.-% aus dem Typ Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co. (Beispiel 5) bzw. unter Verwendung einer Mischung von Diatomeenerden, die zu 70 Gew.-% aus dem Typ LCS-3 der Fa. EP Minerals LLC und zu 30 Gew.-% aus dem Typ Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co. (Beispiel 6) bestand. Die Zusammensetzung der eigentlichen Aktivkomponente wurde dabei bis auf prozessbedingte geringfügige Schwankungen nicht variiert (Abweichungen < 5 % relativ; S04 < 9% relativ).
Beispiel 7:
Der Katalysator wurde in Analogie zu den Beispielen 1 bis 4 hergestellt unter Verwendung einer Mischung von Diatomeenerden, die zu 20 Gew.-% aus dem Typ MN der Fa EP Minerals LLC, zu 50 Gew.-% aus dem Typ Masis der Fa. Diatomite SP CJSC und zu 30 Gew.-% aus dem Typ Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co. bestand. Die Zusammensetzung der eigentlichen Aktivkomponente wurde dabei bis auf prozessbedingte geringfügige Schwankungen nicht variiert (Abweichungen < 5 % relativ; S04 < 9% relativ).
Beispiel 8:
2,753 kg einer Diatomeenerde des Typs MN der Fa. EP Minerals LLC wurde mit einer Suspension aus 0,956 kg Cs2S04, 1 ,394 kg 47%iger KOH und 0,417 kg 90%igem Ammoniumpolyvanadat und 1 ,906 kg 48%iger Schwefelsäure vermischt. Anschließend wurden 177 g einer 10,68 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zugegeben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 510 °C kalziniert. Beispiel 9:
3,906 kg einer Diatomeenerde des Typs LCS-3 der Fa. EP Minerals LLC wurden mit einer Suspension aus 1 ,381 kg Cs2S04, 1 ,999 kg 47%iger KOH und 0,595 kg
90%igem Ammoniumpolyvanadat und 2,769 kg 48%iger Schwefelsäure vermischt. Anschließend wurden 250 g einer 10,68 Gew.-% wässrigen Stärkelösung zugegeben, die Mischung intensiv vermischt und zu 1 1 x 5 mm Sternsträngen verformt. Diese Stränge wurden anschließend bei 120 °C getrocknet und bei 510 °C kalziniert. Beispiel 10:
Der Katalysator wurde in Analogie zu Beispiel 8 und Beispiel 9 hergestellt unter Verwendung einer Mischung von Diatomeenerden, die zu 50 Gew.-% aus dem Typ MN der Fa. EP Minerals LLC, zu 20 Gew.-% aus dem Typ Celite 400 der Fa. Lehmann & Voss & Co, Hamburg, und zu 30 Gew.-% aus dem Typ Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co. bestand. Die Zusammensetzung der eigentlichen Aktivkomponente wurde dabei bis auf prozessbedingte geringfügige Schwankungen nicht variiert (Abweichungen < 5 % relativ; SC < 9% relativ).
Beispiel 1 1 :
Der Katalysator wurde in Analogie zu Beispiel 8 und Beispiel 9 hergestellt unter Verwendung einer Mischung von Diatomeenerden, die zu 30 Gew.-% aus dem Typ LCS-3 der Fa. EP Minerals LLC, zu 30 Gew.-% aus dem Typ Masis der Fa. Diatomite SP
CJSC und zu 40 Gew.-% aus dem Typ Diatomite 1 der Fa. Mineral Resources Co. bestand. Die Zusammensetzung der eigentlichen Aktivkomponente wurde dabei bis auf prozessbedingte geringfügige Schwankungen nicht variiert (Abweichungen < 5 % relativ; S04 < 9% relativ).
Die Kombination aus deutlich verbesserten mechanischen Eigenschaften mit vergleichbaren bzw. erhöhten katalytischen Aktivitäten über den gesamten untersuchten Temperaturbereich der gemäß der Beispiele 5, 6, 7 bzw. 10 und 1 1 dargestellten Katalysators verdeutlicht die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Katalysatoren.
Tabelle 1 : Porenvolumen, Schneidhärte, Abrieb, Rütteldichte und katalytische Eigenschaften der gemäß den Beispielen 1 bis 1 1 hergestellten Katalysatoren.
Figure imgf000014_0001
1 ) Cs-haltiger Schwefelsäurekatalysator
T = tellerförmiger Strukturtyp, Z = zylinderförmiger Strukturtyp, S = stäbchenförmiger Strukturtyp

