[發(fā)明專利]用于氧化氨的方法及適用于該方法的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480028488.7
• 申請(qǐng)日: 2014-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105209382B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·史瓦法爾;R·西法爾特;K·烏特哈德;A·凱阿莫那;E·弗格那
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蒂森克虜伯工業(yè)解決方案股份公司
• 主分類號(hào): C01B21/26
• 分類號(hào): C01B21/26;B01J23/00;C01B21/38
• 代理公司: 11314 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程偉

1.一種在催化劑存在下用氧氧化氨以生產(chǎn)NO_x的方法，所述催化劑包含至少一種非鉑金屬氧化物的過(guò)渡金屬氧化物，其中將氧對(duì)氨的摩爾量比在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處調(diào)節(jié)至1.25至1.60molO₂/molNH₃的值，其中通過(guò)將氣態(tài)氨添加至和將氧含量小于20體積％的氣體添加至空氣流來(lái)調(diào)節(jié)在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處O₂/NH₃的摩爾比。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，O₂對(duì)NH₃的摩爾量比在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處為1.30至1.60mol O₂/mol NH₃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，氧對(duì)氨的摩爾量比在至催化劑床的入口處為最佳摩爾比以下0.05mol O₂/mol NH₃至最佳摩爾比以上0.3mol O₂/mol NH₃；其中，氧對(duì)氨的最佳摩爾比通過(guò)以下而確定：進(jìn)行一系列試驗(yàn)，其是在給定的方法條件下，用限定的系統(tǒng)中選定的催化劑、以限定的空速和流速、在限定的出口或入口溫度下、在限定的壓力下以及用限定的包含氧和限定量的氨的反應(yīng)介質(zhì)，其中在至催化劑床的入口處氧的濃度選取為使得相應(yīng)的O₂/NH₃摩爾比為最小O₂/NH₃摩爾比至最大O₂/NH₃摩爾比之間；確定每種情況中獲得的NO_x產(chǎn)率；以及然后確定在其它反應(yīng)條件不變下提供最大NO_x產(chǎn)率的氧對(duì)氨的摩爾比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將氧對(duì)氨的摩爾量比在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處調(diào)節(jié)至小于或等于1.60molO₂/molNH₃的值，并且其中產(chǎn)物氣體中的氧含量在催化劑床的出口處為至少0.3體積％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處O₂對(duì)NH₃的摩爾量比選取為使得產(chǎn)物氣體中產(chǎn)生的氧含量在催化劑床的出口處為0.3體積％至10.0體積％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口處O₂對(duì)NH₃的摩爾量比選取為使得產(chǎn)物氣體中產(chǎn)生的氧含量在催化劑床的出口處為0.3體積％至2.0體積％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，NH₃濃度在至氧化反應(yīng)器的入口處為1至17體積％。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，產(chǎn)物氣體在催化劑床的出口處溫度為700℃至950℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，部分反應(yīng)熱通過(guò)冷卻反應(yīng)器壁和/或通過(guò)調(diào)節(jié)在催化劑排列中的整合的冷卻裝置而散發(fā)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，包含NH₃和氧的反應(yīng)氣體混合物至催化劑床的入口溫度為20℃至300℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，反應(yīng)氣體混合物的體積流和/或催化劑的體積調(diào)節(jié)為使得產(chǎn)生的空速為50000h^-1至500000h^-1。

12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化劑包含經(jīng)摻雜的非鉑金屬氧化物的過(guò)渡金屬氧化物，和/或這樣的過(guò)渡金屬氧化物的混合氧化物。