BR112016028740B1

BR112016028740B1 - Processo de preparação de uma alumina mesoporosa amorfa

Info

Publication number: BR112016028740B1
Application number: BR112016028740-1A
Authority: BR
Inventors: Malika Boualleg; Céline BOUVRY
Original assignee: IFP Energies Nouvelles
Priority date: 2014-06-13
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2021-07-20
Also published as: FR3022238A1; CN106604907B; JP6568876B2; JP2017518252A; US20170121180A1; RU2017100949A; RU2683778C2; BR112016028740A2; US10364158B2; RU2017100949A3; EP3154677B1; CN106604907A; WO2015189202A1; DK3154677T3; FR3022238B1; EP3154677A1

Abstract

alumina mesoporosa amorfa, tendo uma conectividade ele-vada e o respectivo processo de preparo. descreve-se uma alumina mesoporosa amorfa, que apresenta uma conecti-vidade (z), superior a 2,7. a presente invenção se refere também ao processo de preparo dessa alumina, compreendendo pelo menos uma etapa de precipi-tação de pelo menos um sal de alumínio, pelo menos uma etapa de aqueci-mento da suspensão obtida, uma etapa de tratamento térmico para formar o gel de alumina, uma etapa de secagem suave ou por atomização, uma etapa de enformação do pó obtido e uma etapa de tratamento térmico final para se obter a alumina.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção se refere ao preparo de uma alumina mesoporosa amorfa enformada a partir de um gel de alumina que apresenta uma elevada dispersibilidade, esse gel de alumina sendo obtido por precipitação de pelo menos um sal de alumínio. Em particu lar, a presente invenção se refere a uma alumina mesoporosa amorfa, que apresenta uma conectividade muito elevada em relação às alumi nas da técnica anterior. A presente invenção se refere também ao pro cesso de preparo dessa alumina por enformação de um gel de alumi na, esse gel de alumina sendo preparado, de acordo com um processo de preparo por precipitação específica, permitindo a obtenção de pelo menos 40% em peso de alumina em relação à quantidade total de alumina formada ao final do processo de preparo do gel, desde a pri meira etapa de precipitação, a quantidade de alumina formada ao final da primeira etapa de precipitação que pode mesmo atingir 100 %.

[0002] A alumina, de acordo com a invenção, devido a suas pro priedades interessantes, notadamente em termos de conectividade, pode ser utilizada como suporte de catalisadores em todos os proces sos de refinação, assim como adsorvente.

Técnica Anterior

[0003] A Patente US 4 676 928 descreve um processo de produ ção de uma alumina dispersível na água, compreendendo uma etapa de formação de uma dispersão aquosa de alumina, uma etapa de acréscimo de um ácido para produzir uma dispersão ácida que tem um pH compreendido entre 5 e 9, uma etapa de maturação a uma tempe ratura elevada superior a 70°C, por uma duração suficiente para trans- forar a alumina em gel coloidal, depois uma etapa de secagem desse gel coloidal obtido.

[0004] A Patente US 5 178 849 descreve um processo de produ ção de uma alumina alfa que compreende uma etapa de dispersão de um hidrato de alumínio que tem uma dispersibilidade inferior a 70%, uma etapa de acidificação da dispersão obtida com um pH inferior a 3,5 para dissolver pelo menos parcialmente o hidrato de alumínio, uma etapa de tratamento hidrotermal da dispersão ácida obtida a uma tem peratura compreendida entre 150 e 200°C, uma pressão compreendi da entre 5 e 20 atm por uma duração compreendida entre 0,15 e 4 ho ras para se obter uma boemita coloidal que apresenta uma dispersibi- lidade superior a 90%.

[0005] O preparo de gel de alumina por precipitação é também bem conhecida na técnica anterior.

[0006] Em particular, a Patente US 7 790 652 descreve o preparo por precipitação de um suporte alumina que apresenta uma distribui ção porosa bem específica, podendo ser utilizado como suporte de catalisador em um processo de hidroconversão de cargas hidrocarbo- nadas pesadas.

[0007] O suporte alumina é preparado, segundo um método que compreende uma primeira etapa de formação de uma dispersão de alumina pela mistura, de maneira controlada, de uma primeira solução aquosa alcalina, e de uma primeira solução aquosa ácida, pelo menos uma dessas soluções ácida e básica, ou as duas que compreendem um composto alumínica. As soluções ácida e básica são misturadas em proporções tais que o pH da dispersão resultante está compreen dido entre 8 e 11. As soluções ácida e básica são também misturadas em quantidades que permitem obter uma dispersão, contendo a quan tidade desejada de alumia, e particular, a primeira etapa permite a ob tenção de 25 a 35% em peso de alumina em relação à quantidade to tal de alumina formada ao final das duas etapas de precipitação. A primeira etapa opera a uma temperatura compreendida entre 20 e 40°C. Quando a quantidade de alumina desejada é formada, a tempe ratura da suspensão é aumentada a uma temperatura compreendida entre 45 e 70°C, depois a suspensão aquecida é em seguida submeti da a uma segunda etapa de precipitação por colocação em contato dessa suspensão com uma segunda solução aquosa alcalina e uma segunda solução aquosa ácida, pelo menos uma das duas soluções ou as duas que compreendem um composto alumínico. Da mesma forma, o pH é regulado entre 8 e 10,5 pelas proporções das soluções ácida e básica acrescentadas e a quantidade restante de alumina a formar na segunda etapa é fornecida pelas quantidades das segundas soluções ácida e básica acrescentadas. A segunda etapa opera a uma temperatura compreendida entre 20 e 40°C. O gel de alumina assim formado compreendida pelo menos 95% de boemita. A dispersibilida- de do gel de alumina assim obtido não é mencionada. O gel de alumi na é em seguida filtrado, lavado e eventualmente secado segundo os métodos conhecidos do técnico, sem etapa de tratamento térmico pré vio, para produzir um pó de alumina que é em seguida enformada se gundo os métodos conhecidos do técnico, depois calcinado para pro duzir o suporte alumina final.

[0008] A primeira etapa de precipitação do processo de preparo da Patente US 7 790 652 é limitada a uma produção de alumina pequena, compreendida entre 25 e 35 % em peso, pois uma produz de alumina mais elevada ao fina da primeira etapa não permite uma filtragem óti ma de gel obtido. Por outro lado, o aumento da produção de alumina na primeira etapa da Patente US 7 790 652 Shell não permitiria a en- formação do gel assim obtido.

[0009] De maneira surpreendente, a requerente descobriu que um gel de alumina específica que apresenta uma taxa de dispersibilidade elevada, preparado segundo um processo que compreende pelo me- nos uma etapa de precipitação, na qual pelo menos 40 % em peso de alumina em equivalente Al2O3 em relação à quantidade total de alumi na formada na saída desse processo de preparo do gel, são formados desde a primeira etapa de precipitação, e uma etapa de tratamento térmico final e, em particular, uma etapa de amadurecimento final, po dia ser enformado para se obter uma alumina mesoporosa amorfa que apresenta uma distribuição porosa específica, assim como uma conec tividade muito elevada.

[00010] Um objetivo da presente invenção é de fornecer uma alu mina mesoporosa amorfa que apresenta uma conectividade muito ele vada.

[00011] Um outro objetivo da presente invenção é de fornecer um processo de preparo dessa alumina por enformação de um gel de alumina que apresenta uma dispersibilidade elevada e, em particular, superior a 70%, assim como um tamanho de cristalito entre 2 e 35 nm.

Sumário e Interesse da Invenção

[00012] A presente invenção tem por objeto uma alumina mesopo- rosa amorfa que apresenta uma conectividade (Z) superior a 2,7.

[00013] Uma vantagem da invenção é de fornecer uma alumina, cuja porosidade é muito conectada, isto é, apresentando um número de poros adjacentes muito importantes. Uma conectividade elevada representa uma vantagem importante para a acessibilidade da porosi dade e exerce um papel importante ao mesmo tempo, quando das etapas de impregnação de soluções de precursores de fases ativas muito viscosas e para a difusão das moléculas a tratar, quando das reações catalíticas utilizando esses materiais.