Claims

Ansprüche
1 . Katalysator zur Oxidation von SO2 zu SO3, umfassend auf einen Träger aus natürlich vorkommenden Diatomeenerden aufgebrachte aktive Substanz enthaltend Va- nadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat, dadurch gekennzeichnet, dass der
Träger mindestens zwei verschiedene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden enthält, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden.
2. Katalysator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen
Strukturtypen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus tellerförmigen, zylinderförmigen und stäbchenförmigen Strukturtypen.
3. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der verschiedenen im Träger enthaltenen Diatomeenerden einen Anteil bezogen auf die gesamte Trägermasse von mindestens 10 Gew.-% hat.
4. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators zur Oxidation von SO2 zu SO3, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Träger enthaltend mindestens zwei ver- schiedene natürlich vorkommende nicht kalzinierte Diatomeenerden, welche sich im Strukturtyp der ihnen zugrundeliegenden Kieselalgen unterscheiden, mit einer Lösung oder Suspension enthaltend Vanadium, Alkalimetallverbindungen und Sulfat versetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen
Strukturtypen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus tellerförmigen, zylinderförmigen und stäbchenförmigen Strukturtypen.
6. Verfahren zur Oxidation von SO2 zu SO3 unter Verwendung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Sauerstoff und Schwefeldioxid SO2 enthaltendes Gasgemisch bei Temperaturen im Bereich von 340 bis 680 °C mit dem Katalysator in Kontakt gebracht wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3647019A1 (de) 2018-11-05 2020-05-06 Basf Se Katalysatormonolith für die katalytische oxidation von so2 zu so3
EP3838393A1 (de) 2019-12-19 2021-06-23 Basf Se Verfahren zur oxidation von schwefeldioxid zu schwefeltrioxid unter beteiligung eines strukturierten katalysatorbetts
WO2022015130A1 (fr) 2020-07-16 2022-01-20 Ocp Sa Procédé de fabrication d'acide sulfurique

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013012399A1 (de) * 2013-07-26 2015-01-29 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zur Abgasnachbehandlung an einer Brennkraftmaschine und Brennkraftkraftmaschine
DE102014005150A1 (de) * 2014-04-08 2015-10-08 Man Diesel & Turbo Se Abgasnachbehandlungssystem und Verfahren zur Abgasnachbehandlung
CN107743419B (zh) * 2015-03-27 2021-12-03 巴斯夫欧洲公司 用于so2催化氧化成so3的成型催化剂体
KR102302675B1 (ko) * 2015-04-21 2021-09-16 할도르 토프쉐 에이/에스 유황 가스 스트림으로부터 그을음의 제거 방법
CN106311299A (zh) * 2015-06-19 2017-01-11 中国石油化工股份有限公司 一种高浓度转化气硫酸生产用钒催化剂及其制备方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR691356A (fr) 1929-08-08 1930-10-21 Monsanto Chemical Works Supports de catalyseurs et procédés d'obtention et d'utilisation de ces supports
GB337761A (en) 1929-05-03 1930-11-03 Ici Ltd Improvements in carriers for catalysts
GB343441A (en) 1929-05-03 1931-02-16 Lloyd Francis Nickell Improvements relating to catalyst carriers
DE1235274B (de) 1961-08-25 1967-03-02 Saint Gobain Verfahren zur Oxydation von Schwefeldioxyd zu Schwefeltrioxyd unter Verwendung von Katalysatoren auf der Basis von VOí¬KOí¬SiO
DE2500264A1 (de) 1958-12-29 1976-07-08 Norddeutsche Affinerie Katalysator fuer die oxidation von schwefeldioxid
DE2640169A1 (de) 1975-09-11 1977-03-24 Stauffer Chemical Co Wirksamer und bestaendiger schwefelsaeure-katalysator sowie verfahren zur herstellung desselben
EP0019174A2 (de) 1979-05-16 1980-11-26 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxidation von Schwefeldioxid
SU1558463A1 (ru) 1987-07-06 1990-04-23 Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Способ приготовлени катализатора дл окислени диоксида серы
SU1616688A1 (ru) 1987-12-04 1990-12-30 Предприятие П/Я А-7125 Катализатор дл конверсии So @ в So @
DE4000609A1 (de) 1990-01-11 1991-07-18 Basf Ag Katalysator fuer die oxidation von schwefeldioxid zu schwefeltrioxid
SU1824235A1 (ru) 1991-05-05 1993-06-30 Nii Udobreniyam I Insektofungi Способ приготовления высокотемпературного катализатора для окисления диоксида серы
RU2080176C1 (ru) 1994-07-04 1997-05-27 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Катализатор для окисления диоксида серы
RU2186620C1 (ru) 2001-08-06 2002-08-10 Манаева Любовь Николаевна Способ приготовления катализатора конверсии so2 в so3
JP2002285691A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Toto Ltd 内装材
JP2003073997A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Toto Ltd 機能性内装材及びその製造方法
CN1417110A (zh) 2002-12-11 2003-05-14 南化集团研究院 一种硫酸生产用钒催化剂的活性相的制备方法
RU2244590C1 (ru) 2003-07-22 2005-01-20 Манаева Любовь Николаевна Катализатор конверсии so2 в so3
WO2006033588A1 (fr) 2004-09-10 2006-03-30 Lubov Nikolaevna Manaeva Catalyseur destine a convertir du so2 en so3
WO2006033589A1 (fr) 2004-09-10 2006-03-30 Lubov Nikolaevna Manaeva Catalyseur permettant de convertir du so2 en so3

