СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВНОЙ ОКИСИ АЛЮМИНИЯ Советский патент 1966 года по МПК B01J37/03 B01J21/04 

Изобретение относится к области получения носителей и активной окиси алюминия для катализаторов реформирования углеводородов.

Известен способ получения активной окиси алюминия и носителей реакцией обменного разложения, например раствора алюмината натрия азотной кислотой.

По предлагаемому способу, с целью получения окиси алюминия и носителей на ее основе с наиболее эффективной структурой, реакцию проводят в условиях (температура, рН среды, концентрация алюмината и кислоты), обеспечивающих содержание полученного нитрата в промытом и высушенном при температуре от 100 до 150°С осадке от 10 до 30% в расчете на окись алюминия.

Пример 1. В нагреваемом сосуде из стали VaA емкостью около 20 л с мешалкой и сифоном в течение 2 час при 30° С и осаждают гидроокись алюминия из 10 л щелока алюмината натрия концентрации 310 г AlaOs/yi и 326 г NaOli/л (соответствует молярному соотношению А120з: :2,68), одновременно приливая 9 л HNOs плотностью 1,310 и 24 л дистиллированной воды. Получаемая при реакции обменного разложения раствора алюмината натрия с азотной кислотой концентрация нитрата натрия составляет 200 г NaNOs/A. После этого продукт осаждения промывают дистиллированной водой на фильтр-прессе и сушат при 110°С. Исходный продукт носителя содержит 59,3% AloOs и рассчитанные на AlaOs 17% N0 и 0,03% NaaO. Тонко размолотый в месительной машине продукт перерабатывают затем с 750 CMS воды//сг до получения тестообразной массы, пластифицируют с 2 CMi 50%-ной азотной кислоты, служащей в качестве пептизационного средства, после чего в приспособлении для формирования шариков изготовляют шарики диаметром 5 мм, которые сушат и подвергают термообработке при 450°С (носитель А катализатора). Носитель проходит рентгенографический контроль, а также текстурный анализ (см.табл. 1).

Для приготовления катализатора дегидратации п-бутана на бутен носитель А катализатора пропитывают раствором КоСгоО,

сушат и вторично проводят термообработку при 450°С так, чтобы готовый катализатор содержал от 5 до 7% Сг20зи 1,5% КоО (катализатор 1).

Этим же способом только при температуре

реакции обменного разложения щелока алюмината, азотной кислоты и воды 90° С и рН 8 получают исходный продукт носителя В, содержащий 71,2% АЬОз и рассчитанные на безводное вещество 2% NOs и 0,05% Na2O. Носитель В катализатора перерабатывают затем так же, как и носитель А на катализатор дегидратации бутана с таким же составом (катализатор 2). Полученные катализаторы 1 и 2 дробят до величины зерна 2-3 мм, после чего 25 слгз загружают в опытную печь. При 550°С над катализатором пропускают 17,2 л я-бутаиа в час, что соответствует скорости потока 6,17 см/сек. Один испытательный проход продолжают 2 час. С целью устранения выделившегося углерода, катализатор после каждого такого прохода обжигают смесью из азота и воздуха, а затем продолжают испытание. Анализируют средние показатели четвертого испытательного прохода (6-8 час). В результате получают следующие данные {табл.2). Таблица 2 Взятое количество бутапа за вычетом бутана, содержащегося в продукте реакции % прореагирообменававшего Взятое количество бутапа бутана Полученный бутен 96 выхода бутена 10 15 20 25 30 35 40 45 Оныты показывают, что носптель А особенно пригоден для изготовления катализаторов из окисей алюминия н хрома (катализатор 1), так как наряду с большим выходом бутена он дает, главным образом, значительно лучшую селективность. П р и м е р 2. В тех же условиях, что и в примере 1,для носителя А, но при 50°С и рН 8 из 9,5 л ш,елока алюмината концентрации 316 г и 355 г зОН/л (соответствует молярному соотношению 1 :2,86) осаждают в течение 2 час гидроокись алюминия, одновременно приливая 9 л азотной кислоты плотностью 1,310 и 160 л дистиллированной воды. Получаемая при реакции обменного разложения концентрация нитрата натрия составляет 50 г NaNOs/л. Исходный продукт носителя Г содержит 68,8% AlgO.-j и рассчитанные на безводное вещество 11,3% NO; и 0,013% NaaO. Далее этот продукт в соответствии с нримером 1 подвергают пластификации с указанными там количествами воды и азотной кислоты и затем формируют гранулы диаметром и длиной 3 мм с последующими сушкой при 110°С и термообработкой при 450°С. Сформированный носитель Г катализатора пропитывают раствором HoPtCle в таком количестве, чтобы высушенный и термически обработанный при готовый катализатор содержал 0,5 вес. % Pt (катализатор 3). Носитель проходит рентгенографическое испытанней текстурный анализ (см. табл. 1). Результаты показывают, что носитель Г обладает текстурой, которая очень сходна с таковой носителя А. Тем же способом, что и в примере 1, только с приливанием 24 л дистиллированной воды, вследствие чего в осаждающемся растворе получается концентрация нитрата натрия 200 г NaNO/yz, изготовляют исходный продукт носителя Б с содержанием 67,4% и рассчитанных на безводное вещество 6,1% NOa и 0,02% NaoO. После донолнительной термообработки при 450°С носитель проходит рентгенографическое испытание и текстурный анализ (см. табл. 1). Носитель Б катализатора, как :и носитель Г, перерабатывают на катализатор с одинаковым содержанием платины (катализатор 4). 30 см каждого из изготовленных такнм образом катализаторов 3 н 4 загружают в опытную печь. В качестве нробной реакцни проводят дегидроцнклизацию «-гептана без давлення в присутетвни нзбытка На, соответствующего 5 моль Но на 1 MOAI-J «-гептана, при этом температура реакции 480° С, а нагрузка катализатора - 2 объема я-гептана на 1 объем катализатора (табл. 3).

Таблица 3

пропитывают хлороводородной кислотой платины, сущат при и подвергают термообработке 4 час при 450°С. Готовый катализатор содержит 0,5% Pt, рассчитанные ,на AlgOa (катализатор 5).

Подобным образом изготовляют катализа тор такого же состава с применением нсходного продукта носителя В (катализатор 6).

По 200 сл13 катализаторов 5 и 6 загружают в работающую под давлением печь нрямоточного реформирования нефтяного бензина, кииящего от 90 до 180°С. Давление - 50 ат, нагрузка катализатора - 1,35 V/V/h объема продукта на 1 объем катализатора в час, темнература - 500°С. При анилиновой точке, равной 58°С, взятый продукт содерл ит 13% ароматов, а моторное октановое число его - 36. Полученный с обоими катализаторами реформат имеет следующие показатели:

Эти результаты также доказывают, что носитель катализатора Г (катализатор 3) при реакции дегидроциклизации как но выходу толуола, так и но селективности значительно превосходит носитель катализатора Б (катализатор 4). Кроме того, видно связаапое с условиям и изготовления сильное влияние текстуры на эффективность катализатора.

Пример 3. 1120 г исходного продукта носителя А в соответствии с примером 1 смешивают с 1150 слгз основного хлорида алюмипия (гидрозоль окиси алюминия), содержащего 200 г AlaOsM, хорошо перемешивают, добавляют 1500 слгз раствора гексаметилентетрамина, содержащего 300 г (основного вещества) л, и вводят канлями в горячее (85°С) масло. Получающиеся щарнки отделяют от масла, подвергают старению в течение 20 час при 80°С в 30%-.ном растворе гексал1етилентетрамина, затем промывают дистиллированной водой, после чего сушат или термически обрабатывают в нродолжение 34 час при 20, ПО, 200. 300, 400 « 500°С. Для изготовления катализатора реформирования очень твердые и нрочные на истирание щарики диаметром 2 мм

Предмет изобретения

Способ получения активной окиси алюминия и носителей для катализаторов реакцией обменного разложения раствора алюмината натрия азотной кислотой, отличающийся тем, что, с целью получения окиси алюминия и носителей на ее основе с наиболее эффективной структурой, реакцию проводят в условияv (температура, рП среды, концентрация алюмината и кислоты), обеспечивающих содержание полученного нитрата в промытом и высушенном прн температуре от 100 до 150°С осадке от 10 до 30% в расчете на окись алюминия.