Способ модификации поверхности носителя из оксида алюминия

Изобретение относится к способу модификации поверхности носителя из оксида алюминия, включающему: 1) растворение растворимого твердого продукта в деионизованной воде и получение водного раствора твердого продукта; 2) импрегнирование носителя из оксида алюминия в водном растворе твердого продукта, а затем сушку носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде; 3) помещение высушенного носителя из оксида алюминия в реактор, добавление тетрахлорида кремния, добавление по каплям реагента Гриньяра, герметизацию реактора, нагрев реактора и поддержание температуры для взаимодействия в течение 3-18 часов, где объемное отношение добавляемого тетрахлорида кремния и носителя из оксида алюминия составляет 0,5-5:1, температуру взаимодействия регулируют таким образом, чтобы она составляла 160-350°C, и 4) фильтрование носителя из оксида алюминия, промывку носителя из оксида алюминия, сушку носителя из оксида алюминия в вакууме с получением модифицированного носителя из оксида алюминия. Технический результат заключается в улучшении различных свойств носителя из оксида алюминия. 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к технической области модификации поверхности носителя катализатора, конкретно относится к способу модификации поверхности носителя из оксида алюминия.

Уровень техники

Оксид алюминия широко применяется в промышленности в качестве носителя катализатора. Он имеет превосходную механическую прочность и гидротермическую стабильность. Он широко применяется в качестве носителя катализатора в различных областях промышленности, таких как химическая технология и переработка нефти. Для носителя катализатора химические свойства (кислотность и щелочность, способность противостоять коррозии, взаимодействия между металлом и носителем, и тому подобное) и физические свойства (механическая прочность, теплопроводность и тому подобное) поверхности оксида алюминия в значительной степени влияют на свойства катализатора, который на него нанесен.

Однако, в качестве носителя катализатора, оксид алюминия все-таки имеет некоторые недостатки. Во-первых, механическая прочность оксида алюминия в качестве носителя является относительно низкой, в особенности стойкость к истиранию. При некоторых конкретных обстоятельствах реакции (таких как реактор с взвешенным слоем с непрерывным перемешиванием, циркуляционный биореактор с псевдоожиженным слоем и тому подобное), носитель мог бы разрушаться и это сокращало бы срок службы катализатора, что дополнительно доставляет проблему сложного выделения продукта из порошка катализатора. Во-вторых, кислотостойкость оксида алюминия является относительно низкой. В кислотной окружающей среде поверхности оксида алюминия легко растворяются, и соединение между активным металлом и носителем сильно ослабляется. После этого активный металл легко может удаляться с носителя во время реакции. Соответственно, срок службы катализатора и качество продукта ухудшаются. В-третьих, нанесенный активный металл имеет сильное взаимодействие с носителем из оксида алюминия. Взаимодействие вызывает легкое образование соединения алюмината со структурой шпинели, которое сложно восстанавливать во время процесса кальцинирования катализатора. Соответственно, способность к восстановлению и эффективность использования активного металла уменьшаются. Таким образом, необходимо модифицировать поверхность носителя из оксида алюминия для улучшения его химических и физических свойств.

Патент Китая (номер заявки 201110004999.3) описывает носитель из оксида алюминия и способ его получения. Поверхность носителя после модификации имеет слой соединения со структурой шпинели, сформированный посредством модификации оксида алюминия модифицирующими элементами M (M может представлять собой La, Ce, Pr, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn и тому подобное). Массовая доля модифицирующих элементов M составляет 0,1-10% масс. от количества оксида алюминия, который не модифицируется. Этот способ может уменьшать кислотность поверхности носителя и ингибировать взаимодействие между активным металлом на поверхности и носителем, который поддерживает высокую активность и стабильность катализатора гидрирования во время продолжительной работы. Способ уменьшает относительно интенсивное взаимодействие между нанесенным активным металлом и носителем из оксида алюминия, однако он не может заметно улучшить кислотостойкость и стойкость к истиранию поверхности. Патент Китая (номер заявки 200480041633.1) описывает способ получения модифицированного носителя катализатора. Носитель может представлять собой оксид алюминия, диоксид титана, оксид магния, диоксид циркония или оксид тугоплавкого металла и их смесь. Монокремниевую кислоту получают с помощью TEOS, и разбавленная кислота взаимодействует с носителем с осаждением приблизительно 0,1-10,6 атомов Si/нм2 поверхности носителя, где атом кремния соединен с материалом носителя через связь кремний-кислород. После модификации стойкость к истиранию и стойкость к распаду у носителя улучшаются. Однако это не улучшает эффективно кислотостойкость и не ингибирует эффективно взаимодействие между нанесенным металлом и носителем из оксида алюминия. Оба рассмотренных выше патента используют химический способ для формирования оксидного слоя на поверхности носителя из оксида алюминия, который изменяет химические и физические свойства поверхности носителя из оксида алюминия, улучшает стойкость к истиранию или ингибирует взаимодействия между нанесенным металлом и носителем. Хотя оксидный слой состоит в основном из оксида металла или оксида кремния, свойства оксидного слоя после модификации определяют механическую прочность, взаимодействия между нанесенным металлом и носителем и кислотостойкость оксида алюминия после модификации. Рассмотренные выше патенты не могут обеспечить все эти свойства одновременно.

