Способ получения алюмосиликатного адсорбента

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМОСИЛИКАТНОГО АДСОРБЕНТА,- вв-гаочающий смешение раствора силиката Baiv. рия с химическим реагентом, формование сферического гидрогеля из полученной смеси В масле, синерезис, актнваишо : раствором сернокислого алюминия, промывку , сушку и прокалку,, о ,т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения термопаровой ста льности адсорбента при многоиикловой эксплуатации, в качестве химического реагента используют раствор серной кислоты, синерезис ведут при , а активацию растворрм сер нокислого алюмш1ия проводят при рН3 ,0-4,5.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОВИЛК И

РЕСПУБЛИК

3Ш 0 3 20 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 541. 183.03(088.8) (21) 3393542/2З-2.6 (22) 12. 02.82 (46) 23.05.83. Бюл. И 19 (72). Б. А. Липкинд, С. 3. Левинсон, Г. Л. Кустова, В. И. Юзефович, А, С. Филина, B. И. Белавкина, Н. В. Детянцева и М. P. Петросова (56) 1. Патент Великобритании

l4 1431109, an. В 1 Е,1976, 2. Йавидянц А. Л.,Первушин Н. И.

Производство катализаторов крекинга и высокоактивных силикагелей, М., 1972, с. 90.

„Я0„„1018706 . A (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮNOCHlIHKATHOI O АДСОРБЕНТА, вклю- чающий смейение раствора силиката натрия с химическим реагентом, формование сферического гидрогеля из полученной смеси в масле, синерезис, активацию раствором сернокислого алюминия, промывку, сушку и прокалку,:, о т л и ч а ю» шийся тем, что, с целью повышения термопаровой стабильности адсорбента . при многоцикловой эксплуатапии, в качестве химического реагента используют раствор серной кислоты, синерезис ведут при 28=38оС, а активацию растворрм сер

:нокислого алюминия проводят при рН. .3,0-4,5. 3

1018706

Изобретение относится к получению минеральных адсорбентов, в частности синтетических алюмосиликатных адсорбентов, и может быть использовано в произ водстве адсорбентов в нефтеперерабаты5 вающей и химической отраслях промышленности, широко используемых в процессах непрерывной адсорбционной очистки и разделения нефтепродуктов и сложных органических смесей в движущемся слое адсорбента от ароматических, сернистых, азотистых и смолистых соединений и других примесей.

Известен способ получения алюмосиликата путем добавления к водному раствору

lS силиката щелочного металла первого источника глинозема АР (SO j>, количество которого должно быть достаточно, чтобы прореагировать с 30-90 мас.% силиката щелочного металла, состарива20 ния {синеризирования) полученного amovocrwmzamioro геля в течение 2-180 мин и добавления второго источника глиноземаалюмината натрия или сульфата алюминия, причем глинозем, полученный из этих двух источников, составляет 8-50% от веса алюмосиликата. Полученный гидрогель отделяют, промывают, сушат, про: каливают 1 ).

Однако полученный алюмосиликат не пригоднн для адсорбционной очистки нефтепродуктов кз-аа мелкопористой структуры.

Наиболее близким к изобретению но технической сущности и достигаемому результату является способ получения .алю- З мосиликатного адсорбента, включающий смешение растворов силиката натрия и сернокислого алюмин.и, формование сферического гидрогеля в масле, синерезис при 42-55оС в течение 9-12 ч при рН

8,5- 9, 2, активацию раствором сернокислого алюминия с концентрацией 0,130,15 {рН 2,5), промывку, сушку при

100-170оС и прокалку при 650-75оС в паровоздушной среде 10 ч f2 j ..

Недостатком известного способа является то, что при многоцикловой термической и термопаровой обработке адсорбционная активность сорбента значительно снижается. ,иелью изобретения является повышение термопаровой стабильности адсорбента при многоцикловой эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в смешении растворов силиката натрия и

55 серной кислоты, формовании сферического гидрогеля с последующчми стадиями синеЗ резиса при 28»38 С, активации раствором сернокислого алюминия с рН 3-4,5, промывки, сушки и прокалки в паровоз-: душной среде, в качестве исходного реагента используют рас;вор серной кислоты, синеризис ведут при 28-38оС, а ак» тивацию раствором сернокислого алюминия проводят при рН 3, 0-4,5.

