Способ приготовления носителя для катализаторов наносного типа

 

Способ приготовления носителя для катализаторов наносного тира из глинозема, содержащего 15-25 мас.% высокотемпературной фазы а;А120з с показателем светопреломления 1,737 N 1,754,50-83 мае. % низкотемпературных фаз с показателем светопреломления 1,62 N 1,705 и 1-34 мас.% переходных фаз АЬОз с показателем светопреломления 1,705 N 1,737, путем размола глинозема, смешанного размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получения пластичной пасты, формования пасты в гранулы с последующей их сушкой и прокаливанием. 1 табл.

(sI)s В 01 J 21/00, 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

О о

Комитет Российской Федерации по патентам и товарнымзнакам (21) 5045721/04 (22) 07.05.92 (46) 07.09,93. Бюл. М .. 33-36 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) Межуева Л.В.. Комова З.В., Зрелова

И.П., Семенова Т.А., Токарь В.Д., Лисица

А.З., Пантазьев Г.И., Земсков С.И. (73) Государственный научно-исследовательский и проектный институтазотной промышленности и продуктов органического синтеза (56) Справочное руководство по катализаторам для производства аммиака и водорода.

Л„Химия, 1973, с.95-96.

Авторское свидетельство СССР

М 1168281, кл. В 01 J 23/78, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 504426. кл. В О! J 21/16, 1964.

Авторское свидетельство СССР

N 253772, кл, 8 01 J 37/08, 1970.

Изобретение относится к получению носителя для наносных катализаторов, например никель- и паллэдийсодержащих, и может быть использовано в азотной, нефтеперерабатывающей, химической. металлургической и других отраслях промышленности, например. для получения водорода и технологических газов для синтеза аммиака, метанола иэ углеводородного сырья, очистки технологических газов от оксидов азота, гидрирования бензола и т.д.

Наиболее распространенным способом приготовления носителя для катализаторов наносного типа, в частности катализаторов конверсии углеводородов. является способ. предусматривающий использование в каче,, RU, 2000136 С (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЕЛЯ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ НАНОСНОГО

ТИПА (57) Способ приготовления носителя для катализаторов наносного тира из глинозема, содержащего 15-25 мас.ф, высокотемпературной фазы а-А120з с показателем светопреломления 1,737 N < 1,754, 50-83 мвс. $ низкотемпературных фаз А1гОэ с показателем светопреломления 1,62 N < 1,705 и

1-34 мас.7(, переходных фаз А!гОэ с показателем светопреломления 1,705 N < 1,737, путем размола глинозема, смешанного размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получения пластичной пасты, формования пасты в гранулы с последующей их сушкой.и прокаливанием. 1 табл. стве исходного сырья глинозема с добавками или беэ добавок.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ приготовления носителя для катализатора наносного типа из глинозема путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до состояния пластичной пасты с последующим формованием пасты в гранулы, сушкой их и прокалкой в два этапа при температурах до

500 С и до 1400 С, Недостатком известных способов является их низкая технологичность, обусловленная нестабильнос1i,ю технологических параметров и г : ссэ размола, пептиээции, формовэн и : -ы в

2000136 гранулы, повышенное количество отходов производства в виде мелочи и пыли в процессе термической обработки гранул носителя Это обьясняется тем, что выпускаемый в промышленности глинозем представляет собой смесь высокотемпературных, низкотемпературных и переходных оксидных фаз алюминия, отличающихся главным образом типол кристаллической решетки, степенью кристаллизации и коэффициентом светопреломления.

К высокотемпературным оксидам алюминия условно отнесены фазы с показателем светопрелол ления 1,737 S N < 1,754— зто а -A120g различной степени кристаллизации. К ниэкотемпературным оксидам алюминия, для которых показатель светопреломления находится в пределах

1,62 N < 1,705, отнесены такие фазы, как

)А120з различной степени кристаллизации, аморфный оксид алюминия и бемитсодержащая фаза. Фазы, для которых значение показателя светопреломления находится в интервале 1,705 N < 1,737, являются переходными фазами от у-А120э к а -А гОэ.

Химическая активность глинозема, твердость его частиц и другие свойства в значительной степени зависят от соотношения в нем перечисленных оксидных фаз алюминия. Фаза а-А!20з отличается химической инертностью и повышенной твердостью и обеспечивает высокую прочность гранул, а ниэкотемпературные реакционноспособные фазы отвечают за пептизацию и пластичность пасты. Поэтому для стабилизации технологических параметров при приготовлении носителя необходимо использовать глинозем с определенным соотношением низкотемпературных и высокотемпературных фаэ, Целью изобретения является уменьшение отходов производства в виде мелочи и пыли s процессе термической обработки гранул носителя, стабилизация технологических параметров процессов размола глинозема. пептизации его и формования пасты в гранулы.

Для достижения указанной цели в cnocobe приготовления носителя для катализаторов наносного типа из глинозема путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получения пластичной массы, формования массы в гранулы с последующей их сушкой и прокалиеанием, согласно изобретению. используют глинозем, содержащий 15-25 мас % высокотемпературной фазы а-А120э с показателем светопреломления 1,737 < N

< 1,754. 50-83 мас. низкотемпературных

55 фаэ А1гОз с показателем светопреломления

1,62 N < 1,705. 1-34 мас. переходных фаэ с показателем светопреломления 1,705

N < 1,737.

При использовании глинозема с указанным соотношением фаз уменьшается содержание брака в виде мелочи и пыли в процессе термической обработки гранул носителя, устраняется нестабильность технологических параметров на стадиях размола глинозема, его пептизации, формования гранул.