Нитрид кремния имеет вполне хорошие свойства стойкости к истиранию, химической инертности, кислотостойкости и теплопроводности, однако обычный материал, изготовленный из нитрида кремния, имеет относительно малую удельную площадь поверхности (ниже 1 м2/г). Увеличить долю нанесенного активного металла сложно, и, таким образом, нитрид кремния не может использоваться непосредственно в качестве носителя для катализатора. Если оксид алюминия модифицировался бы с помощью нитрида кремния, преимущества их обоих объединялись бы вместе, конкретно новый материал получил бы большую удельную площадь поверхности и пористую структуру от оксида алюминия, а также, он получил бы высокую стойкость к истиранию, химическую инертность и высокую кислотостойкость от нитрида кремния. Такой новый материал имел бы высокую ценность при применениях. Однако условия синтеза нитрида кремния являются относительно жесткими, например температура синтеза нитрида кремния обычно выше 1200°C, что выше температуры перехода в кристаллическую фазу для большинства носителей из оксида алюминия, и первичный продукт после синтеза содержит сложные примеси. Таким образом, нельзя использовать обычный способ модификации поверхности носителя посредством синтеза нитрида кремния на поверхности оксида алюминия.

Сущность изобретения

С учетом описанных выше проблем, одной из целей настоящего изобретения является создание способа модификации поверхности носителя из оксида алюминия. Способ может синтезировать нитрид кремния на поверхности носителя из оксида алюминия при мягких условиях реакции, что улучшает различные свойства носителя из оксида алюминия.

Для достижения указанной выше цели предлагаются следующие технические схемы.

1) Растворение растворимого твердого продукта в деионизованной воде и приготовление водного раствора твердого продукта;

2) Импрегнирование носителя из оксида алюминия в водном растворе твердого продукта со стадии 1), а затем сушка носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде;

3) Помещение носителя из оксида алюминия в реактор, добавление тетрахлорида кремния, добавление по каплям реагента Гриньяра, герметизизация реактора, нагрев реактора и поддержание температуры для взаимодействия в течение 3-18 часов, где объемное отношение добавленного тетрахлорида кремния и носителя из оксида алюминия контролируется таким образом, чтобы оно составляло 0,5-5:1, температура нагрева для взаимодействия контролируется таким образом, чтобы она составляла 160-350°C; и

4) Охлаждение реактора, фильтрование носителя из оксида алюминия, промывка носителя из оксида алюминия, повторная сушка носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде с получением модифицированной поверхности носителя из оксида алюминия.

В предпочтительном классе этого варианта осуществления, растворимый твердый продукт на стадии 1) представляет собой одно или несколько из следующих соединений: азид натрия, азид калия, азид аммония, азид кальция и азид бария.

В одном из классов вариантов осуществления, массовая процентная концентрация растворимого твердого продукта на стадии 1) контролируется таким образом, чтобы она составляла 5-30%, что дает возможность для нанесения на поверхность носителя из оксида алюминия достаточной концентрации твердого продукта и в то же время предотвращает кристаллизацию твердого продукта.

В другом предпочтительном классе этого варианта осуществления, носитель из оксида алюминия на стадии 2) представляет собой один или несколько из следующих носителей: α, γ, δ, k или θ кристаллическую форму оксида алюминия.

В одном из классов вариантов осуществления, температура сушки носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде контролируется таким образом, чтобы она составляла 20-80°C, и время для сушки контролируется таким образом, чтобы оно составляло 2-4 ч. В описанной выше окружающей среде, влажность на носителе из оксида алюминия эффективно удаляется, что хорошо для реакции синтеза на следующей стадии.

В другом предпочтительном классе этого варианта осуществления, температура для нагрева реактора на стадии 3) контролируется, чтобы она составляла 180-250°C, что дает возможность для эффективного контроля реакции, которая осуществляется нормально, и предотвращает разложение соединения твердого продукта при высокой температуре.

В одном из классов вариантов осуществления, объемное отношение добавленного тетрахлорида кремния и порошка оксида алюминия на стадии 3) контролируется таким образом, чтобы оно составляло 1-2:1, что дает возможность для полного погружения всего тетрахлорида кремния в носитель из оксида алюминия и для его поступления в каналы носителя.

В одном из классов вариантов осуществления, объем реагента Гриньяра, добавленного на стадии 3), составляет 0,1-2% от объема тетрахлорида кремния. В настоящем документе реагент Гриньяра действует в качестве катализатора для повышения скорости реакции между тетрахлоридом кремния и твердым продуктом и обеспечивает полное взаимодействие между ними.

