Способ получения пористого бемитового глинозема или моногидрата @ -окиси алюминия

 

Изобретение относится к способу получения алюминийсодержащего продукта, в частности к способу получения пористого бемитового глинозема или моногидрата аокиси алюминия. Цель изобретения - повышение качества продукта. Для этого раствор алкоголята алюминия подвергают гидролизу . Полученную фазу глинозема подают в автоклав с мешалкой и подвергают термообработке при окружности мешалки 1,0- 5 0 Ом/с и давлении водяного пара (5-20)х хЮ° в течение 1-4 ч. Данный способ позволяет обеспечить узкое распределение радиусов пор и узкое распределение максимума пор. 2 з п ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕ НТУ (21) 4614691/02 (22) 10,08,89 (46) 23,06,92. Бюл. М 23 (71) Кондеа Хеми ГмбХ (DE) (72) Арнольд Майер, Клаус Новек и Ансгар

Райхенауэр (DF) (53) 661,862,22(088.8) (56) Патент Великобритании

К 1169096, кл. С 01. F 7/44. 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО

БЕМИТОВОГО ГЛИНОЗЕМА ИЛИ МОНОГИДРАТА а — ОКИСИ АЛЮМИНИЯ (57) Изобретение относится к способу получения алюминийсодержащего продукта, в

Изобретение относится к способу получения алюминийсодержащего продукта, в частносги к способу получения пористого бемитового линозема или моногидратааокиси алюминия.

Известен способ получения пористого бемитового глинозема или моногидрата, .окиси алюминия путем кислого гидролиза водного раствора, содержащего алюминат натрия, полученную суспензию фильтруют и подвергают термообработке в автоклаве при 150 — 250 С в течение 2 — 50 ч, которую предпочтительно осуществляют после предварительного старения при температуре до

60 С в течение срока до 10 дней в воздухои водонепроницаемом аппарате, Недостатком известного способа является недостаточное качество получаемого продукта, обусловленное невозможностью регулирования максимального объема пор при распределении радиусов пор в пределах 3 — 100 нм, что является предпосылкой для достижения оптимальных результатов при применении продукта в качестве носителя кагализаторов, используемых. в част Ы 1743351 АЗ частности к способу получения пористого бемитового глинозема или моногидрата аокиси алюминия. Цель изобретения — повышение качества продукта, Для этого раствор алкоголята алюминия подвергают гидролизу. Полученную фазу глинозема подают в автоклав с мешалкой и подвергают термообработке при окружности мешалки 1,05.0 Ом/с и давлении водяного пара (5 — 20)х х10 в течение 1 — 4 ч. Данный способ позволяет обеспечить узкое распределение радиусов пор и узкое распределение максимума пор. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. ности, при обессеривании и очистке отходящих и выхлопных газов.

Целью изобретения является повышение качества продукта, Поставленная цель достигается способом получения пористого бемитового глинозема или моногидрата а-окиси алюминия, включающим гидрализ алюмосодержащего водного раствора и последующую термообработку полученной суспензии бемитового глинозема или моногидрата а-окиси алюминия в автоклаве, за счет того, что, в качестве алюмосодержащего раствора берут алкоголят алюминия и термообработку ведут в автоклаве с мешалкой при окружной скорости мешалки, равной 1,0 — 5,0 м/с.

Термообработку предпочтительно осуществляют при „давлении водяного пара, равном (5 — 20) 10 Па, в течение 1 — 4 ч, Термообработку можно осуществлять непрерывно. При этом целесообразно использовать аппарат, снабженный 2 — 10. предпочтительно 4- 10, размещенными одна над другой секциями с установленными

1743351 в них мешалками, выполненными с возможностью бесступенчатого регулирования.

Гидролиз осуществляют в известных условиях, В частности его проводят при повышеннойй температуре (60 — 100 С).

Пример 1. Смесь Сг — С о-алкоголята алюминия, получаемую в качестве промежуточного продукта при синтезе алканолов по

Циглеру, смешивают с полностью обессоленной водой в массовом соотношении 1:1 и полученную смесь подвергают гидролизу при температуре 90 С в снабженном мешалкой котле, При этом получают две несмешивающиеся фазы, верхнюю фазу спирта и нижнюю фазу глинозема с водой, содержащую 11 мас.% окиси алюминия.

