Способ получения активной окиси алюминия

 

ISIS 28

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советскик

Социалистических

Республик .

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.Ч1,1960 (№ 670170/23-4) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IV.1966. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 13ХП.1966

Кл, 12о, 4/01

МПК В Olj

УДК 66.097.5(088.8) Комитет по делам ивооретений и открмтий при Совете Министров

СССР

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОЙ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к области получения носителей и активной окиси алюминия для катализаторов реформирования углеводородов.

Известен способ получения активной окиси алюминия и носителей реакцией обменного разложения, например раствора алюмината натрия азотной кислотой.

По предлагаемому способу, с целью получения окиси алюминия и носителей на ее основе с наиболее эффективной структурой, реакцию проводят в условиях (температура, рН среды, концентрация алюмината и кислоты), обеспечивающих содержание полученного нитрата B промытом и высушенном при температуре от 100 до 150 С осадке от 10 до 30% в расчете на окись алюминия.

П р имер 1. В нагреваемом сосуде из стали V2A емкостью около 20 л с мешалкой и сифоном в течение 2 час при 30 С и рН=7 осаждают гидроокись алюминия из 10 л щелока алюмината натрия концентрации 310 г

А1еОс/л и 326г NaOH/ë (соответствует молярному соотношению A1203. NaOH 1: 2,68), одновременно приливая 9 л НХОа плотностью

1,310 и 24 л дистиллированной воды. Получаемая при реакции обменного разложения раствора алюмината натрия с азотной кислотой концентрация нитрата натрия составляет

200 г NANO>/л. После этого продукт осаждения промывают дистиллированной водой на фильтр-прессе и сушат при 110 С. Исходный продукт носителя содержит 59,3% А!еОа и рассчитанные на А1 0а 17% ХОа и 0,03% ХаеО.

Тонко размолотый в месительной машине продукт перерабатывают затем с 750 сло воды/кг до получения тестообразной массы, пластифицируют с 2 сна 50%-ной азотной кислоты, служащей в качестве пептизационного средст10 ва, после чего в приспособлении для формирования шариков изготовляют шарики диаметром 5 лтлт, которые сушат и подвергают термообработке при 450 С (носитель А катализатора) . Носитель проходит рентгеногра1S фический контроль, а также текстурный анализ (см. табл. 1).

Для приготовления катализатора дегидратации п-бутана на бутен носитель А катализатора пропитывают раствором КеСгеО-„

20 сушат и вторично проводят термообработку при 450 С так, чтобы готовый катализатор содержал от 5 до 7% С 203 и 1,5% К20 (катализатор 1) .

Этим же способом только при температуре

25 реакции обменного разложения щелока алюмината, азотной кислоты и воды 90 С и рН =

8 получают исходный продукт носителя В, содержащий 71,2% А12OЗ и рассчитанные на безводное вещество 2% NQ> и 0,05% ХаеО.

30 Носитель проходит рентгенографическое испытание и текстурный анализ (см. табл. 1).

181628

Таблнцв

Носители, термически обработанные ирн 450 С

Показатели текстуры

Содержание

iUO промежуточных продуктов, высушенных прн ИО С, НосиСтроение кристалла объем бруттопор, оо об.ье м микропор, оо фактическая плотность оо üåì мвкропор, о, наиболее поверхность, .мг/г кажущаяся плотность тель частый радиус микропор, А

19,2

8,9

53,2

21,8

223

215

; — А! г0 то же

34

80,8

91,1

46,8

78,2

1,690

1,250

0,845

1,720

3,11

3,12

3,13

3,12

45,6

60,0

73,0

45,0

А

Б

В

17

") Определены по общепринятым в нву шой лнт рвтуре методам.

Таблица 20

Катализаторы

Получаемый продукт, вес. оо

1,57 25

1,2о

2,92

0,45

2,00

0,00

56,10 30

31,50

4,20

1,51

1,03

0,98

0,39

0,69

0,52

51,20

39,40

4,28

Нгг

СЙ., СгНо

СгНч

СзН, СзНо

С4Нзо

C4Hs

СоНо

Прореагировавшнй и-бутан, Выход бутена, % .

Селективность катализатора при образовании бутенà, 43,9

31,5

48,8

39,4

80,7

71,8

Взятое количество бутана зз вычетом бутана, содержащегося в продукте реакции обмена

40 оо прореагировзвшего бутана

100

Взятое количество бутана

Полученный бутен

% выхода бутеиа

Прореаги ров авшее количество бутана

Селективность катализатора, о

% бутена за вычетом выхода прореагировавшего бутана

Носитель В катализатора перерабатывают затем так же, как и носитель А на катализатор дегидратации бутана с таким же составом (катализатор 2) .

Полученные катализаторы 1 и 2 дробят до величины зерна 2 — 3 лм, после чего 25 сл загружают в опытную печь. При.550 С над катализатором пропускают 17,2 л и-бутана

0 час, что соответствует скорости потока

6,17 см/сгк. Один испытательный проход про- 10 должают 2 час. С целью устранения выделившегося углерода, катализатор после каждого такого прохода обжигают смесью из азота и воздуха, а затем продолжают испытание. Анализируют средние показатели четвертого испытательного прохода (6 — 8 час), В результате получают следующие данные (табл. 2).

Опыты показывают, что носитель А особенно пригоден для изготовления катализаторов из окисей алюминия и хрома (катализатор

1), так как наряду с большим выходом бутена он дает, главным образом, значительно лучшую селективность.