В другом предпочтительном классе этого варианта осуществления, операция промывки на стадии 4) сначала использует в качестве промывочного раствора абсолютный этиловый спирт, а затем использует в качестве промывочного раствора деионизованную воду, что дает возможность для удаления органических примесей и хлоридного побочного продукта, присоединенного на поверхности носителя из оксида алюминия.

В одном из классов вариантов осуществления, температура для сушки носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде контролируется таким образом, чтобы она составляла 20-80°C, и время для сушки контролируется таким образом, чтобы оно составляло 2-4 ч.

Преимущества настоящего изобретения приводятся ниже: настоящее изобретение использует сольвотермальный способ синтеза тетрахлорида кремния и оксида алюминия вместе при относительно низкой температуре с формированием компактного слоя нитрида кремния, что реализует превосходное сочетание пористой структуры оксида алюминия и высокой механической прочности и химической инертности нитрида кремния, что сильно улучшает механическую прочность (в особенности, стойкость к истиранию) и кислотостойкость и что эффективно ингибирует взаимодействие между нанесенным металлом и носителем. Нитрид кремния представляет собой вид сверхтвердого материала и имеет высокую стойкость к истиранию, благодаря которой нитрид кремния обычно используют в некоторых механических компонентах, таких как подвесы и лопатки турбины. Следовательно, модифицированный носитель имеет также и высокую стойкость к истиранию. Нитрид кремния имеет хорошую химическую инертность, что дает возможность модифицированному носителю эффективно ингибировать взаимодействия между нанесенным металлом и носителем. Кроме того, нитрид кремния имеет высокую кислотостойкость. Он не взаимодействует ни с какой неорганической кислотой, кроме фтористоводородной кислоты. Следовательно, модифицированный носитель имеет также высокую кислотостойкость.

Носитель из оксида алюминия, модифицированный с помощью настоящего изобретения, является пригодным для получения металлического катализатора и может эффективно улучшать свойства и срок службы катализатора. В дополнение к этому, этот способ эффективно решает проблемы высокого потребления энергии и остаточных примесей в настоящей технологии, относящейся к синтезу материала нитрида кремния. Кроме того, этот способ является относительно простым, его легко контролировать, он имеет небольшие требования к оборудованию и потребляет относительно мало энергии. Следовательно, этот способ является пригодным для массового производства.

Подробное описание вариантов осуществления

Настоящее изобретение поясняется более подробно ниже со ссылками на варианты осуществления.

Пример 1

1. Растворяют 200 г азида аммония в деионизованной воде для получения водного раствора, имеющего массовое процентное содержание азида аммония 18%;

2. Высыпают в рассмотренный выше водный раствор 200 мл порошка γ-оксида алюминия, у которого средний размер частиц составляет 85 мкм, объемная плотность составляет 1,2 г/мл, удельная площадь поверхности составляет 200 м2/г, после процесса предварительного прожаривания, фильтруют водный раствор после полного перемешивания и сушат его в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50°C в течение 4 часов;

3. Помещают высушенный носитель из оксида алюминия в реактор из нержавеющей стали, добавляют 200 мл тетрахлорида кремния, добавляют по каплям 1 мл реагента Гриньяра, герметизируют реактор, продувают азотом высокой чистоты в течение 10 мин, затем повышают температуру до 250°C при скорости 3°C/мин и поддерживают эту температуру в течение 10 час; и

4. Охлаждают реактор до комнатной температуры, открывают реактор и фильтруют носитель из оксида алюминия, промывают носитель из оксида алюминия 2-3 раза последовательно абсолютным этиловым спиртом и деионизованной водой, затем сушат носитель из оксида алюминия в вакуумном сушильном шкафу при температуре 50°C в течение 4 часов с получением модифицированного носителя из оксида алюминия.

Пример 2

Остальные стадии работы являются такими же, как в Примере 1, за исключением того, что на стадии 1) массовое процентное содержание азида аммония повышается до 25%.

Пример 3

Остальные стадии работы являются такими же, как в Примере 1, за исключением того, что на стадии 3) температура в реакторе из нержавеющей стали для поддержания реакции контролируется таким образом, чтобы она составляла 200°C.

Пример 4

Остальные стадии работы являются такими же, как в Примере 1, за исключением того, что на стадии 3) время для поддержания температуры контролируется таким образом, чтобы оно составляло 4 часа.