50 кг нижней фазы подают в снабженный мешалкой автоклав. После достижения давления водяного пара 5 10 Па, что соот5 ветствует 125 С, проводят термообработку в течение 30 мин при окружности скорости мешалки 2,30 м/с, соответствующей скорости вращения мешалки 200 об/мин, После подготовки проб при 550 С в течение 3 ч распределение радиусов пор кумулятивно обычным образом измеряют путем ртутной порозиметрии, Для определения используют следующее уравнение:

D— р где 0 — диаметр пор: р — давление;

0 — угол контакта.

Анализ глинозема.

Распределение радиусов пор, мм:

Объем, мг/г;

4 0,11

6 0,18

8 0,32

10 0,64

15 0,73

20 0,75

30 0.76

40 0,76

50 0,77

100 0,78

Максимальный объем пор при радиусе пор 9 нм. Состав, %: окись алюминия -77,5; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы 0,01, Насыпная масса 0,54 г/мл, поверхность пои температуре 550 С в течение 3 ч 170 м /r, величина кристаллита 20 нм.

Пример 2. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют в течение 1 ч при давлении водяного пара, равном 15 10 Па. что соответствует

198 С. После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты.

Анализ глинозема.

Распределение радиусов пор, нм:

5 Объем, мгlг:

4 0,01

10 0,03

15 0,1 1

20 0,28

10 25 0,55

30 0,86

40 0,74

50 0,78

100 0,90

15 Максимальный объем пор при радиусе пор 27 нм.

Состав, %: окись алюминия 78,6, окись .кремния -0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,005; щелочные и щелочнозе20 мельные металлы 0,005; другие элементы

0.01. Н асы и ная масса 0.21 г/мл. поверхность 105 м /г, величина кристаллита 28 нм, Пример 3, Повторяют пример 1 с той

25 разницей, что термообработку осуществляют в течение 3 ч при давлении водного пара, равно 23 10 Па, что соответствует 220 С.

Получают следующие результаты, Анализ глинозема

30 Распределение радиусов пор, нм;

Объем, мг/r:

4 0,02

10 0,03

20 0,10

35 30 0,39

40. 0,79

50 0,86

100 1,04

Максимальный объем пор при радиусе

40 пор 41 нм.

Состав, %: окись алюминия 80,5, окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,005; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы -0,01.

45 Насыпная масса 0.12 г/мл, поверхность

93 м /г, величина кристаллита 40 нм.

Пример 4. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки. равной

50 1 м/с, в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 20 10 Па, что соответствует

2200С, После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты.

55 Объем в пределах 2 — 100 нм 0,8 млг, максимальный обьем пор при радиусе пор

12 нм. Состав, %: окись алюминия 80,8; окись кремния -0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элемен1743351

55 ты 0,01. Насыпная масса 0,41 г/мл, поверхность 120 м /г, величина кристаллита 20 нм.

Пример 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки, равной 5 м/с, в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 20 10 Па. что соответствует 220 С, После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. Объем пор в пределах 2 — 300 нм 1,5 мл/г.

Максимальный объем пор при радиусе пор

105 нм. Состав, %; окись алюминия 83,5; окись кремния 0,01; окись железа 0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,05; другие элементы

0,01; Насыпная масса 0,12 гlмл. поверхность 73 м /г, величина кристаллита 150 нм.

Пример 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку осуществляют при окружной скорости мешалки, равной

1 м/с, в течение 4 ч при давлении водяного пара, равном 20 10 Па, что соответствует

220 С.

После распылительной сушки суспензии получают следующие результаты. Объем пор в пределах 2-100 нм 0,65 мл/г, максимальный объем пор при радиусе пор 8 нм. Состав, %: окись алюминия 78,1; окись кремния 0,01; окись железа -0,01; окись титана 0,006; щелочные и щелочноземельные металлы 0,005; другие элементы

0,01, Насыпная масса 0,50 г/мл, поверхность 180 м /г, величина кристаллита 12 нм, Пример 7. Смесь Сг-Czo-алкоголята алюминия, получаемую в качестве промежуточного продукта при синтезе алканолов по

Циглеру, смешивают с полностью обессоленной водой в массовом соотношении 1;1 и полученную смесь подвергают гидролизу при температуре 90 С в снабженном мешалкой котле, При этом получают две несмешивающиеся фазы, верхнюю фазу спирта и нижнюю фазу глинозема с водой, содержащую 10 мас.% окиси алюминия, 50 кг нижней фазы подают в верхнюю часть вертикального пятисекционного автоклава, каждая секция которого снабжена мешалкой, Одновременно в верхнюю часть автоклава под давлением подают водяной пар.

