Способ получения алюмосиликатного носителя Советский патент 1992 года по МПК B01J37/04 B01J21/16 B01J32/00 

Изобретение относится к способу пол- учени.) алюмосиликата, который может быть использован как носитель для катализатора.

Известен способ получения алюмосили- катного носителя для катализатора путем смешения соединений кремния и алюминия, пептизации раствором азотной кислоты с последующей нейтрализацией раствором гидроксида аммония, сушкой и прокаливанием при 510°С (1). Полученный по известному способу носитель не обладает достаточно развитой поверхностью, сохраняющей свою величину при повышенных температурах прокаливания.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения алюмосиликатного носителя для катализатора путем смешивания в водной среде алю- мосодержащего соединения - оксида алюминия и кремнийсодержащего соединения - полиорганосилоксана в количестве, обеспечивающем массовое соотношение оксидов алюминия и кремния от 99,5.0,5 до

50:50 с последующей сушкой при 1СО-200°С втечение 2-16часов и прокаливанием обра зевавшейся смеси (2).

Недостатком дачного способа является получение носителя недостаточно высокой термостабильности.

Так после термообработки при -емпера- туре 1100°С в течение чзса удельня ч поверхность полученного алюмосиликата с содержанием двуоксида кремния равным 5,5-11%, уменьшается примерно на 27- 57% по сравнению с соответ твующей исходной пробой

Целью изобретения является получение носителя с повышенной термостабильностью.

Поставленная цель достигается способом получения алюмосиликатного носителя для катализатора путем смешивания в водной среде алюминийсодержащего соединения, в качестве которого используют Са-С20+ - алкоголя) ал юминия, и кремний содержащего соединения в качестве которого используют деионизированн ,ю орги- кремниевую кислоту, в колинестве,

жздД

обеспечивающем массовое соотношение оксидов алюминия и кремния от 99.5:0.5 до 50 50. с последующей сушкой и прокаливанием образовавшейся смеси, причем алко- голят алюминия подвергают гидролизу деионизированной водой с одновременным или последующим добавлением деионизированной ортокремниевой кислоты.

В качестве предпочтительного вариан- 1 а перед смешиванием алкоголят алюминия подвергают гидролизу деиоНизированной водой при 90°С в течение 45 минут, а также, что смешивание ведут при 7Q--110°С в течение 0,25-1 ч.

Кроме того, предпочтительно, что после смешивания образовавшуюся смесь подвергают дополнительной термообработке при температуре 90-180°С, в течение 0,5- 5,0 ч и что к образовавшейся смеси добавляют соль лантана в количестве, обеспечивающем содержание в катализаторе в пересчете на оксид лантана 0,5 мас.%.

Отличительными признаками предложенного способа являются использование С2-С20-Г - алкоголята алюминия в качестве алюминийсодержащего соединения и в качестве кремнийсодержащего соединения - деионизированную ортокремниевую кислоту, причем алкоголят алюминия подвергают гидролизу деионизированной водой с одновременным или последующим добавлением деионизированной ортокремниевой кмсло- ,ты.

Вышеуказанные предпочтительные признаки также являются отличительными.

Для деионизации воды и ортокремниевой кислоты используют известные катио- ниты и аниониты. например, Леватит S100, Леватит S 100 MS Леватит МР 600 WS. После деионизации электропроводность воды составляет меньше 5 мкС, Концентрация каждого электрокатиона в деионизированной ортокремниевой кислоте составляет меньше 5 ч/милл. Алкоголяты алюминия используют или в качестве смешанных алко- голятос с 2-20 атомами углерода, которые получают в результате синтеза по Циглеру, или в качестве индивидуальных алкоголя- ТОЕ, получаемых из алюминия и спиртов.

Получаемые данным способом алюмо- ликаты отличаются гомогенным распределением А1аОз и 5Ю2 и в зависимости от содержания SiCb имеют удельную поверхность 300-520 м /г. Они отличаются повышенной термостойкостью. Так после обработки в течение 24 часов при температуре 1100°С в зависимости от содержания SiOa продукты имеют еще поверхность по крайней мере 40 190 м2/г, причем их удельная кислотность составляет 5 до 40 ммоль

н-бутиламина на . Структура кристаллов является бемической до аморфной. Кроме того, химическая чистота получаемых проедлагаемым способом продуктов

относительно содержания Na20 является отличной, то есть они содержат значительно меньше, чем 5, ч/милл Na20 и во многих случаях даже меньше, чем 10 ч/милл NazO (даже и при продуктах с содержанием 5Юг

до 50 мас.%/. И относительно всех других обычно имеющихся в качестве примеси элементов и, в частности, относительно щелочных и щелочно-земельных элементов, а также тяжелых металлов продукты имеют

высокую степень чистоты. Их общая чистота, в пересчете на сумму и Si02, составляет больше 99,95 мас.%.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример. В снабженный мешалкой реактор подают 45,0 кг смешанного - алкоголята алюминия с содержанием алюминия 6,0 мас.%, которые подвергают непрерывному

гидролизу

50

кг

5 деионизированной водой при 90°С в течение 30 мин, причем деинизированная вода содержит различное количество (2,7-170 кг/деионизмрованной ортокремниевой кислоты /3,0%SI02/.

0Получаемую в каждом отдельном случае

суспензию твердых веществ подвергают сушке в рас пылительной сушилке при температуре 500°С в течение 20 с.

Физико-химические характеристики

5 алюмосиликатов с различным соотношением SiOz/AlaOa приведены в табл. 1

П р и м е р 2. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликаты V и VI, причем при получении алюмосиликата V гидролиз про0 водят при температуре 70°С в течение 60 мин, а при получении алюмосиликата VI-при 110°С в течение 15 мин. Получаемые при этом алюмосиликаты V и VI имеют то же самое качество, что и зпюмосиликат ы V и VI,

5 получаемые согласно примеру 1,

ПримерЗ. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликат IV причем однако, смешанный алкоголят алюминия гидролизу- гат деионизироеанной водой при температу0 ре 90°С после предварительного перемешивания в течение около 45 мин и з атем отделяющуюся от спиртов водную суспензию глинозема смешивают с деиони- эмрованной ортокремниевой кислотой. Пол5 ученную суспензию твердых веществ сушат в распылительной сушилке при температуре 500°С в течение 20 с. Получаемый при этом алюмосиликат IV имеет то же самое качество, что и алюмосиликат IV согласно примеру 1.

П р и м е р 4. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликат И, а аналогично примеру 3-алюмосиликат III, причем, однако, вместо смешанного алкоголята алюминия используют 45,0 кг тригексанолята алюминия, который также содержит 6,0 мае. % алюминия, В одном случае гидролиз деио- низированной водой проводят в присутствии деионизированной ортокремниевой кислоты, тогда как в другом случае деиони- зированную ортокремниевую кислоту добавляют к полученной суспензии глинозема после гидролиза. Получаемые при этом алюмосиликаты И и И1 имеют то же самое качество, что и алюмосиликаты И и III согласно примеру 1.

П р и м е р 5. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликаты VUI-XII, причем однако, перед распылительной сушкой полученные суспензии подвергают термообработке при температуре 90°С в течение 30 минут. Отличные от алюмосиликатов I-VII свойства полученных алюмосиликатов сёе- дены в табл. 2.

Л р и м е р 6. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликаты XNI-XV, причем перед распылительной сушкой полученные суспензии подвергают термообработке при температуре 18С°С в течение 5 ч. Отличные от алюмосиликатов 1-УИ свойства полученных алюмосиликатов сведены а табл. 3.

Пример. Аналогично примеру 1 получают алюмосиликат XVI. а аналогично примеру 3 - алюмосиликат XVII, причем оба

алюмосиликата содержат 0,5 мас.% диоксида кремния. При этом в случае получения алюмосиликата XVN к суспензии глинозема добавляют 0,5 мас.% нитрата лантана, рас- считанного на оксид. После сушки порошки имеют приведенную в табл 4 термостойкость.

Формула изобретения

1. Способ получения алюмосиликатного

носителя для катализатора путем смешивания в водной среде алюминийсодержащего и кремнийсодержащего соединений в количестве, обеспечивающем массовое соотношение оксидов алюминия и кремния от 99,5.0,5 до 50:50, с последующей сушкой и прокаливанием образовавшейся смеси, о т- личающийся тем, что, с целью получения носителя с повышенной термостабильностью, в качестве алюминийсодержащего соединения используют С2-С20 -злкоголят алюминия и в качестве кремнийсодержащего соединения - денонсированную ортокремниевую кислоту, причем алкоголят

алюминия подвергают гидролизу деионизированной водой с одновременным или последующимдобавлениемдеионизированной сртокремниевом кислоты.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что к образовавшейся смеси добавляют соль лантана и количестве, обеспечивающем содержание в носителе в пересчете на оксид лантана 0,5 мае %

Получзвлые согласно примеру I алюмосиликаты

Т о б л и и а I

Использование: для катализатора. Сущность изобретения1 продукт - носитель получают смешиванием в воде - алкоголята алюминия и деконизированной ортокремниевой кислоты при массовом соотношении окс/щов алюминия и кремния от 99,5:0,5 до 50:50, сушкой и прокаливанием. При этом алкоголят алюминия гидролизуют деионизированной водой-с одновременным или последующим добавлением деионизированной ортокремниевой кислоты. К полученной смеси добавляют растворимую соль лантана - 0 5% в пересчете на оксид. Характеристика: повышенная термостабильность. 4 табл. 2 з п ф-лы.

Определенный путем ртутной пенотрации о пределах м активированных при 550 С о течение 3 ч проО i

Определенный путем пенетрации в пределах 1,75-100 нм активированных при 550°С в течение 3 ч проб.

Активированная при 550°С в течение 3 ч проба (индикатор: нейтрально- красный)

Таблица 4 Термостойкость алюмосиликатов после добавления лантана

1 а б л и ц а