катализатор и способ получения закиси азота

Формула изобретения

1. Катализатор для получения закиси азота путем окисления аммиака кислородом или кислородсодержащим газом, включающий марганецсодержащий активный компонент, нанесенный на инертный носитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве активного компонента композицию, представляющую собой смешанную аморфную оксидную фазу нестехиометрического состава МnR_xО_y(0,05х2,24; 2,08у5,36), где R - Bi и/или лантаноид, или смесь аморфной фазы MnR_хО_у и кристаллической марганецсодержащей фазы, при содержании компонентов, мас.%:

MnR_хO_у или смесь MnR_хO_у и кристаллической марганецсодержащей фазы - 0,75 - 65,0

Инертный носитель - 99,25 - 35,0

а инертный носитель представляет собой индивидуальное вещество или сложную композицию, которые не взаимодействуют химически с активным компонентом с образованием новых химических соединений в ходе приготовления катализатора и при нагревании катализатора вплоть до 750^oС.

2. Катализатор по п.1, отличающийся тем, что в качестве кристаллической марганецсодержащей фазы он содержит оксид марганца Мn₂O₃, и/или соединение состава Bi₂Mn₄O₁₀, и/или смешанное соединение со структурой искаженного перовскита Mn_1-xL_1+xO₃, где L - лантаноид, х - 0-0,596.

3. Катализатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он содержит лантаноид, выбранный из ряда: лантан, иттрий, церий, самарий.

4. Катализатор по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что инертный оксидный носитель содержит, по крайней мере, один из оксидов, выбранный из группы: MgO, СаО, SrO, ВаО, Аl₂O₃, Fe₂O₃.

5. Катализатор по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что инертный носитель представляет собой индивидуальные оксиды или их смеси в -форме.

6. Катализатор по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он дополнительно содержит шпинель вида МАl₂O₄, где М - щелочноземельный элемент.

7. Способ получения закиси азота путем окисления аммиака кислородом или кислородсодержащим газом в присутствии марганецсодержащего катализатора, отличающийся тем, что процесс проводят при 300-400^oС, а в качестве катализатора используют катализатор по пп. 1-6.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к катализаторам и способам получения закиси азота (N₂O) путем окисления аммиака кислородом или кислородсодержащим газом. Закись азота находит широкое применение в различных областях: в полупроводниковой, парфюмерной, медицинской и пищевой промышленности. В последние годы появилась еще одна область применения - каталитическое окисление закисью азота бензола в фенол.

Потребности в закиси азота в различных сферах обусловили повышенный интерес к разработке различных методов ее получения. Известно несколько способов получения закиси азота, среди которых можно выделить ряд каталитических методов:

1. Каталитическое восстановление монооксида азота (NO) либо оксидом углерода (СО), либо водородом, либо смесью монооксида углерода и водорода (синтез-газ) в присутствии гомогенных катализаторов [ЕР 054965, C 01 B 21/22, 1982].

2. Каталитическое восстановление монооксида азота либо монооксидом углерода, либо водородом, либо смесью оксида углерода и водорода (синтез-газ) в присутствии гетерогенных катализаторов, в качестве которых используют благородные металлы платиновой группы, нанесенные на носители, например, (1-5) мас.% Ru-Рt/Аl₂О₃ (SiO₂, ZrO₂, ТiО₂) [ЕР 036761, C 01 B 21/22, 2000].

3. Каталитическое окисление аммиака кислородом в присутствии гетерогенных катализаторов на основе оксидов металлов.

Известен ряд оксидных катализаторов для получения закиси азота путем окисления аммиака, в частности, на основе диоксида марганца:

МnO_{2 -}Вi₂O₃ [Pat. DE, No 503200, 1930; Pat. CSR, No 158091, 1973];

MnO₂-CuO [ЕР 799792, C 01 B 21/22, 1997];

МnO₂-Вi₂O₃-Fе₂O₃ [Pat. DE, No. 503200, 1930; ЕР 799792, C 01 B 21/22, 1997];

MnO₂-CoO-NiO [ЕР 799792, C 01 B 21/22, 1997].

Известен ряд катализаторов, не содержащих оксида марганца, а именно: Со₃O₄-Аl₂O₃ [Справочник: Каталитические свойства веществ. / Под ред. В.А.Ройтера, 1968 ]; Рr₂O₃-Nd₂O₃-CeO₂ [ЕР 799792, C 01 B 21/22, 1997].

Наиболее близким к предлагаемому катализатору является катализатор для получения закиси азота, в состав которого входят оксиды марганца, висмута и алюминия, при содержании компонентов, мас.%: (5.0-35.0) МnO₂, (4.5-30.0) Вi₂O₃, (90.5-35) Аl₂О₃ [Пат. РФ 2102135, B 01 J 23/18, 1998; WO 9825698, B 01 J 23/18, 1998]. Катализатор применяют для получения закиси азота путем окисления аммиака кислородсодержащим газом. В частности, на катализаторе, содержащем, мас. %: 13 МnO₂ 11 Bi₂O₃ 76 Аl₂О₃, при обработке реакционной смеси состава 9 об.% NН₃ - 9 об.% O₂ - 82 об.%. Не, при времени контакта 0.7 с и температуре реакции 350^oС, получают следующие показатели процесса: степень превращения аммиака (Х_NH3) 99.2%, селективность по N₂O (S_N2O) и по NO (S_NO) - 87 и 2.8%, соответственно.

К недостаткам этого катализатора относится относительно высокая нижняя граница содержания оксидов MnO₂ и Вi₂O₃ в составе катализатора, не менее 9.5 мас.%, для получения необходимой селективности по N₂O. Известный катализатор показывает достаточно высокий выход NO в процессе окисления аммиака, который является вредной примесью для последующего использования целевого продукта. Известный катализатор имеет достаточно высокий насыпной вес в пределах 0.9-1.4 г/см³, что затрудняет его использование в аппаратах кипящего слоя из-за невозможности реализации турбулентного режима работы.

Изобретение решает задачу получения активного и селективного катализатора в отношении закиси азота путем окисления аммиака кислородом или кислородсодержащим газом, в том числе с пониженным содержанием активного компонента.

Задача решается катализатором получения закиси азота путем окисления аммиака кислородсодержащим газом, включающим марганецсодержащий активный компонент, нанесенный на инертный носитель. Катализатор содержит в качестве активного компонента композицию, представляющую собой смешанную аморфную оксидную фазу нестехиометрического состава MnR_xO_y (0.05х2.24; 2.08у5.36), где R - висмут и/или лантаноид, или смесь аморфной фазы MnR_xO_y и кристаллической марганецсодержащей фазы.

Содержание компонентов в катализаторе, мас.%:

MnR_xO_y или смесь MnR_xO_y и кристаллической марганецсодержащей фазы - 0.75-65.0, инертный носитель - 35.0-99.25.

В качестве кристаллической марганецсодержащей фазы катализатор содержит оксид марганца Мn₂О₃ и/или соединение состава Bi₂Mn₄O₁₀, и/или смешанное соединение со структурой искаженного перовскита Mn_1-xL_1+хО₃, где L - лантаноид, х - 0-0,596.

Инертный носитель представляет собой индивидуальное вещество или сложную композицию, которые не взаимодействуют химически с активным компонентом с образованием новых химических соединений в ходе приготовления катализатора и при нагревании катализатора в области температур 400-750^oС.

Инертный носитель представляет собой индивидуальные оксиды или их смеси в форме и содержит, по крайней мере, один из оксидов, выбранный из группы: MgO, CaO, SrO, BaO, Аl₂O₃, Fе₂O₃.

Катализатор содержит лантаноид, выбранный из ряда: лантан, иттрий, церий, самарий.

Катализатор может дополнительно содержать шпинель вида МАl₂O₄, где М - щелочноземельный элемент.

Задача решается также способом получения закиси азота путем окисления аммиака кислородсодержащим газом в присутствии марганецсодержащего катализатора вышеуказанного состава, процесс проводят при температуре 300-400^oС.

Катализатор готовят пропиткой оксидного носителя азотнокислым раствором солей марганца и висмута и/или лантаноида с последующими стадиями сушки при 120-150^oС и прокаливания при 400-750^oС. РФА готового катализатора обнаруживает наличие в составе катализатора только присутствие кристаллической фазы носителя Аl₂О₃ и отсутствие кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃, наблюдается присутствие широкого характерного "галло" смешанной аморфной оксидной фазы нестехиометрического состава MnR_xO_y (0.05х2.24; 2.08у5.36), где R - Bi и/или лантаноид. В случае прокалки катализатора при температуре выше 550-600^oC в структуре катализатора наблюдается образование кристаллических марганецсодержащих фаз оксида марганца Мn₂О₃ и/или соединения состава Bi₂Mn₄O₁₀, и/или смешанного соединения со структурой искаженного перовскита Mn_1-xL_1+хО₃, где L - лантаноид, х - 0-0,596.