5 Автоклав снабжен установленными между мешалками тарелками, позволяющими регулированный проход суспензии из одной секции в другую, размещенную под ней секцию.

10 В данном случае время термообработки составляет 1 — 3 ч, а давление в автоклаве—

20 10 Па, что соответствует температуре

220 С. Скорость вращения мешалки и тем самым ее окружную скорость изменяют со15 ответственно, После распылительной сушки полученный глинозем имеет свойства, приведенные в табл.1.

Пример 8, Повторяют пример 7 с той разницей, что термообработку осуществля20 ют в течение 2 ч при давлении водяного пара, равном 15 10 Па, что соответствует

198 С. Полученные результаты приведены в табл,2, 25 Формула изобретения

1, Способ получения пористого бемитового глинозема или моногидрата Q-окиси алюминия, включающий гидролиз алюмосо30 держащего водного раствора и последующую термообработку полученной суспензии бемитового глинозема или моногидрата аокиси алюминия в автоклаве, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

35 качества продукта, в качестве алюмосодержащего раствора берут раствор алкоголята алюминия и термообработку ведут в автоклаве с мешалкой при окружной скорости мешалки, равной 1,0 — 5,0 м/с.

40 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработку ведут при давлении водяного пара (5 — 20) 10 Ra в течение

1 — 4ч, 3. Способ по п,1 и 2, о т л и ч а ю щ и й45 с я тем, что термообработку осуществляют непрерывно.

1743351

a ,$0!ч с

X а

СОХ

Ф!о а с

1 а о

C 1-Т

lII I

UE I

» Z 1

$ о х

I0 — с-"- —

ll! 1

$

С 1

lO 1

30 I

1

1

1

1

1

1

1 а о

I C

Э н л

1 Ч

lC а

О с

I с

X ч о ма сЧ О

I

I о

I CO

1

I Н\

I t

I

\ о

1 (Л

1

I

1 (A

1»

1

\

1

I

1

I

1

I а о

I

3 41

I »3 (z ч

I (4 а

z а

3 C

1 и

l (Ч а о

X

1 а о с

1

1 O ! Р

3 !О

Cl

I

1

1

\ (I

1! о 1 а а э (7!

С 4 CD

z х

I о

-т

Ф О! а

lo а о о

$ а о

Э

3- CI с 3 ОЭ -т аао

1

1

I

I

I

I

I 1 14

I I ооо

$ Ю

3о .т о

lO О иаф ооо оюа

CO !» 0 о о

О! О С

СЧ

ooo ооо сч м—

ООО о о о а о

Ф о а

t0 а

О» н

С 4

СЧ М(Ч м м(о

\ с б

I

3

1 т.4 СЧ а а

1

1 л $04

u z

1 $ P C аоъ

1

Т I

М 1

CD

1

1

1

1 о

С4 I

С4

I !

3

I

М 1

I

С 4 t

t сэ

CD лл ффй сО бл о сч

СО ОЭ

I I $ $ оъх (а Ф z а ю и оэ

1 tc а

I0 1z u

l йй ао о х х

1 o u X ил ио сч

$ I ч а ъсоо

$zX ac

Н а Cl X 3 слъэъ

llf I» IO Cl U

1 I

I 1 о 1

1 Ю 1 (\ I

I 1

1 1

I 1 о 1 а 1

I I

I 1

I 1

\ 1

I 1 ! о 1

1 (О I

1 1

I 1

1 I

I I бл I

7 1

1 1

1 1

I 1

I О 1 бл 1

I 1

I \

I 1

1 1

1 Л I

I » \

1 I

1 I о I

1 1

I 3

1 1

I I и I

I (1

1 t

I 1

I 1. о 1 м I

I 1

I !

, Ю

I I ч

l I

1 И 1

1 3

1 I

1 I

1 3

I Ю I

\ I б I

I I

I I

I 1

I M I

I 1

I 1

1 1

I 1

1 (Ч I

1 1

u D

$ z f. эаъс

c c z

0 0oz

à — — -1

I I х 1 а л 1

1 Э 1 1

1 Ф О I о оФ 1 схъ 1

1 1

1 1 ° 1 с Ф 1

Ъ u C 1

UCUX I

Ф О Ф Л

О $7 1

1 1

I 1

Л $443 I о z 1

I $ P C

I

Ь Х I

1 Ф л 1

О 1- 1

z v 1

I Э 1

» Ru

1 аО 1 ххъ 1 о о 3

ИИО4 лл —— оосо огл!л

D О (7\ О оооо

Л Л 00 б (о о слсо оооо

Г Ичб о 0(лф оооо

О О \ О

О О (О «7 оооо аюсо0 Осо-т оооо

»а О О

О (ЛОО м оооо т(О |\сч

О аco» оооо мt om

° О (ADO С4 ооаь сч тмт о бллсч оооо о —.о с

О ВС С ооoь.ооао а-т сч оооо э

|ч.т им сч (Ч

-с»оо

Олм

-т м сч сч оооо

О 0 l-т О

Г4 ф CO ф СО о о ао сосч о!л сч сч м лава о ао о

|ч сч м-т

Л A ÑÎС\

03 С4 М

Cl ло обл

t О\ОСО

oo o

» С4 74 О \ г» (73 о -т оа о о

t 0 IС о.о о

0»|Л Г Л

0(О»Э СЧ оооо л сч сч и

О СО Г»(Ч оооо

И вЂ” — M

О СО .О Г 4 оооо мч» со ч о л.т (ч оооо о ило

ОО«СЧ оооо (Л Ot CA(O а-» сч

О О С

Т(О I

С С! оооо о г —.о (Ч С4 оооо (О

О» о ь 04 м и и ч»

0\ О ОЭ

О» ф СО Л асч а-т сЧ с 4 оооо о авсэ сосч оа (Ч СЧ M л а оаоа сч с| м-т

l

Ч вЂ” 3 1 б-т I

I

0 г4 1

1 О I

1 т мсо.офсг! t (1 а аo

Ю Т 1 со 0 1

3 о с»

I ас3

0 б I

I о о

1 — о (.| (бt CO

1 о о о

Г»С| 1

o o

1 ю мо» (» о-т

I юо о

I со о

ИМ 3

t о с»

03|Ч И в и\ сч

1 о о о

03 (4 I

1 Ю 03

Нб» (Л в сч—

I оао

1 м

1 о о

T 1 о |7! сч м с|о

$ х I

1 1 бо =m(7 с! оао (а ю о о о о 1 о 1

z 1 а о о

Э 1

С»Ю|

C 1

X. 1

Э 1 а 1 (О 1

-о лв (Ч о 1

I

l I м

0 Хб 1 а I

I Q I м 1

1 1

I I

3 I

1 I о I о 1

I 1

I

1

1

1

3

1 (1

1

I

I

I

I

1 1

1 I

1 С! I

-т I

1 I

1 1

1 1

1 (A 1 м I

1 1

1 1

1 1 ь 1

1 1

I I

I 1 а I

1 СЧ 1

1 1

\ 1

1 I

3 I

I I о 1

1 I

I 1

I 1

I I

I 1 а I

1 1

I 1

I I

1 (1 I U Itl

I $ $

Ххсz с с z эоо

tO Z f. — -1

1 1 х а .о

Э О с.

Ф нл

О 00

I C Z X

1 C 6 ъ о с

vcvz

1 Ф lg ФЛ

Х

I — 4

I ь C 1

z z 1

uzх I

oэс 1

Ф 1 ооэъ 1

»саэъ 1 (D Ф Z X 1

1

3 гбо и сч тл

1

1 иээ мс!

CO 0 l Г4 -Т

1 оо-»

I

O ГЛIAСI

ОЭОЭ O I оо1

I о л-.соmо о

О Ю 1

1

С(3 О ОСО лсоол

I аа -о

t лоб сл т лоэ со м

I оооо

1

Г Об обсл лг лсч

СOOO 1

I

О| ВО

ЛГ» ОСЧ

I оооо

I аиоо Il лл т (4 I

1 оооо

I мгч оэ (ч лг м(ч

1 оооо

I — о о О» лом

I оооо

I

l ! с м о с

1 оооо !

A(0m&

U»»

O O Cl O

1

1 о О» в-т сч о

I оооо

1

° О во о» о o — о

1 о оoo

1 (Ч (Ч I оооо

3 оооо

1

I

lA В СЧ Ю счм-т р (1

1

1

1 (ч мл мос.о гл (1

1

f O0(\(M tA»â€”

OOOO

1

I

О Л О 1

I (Ч СЧ I

ОЭ СО "О CO

I

I

1

I о о ао сосч ои сч сч м

I

I

- M |Л М оаоо

СЧМ01

1