[00014] A presente invenção tem também por objeto um processo de preparo dessa alumina, esse processo compreendendo pelo menos as seguintes etapas: a) pelo menos uma primeira etapa de precipitação de alu- mina, em meio reacional aquoso de pelo menos um precursor básico escolhido dentre o aluminato de sódio, o aluminato de potássio, o amoníaco, o hidróxido de sódio e o hidróxido de potássio e de pelo menos um precursor ácido escolhido dentre o sulfato de alumínio, o cloreto de alumínio, o nitrato de alumínio, o ácido sulfúrico, o ácido clo rídrico, e o ácido nítrico, na qual pelo menos um dos precursores bási co e ácido compreende o alumínio, a vazão relativa dos precursores ácido e básico é escolhido, de maneira a se obter um pH do meio rea- cional compreendido entre 8,5 e 10,5, e a vazão do ou dos precurso resácido e básico, contendo o alumínio é regulado, de maneira a se obter uma taxa de avanço do tamanho da primeira etapa compreendi da entre 40 e 100%, a taxa de avanço sendo definido como sendo a proporção de alumina formada em equivalente Al2O3, quando dessa primeira etapa de precipitação em relação à quantidade total de alumi na formada ao final da ou das etapas de precipitação, essa primeira etapa de precipitação, operando a uma temperatura compreendida en tre 10 e 50°C, e por uma duração compreendida entre 2 minutos e 30 minutos; b) uma etapa de tratamento térmico da suspensão obtida ao final da etapa a) a uma temperatura compreendida entre 50 e 200°C, por uma duração compreendida entre 30 minutos e 5 horas, permitindo a obtenção de um gel de alumina; c) uma etapa de filtragem da suspensão obtida ao final da etapa b) de tratamento térmico, seguida de pelo menos uma etapa de lavagem do gel obtido; d) uma etapa de secagem do gel de alumina obtido ao final da etapa c) para se obter um pó; e) uma etapa de enformação do pó obtida ao final da etapa d) para se obter o material cru; f) uma etapa de tratamento térmico do material cru obtido ao final da etapa e) a uma temperatura compreendida entre 500 e 1000°C, em presença ou não de um fluxo de ar, contendo até 60 % em volume de água.

[00015] Uma vantagem da invenção é de fornecer um novo proces so de preparo de uma alumina mesoporosa amorfa, permitindo a en- formação de um gel de alumina preparado, de acordo com um proces so que compreende pelo menos uma etapa de precipitação, na qual pelo menos 40 % em peso de alumina em equivalente Al2O3 em rela ção à quantidade total de alumina formada ao final desse processo de preparo do gel, são formados desde a primeira etapa de precipitação, graças à enformação de uma etapa de tratamento térmico e, em parti cular, uma etapa de amadurecimento, permitindo a obtenção de um gel de alumina que apresenta uma filtrabilidade melhorada, e facilitan do sua enformação.

[00016] Uma outra vantagem da invenção é de fornecer um novo processo de preparo de uma alumina por precipitação, podendo com preender uma única etapa de precipitação, pouco oneroso em relação aos processos de preparo de alumina clássica da técnica anterior, tal como, por exemplo, os processos de preparo de tipo sol-gel.

[00017] Uma outra vantagem da invenção é de fornecer um novo processo de preparo da alumina, de acordo com a invenção, permitin do a obtenção de uma alumina mesoporosa amorfa, apresentando uma distribuição porosa específica, assim como uma conectividade muito elevada em relação às aluminas da técnica anterior.

Definições e Métodos de Medida

[00018] Em toda a sequência do texto, o índice de dispersibilidade é definido como a percentagem em peso de gel de alumina peptizada que se pode dispersar por centrifugação em um tubo em polipropileno a 3600 G durante 10 minutos.

[00019] A dispersibilidade é medida, dispersando 10 % de boemita ou gel de alumina em uma suspensão de água, contendo também 10% de ácido nítrico em relação à massa de boemita. Depois, centri fuga-se a suspensão com 3600 G rpm durante 10 minutos. Os sedi mentos coletados são secados a 100°C uma noite, depois pesados.

[00020] Obtém-se o índice de dispersibilidade, anotado com ID pelo seguinte cálculo: ID(%) = 100% - massa de sedimentos secados (%).

[00021] Em toda a sequência do texto, a conectividade da alumina, de acordo com a invenção, é definida como sendo o número de poros adjacentes a um poro determinado. A conectividade, de acordo com a invenção, é representativa da totalidade da porosidade da alumina e, em particular, da totalidade da mesoporosidade da alumina, isto é, da totalidade dos poros tendo um diâmetro médio compreendido entre 2 e 50 nm.

[00022] A conectividade é uma grandeza relativa medida segundo o procedimento descrita na publicação de Seaton (Liu H. Zhang L. Sea ton N.A., Chemical Engineering Science, 47, 17-18, pp. 4393-4404, 1992). Trata-se de uma simulação Monte Carlo a partir das isotermas de adsorção/dessorção de nitrogênio. Esses parâmetros de conectivi dadesão baseados na teoria da percolação. A conectividade é ligada às normas de poros adjacentes e representa uma vantagem para a difusão, quando das reações catalíticas das moléculas a tratar.

[00023] A alumina, segundo a presente invenção, apresenta, além disso, uma distribuição porosa específica, na qual os volumes macro- porosos e mesoporosos são medidos por intrusão de mercúrio e o vo lume microporoso é medido por adsorção de nitrogênio.

[00024] Por "macroporos", entendem-se poros cuja abertura é su perior a 50 nm.

[00025] Por "mesoporos", entendem-se poros, cuja abertura está compreendida entre 2 nm e 50 nm, bornes inclusos.

[00026] Por "microporos", entendem-se poros, cuja abertura é estri- tamente inferior a 2 nm.

[00027] No exposto que se segue da invenção, a distribuição poro sa medida por porosimetria ao mercúrio é determinada por intrusão no porosímetro com mercúrio, segundo a norma ASTM D4284-83 a uma pressão máxima de 4000 bárias (400 MPa), utilizando uma tensão de superfície de 484 dine/cm e um ângulo de contato de 140 o. O ângulo de umedecimento foi considerado iguala a 140, seguindo a recomen dação da obra "Técnicas do Engenheiro, tratado de análise e caracte rização, P 1050-5, escritas por Jean Charpin e Bernard Rasneur".

[00028] Fixa-se em 0,2 MPa o valor a partir do qual o mercúrio en che todos vazios intergranulares e considera-se que além disso o mer cúrio penetra nos poros da alumina.

[00029] A fim de se obter melhor precisão, o valor do volume poro so total corresponde ao valor do volume poroso total medido por intru são no porosímetro com mercúrio medida sobre a amostra menos o valor do volume poroso total medido por intrusão no porosímetro com mercúrio medido sobre a mesma amostra para uma pressão corres pondente a aproximadamente 0,2MPa (30 psi) .

[00030] O volume macroporoso do catalisador é definido como sen do o volume acumulado de mercúrio introduzido a uma pressão com preendida entre 0,2 MPa e 30 MPa, correspondente ao volume contido nos poros de diâmetro aparente superior a 50 nm.

[00031] O volume mesoporoso do catalisador é definido como sen do o volume acumulado de mercúrio introduzido a uma pressão com preendida entre 30 MPa e 400 Mpa, correspondente ao volume conti do nos poros de diâmetro aparente compreendido entre 2 e 50 nm.

[00032] O volume dos microporos é medido por porosimetria ao ni trogênio. A análise quantitativa da microporosidade é efetuada a partir do método "t"(método de Lippens-De Boer, 1965) que corresponde a uma transformada da isoterma de adsorção de partida, conforme des- crito na obra "Adsortion by powders and porous solids. Principles, methodology and applications" escrita por F. Rouquérol e K. Sing. Ac ademic Press, 1999.

[00033] Define-se também o diâmetro mediano dos mesoporos (Dp em nm) como sendo um diâmetro, tal como todos os poros de tama nho inferior a esse diâmetro constituem 50 % do volume mesoporoso, medido por porosimetria ao mercúrio.

[00034] A distribuição porosa medida por adsorção de nitrogênio foi determinada pelo modelo Barrett-Joyner-Halencia (BJH). O isoterma de adsorção - dessorção de nitrogênio segundo o modelo BJH é des crito no periódico "The Journal of Amercican Society", 73, 373 (1951) escrito por E.P.Barrett, L.G. Joyner et P.P. Halencia. No exposto que se segue da invenção, entende-se por volume adsorção nitrogênio, o volume medido para P/P0 = 0,99, pressão para a qual é admitido que o nitrogênio preencheu todos os poros.