Пример 2. В тех же условиях, что и в примере 1, для носителя А, но при 50 С и рН=

8 из 9,5 л щелока алюмината концентрации

316 г А!гОз/л и 355 г NaOH/ë (соответствует молярному соотношению 1: 2,86) осаждают в течение 2 час гидроокись алюминия, одновременно приливая 9 л азотной кислоты плотностью 1,310 и 160 л дистиллированной воды.

Получаемая при реакции обменного разложения концентрация нитрата натрия составляет 50 г NaNOp/ë. Исходный продукт носителя Г содержит 68,8% Al>Op и рассчитанные па безводное вещество 11,3% NOt и 0,013%

УагО. Далее этот продукт в соответствии с примером 1 подвергают пластификации суказанными там количествами воды и азотной кислоты и затем формируют гранулы диаметром и длиной 3 л,и с последующими сушкой при 110 С и термообработкой при 450 С.

Сформированный носитель Г катализатора пропитывают раствором H PtClp в таком количестве, чтобы высушенный и термически обработанный при 450оС готовый катализатор содержал 0,5 вес. о/о Pt (катализатор 3).

Носитель проходит рентгеногра фическое испытание и текстурный анализ (см. табл. 1).

Результаты показывают, что носитель Г обладает текстурой, которая очень сходна с таковой носителя А.

Тем же способом, что и в примере 1, только с приливанием 24 л дистиллированной воды, вследствие чего в осаждающемся растворе получается концентрация нитрата натрия 200 г

iN aNO/ë, изготовляют исходный продукт носителя Б с содержанием 67,4Pjp А1гОв и рассчитанных на безводное вещество 6,1% МОз и 0,02% Na O. После дополнительной термообработки при 450 С носитель проходит рентгенографическое испытание и текстурный анализ (см. табл. 1). Носитель Б катализатора, как .и носитель Г, перерабатывают на катализатор с одинаковым содержанием платины (катализатор 4). 30 слз каждого из изготов181628 ленных таким образом катализаторов 3 и 4 загружают в опытную печь. В качестве пробной реакции проводят дегидроциклнзацию гг-гептана без давления в присутствии избытка На, соответствующего 5 моль Н, на 1»гол ° 5 п-гептана, при этом температура реакции

480 С, а нагрузка катализатора — 2 объема и-гептана на 1 объем катализатора (табл. 3).

Таблица 3

Катализаторы

Получаемый продукт, вес. Ой

1,4

0,7

77,0

3,7

17,2

37,8

13,9

36,8

Пента н

Гексан и-Геитан

Гептан

0,69

1,13

84,9

9,34

3,94

22,6

3,6

15,9

Тол1ол

0v÷åí и-гептана

Выход по толуолу

Селсктивность

Катализаторы

Выход, %

Анилчиовая точка, С

Содержание ароматов, Октановое число (по моторному методу)

80 — 2

76

72

Предмет изобретения

Способ получения активной окиси алюминия и носителей для катализаторов реакцией обменного разложения раствора алюмината натрия азотной кислотой, отличающийся тем, 40 что, с целью получения окиси алюминия и носителей на ее основе с наиболее эффективной структурой, реакцию проводят в условия (температура, рН среды, концентрация алюмината и кислоты), обеспечивающих содер45 жанне полученного нитрата в промытом и высушенном при температуре от 100 до 150 С осадке от 10 до 30% в расчете на окись алюминия.

Составитель В. А. Нохрина

Редактор Л. А. Ильина Техред Л. К. Ткаченко

Корректоры: М. П. Ромашова и Г. F. Опарина

Заказ 162475 Тираж 875 Формат бум. 60;к,90 /а Объем 0,3 изд. л. Подписное

Ц11ИИГ1И Комите" а по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Эти результаты также доказывают, что носитель катализатора Г (катализатор 3) при реакции дегидроциклизации как по выходу толуола, так и по селективности значительно превосходит носитель катализатора Б (катализатор 4). Кроме того, видно связанное с условиями изготовления сильное влияние текстуры .на эффективность катализатора.

Пример 3. 1120 г исходного продукта носителя Л в соответствии с примером 1 смешивают с 1150 с»1а основного хлорида алюминия (гидрозоль окиси алюминия), содержащего

200 г Л1аОа/л, хорошо перемешивают, добавляют 1500 сиа раствора гексаметилентетрамина, содержащего 300 г (основного вещества) л, и вводят каплямч в горячее (85 С) масло.

Получающиеся шарики отделяют от масла, подвергают старению в течение 20 час прн

80 С в 30%-,íîì растворе гексаметилентетрамина, затем промывают дистиллированной водой, после чего сушат или термически обрабатывают в продолжение 34 час при 20, 110, 200, 300, 400 и 500оС, Для изготовления катализатора реформирования очень твердые и прочные на истирание шарики диаметром 2 лгл пропитывают хлороводородной кислотой платины, сушат при 110"-С и подвергают термообработке 4 час при 450 С. Готовый катализатор содержит 0,5% Pt, рассчитанные на Л1аОа (катализатор 5) .

Подобным образом изготовляют катализа тор такого же состава с применением исходного продукта носителя В (катализатор 6).

По 200 сма катализаторов 5 и 6 загружают в работающую под давлением печь прямоточного реформирования нефтяного бензина, кипящего от 90 до 180"C. Давление — 50 ат, нагрузка катализатора — 1,35 Ъ/V/h объема продукта на 1 объем катализатора в час, температура — 500 С. При анилиновой точке, равной 58 С, взятый продукт содержит 13% ароматов, а моторное октановое число его—

36. Полученный с обоими катализаторами реформат имеет следующие показатели: