DE2349773B2 - Verfahren zum Extrudieren von a-Aluminiumoxidmonohydrat - Google Patents
Verfahren zum Extrudieren von a-AluminiumoxidmonohydratInfo
- Publication number
- DE2349773B2 DE2349773B2 DE2349773A DE2349773A DE2349773B2 DE 2349773 B2 DE2349773 B2 DE 2349773B2 DE 2349773 A DE2349773 A DE 2349773A DE 2349773 A DE2349773 A DE 2349773A DE 2349773 B2 DE2349773 B2 DE 2349773B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- acid
- acids
- aluminum oxide
- monoprotic
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/34—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts
- C01F7/36—Preparation of aluminium hydroxide by precipitation from solutions containing aluminium salts from organic aluminium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
- C01F7/025—Granulation or agglomeration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/11—Powder tap density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/21—Attrition-index or crushing strength of granulates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Extrudieren von a-Aluminiumoxidmonohydrat, bei dem man das
Λ-Aluminiumoxidmonohydrat mit 0,01 bis 1,1 Äquivalenten
einer monoprotischen Säure und einer zur Bildung einer Mischung mit einer gleichförmigen
Konsistenz ausreichenden Menge Wasser mischt und die dabei erhaltene Mischung extrudiert.
Aluminiumoxid kann nach den verschiedensten Verfahren hergestellt werden und es kann als
Katalysator, als Katalysatorträgern u.dgl. verwendet werden. Für viele diese Anwendungszwecke sind
Extrudate besonders vorteilhaft, so daß bereits zahlreiche Verfahren zum Extrudieren von Aluminiumoxid
vorgeschlagen worden sind. Das als Katalysator, Katalysatorträger u.dgl. verwendbare Aluminiumoxid
liegt im allgemeinen in Form eines Gels oder in kristalliner Form vor.
Λ-Aluminiumoxydmonohydrat, das im wesentlichen
einen Gelcharakler hat, wird hergestellt durch wäßrige Hydrolyse von Aluminiumalkylaten, und es ist besonders
geeignet als Katalysatormaterial. Dieses Aluminiumoxid kann außerdem in ein Material mit einer hohen
W)
hr> Dichte und in ein Material mit einer niedrigen Dichte
eingeteilt werden. Normalerweise hat das «-Aluminiumoxidmonohydrat
mit der höheren Dichte eine lockere Schüttdichte von mehr als etwa 0,55 g/cmJ. Ein solches
Aluminiumoxid ist im Handel erhältlich und auf an sich bekannter Weise leicht extrudierbar, beispielsweise
durch Zugabe von monoprotischen Säuren und Wasser unter Bildung von extrudierbaren Mischungen und
anschließendes Extrudieren.
Aus der DT-AS 14 67 260 ist ein Verfahren zur Herstellung von besonders reinem a-Aluminiumoxidmonohydrat
mit Boehmitstruktur bekannt, wobei man als Ausgangsmaterial durch Hydrolyse von Aluminiumalkoholaten
erhaltenes Aluminiummonohydrat verwendet, das mit Ameisen-, Essig- oder Propionsäure
behandelt wird.
a-Aluminiumoxidmonohydrat mit einer niedrigen Dichte wird nach einem Verfahren hergestellt, bei dem
man wäßrige Aufschlämmungen von Aluminiumoxid mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel mit
einer geringeren Oberflächenspannung als Wasser in Kontakt bringt und anschließend trocknet unter Bildung
von a-Aluminiumoxidmonohydrat mit einer niedrigen lockeren Schüttdichte (vgl. die ältere Anmeldung P
22 37 861.6-41). Dieses Aluminiumoxid hat in der Regel eine lockere Schüttdichte von etwa 0,16 bis etwa
0,55 g/cm3. Dieses Aluminiumoxid ist extrudierbar, wenn man es mit geeigneten Mengen von monoprotischen
Säuren und Wasser mischt unter Bildung von extrudierbaren Mischungen, die anschließend extrudiert
und getrocknet werden.
Bei den vorstehend beschriebenen Extrusionsverfahren
treten jedoch einige Nachteile auf. Es hat sich gezeigt, daß bei der Extrusion des Aluminiumoxids mit
der höheren Dichte nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren die als Produkte erhaltenen Extrudate
beim Trocknen einen hohen Schrumpfungsgrad aufweisen und beim Eintauchen in Wasser schnell zerfallen.
Aufgrund dieses Nachteiles ist es schwierig, wenn nicht gar unmöglich, diese Extrudate mit katalytischen
Elementen durch Eintauchen der Extrudate in wäßrigen Lösungen der katalytischen Elemente zu imprägnieren.
Außerdem ist es schwierig, die Säurezugabe genau genug zu regulieren, um eine zuverlässig und leicht
extrudierbare Mischung zu erhalten.