Пример 5

1. Растворяют 200 г азида кальция в деионизованной воде для получения водного раствора, имеющего массовое процентное содержание азида кальция 30%;

2. Высыпают в рассмотренный выше водный раствор 300 мл цилиндрического носителя из оксида алюминия, у которого средний размер зерен составляет 1,8 мм, объемная плотность составляет 0,6 г/мл, длина частиц составляет 5-6 мм, удельная площадь поверхности составляет 150 м2/г и массовые процентные содержания γ-оксида алюминия и α-оксида алюминия составляют, соответственно, 88% и 12%, после процесса предварительного прожаривания, фильтруют водный раствор после полного перемешивания и сушат его в вакуумном сушильном шкафу при температуре 80°C в течение 2 часов;

3. Помещают высушенный носитель из оксида алюминия в реактор из нержавеющей стали, добавляют 500 мл тетрахлорида кремния, добавляют по каплям 5 мл реагента Гриньяра, герметизируют реактор, продувают азотом высокой чистоты в течение 10 мин, затем повышают температуру до 350°C при скорости 3°C/мин и поддерживают эту температуру для реакции в течение 3 часов; и

4. Охлаждают реактор до комнатной температуры, открывают реактор и фильтруют носитель из оксида алюминия, промывают носитель из оксида алюминия 2-3 раза последовательно абсолютным этиловым спиртом и деионизованной водой, затем сушат носитель из оксида алюминия в вакуумном сушильном шкафу при температуре 70°C в течение 3 часов с получением модифицированного носителя из оксида алюминия.

Пример 6

Остальные стадии работы являются такими же, как в Примере 5, за исключением того, что на стадии 2) цилиндрический носитель из оксида алюминия заменяют сферическим носителем из оксида алюминия, имеющим размер частиц 3 мм, и носитель из оксида алюминия состоит из 20% δ-оксида алюминия и 80% θ-оксида алюминия по массовому процентному содержанию.

Пример 7

1. Растворяют 100 г азида натрия и 100 г азида калия в деионизованной воде для получения смешанного водного раствора, где массовые процентные содержания как азида натрия, так и азида калия составляют 10%;

2. Высыпают в рассмотренный выше водный раствор 200 мл порошка θ-оксида алюминия, у которого средний размер частиц составляет 150 мкм, фильтруют водный раствор после полного перемешивания и сушат его в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30°C в течение 3 часов;

3. Помещают высушенный носитель из оксида алюминия в реактор из нержавеющей стали, добавляют 300 мл тетрахлорида кремния, добавляют по каплям 2 мл реагента Гриньяра, герметизируют реактор, продувают азотом высокой чистоты в течение 10 мин, затем повышают температуру до 160°C со скоростью 2°C/мин и поддерживают эту температуру для реакции в течение 18 часов; и

4. Охлаждают реактор до комнатной температуры, открывают реактор и фильтруют носитель из оксида алюминия, промывают носитель из оксида алюминия 2-3 раза последовательно абсолютным этиловым спиртом и деионизованной водой, затем повторно сушат носитель из оксида алюминия в вакуумном сушильном шкафу при температуре 40°C в течение 2 часов с получением модифицированного носителя из оксида алюминия.

Осуществляют исследования физических и химических свойств носителя из оксида алюминия, модифицированного с помощью стадий 1)-4) в описанных выше примерах. Результат показан в следующей Таблице 1. В таблице 1 образец сравнения представляет собой немодифицированнный γ-оксид алюминия, полученный при такой же нагрузке, как и для соответствующих примеров.

Таблица 1
Физические и химические свойства Модифицированный γ-оксид алюминия Немодифицированный γ-оксид алюминия
Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример 4
Общая удельная площадь поверхности, м2 201,47 198,42 200,54 201,32 218,46
Средний диаметр пор, нм 7,68 8,13 8,35 8,28 8,95
Общий объем пор, мл/г 0,42 0,45 0,44 0,45 0,49
Средний диаметр частиц, мкм 84,32 89,01 85,21 86,43 85,54
Массовое процентное содержание нитрида кремния, % масс. 6,1 8,9 3,5 1,2 -
Стойкость к истиранию, мкм 76,34 86,82 72,17 65,76 52,04
Примечание: стойкость к истиранию в таблице исследуют с помощью струйно-кольцевого эксперимента, эквивалентного ASTMD5757-00. Стойкость к истиранию получают посредством сравнения со средними диаметрами пор после истирания.

Осуществляют исследования соответствующих физических и химических свойств носителя из оксида алюминия, модифицированного с помощью стадий 1)-4) в Примере 7. Результат показан в следующей далее Таблице 2. В Таблице 2 образец сравнения представляет собой немодифицированнный θ-оксид алюминия, полученный при такой же нагрузке оксида алюминия, как в примерах.

Таблица 2
Физические и химические свойства Модифицированный θ-оксид алюминия Немодифицированный θ-оксид алюминия
Общая удельная площадь поверхности, м2 177,3 180,5
Общий объем пор, мл/г 0,88 0,91
Массовое процентное содержание нитрида кремния, % масс. 7,6 -
Стойкость к истиранию, мкм 124,52 30,21
Примечание: стойкость к истиранию в таблице исследуют с помощью струйно-кольцевого эксперимента, эквивалентного ASTMD5757-00. Стойкость к истиранию получают посредством сравнения со средними диаметрами пор после истирания.