Использование раствора серной кислоты при формовании гидрогеля позволяет получить силикагелевую матрицу, которая в процессе синерезиса образует широкопористые структуры с большим удельным объемом пор и большой удельной поверхностью. Проведение стадии синерезиса при указанном режиме позволяет полу чить оптимальную структуру адсорбента: удельный объем пор 0,75-1,G см /г, Э удельную поверхность 360-510 м /г.

Проведение процесса синерезиса при режиме 28оС приводит к образованию тонкогористой структуры и понижению термопаровой стабильности, в результате чего снижается адсорбционная активность {обеспечивающая способность) адсорбента, а о при температуре синерезиса выше 38 С снижается насыпная масса и удельная поверхность адсорбента, что приводит к резкому снижению производительности процесса с движущимся слоем адсорбента по перерабатываемому сырью из- за возникающих гидродинамических осложнений в стадиях жидкофазной обработки раствора сырья движущимся адсорбентом. Акти-, вация гидрогеля при указанном режиме сернокислым алюминием с рН 3-4,5 обеспечивает содержание окиси алюминия в адсорбенте 2,5-5,0 мас.%, которое необходимо для получения адсорбента с хорошей прочностью, регенерационной характеристикой, термостаби тносгью и обесцвечивающей способностью. Актива» ция при режиме ниже нижних пределов рН не обеспечивает введение данного количества окиси алюминия в адсорбент, при режиме выше вврхних пределов рН активацию вести нецелесообразно, так как содержание окиси алюминия в адсор бенте не увеличивается.

Технология способа заключается в следующем.

Смешивают растворы силиката нат рия и серной кислоты, известными спосо-. бами осуществляют формованйе в углеводородной среде сферического гидрогеля, который затем подвергают в заданных .режимах и условиях синерезису, активации, промывке, сушке и прокалке, 3 1018708 ф

Пример 1. Смешивают 400 л Зн. раствора серной кислоты и осуществ 2h,ðàñòâîðà силиката натрия с 200 л Зн. ляют формование шариков гидрогела в ут ра твора серной кислоты и осушествляют леводорсцную среду. Шарики гидрогеля формование шариков гидрогеля в углево- подвергают синерезису при 33оС, рН 8дородной среде (масле), которые подвер - 8,5 в течение 12 ч,активации 0,13 н. гают синерезису при 25 С и рН 8,0-8,5 раствором сернокислого алюминия с рН в течение 12 ч, активации 0,13 н.раство» 4,5. Затем гидрогель промывают, сушат ром сернокислого алюминия с рН 4. За- и прокаливают, как в примере 1, тем полученный гидрогель промывают от Пример 6. Смешивают 400 л, ионов натрия, высушивают при 118- !ф 2н. раствора силиката натрия и 200 л

-180 "С н нрокаливают в паровоздушной Зн. раствора серной кислоты и осуществлясреде (30% нара) при 650 С. ют формование шариков гидрогеля в углео

Н р и м е р 2. Смешивают 400 л водородную среду. Шарики гидрогеля

2н. раствора силиката натрия с 200 л подвергают синерезису при 35оС, рН 8Зн. раствора серной кислоты и осущест- S 8,5 в течение 12 ч, активации 0,13 н. влают формование шарйков гидрогеля в yt раствором сернокислого алюминия с рН леводородной.среде. Шарики гипрогеля 3 0. Затем гидрогель промывают сушат

-О

Э подвергают синереэису -при 28 С, рН 8- и прокаливают, как в примере 1.

