Национальный исследовательский

3.4. Промышленные катализаторы 
Научно-производственная компания «Алвиго КС» предлагает более 
современные марки железных плавленых катализаторов синтеза аммиа-
ка (окисленная форма): СА-С – для среднетемпературного синтеза; СА-
Н – для низкотемпературного синтеза. Среднетемпературный катализа-
тор предназначен для работы под давлением 15–55 МПа при температу-
ре от 400 до 600 
С. Низкотемпературный катализатор работает при по-
ниженном давлении в интервале температур 350–475 
С. В среднетем-

---

46 
пературном катализаторе содержание основных промоторов (Al
2
O
3
, 
K
2
O, CaО
,
SiO
2
) выше, чем в низкотемпературном. Обе марки выпуска-
ются в дробленом виде. 
В опытно-промышленном масштабе выпущены катализаторы
СА-2М, САМВ-5, СА-4. В состав катализаторов, помимо традиционных, 
вводятся различные промоторы, позволяющие повысить активность и ус-
тойчивость к контактным ядам. Для СА-2М таким промотором является 
пентоксид ванадия, содержащийся в количестве 0,3–0,9 % мас. В катали-
затор САМВ-5 вводятся оксиды молибдена и вольфрама, а в катализа-
тор СА-4 – оксид кобальта. Введение дополнительных промоторов ока-
зывает влияние на скорость восстановления оксидов железа и их соот-
ношение на поверхности контакта. 

---

47 
4. ТЕХНОЛОГИЯ НЕПЛАТИНОВЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ
ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА 
Современное производство азотной кислоты базируется на основ-
ной стадии – окислении аммиака в оксид азота (II). В гомогенных усло-
виях горение аммиака в кислородсодержащей смеси приводит к образо-
ванию только молекулярного азота. В связи с этим данный процесс в 
промышленных условиях проводят в присутствии катализаторов. 
В зависимости от условий проведения процесса на катализаторах 
взаимодействие аммиака с кислородом возможно по следующим реак-
циям: 
4NH
3
+5O
2
=4NO+6H
2
O+904 кДж, (4.1) 
4NH
3
+4O
2
=2N
2
O+6H
2
O+1104,4 кДж, (4.2) 
4NH
3
+3O
2
=2N
2
+6H
2
O+1268,8 кДж. (4.3) 
Одновременно возможны и другие параллельные и последователь-
ные реакции, конечным продуктом которых является молекулярный 
азот. При наличии большого числа таких реакций катализатор, приме-
няемый для окисления аммиака, должен быть селективным относитель-
но реакции (4.1). 
Лучшими катализаторами для данного процесса являются металлы 
платиновой группы, которые обеспечивают высокий выход оксида азота 
(II) при температурах 600–1000 
С. В мировой промышленной практике 
нашли применение сплавы Pt с Rh, Pd и Ru, которые превосходят чис-
тую платину по механическим свойствам. Вместе с тем высокая стои-
мость и дефицит металлов платиновой группы обусловили поиск непла-
тиновых оксидных катализаторов (НК) окисления аммиака. 
При оптимальных температурных условиях (800–900 
С) и атмо-
сферном давлении каталитическая активность индивидуальных оксидов 
металлов в реакции окисления аммиака уменьшается в ряду: 
Co
3
O
4 
> Co
2
O
4 
> Cr
2
O
3 
> Fe
2
O
3 
> Mn
2
O
3 
> Bi
2
O
3 
> CuO, Ag
2
O > CeO
2 
>
> PbO > NiO > La
2
O
3 
> Sb
2
O
3 
>Y
2
O
3 
> V
2
O
5 
> ZnO > Al
2
O
3 
> WO
3 
>
> MoO
3
> SiO
2
. 
Эта последовательность, за небольшим исключением, характерна 
для селективности по реакции (4.1). 
В результате многочисленных исследований предложено большое 
количество рецептур НК, причем современные технологии основаны на 
использовании оксидов железа и хрома. Следует отметить, что неплати-
новые катализаторы менее активны (время контактирования, требуемое 
для полного превращения аммиака, на два порядка больше, чем на пла-

---

48 
тиноидах), имеют узкие интервалы температурного режима и линейной 
скорости газа, при которых наблюдается высокий выход NO. Вследст-
вие указанных особенностей работы НК, предпочтение отдается двух-
ступенчатому процессу окисления аммиака: в качестве первой ступени 
используются платиноидные сетки; в качестве второй – слой оксидного 
непланитнового катализатора. 
В нашей стране для окисления аммиака при атмосферном и повы-
шенном давлениях в качестве второй ступени комбинированного кон-
такта применяются железохромовые катализаторы. 
В настоящее время отечественная промышленность выпускает сле-
дующие марки катализаторов: КН-2 (рабочее давление 0,1 МПа), КН-2Т 
и НК-2У (рабочее давление до 1,0 МПа).