При использовании глинозема с содержанием высокотемпературной фазы аА120з больше 25 мас., а низкотемпературных фаз меньше 50 мас, увеличивается время его размола с 15-22 до

40 и более (90) ч из-за значительной твердости а-AI2Og, повышается расход раствора азотной кислоты на пептиэацию размолотого глинозема, ухудшаются формовочные свойства пасты вследствие ее недостаточной пластичности (возможны нарушения сплошности гранул при формовании, повышается давление формования), При использовании глинозема с содержанием а-А120з < 15 мас., а низкотемпературных фаэ — более 83 мас. повышается пластичность пасты, приводящая к деформации сформованных гранул, потере их формы — масса плывет, Пример 1. 100 кг глинозема с содержанием фазы а-А1 0з(1,737 N < 1 754)—

15 мас., низкотемпературных фэз (1,62

N < 1,705) — 51 мас., остальное — промежуточные фазы(1,705 5 N < 1,737) — 34 мас.%, раэмалывают 20 ч в шаровой мельнице, Размолотый глинозем высыпают в смесительбегуны, заливают постепенно при перемешевании 30 л 20 -ной азотной кислоты до получения однородной пластичной пасты. Полученную пасту формуют на шнекпрессе в цилиндрические гранулы размером 15х15, при этом гранулы не имеют разрывов сплошности, хорошо сохраняют форму. Гранулы раскладывают на противнях вагонеток и помещают в провялочную камеру, где выдерживают при температуре

60 С в токе воздуха в течение 10 ч.

Сушку и прокалку носителя в 2 этапа осуществляют в шахтных печах непрерывного действия, разделенных на зоны сушки, прокалки и охлаждения носителя, Температура в зоне сушки 150 С, в зоне прокалки первой печи 500 С. После прокалки при

500 С носитель из 1-й печи выгружают в бункер, отсеивают бой и мелочь. целые гранулы направляют во вторую печь, где их прокаливают при 14QQ"Ñ.

2000136

Сраенительнак карактеристика физико- кимическик свойств носителк, приготовленного иэ глинозема с различнын фаэовым составом т -ра прокалки носителе. с

8одопоглощение.

Порнстость количество 20»ного раствора

НвгОз(л) на пептиаациго

100 кг глинозема

Зремл размола глинозема в аароаод мельнице, ч

Глинозем длк носителл

Пример

° 6

24.1

16,0

1400

46

25.6

15.0

1400

22

1400

34

1400

Э2

54

1400

27.9

14.3

Данные по физико-химическим свойствам носителя, прокаленного при 500 и

1400 С, представлены в таблице.

Примеры 2-7 осуществляли аналогично примеру 1. Данные по примерам 2-7 приведены в таблице 1.

Из практики известно, что основная доля боя и мелочи в производстве носителя приходится на первый этап его прокалки при 500 С.

Как видно иэ таблицы, носители, приготовленные из глинозема вне заявленного фазового состава и прокаленные при 9300 С, имеют меньшую механическую прочность и большее количество боя и мелочи по сравнению с носителями, приготовленными иэ глинозема с заявленным фазовым составом.

Применение заявленного способа позволяет снизить содержание пыли и мелочи при приготовлении носителя, что свидетельствует о стабилизации технологических параметров процессов и уменьшении отходов производства.

С содержанием а — А1гОз-15» нассое, низкотемпературнык фаз-51» массов, перекодных фаз-34» массов.

С содержанием а — А1гОз -25» массов.. низкотемпературнык фаз-50» массов. переходных фаз -25» нассов.

С содержанием а — А1гОз - 15» нассов., низкотемпературных фаэ-6Э» перекоднык 2» массов.

С содержаниен а — А110з-30» массов.. низкотемпературных фаз -60» нассов.. перекоднык фаз - 10» массов.

С содеожаниен а — А1гОз-20» массов., низкотемпературны фаз-45» массов., перекодных фаэ-35» массов.

С содержаниен а — А1гОз - 10» массов.. низкотенпер. фаз -60» нассов.. переходных фаэ - 1О» мвссов.

С содержанием а — АггОз-5» мвссов., низкотемпературнык фаэ-90» нассов.. переходных фаз-5» массов.

Прототип(а — А!гОз - 35» нассов, низкотемпературных фаз - 55». пе ехо нык аз - 10

Применение глинозема с фаэовым составом вне заявленных параметров приводит к ухудшению технологических параметров приготовления.

5 Активность катализаторов конверсии углеводородов, приготовленных на носителе, полученном по заявленному способу, соответствует активности катализатора, приготовленного по прототипу.

10 Формула изобретения

Способ приготовления носителя для катализаторов наносного типа путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получе15 ния пластичной массы, формирования массы в гранулы с последующей их сушкой и прокаливанием. отличающийся тем, что используют глинозем, содержащий 1525 мас.7ь высокотемпературной фазы

20 а — А!рОз с показателем светопреломления

1,737 < N < 1,754. 50-83 мас,ф, низкотемпературных фаэ А!рОз с показателем светопреломления 1,62 < N < 1,705, 1 — 34 мас. переходных фаэ AlzOa с показателем свето25 преломления 1 705 < N < 1,737.

2000136

flpojloIII_#_cIIHp тлолимн

- Все испитзмил ° тон числе и носителе, приготоелеммого по прототипу. проеофились на Сееероломецком ЛО Азот с нспользоеамием глинозема марок Г -00 III -0

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035,Москва,Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3056

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж вред. Ул.Га ; рина 101

Составитель В.Теплякова

Редактор Т.Пилипенко Техред М.Моргентал Корректор С,Патрушева