硝酸

硝酸是在全球范围内广泛生产的一种主要的基础化学品。它是生产硝酸铵肥料、硝铵炸药及其他多复合的酸性化学品的基础材料。

催化网和催化系统

近百年来,贺利氏一直致力于利用铂族金属合金生产催化网。这些催化网主要用于在硝酸工艺中对氨进行氧化。催化网由细金属丝经梭织或针织而成。高比例铂类合金可承受硝酸加工厂内氧化氨过程中的高温(830°C)及其他恶劣的工作条件。

贺利氏通过更改各催化网层的物理参数或使用不同的合金研发出新的催化系统,以提高效率并降低成本。这些解决方案被统称为催化系统。

FTC系统

功能的全面控制(FTC)是与氧化氨反应有关的理念。利用计算机模型设计出可减少总成本的全嵌入式催化包:我们主要是通过减少贵金属的损耗或贵金属在催化剂中的比重来降低成本的。FTC系统无需在反应器中安装贮留器。

为此,FTC系统需要配备特别研发的复合合金,该合金材料可大幅减少贵金属所占的比重。与传统的催化系统相比,这一系统可为多个工业应用降低高达35%的成本(基于每吨硝酸的平均值)。达成这一目标对氨的转化效率或反应时间没有任何影响。相反,即使在较长的反应时间内氨的转化效率也完全符合标准。

这一催化系统(FTCplus)可从源头减少氧化亚氮的排放。安装该系统后,可在多项工业应用中将氧化亚氮在较长反应时间内的排放量减少30%以上。

FTC和FTCplus系统包含若干金属网层,几乎所有反应器均可适用。运行FTCplus系统无需改装反应器,亦无需添加额外的催化剂。

贺利氏可提供一系列基于波纹技术的创新式解决方案。波纹技术最初被用于硝酸加工厂的高压环境之中,其研发初衷是为了便于安装贮留器或吸气网并避免反应器中出现过大压降的问题。贺利氏对这一项基本技术进行了进一步改良,将其推广到催化领域并将其迭代技术用于配套的催化剂解决方案之中。

适用于中压环境的波纹技术和曲线技术象征着贺利氏技术研发史上的重大飞跃。

贺利氏基于MP曲线技术研发的反应器(直径为2-7米)操作板具有下列优势:

  • 每单位面积排放的氮气可减少20%-30%
  • 可减少铂族金属在生产周期中的挥发量
  • 可大幅延长反应时间
  • 可提高氨的转化效率
  • 便于拆装

每一个系统均由贺利氏针对反应器、生产参数和具体的反应时间单独设计。

在氧化反应器的高温环境中,大部分贵金属(铂/铑)将在催化系统中挥发并随工艺气体流失于加工厂的下游环节。这将为加工厂带来大量金属损耗和成本损失。为了减少这些气体损失,吸气系统或贮留器系统应运而生。这些系统主要由钯金属制成的丝网构成,一般被直接安装于反应器的铂基催化网下方。这些系统通常可以将催化网中因挥发而导致的铂的损耗率降低80%以上。虽然在操作过程中,这些贮留器或吸气网难以完全避免钯的损耗,但其损耗速度比铂的累积速度要慢得多,同时钯的价格通常也比铂要低得多。

贺利氏开发出的初级、二级和三级催化剂解决方案可以显著降低N2O的排放。可释放大量N2O(俗称“笑气”)的硝酸生产环节是其主要的应用领域。

众所周知,温室气体N2O对全球变暖的潜在影响是CO2的310倍。硝酸加工厂每年排放的N2O高达120万吨左右,这相当于8000万辆乘用车排放的CO2总量。