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE790409A (fr) * 1971-10-25 1973-02-15 Isc Chemicals Ltd Catalyseurs d'oxydation a base de vanadium
US3987153A (en) * 1971-12-27 1976-10-19 E. I. Du Pont De Nemours & Company Catalytic process for removing SO2 from sulfuric acid plant off gases
BE793324A (fr) * 1971-12-27 1973-06-27 Du Pont Preparation de catalyseur convenant a l'oxydation de gaz renfermant du so2
US4284530A (en) * 1979-12-17 1981-08-18 Stauffer Chemical Company Novel support for catalysts
JP3430188B2 (ja) * 1995-03-30 2003-07-28 昭和化学工業株式会社 固定化光触媒及びその製造方法
CN101462046A (zh) * 2008-06-21 2009-06-24 康喆 采用钒酸铵、硫酸钾直接生产氧化制酸钒催化剂及其制备方法

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB337761A (en) 1929-05-03 1930-11-03 Ici Ltd Improvements in carriers for catalysts
GB343441A (en) 1929-05-03 1931-02-16 Lloyd Francis Nickell Improvements relating to catalyst carriers
US1952057A (en) 1929-05-03 1934-03-27 Ici Ltd Catalyst and method of making the same
FR691356A (fr) 1929-08-08 1930-10-21 Monsanto Chemical Works Supports de catalyseurs et procédés d'obtention et d'utilisation de ces supports
DE2500264A1 (de) 1958-12-29 1976-07-08 Norddeutsche Affinerie Katalysator fuer die oxidation von schwefeldioxid
DE1235274B (de) 1961-08-25 1967-03-02 Saint Gobain Verfahren zur Oxydation von Schwefeldioxyd zu Schwefeltrioxyd unter Verwendung von Katalysatoren auf der Basis von VOí¬KOí¬SiO
DE2640169A1 (de) 1975-09-11 1977-03-24 Stauffer Chemical Co Wirksamer und bestaendiger schwefelsaeure-katalysator sowie verfahren zur herstellung desselben
GB1526873A (en) * 1975-09-11 1978-10-04 Stauffer Chemical Co Sulphuric acid catalyst
EP0019174A2 (de) 1979-05-16 1980-11-26 BASF Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Katalysators für die Oxidation von Schwefeldioxid
SU1558463A1 (ru) 1987-07-06 1990-04-23 Московский химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева Способ приготовлени катализатора дл окислени диоксида серы
SU1616688A1 (ru) 1987-12-04 1990-12-30 Предприятие П/Я А-7125 Катализатор дл конверсии So @ в So @
DE4000609A1 (de) 1990-01-11 1991-07-18 Basf Ag Katalysator fuer die oxidation von schwefeldioxid zu schwefeltrioxid
SU1824235A1 (ru) 1991-05-05 1993-06-30 Nii Udobreniyam I Insektofungi Способ приготовления высокотемпературного катализатора для окисления диоксида серы
RU2080176C1 (ru) 1994-07-04 1997-05-27 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Катализатор для окисления диоксида серы
JP2002285691A (ja) * 2001-03-26 2002-10-03 Toto Ltd 内装材
RU2186620C1 (ru) 2001-08-06 2002-08-10 Манаева Любовь Николаевна Способ приготовления катализатора конверсии so2 в so3
JP2003073997A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Toto Ltd 機能性内装材及びその製造方法
CN1417110A (zh) 2002-12-11 2003-05-14 南化集团研究院 一种硫酸生产用钒催化剂的活性相的制备方法
RU2244590C1 (ru) 2003-07-22 2005-01-20 Манаева Любовь Николаевна Катализатор конверсии so2 в so3
WO2006033588A1 (fr) 2004-09-10 2006-03-30 Lubov Nikolaevna Manaeva Catalyseur destine a convertir du so2 en so3
WO2006033589A1 (fr) 2004-09-10 2006-03-30 Lubov Nikolaevna Manaeva Catalyseur permettant de convertir du so2 en so3

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ADL ET AL., JOURNAL OF EUKARYOTIC MICROBIOLOGY, vol. 52, 2005, pages 399
CATAL. REV. - SCI. ENG, vol. 17, no. 2, 1978, pages 203 - 272
CHEMICKY PRUMYSL, vol. 7, 1957, pages 652 - 4
REACT. KINET. CATAL. LETT., vol. 30, no. 1, 1986, pages 9 - 15
See also references of EP2558198A4

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3647019A1 (de) 2018-11-05 2020-05-06 Basf Se Katalysatormonolith für die katalytische oxidation von so2 zu so3
WO2020094571A1 (en) 2018-11-05 2020-05-14 Basf Se Catalyst monolith for the catalytic oxidation of so2 to so3
EP3838393A1 (de) 2019-12-19 2021-06-23 Basf Se Verfahren zur oxidation von schwefeldioxid zu schwefeltrioxid unter beteiligung eines strukturierten katalysatorbetts
WO2022015130A1 (fr) 2020-07-16 2022-01-20 Ocp Sa Procédé de fabrication d'acide sulfurique
FR3112536A1 (fr) * 2020-07-16 2022-01-21 Ocp Sa Procédé et installation de fabrication d’acide sulfurique

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