В соответствии с данными Таблицы 1 и Таблицы 2, носитель из оксида алюминия, модифицированный по настоящему изобретению, не показывает видимых различий в свойствах пористой структуры (общая удельная площадь поверхности, общий объем пор и средний диаметр пор), это означает, что модифицированный носитель из оксида алюминия по-прежнему сохраняет свойства пористой структуры исходного носителя и пригоден для использования в качестве носителя металлического катализатора. В дополнение к этому, в соответствии с исследованиями стойкости к истиранию в струйно-кольцевого эксперименте, эквивалентном ASTMD5757-00, и при сравнении средних диаметров пор после истирания, данные показывают, что средний диаметр частиц модифицированного носителя заметно выше, чем для немодифицированного носителя. Это означает, что стойкость к истиранию носителя заметно улучшается, и что стойкость к истиранию улучшается, следуя за повышением массового процентного содержания нитрида кремния.

В дополнение к этому, данные в Таблице 1 и Таблице 2 показывают, что при повышении концентрации раствора твердого продукта можно повышать количество твердого продукта, нагруженного на поверхности носителя. Повышение температуры или увеличение времени реакции между тетрахлоридом кремния и оксидом алюминия может увеличить степень полноты реакции между ними. Все эти факторы могут эффективно повысить массовое процентное содержание нитрида кремния, и они имеют эквивалентное воздействие повышения толщины слоя нитрида кремния на поверхности оксида алюминия.

1. Способ модификации поверхности носителя из оксида алюминия, включающий:
1) растворение растворимого твердого продукта в деионизованной воде и получение водного раствора твердого продукта;
2) импрегнирование носителя из оксида алюминия в водном растворе твердого продукта, а затем сушку носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде;
3) помещение высушенного носителя из оксида алюминия в реактор, добавление тетрахлорида кремния, добавление по каплям реагента Гриньяра, герметизацию реактора, нагрев реактора и поддержание температуры для взаимодействия в течение 3-18 часов, где объемное отношение добавляемого тетрахлорида кремния и носителя из оксида алюминия составляет 0,5-5:1, температуру взаимодействия регулируют таким образом, чтобы она составляла 160-350°C; и
4) фильтрование носителя из оксида алюминия, промывку носителя из оксида алюминия, сушку носителя из оксида алюминия в вакууме с получением модифицированного носителя из оксида алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворимый твердый продукт представляет собой одно или несколько из следующих соединений: азид натрия, азид калия, азид аммония, азид кальция и азид бария.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что массовую процентную концентрацию растворимого твердого продукта на стадии 1) регулируют таким образом, чтобы она составляла 5-30%.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что носитель из оксида алюминия представляет собой один или несколько из следующих форм: α, γ, δ, κ или θ кристаллическую форму оксида алюминия.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что температуру сушки носителя из оксида алюминия в вакууме регулируют таким образом, чтобы она составляла 20-80°C, и время сушки регулируют таким образом, чтобы оно составляло 2-4 ч.

6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что температуру нагрева реактора на стадии 3) регулируют таким образом, чтобы она составляла 180-250°C.

7. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объемное отношение тетрахлорида кремния и порошка оксида алюминия, добавляемого на стадии 3), контролируют таким образом, чтобы оно составляло 1-2:1.

8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объем реагента Гриньяра, добавляемого на стадии 3), составляет 0,1-2% от объема тетрахлорида кремния.

9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии 4) промывку носителя из оксида алюминия осуществляют последовательно абсолютным этиловым спиртом и деионизованной водой.

10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии 4) температуру сушки носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде регулируют таким образом, чтобы она составляла 20-80°C, и время сушки регулируют таким образом, чтобы оно составляло 2-4 ч.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения носителя на основе активного оксида алюминия для катализаторов гидроочистки. Данный способ включает осаждение гидроксида алюминия из раствора алюмината натрия азотной кислотой, его стабилизацию, обработку кислотой, формовку, сушку и прокаливание.

Изобретение относится к катализатору глубокой гидроочистки углеводородного сырья, состоящему из одно или несколько биметаллических комплексных соединений металлов VIII и VIB групп, нанесенных на модифицированный носитель определенного состава.
Изобретение относится к носителю для катализатора эпоксидирования этилена. Данный носитель включает оксид алюминия, содержащий первую часть частиц оксида алюминия, имеющую частицы с размером, равным или большим 3 мкм, и вплоть до 6 мкм, и вторую часть частиц оксида алюминия, имеющую частицы с размером, равным или меньшим 2 мкм.
Изобретение относится к способу получения модифицированного диоксидом кремния носителя катализатора. Данный способ включает: (i) нанесение алкилсиликата формулы Si(OR)4, где R представляет собой С1-С4-алкильную группу, на поверхность материала пористого носителя в количестве, обеспечивающем получение содержания диоксида кремния в модифицированном диоксидом кремния носителе катализатора, выраженного как Si, в интервале 0,25-15 мас.%, (ii) обработку модифицированного диоксидом кремния носителя водой для усиления гидролиза алкилсиликата на носителе, вызывая его сшивку, тем самым увеличивая его молекулярную массу и снижая его летучесть, (iii) сушку полученного обработанного водой носителя и (iv) прокаливание высушенного материала с образованием модифицированного диоксидом кремния носителя катализатора.
Изобретение относится к способу получения высокопористого носителя катализатора. Данный способ включает пропитку ретикулированного пенополиуретана керамическим шликером, содержащим инертный наполнитель, включающий электрокорунд, дисперсный порошок оксида алюминия с добавками, и раствор поливинилового спирта, сушку и обжиг с получением высокопористой блочно-ячеистой матрицы, обработку полученной высокопористой блочно-ячеистой матрицы алюмозолем, ее сушку, прокаливание и охлаждение с получением пористого носителя.