Bei der Extrusion von Aluminiumoxidmaterial mit einer niedrigen Dichte wurde festgestellt, daß bei
Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens Extrudate mit einer verhältnismäßig niedrigen Druckfestigkeit
erhalten werden.
Im Hinblick auf die Vorteile von a-Aluminiumoxidmonnhydrat-Extrudaten
für Katalysatoren, Katalysatorträger u. dgl., ist man daher seit langem bestrebt,
verbesserte Verfahren zur Herstellung von a-Aluminiumoxidmonohydrat-Extrudaten
zu entwickeln, welche die Nachteile der weiter oben diskutierten Verfahren nicht aufweisen.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Extrudieren von a-Aluminiumoxidmonohydrat der
eingangs genannten Art, bei dem die mechanischen Schwierigkeiten beim mechanischen Mahlen und
Extrudieren des Aluminiunioxids minimal sind und das erhaltene Produkt verbesserte Druckfestigkeit und
geringere Schrumpfung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man zusätzlich zu der monoprotischen Säure 0,01
bis 2,75 Äquivalente einer polyprotischen Säure oder eines Salzes davon, wobei der kationische Rest des
Falzes ein Metall- oder Ammoniumion ist, jeweils pro kg
AbOi, einsetzt.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man ein a-Aluminiumoxidmonohydrat,
das 70 bis 80 Gew.-°/o AI2Oj enthält. ■>
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verwendet man als monoprotische Säure eine
Säure aus der Gruppe der monoprotischen anorganischen Säuren, der monoprotischen aliphatischen Carbonsäuren
mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und der m halogenierten monoprotischen aliphatischen Carbonsäuren
mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen. Als polyprotische Säure verwendet man vorzugsweise eine Säure aus der
Gruppe der dipmtischen anorganischen Säuren, der triprotischen anorganischen Säuren, der diprotischen π
Carbonsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, der triprotischen Carbonsäuren mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen
und der polymeren Säuren.
Als Salz verwendet man vorzugsweise ein Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalz der genannten Säuren.
Bei dem in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Aluminiumoxid handelt es sich um ein
Λ-Aluminiumoxidmonohydrat mit einem Gelcharakter.
Besonders geeignet ist das ix-Aluminiumoxidmonohydrat,
das durch wäßrige Hydrolyse von nach dem r> Ziegler-Verfahren hergestellten Aluminiumalkylaten
erhalten wird. Ein solches Aluminiumoxid ist im Handel erhältlich. Dieses Aluminiumoxid weist eine spezifische
Oberflächengröße von etwa 250 m2/g, ein Porenvolumen von etwa 0,53 cmVg, eine lockere Schüttdichte von «1
etwa 0,69 g/cm3 und einen Al2O3-Gehalt von etwa 75
Gew.-% auf.
Die lockere Schüttdichte bestimmt man dabei, indem man etwa 75 g einer Aluminiumoxidprobe, die 15 see in
einer verschlossenen Weithalsflasche geschüttelt wurde, r> rasch durch einen Trichter, dessen Mündung in einen
ausgewogenen tOO-ml-Meßzylinder hineinragt, einfüllt.
Anschließend läßt man vibrationsfrei stehen, bis konstantes Volumen erreicht wird, wofür in der Regel
2 min ausreichend sind. Dann wird das Volumen des -tu
Aluminiumoxids in dem Meßzylinder gemessen und aus mindestens zwei solcher Messungen die lose Schüttdichte
bestimmt.
Vorteilhafte Katalysatoren werden hergestellt durch Extrudieren dieses Aluminiumoxids, Calcinieren und ·»■>
anschließendes Eintauchen der Extrudate in wäßrige Lösungen von katalytischen Elementen zur Herstellung
von Katalysatoren. Die Katalysatoren können gegebenenfalls auch so hergestellt werden, daß man vor der
Extrusion das Aluminiumoxid mit Salzen der katalyti- ><> sehen Elemente u. dgl. mischt. Es sind bereits zahlreiche
derartige Verfahren bekannt, und diese brauchen hier nicht näher erörtert zu werden.
Das erfindungsgemäß verwendbare Aluminiumoxid ist ein Gel-Aluminiumoxid. Dieses Aluminiumoxid kann r>
> allgemein als Aluminiumoxid definiert werden, das beim Trocknen schrumpft. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist allgemein auf Gel-Aluminiumoxide anwendbar und besonders vorteilhaft für Aluminiumoxide mit einer
hohen und niedrigen Dichte, und Gemische davon, wie w> sie nachfolgend beschrieben sind.