[00035] No exposto que se segue da invenção, entende-se por su perfície específica, a superfície específica B.E.T. determinada por ad- sorção de nitrogênio, de acordo com a norma ASTM D 3663-78 esta belecida a partir do método BRUNAUER-EMMETT-TELLER descrito no periódico "The Journal of American Society", 60, 309 (1938).

Descrição da Invenção

[00036] De acordo com a invenção, a alumina mesoporosa amorfa apresenta uma conectividade superior a 2,7, de preferência compre endida entre 2,7 e 10, de maneira preferida compreendida entre 2,8 e 10, de maneira muito preferida compreendida entre 3 e 9, de maneira mais preferida compreendida entre 3 e 8, e, de maneira ainda mais preferida compreendida entre 3 e 7.

[00037] A alumina, segundo a presente invenção, apresenta vanta josamente uma superfície específica BET e um volume poroso e, em particular mesoporoso calibrados.

[00038] De preferência, a alumina mesoporosa é desprovida de mi- croporos. A ausência de microporos é medida e verificada por adsor- ção de nitrogênio.

[00039] De preferência, a alumina apresenta vantajosamente uma superfície específica BET compreendida entre 50 e 450 m2/f, de prefe rência compreendida entre 100 e 400 m2/g, de maneira preferida com preendida entre 150 e 400 m2/g e de maneira muito preferida compre endida entre 150 e 350 m2/g.

[00040] De preferência, a alumina apresenta vantajosamente um volume mesoporoso superior ou igual a 0,5 ml/g, de preferência com preendido entre 0,6 e 0,8 ml/g.

[00041] O volume mesoporoso é definido como sendo o volume compreendido nos poros que têm um diâmetro médio compreendido entre 2 e 50 nm, bornes inclusos.

[00042] De preferência, o volume poroso total dessa alumina medi do por porosimetria ao mercúrio está compreendido entre 0,6 e 0,9 ml/g.

[00043] De preferência, a percentagem de volume compreendido nos poros de tamanho compreendido entre 2 e 50 nm, em relação ao volume poroso total dessa alumina, é superior a 50 % e, de preferên cia, compreendido entre 50 e 75 %.

[00044] De preferência, a percentagem de volume compreendido nos poros de tamanho superior a 50 nm em relação ao volume poroso total dessa alumina, é inferior a 10 %, e, de preferência, inferior a 6 %.

[00045] O diâmetro mediano dos mesoporos, medido por porosime- tria ao mercúrio dessa aluminam determinado em volume está vanta josamente compreendido entre 8 e 12,5 nm e, de preferência, entre 9,0 e 12,5 nm.

[00046] De preferência, a alumina, de acordo com a invenção, é uma alumina não mesoestruturada.

[00047] Um outro da invenção se refere ao processo de preparo dessa alumina.

[00048] De acordo com a invenção, esse preparo de preparado compreende pelo menos uma primeira etapa a) de precipitação de alumina, em meio reacional aquoso, de pelo menos um precursor bá sico escolhido dentre o aluminato de sódio, o aluminato de potássio, o amoníaco, o hidróxido de sódio e o hidróxido de potássio e de pelo menos um precursor ácido escolhido dentre o sulfato de alumínio, o cloreto de alumínio, o nitrato de alumínio, o ácido sulfúrico, o ácido clo rídrico e o ácido nítrico, na qual pelo menos um dos precursores bási co e ácido compreende o alumínio, a vazão relativa dos precursores ácido e básico é escolhido, de maneira a se obter um pH do meio rea- cional compreendido entre 8,5 e 10,5 e a vazão do ou dos precursores ácido e básico contendo o alumínio é regulado, de maneira a se obter uma taxa de avanço da primeira etapa compreendido entre 40 e 100%, a taxa de avanço sendo definida como sendo a proporção de alumina formada em equivalente Al2O3), quando dessa etapa a) de precipitação em relação à quantidade total de alumina formada ao final da(s) eta- pa(s) de precipitação e, mais geralmente, ao final das etapas de pre paro do gel de alumina, essa etapa a) operando a uma temperatura compreendida entre 10 e 50°C, e por uma duração compreendida en tre 2 minutos e 30 minutos.

[00049] De maneira geral, entende-se por "taxa de avanço"da ené- sima etapa de precipitação a percentagem de alumina formada em equivalente Al2O3 nessa enésima etapa, em relação à quantidade total de alumina ao final do conjunto das etapas de precipitação e, mais ge ralmente, ao final das etapas de preparo do gel de alumina.

[00050] No caso em que a taxa de avanço dessa etapa a) de preci pitação é de 100%, essa etapa a) de precipitação permite geralmente a obtenção de uma suspensão de alumina, tendo uma concentração em Al2O3) compreendida entre 20 e 100 g/l, de preferência entre 20 e 80 g/l, de maneira preferida entre 20 e 50 g/l.

Etapa a) de precipitação

[00051] A mistura no meio reacional aquoso de pelo menos um pre cursor básico e de pelo menos um precursor ácido necessita seja que pelo menos o precursor básico ou o precursor ácido compreenda o alumínio, seja que os dois precursores básico e ácido compreendam o alumínio.

[00052] Os precursores básicos que compreendem o alumínio são o aluminato de sódio e o alumina de potássio. O precursor básico pre ferido é o aluminato de sódio.

[00053] Os precursores ácidos que compreendem o alumínio são o sulfato de alumínio, o cloreto de alumínio e o nitrato de alumínio. O precursor ácido preferido é o sulfato de alumínio.

[00054] De preferência, o(s) precursor(es) básico(s) e o ácido(s) são acrescentados nessa primeira etapa de precipitação a) em solu ção aquosa.

[00055] De preferência, o meio reacional aquoso é a água.

[00056] De preferência, essa etapa a) opera sob agitação.

[00057] De preferência, essa etapa a) é realizada na ausência de aditivo orgânico.

[00058] Os precursores ácido e básico que contêm o alumínio ou não são misturadas, de preferência, em solução, nos meios reacionais aquosos, em proporções tais que o pH da suspensão resultante está compreendido entre 8,5 e 10,5.

[00059] De acordo com a invenção, é a vazão relativa dos precurso res ácido e básico quer eles contenham o alumínio ou não, que é es colhido de maneira a se obter um pH do meio reacional compreendido entre 8,5 e 10,5.

[00060] No caso preferido, em que os precursores básico e ácido são respectivamente o aluminato de sódio e o sulfato de alumínio, a razão mássica desse precursor básico sobre esse precursor ácido está vantajosamente compreendida entre 1,6 e 2,05.

[00061] Para os outros precursores básico e ácido, quer eles conte-nhamalumínio ou não, as razões mássicas base / ácido são estabele cidos por uma curva de neutralização da base pelo ácido. Essa curva é obtida facilmente pelo técnico.

[00062] De preferência, essa etapa a) de precipitação é realizada com um pH compreendido entre 8,5 e 10, e, de maneira muito preferi da entre 8,7 e, 9,9.

[00063] Os precursores ácido e básico são também misturados em quantidades que permitem obter uma suspensão que contém a quan tidade desejada de alumina, em função da concentração final em alu mínio a atingir. Em particular, essa etapa a) permite a obtenção de 40 a 100% em peso de alumina em equivalente Al2O3, em relação à quan tidade total de alumina formada ao final da(s) etapa(s) de precipitação. De acordo com a invenção, é a vazão do(s) precursor(es) ácido e bá sico contendo alumínio que é regulada de maneira a se obter uma taxa de avanço da primeira etapa compreendida entre 40 e 100 %.

[00064] De preferência, a taxa de avanço dessa etapa de precipita ção a) está compreendida entre 40 e 99%, de preferência entre 45 e 90% e, de maneira preferida, entre 50 a 85%. No caso em que a taxa de avanço obtida ao final da etapa a) de precipitação é inferior a 100%, uma segunda etapa de precipitação é necessária, de maneira a aumentar a quantidade de alumina formada. No caso em que uma se gunda etapa de precipitação é aplicada, a taxa de avanço é definida como sendo a proporção de alumina formada em equivalente Al2O3), quando dessa etapa a) de precipitação em relação à quantidade total de alumina formada ao final das duas etapas de precipitação do pro cesso de preparo, de acordo com a invenção e, mais geralmente, ao final das etapas de preparo do gel de alumina.

