Раздел 5. Производство катализаторов

Раздел 5. Производство катализаторов

5.1 Общая информация

Современное химическое производство в основной своей массе основано на катализе. Применение катализаторов позволяет осуществлять промышленно важные химические реакции с высокой эффективностью в приемлемых условиях.

В настоящем справочнике НДТ рассматривается производство твердых гетерогенных катализаторов для процессов нефтепереработки, нефтехимии, газоочистки и неорганического синтеза, которые производятся на российских предприятиях (см. таблицу 5.1).

Большинство твердых промышленных катализаторов представляют собой частицы, распределенные в порах инертных носителей. Нанесенные катализаторы получают двумя основными методами: введением активной фазы в предварительно подготовленный носитель путем пропитки; соосаждением каталитически активного материала и носителя. Так же практикуется получение твердых катализаторов по замесной технологии. Данные катализаторы получают смешением активных компонентов. В качестве носителей наиболее часто применяют оксиды алюминия, кремния, титана, магния, цинка, циркония, алюмосиликаты, активированный уголь. Особое место среди гетерогенных катализаторов занимают катализаторы на основе цеолитов.

Таблица 5.1 - Производство основных катализаторов нефтепереработки, нефтехимии, неорганического синтеза и очистки технологических газов в России

Назначение катализатора		Тип (компоненты) катализатора
Нефтепереработка	Изомеризация	Pt на цирконийсодержащем носителе Pt на носителе - активном оксиде алюминия Pt на цеолитсодержащем носителе
	Гидроочистка бензина	Co-Mo на носителе - активном оксиде алюминия Ni-Mo на носителе - активном оксиде алюминия
	Гидроочистка средних дистиллятов
	Гидроочистка вакуумного газойля
	Гидрокрекинг	Co-Mo на цеолитсодержащем носителе Ni-Mo на цеолитсодержащем носителе Ni-Mo на носителе - активном оксиде алюминия
	Гидродепарафинизация	Mo на цеолитсодержащем носителе Ni-Mo на цеолитсодержащем носителе
	Каталитический риформинг	Pt-Re композиция на носителе - активном оксиде алюминия
	Каталитический крекинг	Микросферический цеолитсодержащий
		Шариковый цеолитсодержащий
	Селективное окисление сероводорода
	Цеолиты	KA, NaA, CaA, NaX
		Бета, ЦВМ, ЦВН
Нефтехимия	Дегидрирование углеводородов	Микросферический
	Оксихлорирование этилена
	Синтез метанола	Zn-Cr, Zn-Cu
	Селективное гидрирование (очистка от этилена и дивинила)	Pd на углеродсодержащем носителе Pd на носителе - оксиде алюминия
	Гидрирование бензола	Pd, Ni, Cr на носителе - активном оксиде алюминия
Неорганический синтез	Конверсия углеводородов в синтез-газ
	Низкотемпературная конверсия CO	Zn-Cu
	Среднетемпературная конверсия СО	Fe-Cr-Cu; Fe-Cr
	Окисление до NO	Fe-Cr
Очистка технологических газов	Очистка отходящих газов от CO и ЛОС	Pt, Pd, Ni, Cr,
	Очистки от отходящих газов
	Окисление в производстве серной кислоты	, промотированный пиросульфатами K, Na, Cs

5.2 Описание технологических процессов, используемых в производстве катализаторов

5.2.1 Основные стадии производства катализаторов

В общем случае производство катализаторов включает получение исходных твердых материалов (например, геля гидроокиси алюминия, солей металлов), выделение веществ, являющихся активным компонентом (например, термическим разложением, выщелачиванием), изменение состава катализатора в реакционной среде (например, сульфидирование, восстановление). К наиболее характерным операциям при синтезе катализаторов методом соосаждения относятся: дробление, помол, растворение, соосаждение, фильтрование, промывка осадка, формовка, сушка, прокаливание. Некоторые типы катализаторов требуют проведения стадий ионного обмена, пропитки, введения связующего.

Растворение и соосаждение

В процессе соосаждения образуется твердая фаза в результате взаимодействия растворов исходных компонентов. Характер осадка зависит от температуры осаждения, pH среды, исходного состава раствора, интенсивности перемешивания, условий введения осадителя. Растворение и соосаждение, как правило, проводят в аппаратах периодического действия с перемешивающими устройствами и теплообменными элементами.

Фильтрование

Фильтрование суспензий проводят с применением барабанных вакуум-фильтров, рамных фильтр-прессов, автоматических камерных фильтр-прессов. В малотоннажных производствах применяют нутч-фильтры. Выбор фильтра зависит от среднего размера частиц суспензии, содержания твердой фазы, вязкости жидкой фазы, а также от требований к влагосодержанию осадка, температуры фильтрования, производительности.

Промывка осадка

Для удаления растворенных в фильтрате или адсорбированных на поверхности осадка нежелательных компонентов применяют промывку осадка на фильтре или репульпационную промывку с повторением фильтрования. Промывку крупнозерновых осадков с размером частиц более 50 мкм проводят в одну или несколько ступеней непосредственно на фильтре промывной жидкостью либо разделением суспензии после смешения осадка с промывной жидкостью. Мелкодисперсные суспензии с размером частиц менее 20 мкм промывают на отдельном оборудовании с разрушением структуры осадка.

Формовка

В производстве катализаторов распространено два способа формовки: сухая (таблетирование, гранулирование измельченного до тонкодисперсного состояния прокаленного материала) и влажная (экструзия, таблетирование, гранулирование, распылительная сушка влажного осадка). Способы формовки в значительной мере определяют механическую прочность катализатора. Для формовки применяют дисковые грануляторы, прессы, ножевые устройства, шнековые машины, сушильно-формовочные машины, таблеточные роторные машины, устройства для уплотнения порошков, аппараты для нанесения покрытий.

Сушка

На стадии сушки удаляется влага, содержащаяся в суспензии (пасте, влажном материале) после фильтрования и промывки. Сушку проводят в распылительных сушилках, сушилках с кипящим слоем, ленточного, шахтного, барабанного, туннельного типа. В малотоннажных производствах применяют камерные сушилки периодического действия.

Прокаливание

При прокаливании за счет термической диссоциации гидроксидов, солей металлов образуется активная фаза катализатора. Условия прокаливания определяют удельную поверхность и средний размер пор. Термообработку проводят в прокалочных печах шахтного, туннельного, барабанного типа, в печах с кипящим слоем. Обогрев осуществляют непосредственно топочными газами, либо применяют печи непрямого нагрева. В малотоннажных производствах применяют камерные электрические печи сопротивления.

Пропитка

В процессе пропитки пористый носитель пропитывают раствором солей металлов (например, нитратов, ацетатов, карбонатов), анионы которых удаляют на последующих стадиях термообработки. В производстве катализаторов применяют различные способы пропитки: окунание, опрыскивание, с упариванием раствора, расплавом солей. Пропитку проводят в сушильно-пропиточных аппаратах, барабанных пропитывателях, конвейерных пропиточных машинах.

В настоящее время соосажденные катализаторы выпускаются редко, наиболее распространены полученные по пропитной (пропитка носителя растворами активных компонентов) или замесной (смешение активных компонентов со связующим или без него) технологии.

5.2.2 Производство алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.1, описание технологического процесса - в таблице 5.2, перечень основного оборудования - в таблице 5.3.

Алюмоникелевые катализаторы конверсии метана и углеводородных газов производятся методом пропитки.

Рисунок 5.1 - Схема производства алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Таблица 5.2 - Описание технологического процесса производства алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Глинозем Древесная мука Каолин обогащенный	Помол исходного сырья	Сырье	Шаровая мельница	Диалюминий триоксид
Азотная кислота	Приготовление раствора пептизатора	Раствор пептизатора	Мерник азотной кислоты Емкостное оборудование	-
Сырье со стадии помола Пептизатор Графит	Приготовление замеса, формовка, провяливание носителя	Носитель	Смесительная машина, формовочная машина	-
Носитель	Прокалка носителя	Носитель	Топка горизонтальная Шахтная печь	-
Азотнокислая соль калия, магния, алюминия, никеля	Приготовление пропиточного раствора	Пропиточный раствор	Аппарат для пропитки, сушки, прокалки	-
Носитель со стадии прокалки Пропиточный раствор, воздух осушенный	Пропитка носителя и термообработка катализатора	Продукт потребителю Дымовые газы	Аппарат для пропитки, сушки, прокалки	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Дымовые газы со стадий прокалки носителя и термообработки катализатора Натр едкий технический	Абсорбция нитрозных газов	-	Колонна абсорбционная Емкостное оборудование	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид

Таблица 5.3 - Перечень основного оборудования производства алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Шаровая мельница	Помол сырья	Производительность - 0,6 т в сутки
Смесительная машина	Приготовление замеса	Рабочая емкость - 0,25 , производительность - 1,56 т в сутки
Формовочная машина	Формовка замеса	Производительность - 60 кг/ч
Топка горизонтальная	Прокалка носителя	Диаметр - 1,4 м, длина - 1,67 м
Шахтная печь	Прокалка носителя	9400х3650х3570 мм
Аппарат для пропитки, сушки, прокалки	Пропитка носителя и термообработка после пропитки	Объем - 3,5
Колонна абсорбционная	Абсорбция нитрозных газов	Диаметр - 1,4 м, высота - 20 м, кольца Рашига

5.2.3 Производство алюмопалладиевых катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.2, описание технологического процесса - в таблице 5.4, перечень основного оборудования - в таблице 5.5.

Алюмопалладиевые катализаторы производятся пропиткой алюмооксидного носителя раствором соединения палладия.

Рисунок 5.2 - Схема производства алюмопалладиевых катализаторов

Таблица 5.4 - Описание технологического процесса производства алюмопалладиевых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Азотная кислота Карбонат лантана	Приготовление пептизатора	Пептизатор	Емкостное оборудование	-
Гидроксид алюминия Глинозем, графит	Приготовление замеса, формовка носителя	Носитель	Емкостное оборудование	Диалюминий триоксид
Носитель Воздух сжатый осушенный	Сушка и прокалка носителя	Носитель	Сушилка Топка Шахтная печь	Диалюминий триоксид
Химическое соединение палладия Натрий уксуснокислый	Приготовление пропиточного раствора палладия	Пропиточный раствор палладия	Емкостное оборудование	-
Пропиточный раствор палладия Носитель	Пропитка носителя раствором палладия	Носитель, пропитанный раствором палладия	Пропитыватель	-
Натрий сернистый Катализатор	Осернение катализатора	Осерненный катализатор	Пропитыватель	-
Катализатор Воздух сжатый осушенный, газ коммунально-бытового потребления	Сушка катализатора	Катализатор (готовый продукт)	Аппарат сушки	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид

Таблица 5.5 - Перечень основного оборудования производства алюмопалладиевых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Формовочная машина	Формовка носителя	Производительность - 40 кг/ч
Шахтная печь	Прокалка носителя	9400х3650х3570 мм
Топки	Прокалка носителя, сушка катализатора	Диаметр - 1,4-1,6 м
Сушилка	Сушка носителя	Диаметр - 1,2 м, высота - 2,5 м, конусное дно из нержавеющей стали
Аппарат сушки	Сушка катализатора	Диаметр - 1,2 м, высота - 3,2 м
Пропитыватель	Пропитка носителя	Диаметр - 700 мм, высота - 1000 мм
Колонна абсорбционная	Абсорбция газов	Диаметр - 1,4 м, высота - 20 м, кольца Рашига

5.2.4 Производство платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

В данном разделе приведено описание технологии производства платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия.

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.3 описание технологического процесса - в таблице 5.6, перечень основного оборудования - в таблице 5.7. Платино-рениевые катализаторы на основе активного оксида алюминия производятся методом пропитки.

Рисунок 5.3 - Схема производства платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Таблица 5.6 - Описание технологического процесса производства платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Гидроксид алюминия Уксусная кислота Модифицирующий раствор промотора	Приготовление замеса, формовка носителя	Носитель	Емкостное оборудование	Диалюминий триоксид
Носитель Воздух сжатый осушенный, газ коммунально-бытового потребления	Сушка и прокалка носителя	Носитель	Топка, аппарат сушки (сушилка)	Диалюминий триоксид
Химическое соединение платины, рениевая кислота	Приготовление раствора платинохлористоводородной и рениевой кислот	Раствор платинохлористоводородной и рениевой кислот	Растворитель	-
Носитель Химически очищенная вода	Вакуумирование и увлажнение носителя	Носитель	Вакуум-насос Увлажнитель	-
Носитель Раствор платинохлористоводородной и рениевой кислот Уксусная кислота Соляная кислота	Пропитка носителя растворами активных компонентов	Носитель, пропитанный активными компонентами	Пропитыватель	-
Катализатор Воздух сжатый осушенный, газ коммунально-бытового потребления	Сушка и прокалка носителя, пропитанного активными компонентами	Катализатор (готовый продукт)	Топка, аппарат сушки (сушилка)	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид

Таблица 5.7 - Перечень основного оборудования производства платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Растворитель	Приготовление раствора платинохлористоводородной и рениевой кислот	Объем - 0,1
Топки газовые	Прокалка носителя	Диаметр - 1,6 м
Сушилка	Сушка	Диаметр - 1,2 м, объем - 1,4
Пропитыватель	Пропитка носителя	Диаметр - 800 мм, высота - 1000 мм
Вакуум-насос	Вакуумирование носителя	Производительность - 180
Увлажнитель	Увлажнение носителя	Диаметр - 0,6 м, высота - 2,5 м

5.2.5 Производство никель-вольфрамовых катализаторов с добавкой окиси алюминия в осерненной форме

Приведено описание технологии производства никель-вольфрамовых катализаторов с добавкой окиси алюминия в осерненной форме.

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.4, описание технологического процесса - в таблице 5.8, перечень основного оборудования - в таблице 5.9.

Никель-вольфрамовые катализаторы с добавкой окиси алюминия в осерненной форме производятся методом осаждения.

Рисунок 5.4 - Схема производства никель-вольфрамовых катализаторов с добавкой окиси алюминия в осерненной форме

Таблица 5.8 - Описание технологического процесса производства никель-вольфрамовых катализаторов с добавкой окиси алюминия в осерненной форме

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Никель азотнокислый 6-водный Сода кальцинированная	Приготовление растворов	Раствор нитрата никеля и карбоната натрия	Растворитель	-
Раствор нитрата никеля и карбоната натрия Химически очищенная вода	Осаждение основного карбоната никеля	Карбонат никеля	Емкость осаждения	-
Гидроксид алюминия Карбонат никеля Ангидрид вольфрамовый	Приготовление замесов и формовка	Экструдаты	Фильтр-пресс Месильная машина Формовочная машина	-
Экструдаты Воздух сжатый осушенный	Сушка экструдатов	Экструдаты	Сушилки	Диалюминий триоксид, азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Экструдаты Сероводородсодержащий газ	Осернение экструдатов	Шихта осерненная, Хвостовые сероводородсодержащие газы	-	Сероводород
Экструдаты Графит	Приготовление шихты и таблетирование	Катализатор (готовый продукт)	Таблетмашина	-
Хвостовые сероводородсодержащие газы	Сжигание хвостовых сероводородсодержащих газов	Дымовые газы	Факел	Серы диоксид, азота диоксид

Таблица 5.9 - Перечень основного оборудования производства никель-вольфрамовых катализаторов с добавкой окиси алюминия в осерненной форме

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Емкость осаждения	Осаждение основного карбоната никеля	Рабочий объем - 6,3 , температура - 80°С - 90°С
Растворитель	Приготовление растворов	Объем - 0,55
Фильтр-пресс	Фильтрование	Рамного типа 820х820 мм с электромеханическим зажимом
Месильная машина	Приготовление замесов	Объем - 200 л, с паровой рубашкой
Формовочная машина	Формовка экструдатов	Производительность - 60 кг/ч
Ленточная сушилка	Сушка	Производительность - 9,3
Бункерная сушилка	Сушка	Объем - 4,5
Шнековая печь	Приготовление экструдатов	Диаметр - 0,2 м, длина - 7,6 м
Таблетмашина	Таблетирование	Производительность - 350 кг/ч
Факел	Сжигание хвостовых газов	Диаметр оголовника - 0,4 м

5.2.6 Производство сульфокатионитных катализаторов

Сульфаткатионитные катализаторы применяются в процессах гидратации олефинов, дегидратации спиртов, получения изобутилена, МТБЭ и других процессах.

Метод получения сульфокатионитных катализаторов основан на формовании гранул из расплава смеси катионообменной смолы и гранулированного (порошкообразного) полипропилена. Процесс получения состоит из следующих стадий:

- размол и сушка катионита;

- смешивание катионита с полипропиленом;

- гранулирование катализатора;

- нейтрализация сточных вод.

Мешки с катионитом растариваются и разгружаются в передвижной бункер. Катионит из бункера подается в измельчитель. Затем проводится сушка измельченного катионита в кипящем слое до влажности катионита 10-25 мас. %.

Отмеренное количество осушенного катионита и полипропилена поступает в планетарно-шнековый смеситель, где происходит смешивание полипропилена с подсушенным катионитом, смешивание производится не менее 1 ч с образованием катализаторной шихты.

Перемещение катализаторной шихты в экструдере и ее прессование производятся двумя вращающимися навстречу друг другу червячными валами через последовательно расположенные электронагревательные зоны к формующей головке. По мере продвижения катализаторной шихты от дозатора к зоне давления происходит перемещение катионита в расплаве из полипропилена. Из зоны давления расплавленная масса шихты поступает в фильерные отверстия формующей головки экструдера. При выходе из фильерных отверстий за счет резкого снижения давления из гранул катализатора мгновенно испаряется влага, вследствие чего он обретает пористость. Длина гранул катализатора регулируется скоростью вращения ножа режущего устройства по месту.

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.5, описание технологического процесса - в таблице 5.10, перечень основного оборудования - в таблице 5.11.

Сульфаткатионитные катализаторы производятся методом механического смешения.

Рисунок 5.5 - Схема производства сульфокатионитных катализаторов

Таблица 5.10 - Описание технологического процесса производства сульфокатионитных катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Катионит	Размол катионита	Катионит	Измельчитель	Пыль полистирола
Катионит	Сушка катионита	Катионит	Сушилка	-
Катионит Полипропилен	Смешивание катионита с полипропиленом	Катализаторная шихта	Планетарно-шнековый смеситель	Пыль полипропилена Пыль полистирола
Катализаторная шихта	Гранулирование катализатора;	Катализатор на узел расфасовки Сточные воды	Экструдер	-
Сточные воды	Нейтрализация сточных вод.	Циркуляционная вода	-	-

Таблица 5.11 - Перечень основного оборудования производства сульфокатионитных катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смеситель планетарно-шнековый	Смешивание катионита с полипропиленом	Объем - 1
Фильтры рукавные	Фильтрование	Производительность - 540-3840 , площадь фильтрации - 9-66
Сушилка	Сушка катионита	Производительность - 152 кг/ч, температура - 110°С
Измельчитель	Размол катионита	Производительность - от 100 до 300 кг/ч

5.2.7 Производство железокалиевых катализаторов

Железокалевые катализаторы предназначены для дегидрирования изоамиленов в изопрен.

Технологический процесс состоит из:

- подготовки катализаторных гранул;

- прокаливания катализаторных гранул с последующим охлаждением технологическим воздухом.

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.6, описание технологического процесса - в таблице 5.12, перечень основного оборудования - в таблице 5.13.

Железокалевые катализаторы производятся методом полусухого смешения.

Рисунок 5.6 - Схема производства железокалиевых катализаторов

Таблица 5.12 - Описание технологического процесса производства железокалиевых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Соли калия и молибдена, химобессоленная вода	Приготовление раствора солей	Раствор солей калия и молибдена	Емкость с мешалкой	Дикалий карбонат
Оксид железа Соли церия, кальция, магния Раствор солей калия и молибдена	Приготовление катализаторной пасты	Катализаторная паста	Смеситель	-
Катализаторная паста	Приготовление катализаторных гранул	Катализаторные гранулы	Гранулятор	-
Катализаторные гранулы	Сушка	Катализаторные гранулы Конденсат	Сушилка	Железа оксид, церий и его соединения
Катализаторные гранулы Воздух технологический	Прокаливание	Готовый катализатор Пыль	Печь	-

Таблица 5.13 - Перечень основного оборудования производства железокалиевых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор	Приготовление катализаторной суспензии: смешивание компонентов	Объем - 1,6 Температура - 200°С
Смеситель	Получение катализаторной пасты: смешивание компонентов	Объем - 693 л
Гранулятор	Получение катализаторных гранул: экструзия	Производительность - 200-400 кг/ч
Камерная электропечь	Получение готового катализатора: прокаливание	Температура - 900°С

5.2.8 Производство катализаторов "серебро на пемзе"

Гранулированная пемза просеивается на сите с целью получения гранул размерами 2-5 мм. Пыль, мелкая фракция, а также пемза темного цвета собирается в отдельную тару и вывозится на полигон промышленных отходов. Готовую пемзу обрабатывают 10%-ным - 20%-ным раствором азотной кислоты с целью удаления поверхностных окислов железа.

Химизм процесса:

После приготовления раствора кислоты в емкость засыпается пемза. Обработка пемзы производится не менее 2 суток при периодическом перемешивании пемзы пластиковой лопаткой. После обработки пемза по мере надобности засыпается в корзины.

После промывки пемза перегружается в поддоны и сушится в сушилке, обогреваемой паром, при температуре 80°C - 100°C не менее 8 ч до полного удаления влаги.

Нанесение серебра на пемзу производится путем пропитывания ее раствором азотнокислого серебра и разложения его при высокой температуре. При этом протекает реакция

Нанесение серебра на пемзу производится в выпарной чаше, расположенной в вытяжном шкафу.

В процессе пропитки в рубашку чаши подается пар и раствор азотнокислого серебра упаривается до полного удаления влаги. В чашу повторно заливается по гибкому шлангу паровой конденсат до первоначального уровня, и операция упаривания повторяется, при этом последние порции конденсата упариваются при постоянном перемешивании контактной массы.

Контактная масса выгружается совком в поддоны, которые при помощи приспособления помещают в электропечь, где при температуре 400°C - 500°C при перемешивании в течение 1-2 ч удаляются оксиды азота, после чего температуру в печи поднимают до 600°C - 650°C и при этой температуре катализатор прокаливается в течение 2-3 ч.

Прокаленный катализатор вынимается из печи, охлаждается на открытом воздухе, просеивается от пыли и мелочи. Отбирается проба на анализ, взвешивается и затаривается в мешки, маркируется и сдается на склад на хранение.

Катализаторы "серебро на пемзе" производятся методом пропитки.

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.7, описание технологического процесса - в таблице 5.14, перечень основного оборудования - в таблице 5.15.

Рисунок 5.7 - Схема производства катализаторов "серебро на пемзе"

Таблица 5.14 - Описание технологического процесса производства катализаторов "серебро на пемзе"

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Пемза	Просеивание	Пемза на стадию обработки Мелочь и пыль на отходы	Сита	Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20%, 20% - 70%, а также более 70%
Пемза со стадии просеивания Азотная кислота	Обработка азотной кислотой	Обработанная пемза	Емкость	-
Обработанная пемза	Пропитка азотнокислым серебром	Контактная масса	Выпарная чаша	-
Контактная масса	Обжиг	Готовый катализатор на склад	Электропечь	Азота диоксид, аммиак

Таблица 5.15 - Перечень основного оборудования производства катализаторов "серебро на пемзе"

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Выпарная чаша	Пропитка азотнокислым серебром	С паровой рубашкой, объем - 73 л
Сушильная камера	Сушка пемзы	Габариты - 2000х980х1220 мм
Электропечь	Прокаливание контактной массы	Температура - 650°С

5.2.9 Производство катализаторов "палладий на угле"

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.8, описание технологического процесса - в таблице 5.16, перечень основного оборудования - в таблице 5.17.

Катализаторы "палладий на угле" производятся нанесением на поверхность угля активного рекуперационного палладия.

Рисунок 5.8 - Схема производства катализаторов "палладий на угле"

Таблица 5.16 - Описание технологического процесса производства катализаторов "палладий на угле"

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Палладий Азотная кислота Соляная кислота	Приготовление раствора палладия	Раствор палладия	Реактор-растворитель с мешалкой	-
Раствор палладия	Пропитка активного угля раствором палладия	Контактная масса	Пропитыватель-смеситель	-
Контактная масса Водород Воздух сжатый Азот	Прокалка, восстановление и активация катализатора	Катализатор (готовый продукт) Дымовые газы	Печь для подогрева газов Реактор с откидной крышкой и коническим днищем	Азота диоксид, углерода оксид
Дымовые газы Натр едкий технический	Абсорбция и очистка газов	-	Скруббер	Азота диоксид, углерода оксид

Таблица 5.17 - Перечень основного оборудования производства катализаторов "палладий на угле"

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Реактор-растворитель с мешалкой	Приготовление раствора палладия	Объем - 70 , давление в аппарате - 0,7 , теплоноситель - минеральное масло, частота оборотов мешалки - 110 об/мин
Пропитыватель-смеситель	Пропитка активного угля раствором палладия	Объем - 100 , длина - 2570 мм, ширина - 1220 мм, высота - 1380 мм
Печь для подогрева газов	Подогрев газов	Габариты: длина - 5300 мм, ширина - 4230 мм, высота - 4270 мм, горелки: 6-2 шт., диаметр трубок змеевика - 100 мм
Реактор с откидной крышкой и коническим днищем	Прокалка, восстановление и активация катализатора	Объем - 1,1 , диаметр - 1200 мм, высота - 5970 мм
Скруббер	Абсорбция и очистка газов	Диаметр - 408 мм, высота - 375 мм, насадка - три слоя активированного угля, высота слоя - 800 мм

5.2.10 Производство алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.9, описание технологического процесса - в таблице 5.18, перечень основного оборудования - в таблице 5.19.

Алюмоникелькобальтмолибденовые катализаторы производятся пропиткой алюмооксидного носителя растворами парамолибдата аммония, никелем азотнокислым или кобальтом азотнокислым.

Рисунок 5.9 - Схема производства алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Таблица 5.18 - Описание технологического процесса производства алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Гидроксид алюминия Азотная кислота Борная кислота Карбонат лантана	Приготовление замеса, формовка, провяливание носителя	Носитель	Смесительная машина	Диалюминий триоксид
Носитель Воздух сжатый осушенный	Сушка и прокалка носителя	Носитель	Аппарат сушки	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Носитель Промышленная вода Ортофосфорная кислота Азотнокислый кобальт (азотнокислый никель) Аммоний молибденовокислый	Приготовление пропиточного раствора	Пропиточный раствор	Растворитель	-
Пропиточный раствор	Пропитка носителя пропиточным раствором	Контактная масса	Пропитыватель	-
Контактная масса	Сушка и прокалка катализатора	Катализатор (готовый продукт) Нитрозные газы	Аппарат сушки	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Натр едкий технический Нитрозные газы	Абсорбция нитрозных газов	-	Колонна абсорбционная	-

Таблица 5.19 - Перечень основного оборудования производства алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смесительная машина	Приготовление замеса	Рабочая емкость - 200 , габаритные размеры - 2090х1480х1450 мм
Формовочная машина	Формовка, провяливание носителя	Диаметр шнека в рабочей зоне - 125 мм, диаметр шнека в загрузочной зоне - 150 мм, длина рабочей части шнека - 560 мм, скорость вращения шнека - 750 об/мин
Аппарат сушки	Сушка и прокалка носителя	Высота - 3200 мм, диаметр - 1200 мм, объем - 3,5 , вертикальный цилиндрический с ложным днищем с отверстиями - 4 мм
Растворитель	Приготовление пропиточного раствора	Длина - 1100 мм, высота - 1000 мм
Пропитыватель	Пропитка носителя пропиточным раствором	Длина - 1070 мм, диаметр - 1070 мм, объем - 950
Аппарат сушки	Сушка и прокалка катализатора	Высота - 3200 мм, диаметр - 1200 мм, объем - 3,5 , вертикальный цилиндрический с ложным днищем с отверстиями - 4 мм
Колонна абсорбционная	Абсорбция нитрозных газов	Высота - 20 м, диаметр - 1,4 м, площадь - 15 , кольца Рашига

5.2.11 Производство цинкхроммедных катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.10, описание технологического процесса - в таблице 5.20, перечень основного оборудования - в таблице 5.21.

Цинкхроммедные катализаторы производятся путем приготовления катализаторной массы из хроммедного раствора, окиси алюминия, окиси магния, двуокиси марганца и цинковых белил с дальнейшей экструзией, сушкой, таблетированием, прокалкой, восстановлением и активацией.

Рисунок 5.10 - Схема производства цинкхроммедных катализаторов

Таблица 5.20 - Описание технологического процесса производства цинкхроммедных катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Хромовый ангидрид Промышленная вода Медь углекислая основная Диоксид марганца	Приготовление хроммедного раствора	Хроммедный раствор	Растворитель	-
Хроммедный раствор Белила цинковые Оксид магния Оксид алюминия	Приготовление катализаторной массы	Катализаторная масса	Смесительная машина	-
Катализаторная масса	Экструзия	Экструдаты	Формовочная машина	-
Экструдаты	Сушка	Экструдаты	Реактор с откидной крышкой и коническим днищем	Цинк и его соединения, азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Экструдаты	Таблетирование	Таблетки	Таблетмашина	-
Таблетки	Прокалка, восстановление и активация катализатора	Катализатор (готовый продукт) Нитрозные газы	Реактор с откидной крышкой и коническим днищем	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид

Таблица 5.21 - Перечень основного оборудования производства цинкхроммедных катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Растворитель	Приготовление хроммедного раствора	Длина - 1100 мм, высота - 1000 мм
Смесительная машина	Приготовление катализаторной массы	Рабочая емкость - 200 , габаритные размеры - 2090х1480х1450 мм
Формовочная машина	Экструзия	Диаметр шнека в рабочей зоне - 125 мм, диаметр шнека в загрузочной зоне - 150 мм, длина рабочей части шнека - 560 мм, скорость вращения шнека - 750 об/мин
Реактор с откидной крышкой и коническим днищем	Сушка, прокалка, восстановление и активация катализатора	Объем - 1,1 , диаметр - 1200 мм, высота - 5970 мм
Таблетмашина	Таблетирование	50 об/мин, 26 поршней 4 пуансона на 1 поршне

5.2.12 Производство алюмоцинкхромовых катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.11, описание технологического процесса - в таблице 5.22, перечень основного оборудования - в таблице 5.23.

Алюмоцинкхромовые катализаторы производятся путем приготовления замеса из хромового ангидрида, гидроокиси алюминия и цинковых белил с дальнейшей формовкой, провяливанием и сушкой.

Рисунок 5.11 - Схема производства алюмоцинкхромовых катализаторов

Таблица 5.22 - Описание технологического процесса производства алюмоцинкхромовых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Промышленная вода Цинковые белила Ангидрид хромовый Гидроокись алюминия	Приготовление замеса, формовка, провяливание катализатора	Контактная масса	Смесительная машина	Диалюминий триоксид, цинк и его соединения
Контактная масса	Сушка катализатора	Катализатор (готовый продукт) Дымовые газы	Аппарат сушки	Азота диоксид, углерода оксид

Таблица 5.23 - Перечень основного оборудования производства алюмоцинкхромовых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смесительная машина	Приготовление контактной массы	Рабочая емкость - 200 , габаритные размеры - 2090х1480х1450 мм
Формовочная машина	Приготовление контактной массы	Диаметр шнека в рабочей зоне - 125 мм, диаметр шнека в загрузочной зоне - 150 мм, длина рабочей части шнека - 560 мм, скорость вращения шнека - 750 об/мин
Аппарат сушки	Сушка катализатора	Высота - 3200 мм, диаметр - 1200 мм, объем - 3,5 , вертикальный цилиндрический с ложным днищем с отверстиями - 4 мм

5.2.13 Производство цинкхромовых катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.12, описание технологического процесса - в таблице 5.24, перечень основного оборудования - в таблице 5.25.

Цинкхромовые катализаторы производятся путем приготовления замеса из хромового ангидрида, гидроокиси алюминия и цинковых белил с дальнейшей формовкой, провяливанием и сушкой.

Рисунок 5.12 - Схема производства цинкхромовых катализаторов

Таблица 5.24 - Описание технологического процесса производства цинкхромовых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Вольфрамовокислый аммоний Дистиллированная вода	Приготовление раствора промотора	Раствор промотора	Емкостное оборудование	-
Раствор промотора Хромовый ангидрид Цинковые белила Графит Дистиллированная вода	Приготовление шихты	Шихта	Мельница, смесительные бегуны	Цинк и его соединения
Шихта	Таблетирование катализатора	Катализатор (готовый продукт)	Таблетмашина	Азота диоксид, углерода оксид

Таблица 5.25 - Перечень основного оборудования производства цинкхромовых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смесительные бегуны	Приготовление шихты	Высота - 1250 мм, диаметр - 1600 мм, производительность - 400 кг/сут
Мельница	Приготовление шихты	Диаметр диска - 700 мм, размеры - 1500х860х800 мм, производительность - 2 т/сут
Таблетмашина	Таблетирование катализатора	Вертикальная с 31 формующим пресс-инструментом, производительность - 50-60 кг/ч, двухпозиционная

5.2.14 Производство железохромовых катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.13, описание технологического процесса - в таблице 5.26, перечень основного оборудования - в таблице 5.27.

Железохромовые катализаторы производятся путем взаимодействия оксида железа с раствором хромовой кислоты с дальнейшей формовкой, сушкой и прокалкой.

Рисунок 5.13 - Схема производства железохромовых катализаторов

Таблица 5.26 - Описание технологического процесса производства железохромовых катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Серная кислота Сульфат железа Промышленная вода	Растворение сульфата железа	Раствор сульфата железа	Емкостное оборудование	-
Карбонат натрия Промышленная вода	Растворение соды кальцинированной	Раствор карбоната натрия	Емкостное оборудование	-
Раствор карбоната натрия Раствор сульфата железа Промышленная вода	Осаждение карбоната железа	Карбонат железа	Емкостное оборудование	-
Карбонат железа	Репульпация карбоната железа	Карбонат железа Химзагрязненная вода	-	-
Карбонат железа Воздух осушенный сжатый Промышленная вода	Отмывка карбоната железа	Карбонат железа Маточный раствор	-	-
Карбонат железа	Фильтрация и кальцинация карбоната железа	Оксид железа	-	-
Оксид железа	Помол оксида железа	Оксид железа на стадию приготовления катализатора	Ударно-дисковая мельница	-
Ангидрид хромовый Промышленная вода Марганец II карбонат основной Медь углекислая основная	Приготовление раствора хромовой кислоты	Раствор хромовой кислоты	Растворитель хромового ангидрида	-
Оксид железа со стадии помола Воздух осушенный сжатый	Приготовление, формовка и сушка катализатора	Катализатор формованный	Смеситель-формователь Ленточная сушилка	Азота диоксид, углерода оксид,
Катализатор формованный	Прокалка формованного катализатора	Катализатор формованный прокаленный Дымовые газы	Аппарат прокалки	Хром ()
Катализатор формованный прокаленный	Приготовление шихты и таблетирование	Катализатор таблетированный	-	-
Катализатор таблетированный	Прокалка таблетированного катализатора	Катализатор (готовый продукт) Дымовые газы	Аппарат прокалки	-

Таблица 5.27 - Перечень основного оборудования производства железохромовых катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Растворитель хромового ангидрида	Приготовление раствора хромовой кислоты	Объем - 1,0
Смеситель-формователь	Приготовление, формовка и сушка катализатора	Рабочий объем - 0,4
Ленточная сушилка	Сушка катализатора	Мощность - 4,0 кВт, скорость ленты - 2,1-2,5 м/ч
Аппарат прокалки	Прокалка катализатора	Объем - 3,94 , диаметр - 1200 мм, высота - 3500 мм
Ударно-дисковая мельница	Помол оксида железа	Диаметр - 890 мм, длина - 1210 мм, производительность - 0,5 т/сут

5.2.15 Производство цеолитсодержащих катализаторов

Технологическая схема производства приведена на рисунке 5.14, описание технологического процесса - в таблице 5.28, перечень основного оборудования - в таблице 5.29.

Цеолитсодержащие катализаторы производятся путем смешения компонентов (гидроокиси алюминия, цеолита ЦВМ, молибдата аммония, борной и азотной кислот) раствором хромовой кислоты с дальнейшей формовкой, сушкой и прокалкой.

Рисунок 5.14 - Схема производства цеолитсодержащих катализаторов

Таблица 5.28 - Описание технологического процесса производства цеолитсодержащих катализаторов

Входной поток	Подпроцесс	Выходной поток	Основное технологическое оборудование	Эмиссии
Гидроксид алюминия Цеолит ЦВМ Борная кислота Азотная кислота Аммоний молибденовокислый	Приготовление замеса, формовка	Контактная масса	Смесительная машина Формовочная машина	Диалюминий триоксид
Контактная масса	Сушка и прокалка катализатора	Катализатор (готовый продукт) Дымовые газы	-	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид
Дымовые газы Натр едкий технический	Абсорбция нитрозных газов	-	-	Азота диоксид, азота оксид, углерода оксид

Таблица 5.29 - Перечень основного оборудования производства цеолитсодержащих катализаторов

Наименование оборудования	Назначение оборудования	Существенные характеристики технологического оборудования
Смесительная машина	Приготовление замеса	Рабочая емкость - 200 , габаритные размеры - 2090х480х1450 мм
Формовочная машина	Формовка	Диаметр шнека в рабочей зоне - 125 мм, диаметр шнека в загрузочной зоне - 150 мм, длина рабочей части шнека - 560 мм, скорость вращения шнека - 750 об/мин
Аппарат сушки	Сушка и прокалка носителя	Высота - 3200 мм, диаметр - 1200 мм, объем - 3,5 , вертикальный цилиндрический с ложным днищем с отверстиями - 4 мм
Колонна абсорбционная	Абсорбция нитрозных газов	Высота - 20 м, диаметр - 1,4 м, площадь - 15 , кольца Рашига

5.3 Нормы расхода сырья и энергоресурсов

Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов приведены в таблицах 5.30-5.43.

Таблица 5.30 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве алюмоникелевых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Глинозем металлургический Г-00	т	1,02	1,02
Каолин обогащенный	т	0,04	0,04
Кислота азотная неконцентрированная (в пересчете на 100%)	т	0,151	0,151
Мука древесная	т	0,08	0,08
Графит	т	0,03	0,03
Магний азотнокислый	т	0,055	0,055
Натр едкий технический, в пересчете на 100%	т	0,249	0,249
Алюминий азотнокислый	т	0,12	0,12
Калий азотнокислый	т	0,085	0,085
Никель азотнокислый	т	0,285	0,285
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т	0,936	0,936
Промышленная вода		240	240
Пар 4,5	Гкал	15	15
Электроэнергия		6,56	6,56

Таблица 5.31 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве алюмопалладиевых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Химическое соединение палладия (в пересчете на 100% Pd)	г	1900	2300
Лантан нитрат 6-водный	т	0,012	0,012
Натр едкий (в пересчете на 100%)	т	0,226	0,226
Графит	т	0,063	0,063
Глинозем металлургический Г-00	т	1,05	1,05
Кислота азотная неконцентрированная (в пересчете на 100%)	Т	0,329	0,329
Натрий уксуснокислый 3-водный	т	0,008	0,008
Песок тригидрата оксида алюминия (в пересчете на 100%)	т	0,12	0,12
Аммиак водный технический (в пересчете на 100%)	т	0,001	0,001
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т	1,328	1,328
Воздух сжатый осушенный		30,412	30,412
Промышленная вода		229	229
Хим. очищенная вода	т/т	34	34
Пар 4,5	Гкал	4,5	4,5
Электроэнергия		8,18	8,18

Таблица 5.32 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Химическое соединение платины (в пересчете на 100% Pt)	г	2950	3350
Кислота рениевая (в пересчете на 100% Re)	г	3150	3550
Гидроксид алюминия PURAL SB (в пересчете на 100% )	т	1,124	1,124
Кислота серная	т	0,004	0,004
Цирконил азотнокислый (в пересчете на 100% Zr)	т	0,0032	0,0032
Кислота уксусная	т	0,036	0,036
Кислота соляная	т	0,038	0,038
Кислота щавелевая	т	0,001	0,001
Перекись водорода	т	0,007	0,007
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т	1,759	1,759
Воздух сжатый осушенный		87,77	87,77
Промышленная вода		62	62
Хим. очищенная вода	т	32	32
Пар 4,5	Гкал	35,1	35,1
Электроэнергия		8,404	8,404

Таблица 5.33 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве никель-вольфрамовых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Ангидрид вольфрамовый	т	0,39	0,39
Аммиак водный технический марки А (в пересчете на 100%)	т	0,002	0,002
Песок тригидрата оксида алюминия в пересчете на прокаленный (в пересчете на 100%)	т	0,4	0,4
Натр едкий технический (в пересчете на 100%)	т	0,5	0,5
Кислота азотная неконцентрированная (в пересчете на 100%)	т	0,78	0,78
Графит элементный	т	0,02	0,02
Двуокись углерода твердая	т	0,025	0,025
Никель азотнокислый 6-водный	т	1	1
Сода кальцинированная техническая	т	0,42	0,42
Газ сероводородсодержащий	т	2,69	2,69
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т	3,34	3,34
Воздух сжатый осушенный		42	42
Промышленная вода		292	292
Хим. очищенная вода	т	97	97
Пар 4,5	Гкал	33	33
Электроэнергия		6,83	6,83
Азот газообразный		6,78	6,78

Таблица 5.34 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве сульфокатионитных катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Полипропилен	кг	-	720
Смола катионит	кг	-	280
Теплоэнергия	Гкал	6,69	6,69
Электроэнергия		1497	1497
Вода осветленная		0,241	0,241

Таблица 5.35 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве железокалиевых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Компоненты для приготовления катализатора	т	1356,81	1392,13
Теплоэнергия	Гкал	20	20
Электроэнергия		6000	6000
Вода оборотная		36	36

Таблица 5.36 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве катализаторов "серебро на пемзе"

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Пемза кусковая	кг	-	633
Азотная кислота, 47%	кг	-	800
Соляная кислота, х/ч	кг	-	474
Азотнокислое серебро	кг	-	744,3
Пар	Гкал	-	3,23
Электроэнергия		-	75 000

Таблица 5.37 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве катализаторов "палладий на угле"

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Палладий металлический, 100%	г/т	18 434	20 434
Уголь активный рекуперационный	т/т	1,111	1,111
Кислота азотная	т/т	0,182	0,182
Кислота соляная	т/т	0,001	0,001
Натр едкий	т/т	0,025	0,025
Водород технический, 100%	т/т	2,4	2,4
Азот газообразный		30,391	30,391
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	5,292	5,292
Воздух сжатый осушенный		0,145	0,145
Промышленная вода		302	302
Хим. очищенная вода	т/т	0,03	0,03
Пар 4,5	Гкал/т	12	12
Электроэнергия		2,16	2,16

Таблица 5.38 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Песок тригидрата оксида алюминия, 100%	т/т	0,9	0,9
Аммиак водный технический, 100%	т/т	0,008	0,008
Лантан нитрат 6-водный	т/т	0,035	0,035
Кислота борная	т/т	0,019	0,019
Кислота азотная неконцентрированная, 100%	т/т	1,9	1,9
Натр едкий технический, 100%	т/т	1,34	1,34
Аммоний молибденовокислый	т/т	0,15	0,15
Кислота ортофосфорная	т/т	0,075	0,075
Кобальт азотнокислый или	т/т	0,13	0,13
Никель азотнокислый 6-водный	т/т	0,13	0,13
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	1,8	1,8
Воздух сжатый осушенный		27,55	27,55
Промышленная вода		463	463
Хим. очищенная вода	т/т	177	177
Пар 4,5	Гкал/т	23	23
Электроэнергия		6,345	6,345