Изобретение относится к катализатору извлечения серы на основе оксида алюминия, а также способу его получения. При этом катализатор имеет удельную площадь поверхности, по меньшей мере, примерно 350 м2/г, объем пор, по меньшей мере, примерно 0,40 мл/г, и объем пор, имеющих диаметр пор, по меньшей мере, 75 нм, составляет, по меньшей мере, примерно 30% объема пор.

Изобретение относится к способу реформинга с использованием катализатора. Описан способ реформинга с водяным паром углеводородов, включающий контактирование подаваемого газа в реакторе каталитического частичного окисления или установке для автотермического реформинга.

Изобретение относится к композиции катализатора для селективного каталитического восстановления газа. Каталитическая композиция содержит ванадат, представленный формулой XVO4/S, где XVO4 обозначает ванадат Bi, Sb, Ga и/или Al, необязательно в смеси с одним или несколькими ванадатами редкоземельных металлов, или в смеси с одним или несколькими ванадатами переходных металлов, или в смеси с одним или несколькими ванадатами переходных металлов и одним или несколькими ванадатами редкоземельных металлов, и S представляет носитель, включающий TiO2.

Изобретение относится к мезопористому композитному материалу "углерод на оксиде алюминия" C/Al2O3 для использования в качестве сорбента или носителя для катализатора.

Изобретение относится к катализатору синтеза аммиака. Данный катализатор представляет собой нанесенный металлический катализатор, который нанесен на соединение майенитового типа, содержащее электроны проводимости в концентрации 1015 см-3 или более и служащее носителем для катализатора синтеза аммиака.

Изобретение относится к способу получения пористого координационного полимера NH2-MIL-101(Al) и к пористому координационному полимеру NH2-MIL-101(Al), полученному таким способом. Способ заключается в смешении соли алюминия формулы AlCl3×6H2O и органической кислоты 2-амино-1,4-бензолдикарбоновой кислоты в присутствии растворителя - смеси воды и полярного органического растворителя, взятых при массовом соотношении 1:1-5, соответственно. Затем полученную реакционную смесь нагревают при атмосферном давлении и температуре 120-130°С под воздействием СВЧ-излучения мощностью до 200 Ватт. В качестве полярного органического растворителя используют растворитель с температурой кипения выше 130°С, способного эффективно нагреваться в условиях СВЧ-излучения, например диметилсульфоксид, N,N′-диметилформамид. Технический результат - существенное повышение выхода целевого продукта, сокращение времени проведения процесса, отказ от применения автогенного давления и получение чистого продукта с преобладанием в его пористой структуре мезопор, имеющих повышенную степень кристалличности и фазовой чистоты, который может найти применение при создании нового класса носителей для катализаторов тонкого органического синтеза, а также в области газоразделения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 6 пр.