[00065] Assim, em função da concentração em alumina visada ao final da(s) etapa(s) de precipitação, de preferência compreendida entre 20 e 100 g/l, as quantidades de alumínio que devem ser fornecidas pelos precursores ácido e/ou básico são calculadas e a vazão dos precursores é regulada em função da concentração desses precurso res em alumínio acrescentados, da quantidade de água acrescentada no meio reacional e da taxa de avanço requerida para a(s) etapa(s) de precipitação.

[00066] A(s) vazão(ões) do(s ) precursores ácido e/ou básico con tendo o alumínio dependem da dimensão do reator utilizado e assim da quantidade de água acrescentada no meio reacional.

[00067] De preferência, essa etapa a) de precipitação é realizada a um temperatura compreendida entre 10 e 45°C, de maneira preferida entre 15 e 45°C, de maneira mais preferida entre 20 e 45°C, e, de ma neira muito preferida entre 20 e 40°C.

[00068] É importante que essa etapa a) de precipitação opere à baixa temperatura. No caso em que esse processo de preparo, de acordo com a invenção, compreende duas etapas de precipitação, a etapa a) de precipitação é vantajosamente realizada a uma temperatu ra inferior à temperatura da segunda etapa de precipitação.

[00069] De preferência, essa etapa a) de precipitação é realizada por uma duração compreendida entre 5 e 20 minutos, e, de maneira preferida, de 5 a 15 minutos.

Etapa b) de tratamento térmico

[00070] De acordo com a invenção, esse processo de preparo compreende uma etapa b) de tratamento térmico da suspensão obtida ao final da etapa a) de precipitação, essa etapa de tratamento térmico operando a uma temperatura compreendida entre 60 e 200°C por uma duração compreendida entre 30 minutos a 5 horas, para se obter um gel de alumina.

[00071] De preferência, essa etapa b) de tratamento térmico é uma etapa de amadurecimento.

[00072] De preferência, essa etapa b) de tratamento térmico é ope rada a uma temperatura compreendida entre 65 e 150°C, de preferên cia entre 65 e 130°C, de maneira preferida entre 70 e 110°C, de ma neira muito preferida entre 70 e 95°C.

[00073] De preferência, essa etapa b) de tratamento térmico é apli cada por uma duração compreendida entre 40 minutos e 5 horas, de preferência entre 40 minutos e 3 horas, e, de maneira preferida, entre 45 minutos e 2 horas.

Segunda etapa de precipitação opcional

[00074] De acordo com um modo de realização preferido, no caso em que a taxa de avanço obtido ao final da etapa a) de precipitação é inferior a 100 %, esse processo de preparo compreende, de preferên cia, uma segunda etapa de precipitação a') após a primeira etapa de precipitação.

[00075] Essa segunda etapa de precipitação permite aumentar a proporção de alumina produzida.

[00076] Essa segunda etapa de precipitação a' é vantajosamente aplicada entre essa primeira etapa de precipitação a) e a etapa b) de tratamento térmico.

[00077] No caso em que uma segunda etapa de precipitação é apli cada, uma etapa de aquecimento da suspensão obtida ao final da eta pa a) de precipitação é vantajosamente aplicada entre as dus etapas de precipitação a) e a').

[00078] De preferência, essa etapa de aquecimento da suspensão obtida ao final da etapa a) aplicada entre essa etapa a) da segunda etapa de precipitação a') opera a uma temperatura compreendida en tre 0 e 90°C, de preferência entre 30 e 80°C, de maneira preferida en- tre 30 e 70°C e, de maneira muito preferida entre 40 e 65°C.

[00079] De preferência, essa etapa de aquecimento é aplicada por uma duração compreendida entre 7 e 45 minutos e, de preferência, entre 7 e 35 minutos.

[00080] Essa etapa de aquecimento é vantajosamente aplicada, segundo todos os métodos de aquecimento conhecidos do técnico.

[00081] De acordo com esse modo de realização preferido, esse processo de preparo compreende uma segunda etapa de precipitação da suspensão obtida ao final da etapa de aquecimento, essa segunda etapa operando por acréscimo nessa suspensão de pelo menos um precursor básico escolhido dentre o aluminato de sódio, o aluminato de potássio, o amoníaco, o hidróxido de sódio e o hidróxido de potás sio e de pelo menos um precursor ácido escolhido dentre o sulfato de alumínio, o cloreto de alumínio, o nitrato de alumínio, o ácido sulfúrico, o ácido clorídrico, e o ácido nítrico, na qual pelo menos um dos pre cursoresbásico ou ácido compreende o alumínio, a vazão relativa dos 'precursores ácido e básico é escolhida de maneira a se obter um pH do meio reacional compreendido entre 8,5 e 10,5, e a vazão do(s) pre- cursor(es) ácido e básico contendo o alumínio é regulada de maneira a se obter uma taxa de avanço da segunda etapa compreendida entre 0 e 60 %, a taxa de avanço sendo definida como a proporção de alumina formada em equivalente Al2O3), quando dessa segunda etapa de pre cipitação em relação à quantidade total de alumina formada ao final das duas etapas de precipitação, mais geralmente ao final das etapas de preparo do gel de alumina e, de preferência, ao final da etapa a') do processo de preparo, de acordo com a invenção, essa etapa ope rando a uma temperatura compreendida entre 40 e 90°C, e por uma duração compreendida entre 2 e 50 minutos.

[00082] Da mesma forma que na primeira etapa de precipitação a), o acréscimo da suspensão aquecida, de pelo menos um precursor bá- sico e de pelo menos um precursor ácido necessita de que pelo menos o precursor básico ou o precursor ácido compreenda o alumínio, ou que os dois precursores básico e ácido compreendam o alumínio.

[00083] Os precursores básicos que compreendem o alumínio são o aluminato de sódio e o aluminato de potássio. O precursor básico preferido é o aluminato de sódio.

[00084] Os precursores básicos que compreendem o alumínio são o sulfato de alumínio, o cloreto de alumínio e o nitrato de alumínio. O precursor ácido preferido é o sulfato de alumínio.

[00085] De preferência, essa segunda etapa de precipitação opera sob agitação.

[00086] De preferência, essa segunda etapa é realizada na ausên cia de aditivo orgânico.

[00087] Os precursores ácido e básico, quer eles contenham, alu mínio ou não, são misturados, de preferência em solução, no meio re- acional aquoso, em proporções tais que o pH da suspensão resultante está compreendido entre 8,5 e 10,5.

[00088] De preferência, o(s) precursor(es) básico(s) e ácido(s) são acrescentados nessa segunda etapa de precipitação a') em solução aquosa.

[00089] Da mesma forma que na etapa a) de precipitação, é a va zão relativa dos precursores ácido e básico que eles contêm do alumí nio ou não, que é escolhido de maneira a se obter um pH do meio rea- cional compreendido entre 8,5 e 10,5.

[00090] No caso preferido em que os precursores básico e ácido são, respectivamente o aluminato de sódio e o sulfato de alumínio, a razão mássica desse precursor básico sobre esse precursor ácido está vantajosamente compreendida entre 1,6 e 2,05.

[00091] Para os outros precursores básico e ácido, quer eles conte nham o alumínio ou não, as razões mássicas base / ácido dão estabe- lecidas por uma curva de neutralização da base pelo ácido. Essa curva é obtida facilmente pelo técnico.

[00092] De preferência, essa segunda etapa de precipitação é reali zada a um pH compreendido entre 8,5 e 10, e, de maneira preferida entre 8,7 e 9,9.

[00093] Os precursores ácido e básico são também misturados em quantidades que permitem obter uma suspensão contendo a quanti dade desejada de alumina, em função da concentração final em alu mina a atingir. Em particular, essa segunda etapa de precipitação permite a obtenção de 0 a 60% em peso de alumina em equivalente Al2O3 em relação à quantidade total de alumina formada ao final das duas etapas de precipitação e de preferência ao final da etapa a').

