Способ получения пористого аморфного алюмосиликата

 

Союз Советскнэ

Соцналистическчв

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 160574 (21) 2029115/2 3-26 (5 ) М с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

С 01 В 33/26//

В 01 F 21/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 15,0980. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15p98p (53) УДК 661.183. . 6 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э.А.Левицкий, В.Н.Куклина и В.А.Балашов

Ордена Трудового Красного Знамени институт катализа

Сибирского отделения AH СССР и Научно-исследовательский и конструкторско-технологический отдел по катализаторам

Всесоюзного научно-исследовательского института химических реактивов и особо чистых химических веществ HPEA (71) Заявители, 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО АМОРФНОГО

АЛЮМОСИЛИКАТА

Изобретение относится к производству синтетических алюмосиликатов с пористой аморфной структурой, примечяемых в химической промышленности преимущественно в качестве инертных носителей катализаторов.

Известен способ получения пористых алюмосиликатов с суммарным объемом пор более 0,3 cM /г и средним размером порядка 100-200 А путем обработки тонкопористых аморфных алюмосиликатов водяным паром при повышенном давлении и температуре до 1000 С (11.

Однако получение алюмосиликатов с более крупными парами требует при- 15 менения высоких давлений паров воды, что осложняет технологическое и аппаратурное оформление способа.

Известен также способ получения пористого аморфного алюмосиликата 20 путем термической обработки синтетического тонкойористого алюмосиликата при 200-430вС в атмосФере фтористого водорода с концентрацией его

5-15 моль/моль Aт20э 12).

Однако обработка в укаэанных условиях приводит к получению фторированного алюмосиликата с высокой величинс1й удельной поверхности более

200 м /r, который не может в доста- 30 точной мере выполнять целевые функции как носителя катализатора, присущие крупнопористым алюмосиликатам с меньшей удельной поверхностью.

Цель изобретения — получение крупнопаристого аморфного ат1юмосиликата с размером пор 200-800 A и с удельной поверхностью 5-30 м /r. 2

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения пористого аморфного алюмосипиката, включавзщем термическую обработку синтетического тонкопористого алюмосиликата, процесс проводят путем нагревания его от комнатной.температуры до 800-1200 С в течение 1-5 ч в присутствии Фтористого водорода в количестве 1-4% от веса исходного алюмосиликата.

При условиях термообработки по предложенному способу не происходит спекания гранул, а, следовательно, и резкого уменьшения общего объема пор, который остается практически таким же, как и у исходного продукта, однако размер пор значительно возрастает.

В качестве исходных тонкопористьп алюмосиликатов могут быть использованы алюмосиликатные катализаторы

763264 крекинга, а также любые. другие синтетические аморфные алюмосиликаты.

Для создания при термообработке атмосферы фтористого водорода рекомендуется предварительное пропитывание исходных алюмосиликатов водным раствором фторсодержащих соединений, например, фтористого аммония, фтористоводородной кислоты или фторидов металлов, или смешивание с последними.При механическом смешении с последующим прокаливанием взаимо- действие алюмосиликата с фтористым водородом протекает через газовую фазу и растрескивания его йе.наблю-. дается.

Газообразный фтористый водород для создания необходимой атмосферы подают непосредственно в слой гранул алюмосиликата.

Предлагаемый способ может быть осуществлен как в стационарном, так и в непрерывном, режиме.

В стационарном режиме процесс термообработки преимущественно осуществляют путем повышения температуры от 20 до 800 С в течение неменее 0,5 ч с последующей термообработкой при 800-1200 С в течение также не менее 0,5 ч в присутствии предпочтительно 2-4% фтористого водорода.

Для непрерывного режима предпочтительнее проведение термообработки путем нагревания гранул исходного продукта в течение не менее 1-5 ч от 20 до 800-1200 С в направлении движения слоя в атмосфере и в количестве 12,5% последнего от веса алюмосиликата.

Данный способ, таким образом, обеспечивает получение крупнопористого аморфного алюмосиликата с удельной поверхностью 5-30 м /г и с преоблада2 ющим. размером пор 200-800 А, суммар" ный объем которых в продукте более

0,3 см /г.