8„5 в течение 12 ч, активации 0,13 н. - Пример 7. Смешивают 400 л раствором сернокисло о алюминия с рН 2р 2н. раствора силиката натрия и ?00 л

4,0. Затем полученный тчщрогель промы Зн. раствора. серной кислоты и осуществлявают, .высушивают и йрокаливают, как s ют формование шариков гидрогеля в уГле примере 1. водородной среде. Шарики гидрогеля подП р.и м е р 3. Смешивают 400 л . вергают синерезису при 35оС, рН 8-8,5

2н. раствора силиката натрия с 200 л в течение 12 ч, активации 0,13 и. раствоЗн. раствора серной кислоты и осуществ- ом сернокислого алюминия с рН 4,0. ляют формование шариков гидрогеля в уг- тем гидрогель промывают, сушат и пролеводородной среде. Шарщ и гидрогеля -, как в примере 1. подвергают.,синерезису при ЗЗе рн 8- П р и и е р 8. Смешивают 400 л

8,:5 в течейие 12 ч, активации 0,13 a,- 3O 2н. раствора силиката натрия и 200 л раствором сернокислого алюминия с рН 13н. раствора серной кислоты и осуществ

3, О, затем полученный гидрогель про-:ляют формование шариков гидрогепя в yr мывают, сушат и прокаливают, как в леводородной среде. Шарики гидрогеля примере -1. подвергают синерезису при 37оС, рН 8Пример 4. Смешивают 400 л 8,5 в течение 12 ч активации 0 13 н.

3S

Ф Э .. 2н. раствора силиката натрия с 200 л . раствором сернокислого алюминия с рН

Зн. раствора серной кислоты и осуше тв- 4,0. Затем гидрогель промывают, сушат, ляют формование шариков гидрогеля в -и прокаливают, как в примере 1. ,угле кщородной среде. Шарики гидрогеля

РезисУ при 33 C PH 8-. B таблице приведе ч 40erRsanat 0I1Æ,; показатели исходных адсорбентов, пщ .

;.раствором сернокислого алюминия* с рН 4. ченных предлагаемым способом и по изЗатем гидрогель и мывали ро и, сушат к про- вестному, и после многоцикловой эксплуа каливают как, в приме 1 >. р ре . jтации в режимах стадий адсорбции-десорб

П р и и в р 5.-Смеаивают. 460 ir:: .ции-сушки-регенерации (при установле

2н. ство сил . pa pa иката натрия с 2ÎÎ л ;:равновесного режима процесса). установлении ф < о о о о о ф у) фф е ф о о о о в о о о у «у Ф Ю d) Я сО ф Ю ф и ю Ф © a в Ф e < в о о о о о ц e в к е ef 3 е а. 6) ц)- O 00 е р и о о о о о,б б о о о о о а

® о н .4 ф м, ч о о а а

Ю Н h б б Ф Фо е ф в

<О a) щ Ф о о о о

3 .a " a о о" о о

4, e t» о Ф (б CV Ф о о о о

Ф Ф Ъ Ф

1018706 и М и ч м а о е4 е4

7 101 87Î6 . 8

Как видно из татлины, адсорбенты, . предлагаемых щвшвращрнуас режимс@ полученные данным способом, по сравне- . синерезиса.

: нию с адсорбентом, полученным по иэ верцвму спософ, после многопикловой КаК видно из ланнык. предии авиа з®ащуатаиии сохраняют высокие показа=. у способ по сравнению с кзвестнщм мозно . телИ качества - обесцвечиваюиая способ- ляет создать структуру.у адсорМимЦ .ндуащнии много выше, чем у исходного -,использования, сохранить на.-высо ай адсофЬнта,: полученного но известному уровне. активность щиэрбаита".,(па. Э0%) .сиссaáy. Адсорбщ сниые свойства образ- tO .увеличить срок служ69 Фдсбрбеща,:зэк

@ов ацсорбентсв, полученных но лредла- позволяет повысиъь гаемому,способу, не при тампературе си - действующих промышлещщк уарвнцвои нарезйса- щоие и киже установленных: ", адсорбпионной о икотки масел и щнрабаю .пределов, усщищют о качеству образиам ку высокскачестэЮниых Ещеезж иропув» адсорбежтов, приготовленных в пределах is. тов пропесса, Составитель Т Беренштейн ; Редактор П. Ксссей Техред с,нее Корректор B. Ццщяк

Заказ g586l6 . Тираж 537 Подписное.. ВНИИНИ Государственного комитета СССР о дедам изобретений и открцтий

113035, Москва, .Ж .35, Раушскан наб., д..4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнап, 4