[00094] Da mesma forma que na etapa a) de precipitação, é a va zão relativa dos precursores ácido e básico contendo o alumínio que é regulada, de maneira a se obter uma taxa de avanço da segunda eta pa compreendida entre 0 e 60%, a taxa de avanço sendo definida co mo a proporção de alumina formada em equivalente Al2O3, quando dessa segunda etapa de precipitação em relação à quantidade de alumina formada ao final das duas etapas de precipitação do proces so, de acordo com a invenção, e, de preferência, ao final da etapa a').

[00095] De preferência, a taxa de avanço dessa segunda etapa de precipitação a) está compreendida entre 1 e 60, de preferência entre 10 e 55%, e, de maneira preferida, entre 15 a 55%.

[00096] Assim, em função da concentração em alumina visada ao final da(s) etapa(s) de precipitação, de preferência compreendida entre 20 e 100 g/l, as quantidades de alumínio que devem ser fornecidas pelos precursores ácido e/ou básico são calculadas e a vazão dos precursores é regulada em função da concentração desses precurso res em alumínio acrescentados da quantidade de água acrescentada no meio reacional e da taxa de avanço requerida para cada uma das etapas de precipitação.

[00097] Da mesma forma que na etapa a) de precipitação, as va zões do(s) precursor(es) ácido e/ou básico contendo o alumínio de pendente da dimensão do reator utilizado e assim da quantidade de água acrescentada no meio reacional.

[00098] A título de exemplo, caso se trabalhe em um reator de 3 l e se vise 1l de suspensão de alumina de concentração final em Al2O3 de 50 g/l, a taxa de avanço alvejado é de 50% em equivalente Al2O3 para a primeira etapa de precipitação. Assim, 50% da alumina total devem ser fornecidos quando da etapa a) de precipitação. Os precursores de alumina são o aluminato de sódio a uma concentração de 155 g/l em Al2O3 e o sulfato de alumínio a uma concentração de 102 g/l em Al2O3. O pH de precipitação da primeira etapa é fixado em 9,5 e da segunda em 9. A quantidade de água acrescentada no reator é de 622 ml.

[00099] Para a primeira etapa a) de precipitação, que opera a 30°C e durante 8 minutos, a vazão de sulfato de alumínio deve ser de 10,5 ml/min e a vazão de aluminato de sódio é de 13,2 ml/min. A razão mássica de aluminato de sódio sobre sulfato de alumínio é, portanto, de 1,91.

[000100] Para a segunda etapa de precipitação, que opera a 70°C, durante 30 minutos, a vazão de sulfato de alumínio deve ser de 2,9 ml/min e a vazão de aluminato de sódio é de 3,5 ml/min. A razão más- sica de aluminato de sódio sobre sulfato de alumínio é, portanto, de 1,84.

[000101] De preferência, a segunda etapa de precipitação é realiza da a uma temperatura compreendida entre 40 e 80°C, de maneira pre ferida entre 45 e 70°C, e, de maneira muito preferida, entre 50 e 70°C.

[000102] De preferência, a segunda etapa de precipitação é realiza da por uma duração compreendida entre 5 e 45 minutos, e, de manei ra preferida, de 7 a 40 minutos.

[000103] A segunda etapa de precipitação permite geralmente a ob tenção de uma suspensão de alumina que tem uma concentração em Al2O3 compreendida entre 20 e 100 g/l, de preferência, entre 20 e 80 g/l, de maneira preferida, entre 20 e 50 g/l.

[000104] No caso em que essa segunda etapa de precipitação é aplicada, esse processo de preparo compreende também vantajosa mente uma segunda etapa de aquecimento da suspensão obtida ao final dessa segunda etapa de precipitação a uma temperatura com preendida entre 50 e 95°C, e, de preferência, entre 60 e 90°C.

[000105] De preferência, essa segunda etapa de aquecimento é apli cada por uma duração compreendida entre 7 e 45 minutos.

[000106] Essa segunda etapa de aquecimento é vantajosamente aplicada, segundo todos os métodos de aquecimento conhecidos do técnico.

[000107] Essa segunda etapa de aquecimento permite aumentar a temperatura do meio reacional, antes de submeter a suspensão obtida na etapa b) de tratamento térmico.

Etapa c) de filtragem

[000108] De acordo com a invenção, o processo de preparo de alu mina, de acordo com a invenção, compreende também uma etapa c) de filtragem da suspensão obtida no final da etapa b) de tratamento térmico, seguida de pelo menos uma etapa de lavagem do gel obtido. Essa etapa de filtragem é realizada segundo os métodos conhecidos do técnico.

[000109] A filtrabilidade da suspensão obtida no final da etapa a) de precipitação ou das duas etapas de precipitação é melhorada pela presença dessa etapa b) de tratamento térmico final da suspensão ob tida, essa etapa de tratamento térmico favorecendo a produtividade do processo, de acordo com a invenção, assim como uma extrapolação do processo no nível industrial.

[000110] Essa etapa de filtragem é vantajosamente seguida de pelo menos uma etapa de lavagem com água e, de preferência de uma a três etapas de lavagem, com uma quantidade de água igual à quanti dade de precipitado filtrado.

[000111] O encadeamento das etapas a) e c) e eventualmente da segunda etapa de precipitação, da segunda etapa de aquecimento e da etapa de filtragem opcional, permite a obtenção de um gel de alu mina específico que apresenta um índice de dispersibilidade superior a 70%, um tamanho de cristalito compreendido entre 1 a 35 nm, assim como um teor em enxofre compreendido entre 0,001% e 2% em peso e um teor em sódio compreendido entre 0,001 e 2% em peso, as per centagens em peso sendo expressos em relação à massa total de gel de alumina.

[000112] O gel de alumina assim obtido apresenta um índice de dis- persibilidade compreendido entre 70 e 100%, de maneira preferida en tre 80 e 100%, de maneira muito preferida entre 85 e 100% e, de ma neira ainda mais preferida entre 90 e 100%.

[000113] De preferência, o gel de alumina assim obtido apresenta um tamanho de cristalitos compreendido entre 2 a 35 nm.

[000114] De preferência, o gel de alumina assim obtido compreende um teor em enxofre compreendido entre 0,001% e 1% em peso, de maneira preferida entre 0,001 e 0,40% em peso, de maneira muito pre ferida entre 0,003 e 0,33% em peso, e, de maneira preferida entre 0,005 e 0,25% em peso.

[000115] De preferência, o gel de alumina assim obtido compreende um teor em sódio compreendido entre 0,001 % e 1 % em peso, de maneira preferida entre 0,001 e 0,15 % em peso, de maneira muito preferida entre 0,0015 e 0,10 % em peso, e 0,002 e 0,040 % em peso.

[000116] Em particular, o gel de alumina ou a boemita sob a forma de pó, de acordo com a invenção, é composto de cristalitos, cujo ta- manho, obtido pela fórmula de Scherrer em difração dos raios X, se gundo as direções cristalográficas (020) e (120), está respectivamente compreendido entre 2 e 20 nm, e entre 2 e 35 nm.

[000117] De preferência, o gel de alumina, segundo a invenção, apresenta um tamanho de cristalitos, segundo a direção cristalográfica (120) compreendida entre 2 a 35 nm.

[000118] A difração dos raios X sobre os géis de alumina ou boemi- tas foi efetuada, aplicando-se o método clássico dos pós por meio de um difractômetro.

[000119] A fórmula de Scherrer é uma fórmula utilizada em difração dos raios X sobre pós ou amostras policristalinos que liga a largura à meia altura dos picos de difração no tamanho dos cristalitos. Ela é descrita em detalhes na referência: Appl. Cryst. (1978). 11, 102-113 Scherrer after sixty years: A survey and some new results in the de termination of crystallite size, J. l. Langford and A. J. C. Wilson.

[000120] O gel de alumina assim preparado e apresentando uma ta xa de dispersibilidade elevada permite facilitar a etapa de enformação desse gel, segundos todos os métodos conhecidos do técnico e, em particular, por malaxagem extrusão, por granulação e pela técnica dita do oil drop, segundo a terminologia anglo-saxônica.

Etapa d) de secagem

[000121] De acordo com a invenção, o gel de alumina obtido ao final da etapa c) de filtragem, é secado em uma etapa d) de secagem para se obter um pó.

[000122] Essa etapa de secagem é vantajosamente aplicada a uma temperatura compreendida entre 20 e 50 grau, e por uma duração compreendida entre 1 dia e 3 semanas ou por atomização.