Полученные катализаторы характеризуются достаточно высокой селективностью по N₂O в реакции окисления аммиака кислородсодержащими смесями, даже при относительно низком содержании активного компонента - смешанной аморфной Mn-Bi оксидной фазы; пониженным выходом NO после реакции. Так, при содержании активного компонента в катализаторе MnBi_xO_y/носитель существенно меньшем, чем в катализаторе прототипа МnO₂-Вi₂O₃/Аl₂O₃, селективность в закись азота в реакции окисления аммиака на указанном выше катализаторе составляет 87-88% при температуре реакции 350-360^oС.

Существенными отличительными признаками предлагаемого катализатора являются: состав катализатора и структура активного компонента.

Каталитические свойства предлагаемых катализаторов в реакции окисления аммиака кислородсодержащими смесями исследуют в проточной установке и оценивают по селективности в целевой продукт N₂O и на присутствие побочных примесей NO. Реакционную смесь состава 8 об.% NН₃, 9 об.% O₂, He - остальное пропускают через слой катализатора фракционного состава 0.25-0.50 мм при объемной скорости 3600 ч^-1. Температура реакции составляет 350^oС. Состав исходной реакционной смеси и продуктов реакции анализируют хроматографически; концентрацию NO определяют с помощью анализатора ECOM-Omega (Австрия).

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO, 0.024 г СаО и 0.004 г Fе₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Mn(NO₃)₂6H₂O и 16.65 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O в 5% растворе NHO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.25O_2.38 - 74.962 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.03 СаО - 0.005 Fе₂O₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.4 и 2.4%.

Пример 2. 58.4 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.004 г Fе₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O, 16.65 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O и 10.24 г соли Mg(NO₃)₂6H₂O в 5% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.25O_2.38 - 2.0 MgO - 0.005 Fe₂O₃ - 72.995 Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂О₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.8 и 0.2%.

Пример 3. 60 г гранул носителя MgO, содержащего 0.004 г Аl₂O₃ и 0.004 г Fe₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 16.65 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O в 5% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.25O_2.38 - 74.99 MgO - 0.005 Fе₂О₃ - 0.005 Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов MnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.0 и 0.3%.

Пример 4. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.024 г СаО, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 1.0 г соли Мn(NO₃)₂6Н₂O и 0.32 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O в 5% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 0.75% MnBi_0.19O_2,28 - 0.004 MgO - 0.04 СаО - 99.206% Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 81.3 и 2.2%.

Пример 5. Суспензию, содержащую 30.0 г Аl₂О₃, содержащего 0.004 г Fе₂О₃, 104.97 г Мn(NО₃)₂6Н₂O, 56.76 г Вi(NО₃)₃5Н₂O в азотнокислом растворе, нейтрализуют известковой водой до рН 7. Оставляют стоять в течение 30 мин и фильтруют. Влажный осадок формуют в гранулы и сушат на воздухе в течение ночи. Затем сушат в сушильном шкафу при 120-140^oС и прокаливают при 400-500^oС в течение 4 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 65.0 MnBi_0.32O_2.48 - 2.0 СаО - 0.005 Fе₂O₃ - 32.995 Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 82.2 и 2.0%.

Пример 6. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.0016 г СаО, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O, 13.32 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O и 8.08 г соли Fе(NО₃)₃9Н₂O в 5% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.25O_2.38 - 72.995 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.002 CaO - 2.0 Fе₂О₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Bi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.9 и 0.25%.

Пример 7. 60 г гранул носителя MgAl₂O₄, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 32.16 г соли Mn(NO₃)₂6H₂O, 7.81 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O, 1.5 г оксида La₂O₃ в 8% растворе HNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 20.0 MnBi_0.14La_0.08O_2.33 - 22.5 MgO - 57.5 Аl₂О₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Bi₂О₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.6 и 0.2%.

Пример 8. 65.0 г гранул носителя Аl₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 19.5 г соли Мn(NO₃)₂6Н₂О, 3.08 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O и 1.48 г La₂O₃ в 5% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас. %): 12.0 МnВi_0.09Lа_0.13O_2.33 - 88.0 Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂, Вi₂O₃ и Lа₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87,8 и 0.2%.

Пример 9. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.024 г CaO, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 13.32 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂О и 1.6 г оксида La₂О₃ в 8% растворе NHO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас. %): 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.4 - 74.967 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.03 CaO. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂, Вi₂O₃ и Lа₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.4 и 0.4%.