H p и м е р 1. Сферические гранулы аморфного алюмосиликата,имеющие диаметр 3,5 мм, содержание АВ О = 12%, Na<0 = 0,1%, насыпной вес 0,65 г/см, суммарный объем пор 0,55 смЭ/г, удельную поверхность 30g м /r, преобладающий размер пор 35 А, прочность на раэдавливание 95 кг/см, смешивают с

-а фтористым аммонием, взятый в таком количестве,.чтобы содержание фтористого водорода в приготовленной смеси составляло 3,5% от веса алюмосиликата. Смесь нагревают от 20 до 800 С в течение примерно одного часа после чего температуру повышают до

1200 С и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч. Полученный пористый алюмосиликат имеет следующие характеристики: насыпной вес

0,85 г/см суммарный объем пор

0,35 см о/г, удельную поверхность

5 м /г, преобладающий размер пор

800 А и прочность на раэдавливание

130 кг/см .

Hp и м е р 2. Сферические гранулы аморфного алюмосиликата, имеющие диаметр 3,5 мм, содержание AE О.

=12%, Na>0 = 0,24%, насыпной вес

0 63 г/см, суммарный объем пор

0,52 см /г, удельную поверхность

375 м /г, преобладающий размер пор

30 А, прочность на раздавливание, 100 кг/см,загружают в вертикальную трубчатую печь с внутренним диаметром трубки 52 мм и высотой обогреваемой части 1 м и создают по ней температурное поле, равномерно распределенное в слое гранул по вы15 соте печи в пределах температур от

-20 до 900 С с возрастанием темпео ратуры в направлении выгрузки гранул;

По достижении в печи укаэанной тем-. пературы включают. механизм выгрузки и одновременно вводят в печь порошок фтористого аммония в количестве 10 г, а также начинают не» прерывно загружать исходные гранулы алюмосиликата, которые выдерживают

- a печи в интервале температур от 20 до.900 С в течение порядка 5 ч. Фтористый аммоний загружают в печь периодически через каждый час порциями с общим расходом 1,4% от веса алюмосиликата. Полученный пористый алюмоЗО силикат имеет следующие характеристики: насыпной вес 0,75 г/см о, суммарный объем пор 0,45 смЭ/г, удельную поверхность 10-13 м /г, преобладающий размер пор 400 А и прочность на раэ35 давливание 110 кг/см ъ

Пример 3. Сферические гранулы аморфного алюмосиликата, имеющие диаметр гранул 3 мм, содержащие

А1 0 = 20%, Na<0 = 0,13%, насыпной

4р вес 0,60 г/см, суммарный объем пор

0,62 см Э/г, удельную поверхность

280,м /г, преобладающий размер пор

45 А, прочность на раздавливание

90 кг/см, смешивают с фтористым аммонием из расчета содержания фто45 ристого водорода в приготовленной смеси 3% от веса алюмосиликата.

Смесь нагревают от 20 до 800 С в течение примерно двух часов, после о чего температуру повышают до 1000 С

50 и выдерживают при этой температуре в течение 1 ч. Полученный пористый алюмосиликат имеет следующие характеристики: насыпной вес 0,7 г/см

Э суммарный объем пор 0,45 см r, удель55 ную поверхность 30 м /г, преобладающий размер пор 200 A и прочность на раэдавливание 85 кг/см

Предлагаемый способ прост, обеспечивает стабильные и воспроизводимые

d0 результаты, а также возможность регулирования пористой структуры продукта путем подбора дозы фтора, температуры и времени термообработки.

Полученный по предлагаемому спосо65 бу механически прочный гранулированный

763264

Формула изобретения

Составитель Л. Романцева

Редактор С. Патрушева Техред Н.Барадулина Корректор С. ttletcMap

Заказ 6568/7 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 продукт с большим суммарным объемом пор (более.0,3 см /г), крупными поЭ рами (преобладаккций размер 200-800 A) и удельной поверхностью 5-30 м /г может найти весьма широкое применение в качестве инертного носителя.

Он перспективен как носитель большой группы катализаторов, активность которых определяется весовой долей активного компонента, заключенного в инертном объеме.

1. Способ получения пористого аморфного алюмосиликата, включающий термическую обработку синтетического тонкопористого алюмоснликата в присутствии фтористого водорода, отличающийся тем, что, с целью получения крупнопористого продукта с размером пор 200-800 А и удельной поверхностью 5-30 м /г, процесс проводят путем нагревания исходного продукта от комнатной температуры до 800-1200 С в течение

1-5. ч.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что фтористый водород используют в количестве 1-4% от ве а исходного продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рис Г.E. Катализаторы органи15 ческих реакций, М., 1955, с. 37-107.

2. Патент Японии В 48-23796, кл. 15 Е 242, 16.07.73.