Bei dem Aluminiumoxid mit einer hohen Dichte handelt es sich um ein Aluminiumoxid, wie das
vorstehend beschriebene im Handel erhältliche Aluminiumoxidmonohydrat,dessen
AI2OrGehalt von etwa 70 t>
> bis etwa 80 Gew.-% variiert und dessen lockere Schüttdichte mehr als 0,55 g/cmJ beträgt, wobei ein
AI2Oi-Gehalt von etwa 73 bis etwa 78 Gew.-%
Devorzugt ist. Dieses Aluminiumoxid kann extrudiert werden durch Einmischen einer monoprotischen Säure,
einer polyprotischen Säure oder eines Salzes davon und von Wasser in das Aluminiumoxid nach irgendeinem
geeigneten Verfahren und anschließendes Mischen unter Bildung einer Mischung mit einer gleichförmigen
Konsistenz, die sich für die Extrusion eignet. Die Zugabe von Wasser und der Säure kann auf irgendeine
zweckmäßige Weise erfolgen und sie kann vor oder während des Mischvorganges durchgeführt werden.
Eine bevorzugte Methode der Zugabe der Materialien besteht darin, dem Aluminiumoxid zuerst eine feste
polyprotische Säure oder ein polyprotisches Säuresalz und anschließend die normalerweise flüssige monoprotische
Säure und Wasser zuzumischen, so daß dann, wenn das Wasser/Säure-Gemisch dem Aluminiumoxid
zugesetzt wird, nur eine geringe Möglichkeit der lokalen übermäßigen Peptisierung des Aluminiumoxids besteht.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare monoprotische Säuren sind solche aus der Gruppe der
monoprotischen anorganischen Säuren, der monoprotischen aliphatischen Carbonsäuren mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen
und der halogenierten monoprotischen aliphatischen Carbonsäuren mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für solche Säuren sind Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Ameisensäure, Propionsäure, Monochloressigsäure,
Dichloressigsäure, Trichloressigsäure u. dgl. Unter diesen Säuren sind Essigsäure und
Salpetersäure bevorzugt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare polyprotische Säuren sind solche aus der Gruppe der
diprotischen anorganischen Säuren, der triprotischen anorganischen Säuren, der diprotischen Carbonsäuren
mit etwa 2 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen, der triprotischen Carbonsäuren mit etwa 6 bis etwa 10
Kohlenstoffatomen und der polymeren Säuren, z. B. der hydrolysierten Mischpolymerisate von Äthylen und
Maleinsäureanhydrid. Diese Säuren können neben den Carboxylgruppen noch andere Gruppen, wie z. B.
Hydroxyl-, Halogenid-, Aminogruppen u. dgl., enthalten. Beispiele für geeignete diprotische Säuren sind Oxalsäure,
Malonsäure, Schwefelsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Weinsäure
u. dgl. Geeignet sind auch die Anhydride von Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure und Adipinsäure,
da sie in wäßrigen Lösungen hydrolysieren unter Bildung der entsprechenden Säuren. Unter den
obengenannten diprotischen Säuren sind Oxalsäure, Maleinsäure und Schwefelsäure bevorzugt. Beispiele für
triprotische Säuren sind Phosphorsäure, Zitronensäure, Nitrilotriessigsäure, Aminodiessigsäure, Tricarballylsäure
und Aconitsäure. Unter diesen Säuren ist Zitronensäure bevorzugt.
Es kann jedes geeignete Metallkation oder Ammoniumkation verwendet werden, da das Hauptziel die
Zugabe des anionischen Restes der polyprotischen Säure zu der Mischung ist. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Salze von polyprotischen Säuren, in denen der kationische Rest aus der Gruppe Ammonium, Natrium
und Kalium ausgewählt wird, bevorzugt sind. Zu den polyprotischen Säuresalzen gehören natürlich auch
solche Materialien, in denen nicht alle sauren Wasserstoffatome durch andere Kationen als Wasserstoff
ersetzt sind, wie z. B. NaH2PO,), Na2HPO4, Monoammoniumcitrat,
Dikaliumcitrat, Mononatriumoxalat u. dgl. In einigen Fällen kann es zweckmäßig sein, katalytische
Elemente, wie z. B. Molybdän, Kobalt u. dgl., unter Verwendung der polyprotischen Säuresalze dieser
Metalle der Mischung zuzusetzen. Solche Abänderungen
und die Auswahl eines für die jeweiligen Zwecke des Verbrauchers geeigneten Kations liegen jedoch im
Rahmen des fachmännischen Können und brauchen daher nicht näher erörtert zu werden.
Die Säuren werden dem Aluminiumoxid in einer Menge von 0,01 bis 1,1 Äquivalenten pro kg AbOj
(monoprotische Säure) und von 0,01 bis 2,75 Äquivalenten pro kg AI2O3 (polyprotische Säure oder polyprotisches
Säuresalz) zugegeben. Ein bevorzugter Bereich beträgt 0,05 bis 0,55 Äquivalente monoprotische Säure
pro kg AI2O3 und 0,05 bis 1,4 Äquivalente polyprotische Säure oder polyprotisches Säuresalz pro kg AIiOs.
