TA201-2型氨合成催化剂

TA201-2型氨合成催化剂性能介绍
A201是铁钴双活性组份氨合成催化剂，是A110型纯铁系催化剂的替代产品，尤其在低温低压应用条件下活性明显提高，是氨合成催化剂质量上的一次飞跃和变革。
TA201-2是A201型催化剂的改进型产品，它不仅保留了A201的低温高活性性能，又能够在（495℃以上）高温下长期使用，属宽温型高活性催化剂，其耐热性、热稳定性、抗毒性能和使用寿命有了进一步提高。
（一）化学组份的优化调整
1、加入氧化钴，提高催化剂活性
该产品是铁钴双活性组分的催化剂，在熔融过程中氧化钴与磁铁矿形成固熔体，还原后，钴原子均匀分布在α-Fe中，使α-Fe晶粒明显变小，晶格畸变，促进更多的【111】面暴露，增加了活性中心数目，同时也改善了孔结构，40～70A0微孔增多，这有利于反应物和产物的传递。
2、加入特殊助剂，提高了催化剂热稳定性
通过大量的筛选工作，加入了一种电子授受型特殊助剂，有效阻止了催化剂表面的钾离子向催化剂颗粒内部转移，使钾离子在催化剂表面停留的时间更长，从而大幅度提高了催化剂的热稳定性，特别是在495℃以上高温下能够长期使用，活性衰减慢，延长了使用寿命。
3、Fe2+/ Fe3+的较佳选择
铁比值是熔铁催化剂的一项关键指标，它对催化剂的还原性能、活性、热稳定性能、机械强度都有一些的影响。与其它催化剂相比，TA201-2型的铁比值是最低的，这有利于Al2O3的金属离子进入到尖晶石结构中，使它们均匀分布于磁铁矿相中，充分发挥Al2O3的结构助剂作用，通过调整铁比以及加入一  定量特殊助剂提高了催化剂的热稳定性。

4、K2O的含量有所提高
K2O是电子型助剂，可提高催化剂的比活性。在催化剂制备过程中K2O与磁铁矿或其它类型的助剂生成钾盐，还原后均匀分布在α-Fe表面上,降低了铁表面的电子逸出功,促进了氨的解吸与吸附。该产品的 K2O含量比其它类型催化剂提高约20%～30%，这是该产品活性较高的一个70A0微孔增多，这有利于反应物和产物的传递。
5、适当调整Al2O3与CaO助剂的含量
Al2O3与CaO为结构性助剂，在熔融过程中与磁铁矿形成固熔体，金属离子进入尖晶石结构的氧离子密堆集的正四面体和正八面体空隙，使它们均匀的分布在磁铁矿当中。还原或使用过程中，这些氧化物不被还原，起了隔离α-Fe作用，使晶粒变小而且稳定，提高了催化剂活性与稳定性。另一方面，氨合成是在催化剂上进行的多项催化反应，H2、N2分子的吸附、解离和合成反应均在α-Fe 晶粒表面上进行的。表面结构分析表明，铁表面积占催化剂整个表面积的百分之几，绝大部分表面被不能还原的氧化物助剂所占据，因此，有文献认为，在不影响寿命的基础上，可通过减少助剂加入量来改善催化性能。TA201-2型催化剂研制过程中，充分考虑了结构性助剂的综合作用，合理调整了Al2O3与CaO的含量。这对于提高催化剂活性、改善催化剂的还原性能都是十分有利的。与其它类型催化剂相比，该产品大幅度降低了Al2O3与CaO的含量。

部分氨合成催化剂中Al2O3与CaO的含量

（二）TA201-2型催化剂质量标准

产品通过ISO9002质量体系认证，所有发出产品经检验，均为合格品。

产品质量执行企业标准，标准号为Q/LQCJ002-2010。

活性指标： （按HG/T3550-2013氨合成催化剂试验方法）

在实验室条件下，当催化剂粒度为1.0～1.4mm，装量2ml，压力15.0Mpa、空速3×104hr-1、温度415℃（在500℃耐热20h后）时，出口氨不小于14.2%。

氨合成催化剂活性实验装置示意图：

1-1～1-5  过滤器   2  精制炉  3  缓冲器  4 五槽反应器

5  湿式气体流量计

（三）TA201-2型催化剂的物理性能

（四）TA201-2型催化剂的化学组成

（五）TA201-2型催化剂工厂使用条件

该催化剂暴露在空气中时，易受潮而引起可溶性钾盐向表面析出，造成活性下降，尤其是低温活性下降。同时也容易受空气中的毒物毒害，特别是预还原催化剂，要求在装填前不要打开桶盖，如需开桶，应立刻重新密闭。仓储时应放置在干燥通风的仓库中、并应经常检查包装的情况。