كاتاليستهاي غير آهني براي سنتز آمونياك  Fulltext 

[ علي جعفري كردخيلي ] - پژوهنده يك گروه پژوهش هاي كاتاليستي مركز تهران، شركت پژوهش و فناوري پتروشيمي مركز تهران

خلاصه مقاله:

آمونياك دومين محصول سنتزي است كه امروزه بر اساس روش Habber-Bosch توليد مي شود . ميزان انرژي مصرفي براي توليد يك تن آمونياك از زمان توليد صنعتي آن تا به امروز، از 700 GJ به 28 GJ كاهش يافت كه حاصل تغيير در نوع فرآيند، نوع خوراك و بهينه سازي بخش هاي مختلف واحد آمونياك مي باشد . اقتصادي بودن فرآيند كلي توليد آمونياك بوسيله كاتاليست سنتز آمونياك تعيين مي شود . اگر چه كاتاليست آهن كه در حال حاضر در واحدهاي آمونياك كشور استفاده مي شوند طول عمر بالايي دارند ( حدود 10-15 سال ) ولي درصد تبديل آن پايين مي باشد ( حدود 12 درصد ). در اكثر واحدهاي آمونياك كشور با تغيير راكتور سنتز آمونياك ( تغيير شيوه جريان گاز از محوري به شعاعي و يا تقاطعي ) ، درصد تبديل به 15 درصد افزايش يافته است . راه ديگر جهت افزايش بازده بخش سنتز آمونياك استفاده از نسل جديد كاتاليست هاي غير آهني نظير روتنيم و نيتريد كبالت موليبدن مي باشد . اولين بار گروه Habber دريافتند كه فلزات گروه پلاتين نظير روتنيم مي توانند براي سنتز آمونياك بكار روند كه نوع تجاري اين كاتاليست، روتنيم بر پايه كربن مي باشد . با استفاده از اين نوع كاتاليست در فرآيند تجاري KAAP ، ميزان مصرف انرژي به ازاي توليد يك تن آمونياك به 27/2 GJ رسيد . استراتژي بعدي براي توسعه كاتاليست سنتز آمونياك نظير منحني Volcano ، منجر به كشف كاتاليست نيتريد كبالت موليبدن شد كه فعالتر از كاتاليست روتنيم مي باشد ولي هنوز در واحدهاي آمونياك استفاده نشده و تحقيقات بر روي آن در مقياس آزمايشگاهي مي باشد . استفاده از كاتاليست هاي غير آهني در سنتز آمونياك باعث كاهش فشار بخش سنتز از130 به Bar 90 مي شود . در اين مقاله روش هاي ساخت و مكانيسم سنتز آمونياك در كاتاليست هاي غير آهني بررسي مي شود

كاتاليست ، سنتز آمونياك ، روتنيم ، نيتريد كبالت موليبدن