Für die Extrusion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eignet sich auch ein Aluminiumoxid mit einer
niedrigen Dichte, wie es beispielsweise durch Kontaktieren von wäßrigen Aluminiumoxidaufschlämmungen,
die durch Hydrolyse von nach dem Ziegler-Verfahren hergestellten Aluminiumalkylaten hergestellt worden
sind, mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel mit einer geringeren Oberflächenspannung als Wasser
und Trocknen unter Bildung von Alumuniumoxid hergestellt worden ist. Die Herstellung eines solchen
Aluminiumoxids ist in der DT-OS 22 50 892 näher beschrieben. Bei der Extrusion dieses Aluminiumoxids
ist eine spezielle Handhabung erforderlich, wie es in der DT-OS 22 37 861 angegeben ist. Durch eine geeignete
Al2O3-Einstellung ist das erfindungsgemäße Verfahren auf die Extrusion dieses Aluminiumoxids anwendbar.
Die vorstehend beschriebenen Säuremischungen sind ebenfalls geeignet, und die Säure und das Wasser
können, wie oben angegeben, nach irgendeiner geeigneten Methode zugegeben werden.
Die erforderliche Wassermenge wird am besten als wirksame Menge zur Herstellung einer kittartigen
Mischung für die Extrusion beschrieben. Das bei dem Aluminiumoxid mit niedriger Dichte erforderliche
Wasser entspricht in der Regel etwa dem Porenvolumen des Alaminiumoxid-Ausgangsmaterials. Die Wassermenge
für das Aluminiumoxid mit niedriger Dichte liegt in der Regel innerhalb des Bereiches von etwa 0,8
bis etwa 1,8 I pro kg AI2O3. Für das Aluminiumoxid mit der höheren Dichte sind in der Regel Wassermengen
von etwa 0,4 bis etwa 0,8 I pro kg ΑΙ.Ό3 erforderlich.
Bei dem in dem erfindungsgemäßen Verfahren brauchbaren «-Aluminiumoxidmonohydrat handelt es
sich in der Regel um ein trockenes, festes Material, das neben dem AI2O3 noch freies Wasser, Hydratationswasser
u. dgl. enthalten kann. In bezug auf die Konsistenz beziehen sich die nachfolgenden Angaben des Gehaltes
an Säure und Wasser auf den Al2O3-Gehalt. In der Regel
weist das Aluminiumoxid mit hoher Dichte einen Al2O3-Gehalt von etwa 73 bis etwa 78 Gew.-% auf, und
bei Al2O3-Gehalten von mehr als etwa 82 Gew.-% wird
es im allgemeinen als nicht extrudierbar angesehen. Das Aluminiumoxid mit niedriger Dichte wird am besten
extrudiert bei Al2O3-Gehalten von oberhalb etwa 82
Gew.-%, wie in der deutschen Palentanmeldung P 22 37 861 angegeben.
Wenn zusammen mit dem Aluminiumoxid mit hoher Dichte nur polyprotische Säuren oder polyprotische
Säuresalze verwendet werden, werden Extrudate mit einer niedrigen Grünfestigkeit erhalten, wobei eine
elastische Verformbarkeit zu beobachten ist und die Mischung schwierig zu extrudieren ist, während nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren verbesserte Grünfestigkeiten erhalten werden, eine geringere elastische
Verformbarkeit zu beobachten ist und die Mischung sehr viel leichter zu extrudieren, ist.
Wenn für die Extrusion des Aluminiumoxids mit der höheren Dichte, wie es in der DT-OS 22 36 262
beschrieben ist, monoprotische Säuren verwundet
") werden, zerfallen die Extrudate häufig schnell in
Gegenwart von Wasser. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Verwendung einer Mischung aus
monoprotischen und polyprotischen Säuren diese Tendenz bis zu einem solchen Gradp verringert, daß das
1» Extrudat in Wasser beständig ist. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, da es dadurch möglich ist, die
Extrudate durch Eintauchen der Extrudale in flüssige Lösungen von katalytischen Elementen mit diesen
Elementen zu imprägnieren zur Herstellung von '■ Katalysatoren. Ein weiterer Vorteil ist der, daß die nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Extrudate eine geringere Schrumpfung aufweisen.
Es wurde beobachtet, daß bei Verwendung der Aluminiumoxidmaterialien mit niedriger Dichte nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren Extrudat-Endprodukte mit verbesserten Druckfestigkeiten erhalten
werden.
Die durch Extrusion des Aluminiumoxids mit niedriger Dichte oder des Aluminiumoxids mit hoher
2") Dichte hergestellten Extrudate können durch 3stündiges
Calcinieren bei 482°C u.dgl. in die y-Form umgewandeil werden. Diese calcinierten Katalysatoren
können leicht mit katalytischen Elementen imprägniert werden durch Eintauchen der Extrudate in die
in katalytischen Elemente u. dgl. enthaltende Lösungen.
Durch Verwendung von polyprotischen Säuresalzen ist es möglich, die Aluminiumoxid/polyprotischen
Säuresalz-Gemische für den Versand und die Lagerung als nichtsaures Material für die Verwendung in dem
i"> erfindungsgemäßen Verfahren zu formulieren.
1000 g eines im Handel erhältlichen a-Aluminiumoxidmonohydrats
mit den weiter oben beschriebenen Eigenschaften, das durch wäßrige Hydrolyse von nach
dem Ziegler-Verfahren hergestellten Aluminiumalkylaten hergestellt worden war, wurden mit 400 g Wasser
gemischt, das die in der nachfolgenden Tabelle I
•4j angegebenen monofunktionellen Säuren enthielt. Die
difunktionellen Säuren wurden vor der Zugabe des die monofunktionelle Säure enthaltenden Wassers mit dem
Aluminiumoxid gemischt. Das Aluminiumoxid, das Wasser und die Säuren wurden dann miteinander
in gemischt und es wurden weitere 300 ecm Wasser
zugegeben. Die dabei erhaltene Mischung wurde etwa 15 Minuten lang gemahlen und anschließend zu
Extrudaten mit einem Durchmesser von 0,32 cm extrudiert. Die Extrudate wurden etwa 24 Stunden lang
>i bei 1210C getrocknet und anschließend 3 Stunden lang
bei 482°C calciniert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle I angegeben.
Daraus ist zu ersehen, daß dann, wenn nur die
monoprotische Säure verwendet wurde, die Schrump-
Wi fung beträchtlich höher war als in den Beispielen, in
denen Gemische aus monoprotischen und polyprotischen Säuren verwendet wurden. In allen Fällen war die
Druckfestigkeit ausreichend und die Extrudale stellten geeignete Extrudate dar. Es sei darauf hingewiesen, daß
tv'i in dem Versuch, in dem Ameisensäure verwendet
wurde, andere Mengenverhältnisse der Bestandteile miteinander gemischt wurden, wie es in der Fußnote der
folgenden Tabelle 1 angegeben ist.
Säuren | Säuren- | Aluminiumoxydextrudat-Eigenschaften | Porenvolumen Druckfestigkeil2) | in kg | Durchmesser | Schrumpfung |
aquivaienic | Dichte in | in ccm/g | in mm | in % | ||
ccm/g | 0,57 | 7,45 | 31 | |||
Ameisensäure1) | 0,001 | 0,42 | 2,55 | 20 | ||
Zitronensäure | 0,04 | 0,64 | 8,95 | |||
Essigsäure | 0,125 | 0,46 | 2,6 | 18 | ||
Zitronensäure | 0,08 | 0,69 | 9,45 | |||
Essigsäure | 0,08 | 0,48 | 2,7 | 15 | ||
Zitronensäure | 0,12 | 0,61 | 9,7 | |||
Essigsäure | 0,04 | 0,50 | 2,7 | 15 | ||
Zitronensäure | 0,13 | 0,665 | 8,54 | |||
Salpetersäure | 0,024 | 0,40 | 2,6 | 18 | ||
Oxalsäure | 0,12 | 0,69 | 10,5 | |||
Essigsäure | 0,04 | 0,48 | 2,7 | 15 | ||
Essigsäure | 0,04 | 0,673 | 10,3 | |||
Schwefelsäure | 0,15 | 0,47 | 2,6 | 18 | ||
Salpetersäure | 0,04 | 0,65 | 7,9 | |||
Schwefelsäure | 0,15 | 0,54 | 6,09 | 2,7 | 15 | |
Zitronensäure | 0,31 | 0,57 | 0,054 | 2,65 | 17 | |
Zitronensäure | 0,31 | 0,605 | ||||
Essigsäure | 0,033 |
') 25 g eines 80°/oigen Al2O3-Materials wurden mit 0,5 g Ameisensäure und 35 g Wasser gemischt;
2) bezogen auf eine 5-mm-Probe eines Extrudats mit einem Durchmesser von 032 cm.
Ein Aluminiumoxid, das nach einem Verfahren hergestellt worden war, bei dem (a) nach dem
Ziegler-Verfahren hergestellte Aluminiumalkylate unter Bildung einer wäßrigen Aluminiumoxidaufschlämmung
hydrolysiert, (b) die wäßrige Aluminiumoxidaufschlämmung mit einer geeigneten Menge n-Butanol
gemischt und anschließend (c) die Mischung getrocknet wurde unter Bildung von Aluminiumoxid mit einer
lockeren Schüttdichte von etwa 0,192 g/cm3, einem Porenvolumen von etwa 1,8 ccm/g und einem AI2O3-Gehalt
von etwa 85 Gew.-%, wurde mit Säure und Wasser in den nachfolgend angegebenen Mengen
gemischt und anschließend gemahlen unter Bildung einer extrudierbaren Mischung. Die polyprotische Säure
wurde in Form eines trockenen Pulvers dem Aluminiumoxid zugegeben und damit gemischt und anschließend
wurde die monofunktionelle Säure in Form einer wäßrigen Lösung zugegeben und mit dem die
polyfunktionelle Säure enthaltenden Aluminiumoxid gemischt. Anschließend wurde während des Mahlens
weiteres Wasser zugegeben unter Bildung der gewünschten kittartigen extrudierbaren Mischung. Die
Mischung wurde dann extrudiert und die erhaltenen Extrudate wurden etwa 24 Stunden lang bei 135° C
getrocknet und anschließend 3 Stunden lang bei 482° C calciniert. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle II angegeben.
Daraus ist zu ersehen, daß dann, wenn nur die monoprotische Säure, d. h. Essigsäure, zugegeben
wurde, eine niedrigere Druckfestigkeit und eine höhere Schrumpfung erhalten wurden. Wenn dagegen Gemische
aus Zitronensäure und Essigsäure verwendet wurden, wurden eine höhere Druckfestigkeit (6,71 kg)
und eine geringere Schrumpfung erhalten. Sehr vorteilhafte Ergebnisse wurden auch in den anderen
Versuchen erhalten, in denen eine Mischung aus Zitronensäure und Essigsäure verwendet wurde, wobei
ohne Schrumpfung eine Druckfestigkeit von 4,08 kg erhalten wurde.
Tabelle II | Säure- | Wasser | Aluminium | Aluminiumoxydextrudat- Eigenschaften | Druck | Durchmesser | Schrum |
Säuren | äqulvalente | in ml | oxyd in g | festigkeit | in cm | pfung | |
Poren | in kg | in % | |||||
volumen | 2,82 | 038 | 6,5 | ||||
in ccm/g | |||||||
0,025 | 723,5 | 490 | 1,13 | 2,46 | 0,272 | 14,5 | |
Essigsäure | 0,22 | 4,1 | 0318 | 0 | |||
Oxalsäure | 0,025 | 813,5 | 500 | 0,77 | |||
Essigsäure | 0,57 | 3 120 | 2000 | 1,27 | 6,75 | 0,312 | 3 |
Zitronensäure | 0,10 | ||||||
Essigsäure | 0,29 | 2 560 | 2000 | 0,93 | 2,96 | 0,300 | 5,6 |
Zitronensäure | 0,67 | ||||||
Essigsäure | 0,05 | 700 | 500 | 1,08 | |||
Essigsäure | 0,007 | ||||||
Äthylen/ | |||||||
Maleinsäure- | |||||||
Mischpolymerisat | |||||||
100 g des auch in Beispiel 1 eingesetzten «-Aluminiumoxidhydrats mit den weiter oben angegebenen
Eigenschaften, das durch wäßrige Hydrolyse von nach dem Ziegler-Verfahren hergestellten Aluminiumalkylaten
hergestellt worden war, wurden mit 0,107 g (0,0173 Äquivalenten) Ammoniumoxalat in wäßriger Lösung
gemischt. Danach wurden unter Mischen 2,10 g (0,035 Äquivalente) Essigsäure zugegeben. Dann wurde eine
zur Bildung einer Paste ausreichende Menge Wasser zugegeben und es wurde gemischt unter Bildung einer
Mischung mit einer gleichförmigen Konsistenz. Die Mischung wurde extrudiert, und die Extrudate wurden
etwa 24 Stunden lang bei 121°C getrocknet und anschließend 3 Stunden lang bei 482° C calciniert. Die
Extrudate wiesen eine Endschrumpfung von etwa 7,5%, eine Schüttdichte von 0,58 g/cm3, ein Porenvolumen von
0,54 cm3/g auf und waren in Wasser beständig.
Ein Vergleichsversuch, der ohne Verwendung von Ammoniumoxalat durchgeführt wurde, lieferte Extrudate
mit einer Schrumpfung beim Trocknen von etwa 19,5%.
Das auch in Beispiel 1 eingesetzte «-Aluminiumoxidmonohydrat
wurde mit 0,645 g (0,0098 Äquivalenten) Ammoniumsulfat pro kg Aluminiumoxid, 20 ecm (0,34
Äquivalenten NHO3) einer 70%igen Salpetersäure pro kg Aluminiumoxid und einer zur Herstellung einer Paste
ausreichenden Menge Wasser gemischt und extrudiert. Die Extrudate wurden wie in Beispiel 1 getrocknet und
calciniert und wiesen eine Schüttdichte von 0,55 g/cm3, ein Porenvolumen von 0,59cm3/g und eine gute
Beständigkeit in Wasser auf.
1000 g des auch in Beispiel 1 eingesetzten Aluminiumoxidmonohydrats
wurden mit 10 g Methylcellulose gemischt 2,7 g (0,0436 Äquivalente) Ammoniumoxalat
wurden mit 250 ecm Wasser gemischt und mit dem Aluminiumoxid gemischt 10 ecm (0,175 Äquivalente)
Essigsäure wurden mit 250 ecm Wasser gemischt und mit dem Aluminiumoxid gemischt Dann wurden
weitere i40 ecm Wasser mit dem Aluminiumoxid gemischt unter Bildung einer extrudierbaren Paste. Die
Extrudate wiesen keine übermäßige Schrumpfung auf und sie hatten überlegene Härteeigenschaften.
Die vorstehenden Beispiele 3 und 4 zeigen die Brauchbarkeit von polyprotischen Säuresalzen, und das
vorstehende Beispiel 5 erläutert, daß dem Aluminiumoxid auch noch andere Materialien beigemischt werden
können, um die Extrudateigenschaften weiter zu modifizieren.
Claims (6)
1. Verfahren zum Extrudieren von a-Aluminiumoxidmonohydrat,
bei dem man das «-Aluminium- ϊ oxidmonohydrat mit 0,01 bis 1,1 Äquivalenten einer
monoprotischen Säure und einer zur Bildung einer Mischung mit einer gleichförmigen Konsistenz
ausreichenden Menge Wasser mischt und die dabei erhaltene Mischung extrudiert, dadurch ge- in
kennzeichnet, daß man zusätzlich zu der monoprotischen Säure 0,01 bis 2,75 Äquivalente
einer polyprotischen Säure oder eines Salzes davon, wobei der kationische Rest des Salzes ein Metalloder
Ammonium ist, jeweils pro kg AbOj, einsetzt. r>
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ct-Aluminiumoxidmonohydrat
verwendet, das 70 bis 80 Gew.-% Al2O3 enthält.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als monoprotisehe
Säure eine Säure aus der Gruppe der monoprotischen anorganischen Säuren, der monoprotischen
aliphatischen Carbonsäuren mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und der halogenierten monoprotischen
aliphatischen Carbonsäuren mit 2 bis 3 r> Kohlenstoffatomen verwendet.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als
polyprotische Säure eine Säure aus der Gruppe der diprotischen anorganischen Säuren, der triproti- «ι
sehen anorganischen Säuren, der diprotischen Carbonsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, der
triprotischen Carbonsäuren mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen
und der polymeren Säuren verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- r> zeichnet, daß man ein Salz aus der Gruppe der
Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze der genannten Säuren verwendet.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das
gewonnene Λ-Aluminiumoxidmunohydrat-Exirudat
zu y-Aluminiurroxid calciniert.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29816972A | 1972-10-16 | 1972-10-16 | |
US329925A US3917808A (en) | 1972-10-16 | 1973-02-05 | Method for extruding alumina |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2349773A1 DE2349773A1 (de) | 1974-04-18 |
DE2349773B2 true DE2349773B2 (de) | 1978-03-30 |
DE2349773C3 DE2349773C3 (de) | 1978-11-30 |
Family
ID=26970515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2349773A Expired DE2349773C3 (de) | 1972-10-16 | 1973-10-03 | Verfahren zum Extrudieren von <x-Aluminiumoxidmonohydrat |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3917808A (de) |
JP (1) | JPS4987597A (de) |
CA (1) | CA1009436A (de) |
DE (1) | DE2349773C3 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2460921C2 (de) * | 1974-12-21 | 1976-11-11 | Condea Petrochemie Gmbh | Verfahren zur herstellung von formkoerpern bzw. stranggepressten koerpern von aluminiumoxidhydrat |
US3997476A (en) * | 1975-07-08 | 1976-12-14 | Exxon Research And Engineering Company | Alumina treatment |
US4045372A (en) * | 1975-08-20 | 1977-08-30 | W. R. Grace & Co. | Control of physical properties of alumina extrudates |
CA1092085A (en) * | 1977-08-31 | 1980-12-23 | Gerald R. Feistel | Polycarboxylic acids as extrusion aids for silica- aluminas |
US4174301A (en) * | 1977-08-31 | 1979-11-13 | Nalco Chemical Company | Polycarboxylic acids as extrusion aids for silica-aluminas |
US5244648A (en) * | 1980-12-23 | 1993-09-14 | Rhone-Poulenc Industries | Process for the preparation of alumina agglomerates |
JPS59152262A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-30 | 住友金属鉱山株式会社 | 多孔性アルミナ成形体の製造方法 |
US4816159A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-28 | Aluminum Company Of America | Supercritical fluid chromatography packing material |
JPH02102116A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-13 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | アルミナ繊維または膜状物の製造法 |
JPH02133616A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-22 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | シリカ−アルミナの繊維または膜状物の製造方法 |
US5510306A (en) * | 1993-12-29 | 1996-04-23 | Shell Oil Company | Process for isomerizing linear olefins to isoolefins |
KR20010089731A (ko) | 1998-12-28 | 2001-10-08 | 알프레드 엘. 미첼슨 | 고강도/고표면적 알루미나 세라믹 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2411806A (en) * | 1945-02-22 | 1946-11-26 | Aluminum Co Of America | Purification of alumina |
US2809170A (en) * | 1957-06-10 | 1957-10-08 | Houdry Process Corp | Extruding attrition resistant alumina particles |
US3353910A (en) * | 1963-01-17 | 1967-11-21 | Air Prod & Chem | Alumina particles and method of preparation |
US3385663A (en) * | 1964-07-31 | 1968-05-28 | Du Pont | Preparation of high surface area, waterdispersible alumina monohydrate from low surface area alumina trihydrate |
US3679605A (en) * | 1970-07-17 | 1972-07-25 | Sinclair Research Inc | Extruded alumina catalyst support and the preparation thereof |
US3773691A (en) * | 1971-12-23 | 1973-11-20 | Continental Oil Co | Removal of residual carbon contaminates from alumina |
US3804781A (en) * | 1972-07-28 | 1974-04-16 | American Cyanamid Co | Extruded alumina catalyst supports |
-
1973
- 1973-02-05 US US329925A patent/US3917808A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-08-27 CA CA179,671A patent/CA1009436A/en not_active Expired
- 1973-09-27 JP JP48108092A patent/JPS4987597A/ja active Pending
- 1973-10-03 DE DE2349773A patent/DE2349773C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS4987597A (de) | 1974-08-21 |
DE2349773C3 (de) | 1978-11-30 |
CA1009436A (en) | 1977-05-03 |
DE2349773A1 (de) | 1974-04-18 |
US3917808A (en) | 1975-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3839580C1 (de) | ||
DE2237861C3 (de) | Aluminiumoxyd-Extrudat | |
DE864863C (de) | Verfahren zur Herstellung von geformten Aluminiumoxyd enthaltenden Katalysatoren oder Katalysatortraegern | |
DE2349773C3 (de) | Verfahren zum Extrudieren von <x-Aluminiumoxidmonohydrat | |
DE2423275C3 (de) | Hydroentschwefelungskatalysator | |
DE2349972A1 (de) | Alpha-aluminiumoxydmonohydrat mit einer binodalen porengroessenverteilung und verfahren zu seiner herstellung | |
DE2719477C2 (de) | Verfahren zum Hydroraffinieren einer asphaltenischen Kohlenwasserstoffbeschickung | |
DE3017501A1 (de) | Katalysator fuer die herstellung von aethylen | |
DE3541030A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines katalysators aus einer anorganischen oxidkomponente, einer zeolithkomponente und einer edelmetallkomponente | |
DE2511967B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von extrudierten Katalysatorträgern und Katalysatoren sowie deren Verwendung | |
DE2325761C3 (de) | Verfahren zur Umwandlung von Aluminiumoxiden hoher Dichte und geringer Porosität in solche mit geringer Dichte und hoher Porosität | |
DE2922258A1 (de) | Aluminiumoxid mit hohem porenvolumen aus verduenntem, schnell eingespritztem alkoxid-einspeisungsgemisch | |
DE2460921B1 (de) | Verfahren zur herstellung von formkoerpern bzw. stranggepressten koerpern von aluminiumoxidhydrat | |
DE2424104B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von hochporösem Aluminiumoxid | |
DE2736996C2 (de) | Reformierungskatalysator | |
DE2008844A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hexahydrophthalsäuresalzen | |
DE2737851A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines beta-aluminiumoxid-trihydrat enthaltenden tonerdegemischs sowie seine verwendung als katalysator oder katalysatortraeger | |
DE2314350C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von freifließenden Aluminiumoxyd-Aufschlämmungen | |
DE2320725A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines magnesiumoxid-aluminiumoxid-spinells | |
DE2751269C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Katalysatorträgern | |
DE2328889A1 (de) | Hochporoeses aluminiumoxyd mit einer grossen spezifischen oberflaeche und einer geringen dichte | |
DE2149681A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Olefin-Polymerisations-Katalysators | |
DE1944391A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von hochreinem Isobutylen | |
DE3844908C2 (de) | Katalysator zur Herstellung von Dialkylnaphthalinen | |
DE1199421B (de) | Verfahren zur hydrierenden Spaltung eines Kohlenwasserstoffoels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONOCO INC., 74601 PONCA CITY, OKLA., US |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONOCO INC., PONCA CITY, OKLA., US |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |