Способ приготовления модифицированной гранулированной окиси алюминия
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ путем обработки кислородсодержащего соединения алюминия водными растворами соединений щелочно-земельных металлов и лантаноидов, сушки и прокаливания, отличающийся тем, что с целью повышения механической прочносчти гранул, в качестве кислородсодержащего соединения алюминия берут влажную гидроокись алюминия, сформованную в гранулы, при этом содержание влаги в гранулах поддерживают равным 50,0 - 79,0 мас.%.
Изобретение относится к производству гранулированной окиси алюминия, модифицированной соединениями щелочно-земельных металлов и лантаноидов, применяемой в качестве носителя для катализаторов, например, конверсии углеводородов, дожигания выхлопных газов автотранспорта и промышленных выбросов, для сжигания газообразного и жидкого топлива и др. Известен способ повышения механической прочности и термостойкости катализаторов конверсии углеводородов путем модифицирования носителя окиси алюминия соединениями кальция в растворимой форме. Модифицирование носителя осуществляют следующим образом. Порошок тонкоизмельченного глинозема (Al2O3) смешивают с Ca(NO3)2 
4 H2O в количестве 0,5-3 мас. в пересчете на СаО. Смесь тщательно растирают, после чего в нее вводят 20%-ную азотную кислоту до получения однородной эластичной и хорошо формуемой массы, которую формуют экструзией в гранулы цилиндрической формы (4-5 мм). Полученные гранулы носителя сушат и прокаливают при температуре 
1200оС. Недостатками известного способа являются: трудность равномерного распределения азотнокислого кальция в глиноземе (особенно при введении малых количеств), поскольку нитрат кальция вводят в окись алюминия в виде твердой соли, при этом требуется тонкое измельчение глинозема и тщательное растирание и перемешивание смеси глинозема с солью нитрата кальция перед пластификацией смеси азотной кислотой, что, однако, не исключает возможности получения неоднородных по составу гранул; использование высоких температур при термической обработке носителя ( 1200оС); низкая механическая прочность получаемой гранулированной модифицированной окиси алюминия. Ближайшим техническим решением поставленной задачи является способ приготовления модифицированной гранулиро- ванной окиси алюминия путем обработки кислородсодержащего соединения алюминия водными растворами соединений щелочноземельных металлов и лантаноидов, сушки и прокаливания сначала при 600оС в течение 2 ч, а затем при 1000-1400оС также в течение 2 ч. Недостаток известного способа состоит в том, что получаемая при этом гранулированная окись алюминия имеет невысокую механическую прочность на раздавливание (55-95 кг/см2). Цель изобретения состоит в повышении механической прочности гранул. Поставленная цель достигается способом приготовления модифицированной гранулированной окиси алюминия путем обработки влажной гидроокиси алюминия, сформованной в гранулы, растворами соединений щелочно-земельных металлов и лантаноидов, при этом содержание влаги в гранулах поддерживают равным 50,0-79,0 мас. с последующей сушкой и прокаливанием. Отличительными признаками настоящего изобретения являются использование в качестве кислородсодержащего соединения алюминия влажной гидроокиси алюминия, сформованной в гранулы, при содержании влаги в гранулах 50,0-79,0% Механическая прочность гранул возрастает до 740-1300 кг/см2. П р и м е р 1. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 72 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с концентрацией кальция 37 мг/мл, выдерживают 20 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Полученные гранулы модифицированной окиси алюминия используют в качестве носителя для катализаторов. Характеристики носителя даны в табл. 1. П р и м е р 2. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 79 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с концентрацией кальция 38 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Характеристика носителя дана в табл. 2. П р и м е р 3. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 75 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с концентрацией кальция 3 мг/мл, выдерживают в течение 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1200оС в течение 1 ч. Характеристика носителя дана в табл. 3. П р и м е р 4. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 50 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с концентрацией кальция 30 мг/мл, выдерживают в течение 20 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Характеристика носителя дана в табл. 4. П р и м е р 5. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 75 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с содержанием кальция 30 мг/мл, выдерживают в нем в течение 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Основные характеристики полученного таким образом носителя даны в табл. 5. П р и м е р 6. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 70 мас. погружают в водный раствор гидроокиси бария с концентрацией бария 50 мг/мл, выдерживают в течение 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1200оС в течение 2 ч. Характеристика носителя дана в табл. 6. П р и м е р 7. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 72 мас. погружают в водный раствор нитрата бария с концентрацией бария 25 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Характеристика носителя дана в табл. 7. П р и м е р 8. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 72 мас. погружают в водный раствор нитрата стронция с концентрацией стронция 70 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1000оС в течение 4 ч. Характеристика носителя дана в табл. 8. П р и м е р 9. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 72 мас. погружают в водный раствор нитрата магния с концентрацией магния 40 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1200оС в течение 2 ч. Характеристика носителя дана в табл. 9. П р и м е р 10. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 70 мас. погружают в водный раствор нитрата лантана с концентрацией 57,5 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1200оС в течение 3 ч. Характеристика носителя дана в табл. 10. П р и м е р 11. Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 70 мас. погружают в водный раствор нитрата церия с концентрацией церия 80 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 1200оС в течение 3 ч. Характеристика носителя дана в табл. 11. П р и м е р 12 (по прототипу). Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, используемые для пропитки в примере 3, сушат и прокаливают при 600оС 4 ч для получения активной окиси алюминия. Затем гранулы активной окиси алюминия пропитывают раствором азотнокислого кальция в расчете на содержание окиси кальция в окиси алюминия 0,52 мас. после чего носитель высушивают при 120оС и подвергают термической обработке при 600оС 2 ч, а затем при 1200оС еще 1 ч. Полученный носитель имеет удельную поверхность 7,6 м2/г и прочность на раздавливание 95 кг/см2. Сравнение полученных результатов с результатами, полученными в примере 3, показывает, что при одинаковом содержании окиси кальция в конечном продукте носитель, приготовленный по прототипу, уступает по качеству (например, прочность на раздавливание почти в два раза меньше, чем у образца из примера 3). П р и м е р 13 (по прототипу). Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, (используемые для пропитки в примере 5), сушат и прокаливают при 550оС 4 ч для получения активной окиси алюминия. Затем гранулы активной окиси алюминия пропитывают раствором азотнокислого кальция в расчете на содержание окиси кальция в окиси алюминия 9,6 мас. после чего носитель высушивают при 120оС и подвергают термической обработке при 600оС в течение 4 ч. Полученный носитель имеет удельную поверхность 140 м2/г и прочность на раздавливание 55 кг/см2. Сравнение полученных результатов с результатами примера 5 показывает, что модифицирование кальция по прототипу в условиях прокаливания при 600оС не только не улучшает, а даже ухудшает качество носителя (прочность практически не изменяется и остается на том же уровне, что и у немодифицированного образца, а удельная поверхность значительно сокращается). П р и м е р 14 (сравнительный). Сферические влажные гранулы гидроокиси алюминия, имеющие общую влажность 45 мас. погружают в водный раствор нитрата кальция с концентрацией кальция 40 мг/мл, выдерживают 30 мин, после чего сушат при 120оС и прокаливают при 600оС в течение 4 ч. Характеристика носителя дана в табл. 12. Таким образом, уменьшение общей влажности в исходных гранулах гидроокиси после модифицирования практически не улучшает качества получаемого носителя. П р и м е р 15 (сравнительный). Приготовление осуществляют по примеру 9, но после сушки модифицированные гранулы прокаливают при 1250оС в течение 5 ч. Полученный носитель содержит 7,5 мас. MgO, имеет удельную поверхность 7,2 м2/г и прочность на раздавливание 1360 кг/см2. Сравнение полученных результатов с характеристиками образца из примера 9 показывает, что увеличение температуры и времени прокаливания практически не изменяет качества носителя. Результаты опытов обобщены в табл. 13. Как видно из табл. 13, при содержании влаги в сформованных гранулах 50,0-79,0 мас. механическая прочность модифицированной гранулированной окиси алюминия возрастает до 740-1300 кг/см2.
Формула изобретения
СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ путем обработки кислородсодержащего соединения алюминия водными растворами соединений щелочно-земельных металлов и лантаноидов, сушки и прокаливания, отличающийся тем, что с целью повышения механической прочносчти гранул, в качестве кислородсодержащего соединения алюминия берут влажную гидроокись алюминия, сформованную в гранулы, при этом содержание влаги в гранулах поддерживают равным 50,0 - 79,0 мас.%.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000
Извещение опубликовано: 27.12.2000