[000123] No caso em que essa etapa d) de secagem é aplicada a uma temperatura compreendida entre 20 e 50°C, e por uma duração compreendida entre 1 dia e 3 semanas, essa etapa d) de secagem pode vantajosamente ser realizada em estufa fechada e ventilada, de preferência, essa etapa de secagem opera a uma temperatura com preendida entre 25 e 40°C, e por uma duração compreendida entre 3 dias e duas semanas.

[000124] No caso em que essa etapa d) de secagem é aplicada por atomização, o bolo obtido ao final da etapa de tratamento térmico eventualmente seguida de uma etapa de filtragem é recolocado em suspensão. Essa suspensão é em seguida pulverizada em finas gotí- culas, em um compartimento cilíndrico vertical em contato com uma corrente de ar quente, a fim de evaporar a água, segundo o princípio bem conhecido do técnico. O pó obtido é arrastado pelo fluxo de calor até um ciclone ou um filtro com punho que vão separar o ar do pó. De preferência, no caso em que essa etapa d) de secagem é aplicada por atomização, a atomização é realizada segundo o protocolo operacional descrito na publicação Asep Bayu Dani Nandiyanto, Kikuo Okuyama, Advanced Powder Techonology, 22, 1-19, 2011.

Etapa e) de enformação

[000125] De acordo com a invenção, o pó obtido ao final da etapa d) de secagem é enformada em uma etapa e) para se obter um material cru.

[000126] Entende-se por material cru, o material enformado e não tendo sofrido etapas de tratamento térmico.

[000127] De preferência, essa etapa e) de enformação é realizada por malaxagem extrusão, por pastilhagem, pelo método da coagulação em gota (oil-drop), por granulação no prato giratório ou por qualquer outro método bem conhecido do técnico.

[000128] De maneira muito preferida, essa etapa e) de enformação é realizada por malaxagem extrusão.

Etapa f) de tratamento térmico

[000129] De acordo com a invenção, o material cru obtido ao final da etapa e) de enformação sofre em seguida uma etapa f) de tratamento térmico a uma temperatura compreendida entre 500 e 1000°C, por uma duração compreendida entre 2 e 20 h, em presença ou não do fluxo de ar, contendo até 60 % de volume d'água.

[000130] De preferência, essa etapa f) de tratamento térmico opera a uma temperatura compreendida entre 540 e 850°C.

[000131] De preferência, essa etapa f) de tratamento térmico opera por uma duração compreendida entre 2 h e 10 h.

[000132] Essa etapa f) de tratamento térmico permite a transição da boemita para a alumina final.

[000133] O processo de preparo, de acordo com a invenção, permite a obtenção de uma alumina mesoporosa amorfa que apresenta uma conectividade superior a 2,7 e uma mesoporosidade controlada que apresenta uma boa estabilidade térmica e química, tendo uma distri buição em tamanho de mesoporos centrada, uniforme e controlada, e uma superfície específica e um volume poroso e, em particular, meso- poroso calibrados. A alumina mesoporosa preparada segundo o pro cesso da invenção é desprovida de microporos. Ela apresenta vanta josamente uma superfície específica BET compreendida entre 50 e 450 m2/g, e um volume mesoporoso superior ou igual a 0,5 ml/g, de preferência compreendido entre 0,6 e 0,8 ml/g.

[000134] A invenção é ilustrada pelos exemplos seguintes que não apresentam, em nenhum caso, um caráter limitativo.

Exemplos Exemplo 1: (comparativo)

[000135] Uma boemita comercial Pural SB3 é utilizada sob a forma de pó. A enformação desta é efetuada em primeira etapa por uma ma- laxagem ácida, com uma solução aquosa de ácido (Ta: teor em ácido nítrico de 3 % em peso / massa seca introduzida na malaxagem) du rante 0 a 60 minutos. Segue em seguida uma malaxagem básica taxa de neutralização (Tb: 50 % em peso / HNO3. A pasta obtida é extruda- da através de uma fieira de 2 mm trilobada. Os extrudados obtidos são secados em 100°C, durante uma noite, depois calcinados durante 2h a 600°C.

Exemplo 2 (comparativo)

[000136] Realiza-se a síntese de um gel de alumina, segundo um processo de preparo não conforme pelo fato de o processo de prepa ro, segundo o exemplo 2 não compreende etapa de tratamento térmico da suspensão obtida no final das etapas de precipitação e pelo fato de a primeira etapa de precipitação a) não produz uma quantidade de alumina superior a 40 % em relação à quantidade total de alumina formada no final da segunda etapa de precipitação. O exemplo 2 é realizado segundo o processo de preparo descrito na Patente US 7 790 562.

[000137] A síntese é realizada em um reator de 7L e uma suspensão final de 5 L em 2 etapas de precipitação. A quantidade de água acres centada no reator é de 3868 ml.

[000138] A concentração final em alumina visada é de 30 g/l.

[000139] Uma primeira etapa de coprecipitação de sulfato de alumí nio Al2(SO4) e de aluminato de sódio NaAlOO é realizada a 30°C e pH=9,3 por uma duração de 8 minutos. As concentrações dos precur sores de alumínio utilizadas são as seguintes: Al2(SO4) = a 102 g/l em Al2O3 e NaAlOO a 155 g/l em Al2O3. A agitação é de 350 rpm ao longo da síntese.

[000140] Uma solução de sulfato de Al2(SO4) é acrescentada em contínuo durante 8 minutos a uma vazão de 19,6 ml/min a uma solu ção de aluminato de sódio NaAlOO, segundo uma rzão mássica base / ácido = 1,80, de maneira a ajustar o pH a um valor de 0,3. A tempera tura do meio reacional é mantida a 30°C.

[000141] Uma suspensão contendo um precipitado de alumina é ob tida.

[000142] A concentração final em alumínio visada sendo de 30 g/l, a vazão dos precursores sulfato de alumínio Al2(SO4) e aluminato de só dio NaAlOO contendo o alumínio introduzido na primeira etapa de pre cipitações são respectivamente de 19,6 ml/min e de 23,3 ml/min.

[000143] Essas vazões de precursores ácido e básico contendo o alumínio permitem obter ao final da primeira etapa de precipitação um taxa de avanço de 30 %.

[000144] A suspensão obtida é em seguida a uma elevação em tem peratura de 30 a 57°C.

[000145] Uma segunda etapa de coprecipitação da suspensão obtida é em seguida realizada por acréscimo de sulfato de alumínio Al2(SO4) a uma concentração de 102 g/l em Al2O3. Uma solução de sulfato de alumínio Al2(SO4) é, portanto, acrescentada em contínuo à suspensão aquecida obtida ao final da primeira etapa de precipitação durante 30 minutos a uma vazão de 12,8 ml/min a uma solução de aluminato de sódio NaAlOO, segundo uma razão mássica base / ácido = 1,68, de maneira a ajustar o pH a um valor de 8,7. A temperatura do meio rea- cional na segunda etapa é mantida a 57°C.

[000146] Uma suspensão contendo um precipitado de alumina é ob tida.

[000147] A concentração final em alumina visada sendo de 30g/l, a vazão dos precursores sulfato de alumínio Al2(SO4) e aluminato de só dio NaAlOO contendo o alumínio introduzido na segunda etapa de precipitação são respectivamente de 12,8 ml/min e 14,1 ml/min.

[000148] Essas vazões de precursores ácido e básico contendo o alumínio permitem obter ao final da segunda etapa de precipitação uma taxa de avanço de 70%.

[000149] A suspensão assim obtida não sofre etapa de amadureci mento.

[000150] A suspensão obtida é, em seguida, filtrada por deslocamen to de água sobre um instrumento tipo Buchner calcinado e o gel de alumina obtido é lavado 3 vezes com 5 l de água destilada a 70°C. O tempo de filtragem e de lavagem é de 4 horas.

[000151] As características do gel de alumina assim obtido são re sumidos na tabela 2. Tabela 2: características do gel de alumina obtido, segundo o exemplo 2.

[000152] O gel de alumina é em seguida secado por atomização com uma temperatura de entrada de 250°C e de saída de 130°C.

[000153] O gel de alumina secado é introduzido em um malaxador de tipo Brabender. Água acidificada com o ácido nítrico a uma taxa de ácido total de 3 %, expressa em peso em relação à massa de gel se cado introduzido no malaxador, é acrescentado em 5 minutos durante uma malaxagem a 20 rpm. A malaxagem ácida é prosseguida durante 15 minutos. Uma etapa de neutralização é em seguida realizada por acréscimo de uma solução amoniacal no malaxador, a uma taxa de neutralização de 50 %, expressa em peso de amoníaco em relação à quantidade de ácido nítrico introduzido no malaxador para a estada de acidificação. A malaxagem é prosseguida durante 3 minutos.

[000154] A pasta obtida é em seguida extrudada através de uma fiei ra de 2 mm trilobada. Os extrudados obtidos são secados a 100°C du rante uma noite, depois calcinados durante 2 horas a 600°C.

[000155] As características da alumina formada são reportadas na tabela 3: Tabela 3: características da alumina obtida, segundo o exemplo 2.

Exemplo 3 (comparativo)

[000156] Realiza-se a síntese de alumina, de acordo com um pro cesso de preparo não conforme a invenção pelo fato de precipitação ser realizada à alta temperatura, isto é, a uma temperatura de 60°C. A agitação é de 350 rpm ao longo da síntese.

[000157] A síntese é realizada em um reator de 5 l e compreende uma única etapa de precipitação e uma etapa de amadurecimento da suspensão obtida.

[000158] A concentração final em alumina visada é de 50 g/l.

[000159] Uma etapa de precipitação de sulfato de alumínio Al2(SO4) e de aluminato de sódio NaAlOO é realizada a 60°C e pH=10,2 por uma duração de 20 minutos. As concentrações dos precursores de alumínio utilizadas são as seguintes: Al2(SO4) = 102 g/l em Al2O3 e NaAlOO a 155 g/l em Al2O3)=.

[000160] Uma solução de sulfato de alumínio Al2(SO4) é acrescenta da em contínuo durante 30 minutos a uma vazão de 25,9 ml/min a uma solução de aluminato de sódio NaAlOO, segundo uma razão mássica base/ácido = 2,0, de maneira a ajustar o pH a um valor de 10,2. A totalidade dos precursores é colocada em contato a uma tem peratura de 60°C.

[000161] Uma suspensão contendo um precipitado de alumina é ob tida.

[000162] A concentração final em alumina visada sendo de 50 g/l, a vazão dos precursores sulfato de alumínio Al2(SO4) e aluminato de só- dio NaAlOO contendo o alumínio introduzido na primeira etapa de pre-cipitações são respectivamente de 25,9 ml/min e de 34,1 ml/min.

[000163] Essas vazões de precursores ácido e básico contendo o alumínio permitem obter ao final da primeira etapa de precipitação uma taxa de avanço de 100%.

[000164] A suspensão obtida é em seguida a uma elevação em tem peratura de 60 a 90°C.

[000165] A suspensão sofre em seguida uma etapa de amadureci mento na qual ela é mantida a 90°C durante 60 minutos.

[000166] A suspensão obtida é em seguida filtrada por deslocamento de água sobre um instrumento tipo Buchner calcinado e o gel de alu mina obtido é lavado 3 vezes com 3,5 l de água destilada a 70°C. O tempo de filtragem e de lavagem é de 3 horas.

[000167] As características do gel de alumina assim obtido são re sumidos na tabela 4. Tabela 4: características do gel de alumina obtido segundo o exemplo 3.

[000168] O gel de alumina é em seguida secado por atomização com uma temperatura de entrada de 250°C e de saída de 130°C.

[000169] O gel de alumina secado é em seguida introduzido em um malaxador de tipo Brabender. A água acidificada como ácido nítrico a uma taxa de ácido total de 3%, expressa em peso em relação à massa de gel secado introduzido no malaxador, é acrescentada em 5 minu tos, durante uma malaxagem a 20 rpm. A malaxagem ácida é prosse guida durante 15 minutos.

[000170] Nenhuma pasta coesiva é obtida. Nenhum extrudado de alumina pôde, portanto, ser obtido e a medida da conectividade pôde ser realizada.

[000171] O exemplo 3 não conforme à invenção coloca em evidência a importância de operar quando da etapa de precipitação à baixa tem-peratura e, em particular, quando da primeira etapa de precipitação. Assim, uma etapa de precipitação realizada a uma temperatura de 70°C, fora das faixas reivindicadas, não permite a obtenção de um gel dispersível. Ao contrário, a dispersão de 10% do gel de alumina assim obtido em uma suspensão de água, contendo também 10% de ácido nítrico em relação à massa de gel de alumina, depois as centrifugação da suspensão a 3600 G, durante 10 minutos, leva a 100% de sedimen tos.

[000172] Assim, o processo de preparo, de acordo com a invenção 3, operando à alta temperatura na etapa de precipitação não permite a enformação do gel de alumina obtido e não permite, portanto, a obten ção de extrudados de alumina.

Exemplo 4: (de acordo com a invenção)

[000173] Realiza-se a síntese de alumina, conforme o processo de preparo, de acordo com a invenção, em um reator de 7 l e uma sus-pensão final de 5L em 3 etapas, duas etapas de precipitação seguida de uma etapa de amadurecimento.

[000174] A concentração final em alumina visada é de 45 g/l. A quan-tidade de água acrescentada no reator é de 3267 ml. A agitação é de 350 rpm ao longo da síntese.

[000175] Uma primeira etapa de coprecipitação na água, de sulfato de alumínio Al2(SO4) e de aluminato de sódio NaAlOO é realizada a 30°C e pH = 9,5 por uma duração de 8 minutos. As concentrações dos precursores de alumínio utilizadas são as seguintes: Al2(SO4) = a 102 g/l em Al2O3 e NaAlOO a 155 g/l em Al2O3.

[000176] Uma solução de sulfato de alumínio Al2(SO4) é acrescenta- da em contínuo durante 8 minutos a uma vazão de 69,8 ml/min a uma solução de aluminato de sódio NaAlOO a uma vazão de 84,5 ml/min, segundo uma razão mássica base / ácido = 1,84, de maneira a ajustar o pH a um valor de 9,5. A temperatura do meio reacional é mantida em 30°C.

[000177] Uma suspensão contendo um precipitado de alumina é ob tida.

[000178] A concentração final em alumina visada sendo de 45 g/l, a vazão dos precursores sulfato de alumínio Al2(SO4) e aluminato de só dio NaAlOO contendo o alumínio introduzido na primeira etapa de pre cipitação são respectivamente de 69,6 ml/min e 84,5 ml/min.

[000179] Essas vazões de precursores ácido e básico contendo o alumínio permitem obter ao final da primeira etapa de precipitação uma taxa de avanço de 72%.

[000180] A suspensão obtida é, em seguida, submetida a uma ele vação em temperatura de 30 a 68°C.

[000181] Uma segunda etapa de coprecipitação da suspensão obtida é em seguida realizada por acréscimo de alumínio Al2(SO4) a uma concentração de 102 g/l em Al2O3 e de aluminato de sódio NaAlOO a uma concentração de 155 g/L em Al2O3). Uma solução de sulfato de alumínio Al2(SO4) é, portanto, acrescentada em contínuo à suspensão aquecida obtida ao final da primeira etapa de precipitação durante 30 minutos a uma vazão de 7,2 ml/min a uma solução de aluminato de sódio NaAlOO, segundo uma razão mássica base / ácido = 1,86, de maneira a ajustar o pH a uma valor de 9. A temperatura do meio reaci- onal na segunda etapa é mantida em 68°C.

[000182] Uma suspensão contendo um precipitado de alumina é ob tida.

[000183] A concentração final em alumina visada sendo de 45 g/L, a vazão dos precursores sulfato de alumínio Al2(SO4) e aluminato de só- dio NaAlOO contendo o alumínio introduzido na segunda etapa de precipitações são respectivamente de 7,2 ml/min e de 8,8 ml/min.

[000184] Essas vazões de precursores ácido e básico contendo o alumínio permitem obter ao final da segunda etapa de precipitação uma taxa de avanço de 28%.

[000185] A suspensão obtida é em seguida submetida a uma eleva ção em temperatura de 68 a 90°C.

[000186] A suspensão sofre em seguida uma etapa de tratamento térmico na qual ela é mantida a 90°C durante 60 minutos.

[000187] A suspensão obtida é em seguida filtrada por deslocamento de água sobre um instrumento tipo Buchner calcinado e o gel de alu mina obtido é lavado 3 vezes com 5 l de água destilado. O tempo de filtragem, assim como as lavagens é de 3 horas.

[000188] As características do gel de alumina assim obtido são re sumidas na tabela 5. Tabela 5: características do gel de alumina obtido segundo o exemplo 4.

[000189] Um gel que apresenta um índice de dispersibilidade de 100% é assim obtido.

[000190] O gel de alumina obtido é em seguida secado por atomiza- ção com uma temperatura de entrada de 250°C e de saída de 130°C. O gel secado por atomização é denominado Gel no 1.

[000191] O gel de alumina obtido, segundo o exemplo 4, foi também secado em um estado ventilado a 35°C durante 4 dias. O gel secado em estufa é denominado Gel no 2.

[000192] Os géis de alumina secados no 2 1 e 2 são em seguida res- pectivamente introduzidos em um malaxador de tipo Brabender. A água acidificada como ácido nítrico a uma taxa de ácido total de 3%, expresso em peso em relação à massa de gel secado introduzido no malaxador, é acrescentada em 5 minutos, durante uma malaxagem a 20 rpm. A malaxagem ácida é prosseguida durante 15 minutos. Uma etapa de neutralização é em seguida realizada por acréscimo de uma solução amoniacal no malaxador, a uma taxa de neutralização de 50%, expressa em peso de amoníaco em relação à quantidade de áci donítrico introduzido no malaxador para a etapa de acidificação. A malaxagem é prosseguida durante 3 minutos.

[000193] A pasta obtida é em seguida extrudada através de uma fiei ra de 2 mm trilobada. Os extrudados obtidos são secados a 100°C, durante uma noite calcinados durante 2 h a 600°C.

[000194] As características da alumina são reportadas na tabela 6: Tabela 6: características do gel de alumina obtido segundo o exemplo 4.

[000195] A etapa de tratamento térmico do gel obtido, segundo o processo de preparo, de acordo com a invenção, permite uma boa fil- trabilidade do gel, isto é, um tempo de filtragem compatível com uma extrapolação no nível industrial do processo, permitindo assim melhor produtividade desse processo.

[000196] Por outro lado, o processo de preparo, de acordo com a invenção, permite a enformação de um gel de alumina, no qual a en- formação de um gel de alumina, no qual 70 % em peso de alumina em relação à quantidade total de alumina formada ao final desse processo de preparo são formados desde a primeira etapa de precipitação.

[000197] Os extrudados de alumina obtidos apresentam uma conec tividade muito elevada, independentemente do modo de secagem utili zada.

Exemplo 5 (comparativo)

[000198] O exemplo 5 não conforme a invenção é realizado do mesmo modo e nas mesmas condições operacionais que o exemplo 4, de acordo com a invenção, com a diferença aproximada que a sus pensão obtida ao final da segunda etapa de precipitação não sofre etapa de amadurecimento.

[000199] A suspensão obtida no final da segunda etapa de precipita ção é filtrada por deslocamento de água sobre um instrumento tipo Buchner calcinado e o gel de alumina obtido é lavado 3 vezes com 3,5 l de água destilada.

[000200] O tempo de filtragem e de lavagem é de 24 horas.

[000201] As características do gel de alumina assim obtido são re sumidos na tabela 7. Tabela 7: características do gel de alumina obtido, de acordo com o exemplo 5.

[000202] O gel de alumina assim obtido não pôde ser enformado. Com efeito, uma secagem na estufa a 120°C leva a um pó impossível de enformar por malaxagem ou gota de óleo.

[000203] O exemplo 5 não conforme a invenção coloca em evidência a importância da aplicação de tratamento térmico entre a etapa de precipitação e a etapa de secagem do gel obtido.

Claims

1. Processo de preparação de uma alumina mesoporosa amorfa que apresenta uma conectividade (Z) superior a 2,7, a conecti vidade sendo determinada a partir das isotermas de adsor- ção/dessorção de nitrogênio, caracterizado pelo fato de que o dito pro cesso compreende pelo menos as seguintes etapas: (a) pelo menos uma primeira etapa de precipitação de alumina, em um meio de reação aquoso, de pelo menos um precursor básico selecionado de aluminato de sódio, aluminato de potássio, amônia, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio e pelo menos um precursor ácido selecionado a partir de sulfato de alumínio, alumínio cloreto, nitrato de alumínio, ácido sulfúrico, ácido clorídrico e ácido ní-trico, em que pelo menos um dos precursores básicos ou ácidos com-preendealumínio, a taxa de fluxo relativa dos precursores ácidos e básicos é escolhida de modo a obter um pH da reação entre 8,5 e 10,5, e a taxa de fluxo do precursor ácido e básico ou precursores que contém alumínio é regulada de modo a obter uma taxa de avanço da dita primeira etapa entre 45 e 90%, sendo a taxa de avanço definida como a proporção de alumina formada como equivalente de Al2O3 du rante a primeira etapa de precipitação em relação à quantidade total de alumina formada no final da ou das etapas de precipitação, a dita primeira etapa de precipitação sendo realizada a uma temperatura en tre 20 e 40°C e por um período entre 2 minutos e 30 minutos, uma etapa de aquecimento da suspensão obtida no final da etapa (a), reali zada entre a dita etapa (a) e a segunda etapa de precipitação (a'), é realizada a uma temperatura entre 20 e 90°C por um período entre 7 e 45 minutos; (a') uma segunda etapa de precipitação da suspensão obti da no final da etapa de aquecimento, sendo a dita segunda etapa rea lizada adicionando à referida suspensão pelo menos um precursor bá- sico selecionado de aluminato de sódio, aluminato de potássio, amô- nia, hidróxido de sódio e hidróxido de potássio e pelo menos um pre cursor ácido selecionado a partir de sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, nitrato de alumínio, ácido sulfúrico, ácido clorídrico e ácido nítrico, em que pelo menos um dos precursores básicos ou ácidos contém alumínio, a vazão relativa do ácido e precursores básicos são escolhidos de modo a obter um pH do meio de reação entre 8,5 e 10,5 e a taxa de fluxo do precursor ácido e básico ou precursores contendo alumínio é regulada de modo a obter uma taxa de avanço da segunda etapa entre 10 e 55%, sendo a taxa de avanço definida como a pro porção de alumina formada como equivalente de Al2O3 durante a dita segunda etapa de precipitação em relação a quantidade total de alu mina formada no final da etapa (a'), sendo a dita etapa realizada a uma temperatura entre 40 e 90°C e por um período entre 2 minutos e 50 minutos, uma segunda etapa de aquecimento da suspensão obtida no final da dita segunda etapa de precipitação a uma temperatura en tre 50 e 95°C; (b) uma etapa de tratamento térmico da suspensão obtida ao final da etapa (a) a uma temperatura compreendida entre 50 e 200°C, por uma duração compreendida entre 30 minutos e 5 horas; (c) uma etapa de filtragem da suspensão obtida ao final da etapa (b) de tratamento térmico, seguida de pelo menos uma etapa de lavagem do gel obtido; (d) uma etapa de secagem do gel de alumina obtido ao fi nal da etapa (c) para se obter um pó; (e) uma etapa de enformação do pó obtida ao final da etapa (d) para se obter o material cru; (f) uma etapa de tratamento térmico do material cru obti do ao final da etapa (e) a uma temperatura compreendida entre 500 e 1000°C, em presença ou não de um fluxo de ar, contendo até 60 % em volume de água.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do pelo fato de que o precursor básico é o aluminato de sódio.

3. Processo, de acordo com a reivindicação1 ou 2, caracte-rizado pelo fato de que o precursor ácido é o sulfato de alumínio.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a razão mássica do dito precursor básico sobre o dito precursor ácido está compreendida entre 1,6 e 2,05.

5. Processo, de acordo qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de a razão mássica do dito precursor bási co sobre o dito precursor ácido está compreendida entre 1,6 e 2,05, os precursores básico e ácido sendo respectivamente o aluminato de só dio e o sulfato de alumínio.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica-ções 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a segunda etapa de precipi-tação (a’) é realizada a uma temperatura compreendida entre 45 e 70°C.