Изобретение относится к носителям катализаторов и может быть использовано для получения катализаторов жидкофазного окисления, в частности, для очистки технологического конденсата в производстве аммиака и его повторного использования взамен свежей деминерализованной воды. Описан пористый носитель катализатора из порошка титана в форме кольца. Стенки носителя проницаемы преимущественно в радиальном направлении, на поверхности частиц, образующих трехмерное проницаемое потоку жидкости поровое пространство, имеется слой оксидов титана толщиной не менее 80-100 нм. Средний размер пор dcp спеченного носителя соотносится со средними размерами частиц порошка Dcp в диапазоне dcp/Dcp=0,08-0,20. Исходный порошок титана - губчатый, полученный методом магнийтермического восстановления. Технический результат - упрощение технологии получения носителя, обеспечение высокой адгезии оксидного слоя на поверхности пор, повышение надежности и срока службы. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Заявляется подложка металлического катализатора большой мощности и использующий ее каталитический конвертер, в котором несколько единичных блоков подложки катализатора имеют форму, позволяющую эффективно собирать их для каталитического конвертера, требующегося для обработки большого количества выхлопного газа от больших судов или заводов, использующих много крупномасштабных двигателей внутреннего сгорания, или от больших пищеперерабатывающих устройств, и, таким образом, единичные блоки подложки катализатора легко собираются в крупномасштабную структуру. Металлическая подложка катализатора включает множество единичных катализаторных блоков подложки, собираемых в секции, из которых каждый единичный катализаторный блок включает оболочку, имеющую многоугольное поперечное сечение и длину; ячеистую структуру, размещенную внутри оболочки, имеющую множество полых ячеек, расположенных продольно относительно длины оболочки, и катализатор, нанесенный на поверхности полых ячеек, при этом полые ячейки сформированы свернутыми в рулон гофрированной пластиной и плоской пластиной, и имеет центральную часть с круглым поперечным сечением и угловые части для заполнения углов оболочки; а также множество сборочных элементов, предназначенных для соединения в пару и жесткой фиксации смежных сторон двух оболочек, обеспечивающих взаимный контакт с другими собранными в данную секцию единичными катализаторными блоками. Каталитический конвертер включает металлическую подложку катализатора большой мощности, включающую: несколько единичных блоков подложки катализатора, в которых ячеистые тела образованы из ряда полых ячеек, выровненных в продольном направлении, сложенных и помещенных в многоугольный корпус, причем катализатор покрывает поверхности полых ячеек; и ряд сборочных элементов, каждый для фиксации пары смежных оболочек, которые взаимно связывают сложенные единичные блоки подложки катализатора, тем самым объединяя единичные блоки подложки катализатора; и нагреватель. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к способу получения носителя для катализатора паровой конверсии и высокотемпературных абсорбентов диоксида углерода. Описан способ получения носителя из оксида иттрия, включающий получение композиции указанного выше материала с этиленгликолем, укладку композиции в силиконовые формы и нагревание ее с превращением в пористый гранулированный материал с гранулами требуемого размера. Технический результат заключается в достижении высокой прочности и оптимальной пористости носителя и абсорбента. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 пр.

Изобретение относится к способу селективного гидрирования ацетиленовых углеводородов в среде олефинов и диолефинов, включающему пропускание через слой катализатора потока водорода, олефинов и/или диолефинов, содержащих примеси ацетиленовых углеводородов. Способ характеризуется тем, что в качестве катализатора используют геометрически структурированную систему, включающую микроволокна высококремнеземистого носителя диаметром 5-20 мкм, который характеризуется наличием в инфракрасном спектре полосы поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1 и имеет гелеобразный поверхностный слой толщиной от 1 до 500 нм, который характеризуется вязкостью 3000-30000 сП и удельной поверхностью, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0.5-350 м2/г и, по крайней мере, один активный компонент. Использование предлагаемого способа позволяет получить высокие конверсию и селективность превращения ацетиленовых углеводородов в олефины и/или диолефины без потери олефинов и диолефинов. 3 з.п. ф-лы, 9 пр.

Изобретение относится к вариантам носителей катализатора гидрооблагораживания вакуумного газойля. Согласно первому варианту носитель катализатора содержит 30-80 мас.% оксида алюминия в виде бемита или псевдобемита и 20-70 мас.% оксида алюминия, полученного предварительной обработкой гидроксида алюминия 1-7%-ным раствором азотной кислоты при температуре раствора 5-10°C и просушенного распылением в токе горячего воздуха при температуре 190-210°C с получением частиц, 80% которых имеют размер менее 45 мкм, при этом носитель имеет объем пор 0,54-0,70 см3/г и коэффициент механической прочности 2,6-3,5 кг/мм. Также изобретение относится ко второму варианту носителя катализатора, в котором 27,3-49,6 мас.% оксида алюминия и 2,7-31,4 мас.% оксида кремния он содержит в виде мезопористого алюмосиликата с массовым соотношением SiO2:Al2O3=0,1:0,65, при этом носитель содержит: оксид алюминия 68,6-97,3 мас.%, оксид кремния 2,7-31,4 мас.%, имеет объем пор 0,57-1,02 см3/г и коэффициент механической прочности 2,7-4,0 кг/мм. Изобретение также относится к способам (вариантам) приготовления носителей катализатора гидрооблагораживания вакуумного газойля. Технический результат заключается в повышении механической прочности и объема пор носителя, достаточных для нанесения методом пропитки от 25 до 35 мас.% активных компонентов катализатора, что обеспечивает в процессе гидрооблагораживания вакуумного газойля степень превращения по сере не менее 98,0%, а по азоту - не менее 80,0%. 4 н.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для получения сфероидальных частиц оксида алюминия готовят суспензию, содержащую воду, кислоту и по меньшей мере один порошок бемита. При этом отношение размеров кристаллитов по направлениям [020] и [120], полученных по формуле Шеррера для дифракции рентгеновских лучей, составляет от 0,7 до 1. К суспензии добавляют порофор, поверхностно-активное вещество и, возможно, воду или эмульсию, содержащую по меньшей мере один порофор, поверхностно-активное вещество и воду. Содержание порофора, выраженное как отношение массы порофора к общей массе воды, введенной в полученную суспензию, находится в интервале от 0,2 до 30%. Суспензию перемешивают и формируют сфероидальные частицы коагуляцией в капле. Полученные частицы сушат и прокаливают. Частицы имеют средний диаметр от 1,2 до 3 мм, удельную поверхность БЭТ от 150 до 300 м2/г, величину плотности заполнения с уплотнением от 0,5 до 0,6 г/мл. Изобретение позволяет получить частицы оксида алюминия, обладающие хорошей механической прочностью при низкой плотности. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 11 пр.