Таблица 5.39 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве цинкхроммедных катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Песок тригидрата оксида алюминия, 100%	т/т	0,054	0,054
Натр едкий технический, 100%	т/т	0,074	0,074
Аммиак водный технический, 100%	т/т	0,0002	0,0002
Кислота азотная неконцентрированная, 100%	т/т	0,114	0,114
Белила цинковые	т/т	0,624	0,624
Марганец углекислый	т/т	0,034	0,034
Оксид магния	т/т	0,021	0,021
Ангидрид хромовый технический	т/т	0,361	0,361
Медь углекислая основная	т/т	0,209	0,209
Графит элементный	т/т	0,035	0,035
Азот газообразный		53	53
Водород технический	т/т	0,71	0,71
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	0,846	0,846
Воздух сжатый осушенный		7,91	7,91
Промышленная вода		159	159
Хим. очищенная вода	т/т	11	11
Пар 4,5	Гкал/т	25	25
Электроэнергия		9,52	9,52

Таблица 5.40 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве алюмоцинкхромовых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Песок тригидрата оксида алюминия, 100%	т/т	0,104	0,104
Аммиак водный технический, 100%	т/т	0,0004	0,0004
Натр едкий технический, 100%	т/т	0,143	0,143
Белила цинковые	т/т	0,571	0,571
Ангидрид хромовый технический	т/т	0,357	0,357
Кислота азотная неконцентрированная, 100%	т/т	0,219	0,219
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	0,17	0,17
Воздух сжатый осушенный		357	357
Промышленная вода		104	104
Хим. очищенная вода	т/т	20	20
Пар 4,5	Гкал/т	9	9
Электроэнергия		5,162	5,162

Таблица 5.41 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве цинкхромовых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Аммоний вольфрамовокислый	т/т	0,001	0,001
Ангидрид хромовый технический	т/т	0,358	0,358
Белила цинковые	т/т	0,63	0,63
Графит	т/т	0,016	0,016
Промышленная вода		20	20
Электроэнергия		0,82	0,82

Таблица 5.42 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве железохромовых катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Аммиак водный технический, 100%	т/т	0,062	0,062
Купорос железный технический	т/т	3,544	3,544
Кислота серная техническая	т/т	0,013	0,013
Сода кальцинированная техническая	т/т	1,418	1,418
Ангидрид хромовый технический	т/т	0,106	0,106
Графит элементный	т/т	0,035	0,035
Медь углекислая основная	т/т	0,035	0,035
Марганец углекислый основной	т/т	0,004	0,004
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	0,377	0,377
Воздух сжатый осушенный		10,764	10,764
Промышленная вода		440	440
Пар 4,5	Гкал/т	26	26
Электроэнергия		6,93	6,93

Таблица 5.43 - Нормы расходов материальных и энергетических ресурсов при производстве цеолитсодержащих катализаторов

Наименование ресурса	Единица измерения	Расход на 1 т продукции
		Минимальный	Максимальный
Песок тригидрата оксида алюминия (в пересчете на прокаленный ), 100%	т/т	0,355	0,355
Натр едкий технический, 100%	т/т	0,56	0,56
Аммиак водный технический, 100%	т/т	0,001	0,001
Кислота азотная неконцентрированная, 100%	т/т	0,765	0,765
Цеолит ЦВМ, 100%	т/т	0,742	0,742
Аммоний молибденовокислый	т/т	0,1	0,1
Кислота борная	т/т	0,07	0,07
Газ сухой для коммунально-бытового потребления	т/т	0,51	0,51
Воздух сжатый осушенный		1,2	1,2
Промышленная вода		211	211
Хим. очищенная вода	т/т	70	70
Пар 4,5	Гкал/т	33	33
Электроэнергия		9,45	9,45

5.4 Текущие уровни эмиссии при производстве катализаторов

5.4.1 Выбросы в атмосферу при производстве катализаторов

Выбросы в атмосферу при производстве катализаторов приведены в таблицах 5.44-5.57.

5.4.2 Обращение со сточными водами

Уровни сбросов производства алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов, алюмопалладиевых, платино-рениевых и никель-вольфрамовых катализаторов приведены в таблицах 5.58-5.69. При производстве сульфокатионитных катализаторов сточные воды в объеме 6,555 направляются на нейтрализацию. При производстве железокалиевых катализаторов и катализаторов "серебро на пемзе" сточные воды направляются на биологические очистные сооружения.

Таблица 5.44 - Выбросы в атмосферу при производстве алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	68,265
	Азота оксид		-	-	4,523
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)		-	-	70,985
	Углерода оксид		-	-	16,024
	Углеводороды предельные		-	-	5,351

Таблица 5.45 - Выбросы в атмосферу при производстве алюмопалладиевых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	113,069
	Азота оксид		-	-	15,530
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)		-	-	20,343
	Углерода оксид		-	-	38,689
	Углеводороды предельные		-	-	6,085

Таблица 5.46 - Выбросы в атмосферу при производстве платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	14,662
	Азота оксид		-	-	60,063
	Углерода оксид		-	-	2,450

Таблица 5.47 - Выбросы в атмосферу при производстве никель-вольфрамовых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Сжигание хвостовых газов	-	-	21,583
	Сероводород		-	-	167,395
	Серы диоксид		-	-	4736,639
	Углерода оксид		-	-	112,282

Таблица 5.48 - Выбросы в атмосферу при производстве сульфокатионитных катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Размол и сушка катионита	Пыль полипропилена	Газопылеулавливающая установка Циклон Пылесос	-	-	0,01638
	Пыль полистирола		-	-	0,088899
	Серная кислота		-	-	0,00081

Таблица 5.49 - Выбросы в атмосферу при производстве железокалиевых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство железокалиевых катализаторов	Магний оксид	Абсорбция, циклоны	-	-	0,0544
	Железа оксид		-	-	1,23863
	Дикалий карбонат		-	-	0,18693
	Молибден и его соединения		-	-	0,03753
	Церий и его соединения		-	-	0,19987
	Кальций карбонат		-	-	0,06313

Таблица 5.50 - Выбросы в атмосферу при производстве катализаторов "серебро на пемзе"

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Сито, емкость, чаша с рубашкой, электропечь	Азота диоксид	-	-	-	416,8
	Азотная кислота		-	-	0,732
	Аммиак		-	-	24,289
	Пыль неорганическая с содержанием кремния менее 20%, 20% - 70%, а также более 70%		-	-	6,654
	Углерода оксид		-	-	3,66
	Хлористый водород		-	-	0,532

Таблица 5.51 - Выбросы в атмосферу при производстве катализаторов "палладий на угле"

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	974,0778
	Углерода оксид		-	-	298,1057

Таблица 5.52 - Выбросы в атмосферу при производстве алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	27,6022
	Азота оксид		-	-	4,2775
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)		-	-	8,7972
	Углерода оксид		-	-	3,9820
	Углеводороды предельные		-	-	1,6142

Таблица 5.53 - Выбросы в атмосферу при производстве цинкхроммедных катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Сито, емкость, чаша с рубашкой, электропечь	Азота диоксид	-	-	-	70,0541
	Азота оксид	-	-	-	0,6486
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)	-	-	-	16,7568
	Углерода оксид	-	-	-	105,6216
	Углеводороды предельные	-	-	-	2,5946
	Цинк и его соединения	-	-	-	29,9459

Таблица 5.54 - Выбросы в атмосферу при производстве алюмоцинкхромовых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	-	-	-	4,0
	Азота оксид	-	-	-	0,3
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)	-	-	-	7,75
	Углерода оксид	-	-	-	4,0
	Углеводороды предельные	-	-	-	1,2
	Цинк и его соединения	-	-	-	13,85

Таблица 5.55 - Выбросы в атмосферу при производстве цинкхромовых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	-	-	-	15,9167
	Углерода оксид	-	-	-	8,8333
	Углеводороды предельные	-	-	-	2,6667
	Цинк и его соединения	-	-	-	11,9167

Таблица 5.56 - Выбросы в атмосферу при производстве железохромовых катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Вентиляция	Азота диоксид	-	-	-	4,0605
	Азота оксид	-	-	-	0,7383
	Углерода оксид	-	-	-	33,2226
	Хром ()	-	-	-	25,4707

Таблица 5.57 - Выбросы в атмосферу при производстве цеолитсодержащих катализаторов

Источники выброса	Наименование	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
			Минимальное	Максимальное	Среднее
Сито, емкость, чаша с рубашкой, электропечь	Азота диоксид	Абсорбция	-	-	7,3730
	Азота оксид		-	-	1,1365
	Диалюминий триоксид (в пересчете на алюминий)		-	-	1,2444
	Углерода оксид		-	-	1,0574
	Углеводороды предельные		-	-	0,4316

Таблица 5.58 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство алюмоникелевых катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	0,207
	Аммоний-ион	-	-	-	-	3,370
	Нитрат-анион	-	-	-	-	29,240
	Нитрит-анион	-	-	-	-	1,035

Таблица 5.59 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве алюмопалладиевых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство алюмопалладиевых катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	0,881
	Аммоний-ион	-	-	-	-	14,713
	Нитрат-анион	-	-	-	-	340,478
	Нитрит-анион	-	-	-	-	8,900

Таблица 5.60 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство платино-рениевых катализаторов на основе активного оксида алюминия	Алюминий	-	-	-	-	0,037
	Аммоний-ион	-	-	-	-	0,711
	Нитрат-анион	-	-	-	-	16,609
	Нитрит-анион	-	-	-	-	0,379

Таблица 5.61 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве никель-вольфрамовых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство никель-вольфрамовых катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	4,496
	Никель	-	-	-	-	5,652
	Нитрат-анион	-	-	-	-	281,346

Таблица 5.62 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве сульфокатионитных катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство сульфокатионитных катализаторов	ХПК	-	-	-	-	1,67

Таблица 5.63 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве катализаторов "палладий на угле"

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство катализаторов "палладий на угле"	Нитрат-анион	-	-	-	-	413,4264
	Нитрит-анион	-	-	-	-	40,8774

Таблица 5.64 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	0,6726
	Аммоний-ион	-	-	-	-	13,1823
	Нитрат-анион	-	-	-	-	307,5516
	Нитрит-анион	-	-	-	-	22,6252

Таблица 5.65 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве цинкхроммедных катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство цинкхроммедных катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	0,9730
	Аммоний-ион	-	-	-	-	18,2703
	Медь	-	-	-	-	0,0432
	Хром шестивалентный	-	-	-	-	9,5135
	Цинк	-	-	-	-	0,0973

Таблица 5.66 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве алюмоцинкхромовых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство алюмоцинкхромовых катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	0,05
	Хром шестивалентный	-	-	-	-	0,85
	Цинк	-	-	-	-	0,005

Таблица 5.67 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве цинкхромовых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство цинкхромовых катализаторов	Хром шестивалентный	-	-	-	-	0,5833
	Цинк	-	-	-	-	0,0058

Таблица 5.68 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве железохромовых катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство железохромовых катализаторов	Аммоний-ион	-	-	-	-	15,8730
	Медь	-	-	-	-	0,0628
	Хром шестивалентный	-	-	-	-	9,2285

Таблица 5.69 - Сбросы загрязняющих веществ при производстве цеолитсодержащих катализаторов

Источники сброса	Наименование	Направление сбросов (в водный объект, в системы канализации)	Метод очистки, повторного использования	Объем и (или) масса выбросов загрязняющих веществ после очистки в расчете на тонну 1 т продукции, кг/т
				Минимальное	Максимальное	Среднее
Производство цеолитсодержащих катализаторов	Алюминий	-	-	-	-	1,7983
	Аммоний-ион	-	-	-	-	35,2467
	Нитрат-анион	-	-	-	-	822,3277
	Нитрит-анион	-	-	-	-	28,9886

5.4.3 Отходы производства катализаторов

При производстве алюмоникелевых катализаторов конверсии метана и углеводородных газов образуется пыль, россыпи, зачистки оксида алюминия в количестве 14,78 кг на 1 т продукции. Отходы передаются на утилизацию сторонней организации.

При производстве алюмопалладиевых катализаторов образуется пыль, россыпи, зачистки алюмооксидного носителя, которые передаются на утилизацию сторонней организации. Отходы алюмопалладиевых катализаторов направляются для извлечения палладия на аффинажный завод.

При производстве носителя для платино-рениевых катализаторов образуются отходы носителя, которые измельчаются и используются в производстве носителя. В процессе производства платино-рениевых катализаторов образуются отходы на стадии сушки-прокалки катализатора, которые затем направляются для извлечения платины на аффинажный завод.

При производстве никель-вольфрамовых катализаторов образуется шлам после чистки гидрозатворов в количестве 2,44 кг на тонну продукции, а также сульфидная вода. Отходы передаются на утилизацию сторонней организации.

При производстве сульфокатионитных катализаторов образуются отходы катализаторной пыли, смет с территории, загрязненный катализаторной пылью, и отходы тканей, загрязненные катионитом, в количестве 187,50, 101,25 и 2,63 кг на 1 т продукции. Отходы передаются в сторонние организации.

При производстве катализаторов "серебро на пемзе" образуются отходы пемзы в количестве 33,27 кг на 1 т продукции, которые направляются на полигон промышленных отходов.

При производстве катализаторов "палладий на угле" отходы катализатора направляются на аффинажный завод для извлечения палладия.

При производстве алюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов отходы носителя и катализатора используются в производстве.

При производстве цинкхроммедных, алюмоцинкхромовых, цинкхромовых, железохромовых катализаторов твердых и жидких отходов не образуется.

При производстве цеолитсодержащих катализаторов образуются пыль, россыпи и зачистки оксида алюминия в количестве 36 кг на тонну катализатора в год и передаются на утилизацию сторонней организации.

5.5 Перспективные направления в технологии производства катализаторов

Снижение доли импортных катализаторов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности РФ, увеличение глубины переработки нефти, повышение качества светлых нефтепродуктов требует разработки и внедрения новых отечественных катализаторов.

К таким катализаторам прежде всего относятся:

- катализаторы гидроочистки дизельного топлива, вакуумного дистиллята, бензина каткрекинга;

- катализаторы гидрокрекинга вакуумного дистиллята;

- микросферические катализаторы крекинга;

- катализаторы изодепарафинизации дизельного топлива;

- катализаторы риформинга в движущемся слое;

- катализаторы полимеризации олефинов.

Новейшим подходом к созданию катализаторов является применение нано- и мезоразмерных не стабилизированных носителем каталитически активных частиц в условиях минимальной агломерации в сларри-системах (наногетерогенный катализ) [13]. Такие каталитические системы разрабатываются для процессов гидроконверсии тяжелых нефтей и гудронов, гидродеароматизации среднедистиллятных фракций, синтеза Фишера-Тропша.