Пример 10. 60.0 г гранул носителя MgO, содержащего 1.6 г СаО, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂О и 13.32 г соли Bi(NO₃)₃5H₂O и 1.6 г оксида Lа₂О₃ в 8% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.4 - 2.0 СаО - 73.0 MgO. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Bi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.8 и 0.8%.

Пример 11. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.004 г Fе₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂О и 13.32 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O и 1.6 г оксида Lа₂О₃ в 8% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас. %): 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.4 - 74.995 Аl₂О₃ - 0.005 Fе₂О₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов MnO₂, Вi₂O₃ и Lа₂О₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.4 и 0.4%.

Пример 12. 60 г гранул носителя Аl₂O₃, содержащего 0.004 г Fe₂O₃ и 0.004 г MgO, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 28.96 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O, 3.04 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂О и 2.93 г оксида La₂О₃ в 8% растворе HNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас. %): 18.0 MnBi_0.06La_0.18O_2.36 - 0.005 MgO - 0.005 Fе₂O₃ - 81.99 Аl₂О₃. РФА образца катализатора показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов MnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.2 и 0.2%.

Пример 13. 60 г гранул носителя MgO, содержащего 0.004 г Fе₂О₃, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 16.65 г соли Bi(NO₃)₃5H₂O в 5% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас.%): 25.0 MnBi_0.25O_2.38 - 0.005 Fе₂О₃ - 74.995 MgO. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.3 и 0.6%.

Пример 14. 60 г гранул носителя Fе₂O₃, содержащего 0.004 г MgO, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 13.32 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O и 1.6 г оксида La₂O₃ в 8% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав (мас. %): 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.41 - 0.005 MgO - 74.995 Fе₂O₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 84.9 и 0.8%.

Пример 15. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.024 г СаО, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 42.23 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 15.32 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O в 5% растворе HNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: 23.0 MnBi_0.25O_2.38 - 2.0 Мn₂O₃ - 74.967 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.03 СаО. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnО₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.2 и 1.2%.

Пример 16. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.024 г СаО, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 40.2 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 16.65 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O в 5% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: 20.0 MnBi_0.25O_2.38 - 1.58 Мn₂O₃ - 3.42 Bi₂Mn₄O₁₀ - 74.967 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.03 CaO. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.0 и 1.1%.

Пример 17. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 28.4 г алюмомагниевой шпинели MgAl₂O₄, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Mn(NO₃)₂6H₂O, 13.32 г соли Вi(NО₃)₃5Н₂O и 1.6 г оксида La₂O₃ в 8% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.4 - 35.5 MgAlO₄ - 39.5 Аl₂О₃. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (S_N2O) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.5 и 1.0%.

Пример 18. 60 г гранул носителя MgAl₂O₄ пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 39.59 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 13.32 г соли Вi(NO₃)₃5Н₂O и 1.6 г оксида La₂O₃ в 8% растворе НNО₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас. %: 25.0 MnBi_0.20La_0.07O_2.4 - 75.0 MgAl₂O₄. РФА образца показал отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂, La₂O₃ и Вi₂O₃. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота (-) и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 87.6 и 0.8%.

Пример 19. 60 г гранул носителя Аl₂О₃, содержащего 0.0024 г MgO и 0.024 г CaO, пропитывают азотнокислым раствором, полученным растворением 30.45 г соли Мn(NО₃)₂6Н₂O и 7.7 г оксида Lа₂O₃ в 8% растворе НNO₃. Влажные гранулы сушат под ИК сушилкой до сухого сыпучего состояния, затем сушат в сушильном шкафу при температуре 120^oС в течение 4 ч. Затем образец прокаливают в печи при температуре 400-650^oС в течение 6 ч. Полученный катализатор имеет состав, мас.%: 10.0 MnLa_0.14O_2.21 - 12 MnLaO₃ - 77.967 Аl₂О₃ - 0.003 MgO - 0.03 CaO. РФА образца показывает отсутствие в составе катализатора кристаллических фаз оксидов МnO₂, Вi₂O₃ и La₂О₃, присутствие фазы МnLаО₃ со структурой искаженного перовскита с параметрами а=5,520; с=13,380. Катализатор испытывают в реакции окисления аммиака кислородсодержащей смесью в тестовых условиях, описанных выше. Селективность по закиси азота () и оксиду азота (S_NO) составляет, соответственно, 85.8 и 1.0%.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить выход NO в процессе окисления аммиака, а также позволяет готовить катализаторы с пониженным содержанием активного компонента и с более низким насыпным весом на уровне 0.65-0.7 г/см³.