Изобретение относится к области химической технологии и каталитической химии и может найти применение в производстве катализаторов для различных отраслей химической и нефтехимической промышленности, а именно изобретение относится к способу получения алюмооксидного носителя для катализатора, включающему гидротермальную обработку порошкообразного металлического алюминия в соотношении Al:H2O=1:8-40 и сушку продуктов гидротермального синтеза, при этом используют порошкообразный металлический алюминий с размером частиц 10÷500 нм, гидротермальную обработку проводят в одну стадию при низкой температуре 20÷100°C в течение не более 20 мин без предварительной подготовки материалов и без использования автоклавного оборудования. Алюмооксидный носитель содержит металлический алюминий в количестве 2-5 мас.%, имеет удельную поверхность 178-328 м2/г, объем пор 0,53-0,78 см3/г, средний размер пор 8,6-14,8 нм. Технический результат заключается в упрощении способа получения алюмооксидного носителя, пригодного для синтеза на его основе каталитических материалов, при минимальных трудовых и энергетических затратах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 9 пр.

Изобретение относится к пористым керамическим телам, имеющим сложную форму, которая, в частности, подходит для применения в качестве носителя для каталитически активного вещества. Пористое керамическое тело содержит: первый конец, второй конец и стенку, расположенную между и пересекающую указанные концы, при этом указанная стенка содержит по меньшей мере три выступа, образованные вдоль длины стенки, и впадины, расположенные между каждыми двумя соседними выступами, причем упомянутые выступы закруглены на пересечении стенки с первым концом и со вторым концом, а упомянутые впадины не закруглены на пересечении стенки с первым концом и со вторым концом. Катализатор для эпоксидирования олефинов содержит указанное выше пористое керамическое тело, серебро и один или несколько активаторов. Технический результат – повышение плотности упаковки катализатора в реакторе. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения алюмохромового катализатора для процессов дегидрирования парафиновых углеводородов до соответствующих непредельных углеводородов, к катализатору и к способу дегидрирования. Описан катализатор, содержащий в своём составе оксиды хрома, калий и/или натрий, церий и/или цирконий, нанесённые на композитный носитель, включающий оксид алюминия и алюминий. Носитель содержит 2-5% алюминия, причём носитель получен гидротермальной обработкой порошкообразного металлического алюминия с размером частиц 10÷500 нм в одну стадию в массовом соотношении Al:H2O=1:17 при относительно низких температурах (20÷100°°С) и атмосферном давлении в течение 15 мин (без предварительной подготовки материалов и без использования автоклавного оборудования) с последующей термической обработкой при температуре 95-700°С. Способ получения катализатора включает пропитку носителя водным раствором, содержащим растворимые соединения хрома, калия и/или натрия, церия и/или циркония с последующей сушкой при 95-120°C и прокалкой при 400-800°C в течение 4 ч. Описан процесс дегидрирования парафиновых углеводородов в стационарном слое с использованием упомянутого выше алюмохромового катализатора. Технический эффект – получение гранулированного алюмохромового катализатора цилиндрической формы с высокой механической прочностью и каталитической активностью в дегидрировании парафиновых углеводородов в соответствующие непредельные углеводороды. 3 н.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.

Изобретение относится к способу модификации поверхности носителя из оксида алюминия, включающему: 1) растворение растворимого твердого продукта в деионизованной воде и получение водного раствора твердого продукта; 2) импрегнирование носителя из оксида алюминия в водном растворе твердого продукта, а затем сушку носителя из оксида алюминия в вакуумной окружающей среде; 3) помещение высушенного носителя из оксида алюминия в реактор, добавление тетрахлорида кремния, добавление по каплям реагента Гриньяра, герметизацию реактора, нагрев реактора и поддержание температуры для взаимодействия в течение 3-18 часов, где объемное отношение добавляемого тетрахлорида кремния и носителя из оксида алюминия составляет 0,5-5:1, температуру взаимодействия регулируют таким образом, чтобы она составляла 160-350°C, и 4) фильтрование носителя из оксида алюминия, промывку носителя из оксида алюминия, сушку носителя из оксида алюминия в вакууме с получением модифицированного носителя из оксида алюминия. Технический результат заключается в улучшении различных свойств носителя из оксида алюминия. 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 7 пр.

Наверх