JPS63500794A - 高表面積アルミナの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高表面積アルミナの製造方法 本発明は、アルミナをベースとする触媒に有用な高表面積アルミナの製造方法に 関する。

発明の背理 触媒は、多くの化学工業において使用されて、触媒がなければ不当にか酷な条件 を要する化学反応を容易にする。多くの触媒は、（自動車排気系及びガソリン改 質において用いられるＰｔ／Ｐｄ触媒のような）担体として（硫化水素のクラウ ス変換、アルコール脱水及びオレフィン異性化におけるように）単独で及び（特 に石油留出物及び残油川水素化精製触媒における）相互作用担体としてのいずれ かで使用されるアルミナをベースとしている。

代表的な水素化精製触媒は、アルミナベース上に担持された■族金属（代表的に はニッケル又はコバルト）及びＶＩＢ族金属（代表的にはモリブデンまたはタン グステン）を含む。このような触媒の製造は、開示が本明細書に参照されている タム（Ｔａｍ１Ｍ）に特許証の発行された米国特許第４．１１３．６６１号明細 書によって例示できる。このような触媒に存在するアルミナは、代表的にはγ− アルミナであるが、−ｍ高温か焼によって製造された若干の触媒はδ−アルミナ 又はθ−アルミナを含有する。触媒は、代表的には、直径０．８＃の円筒から直 径５ＩＨ〜１０噛の円筒の範囲にある寸法を有する粒状であり、また卵形、三葉 、環状のような一層複雑な形状が普通である。

アルミナをベースとする触媒の有効性は、一部この触媒の表面積によって決まる ので、アルミナはこのような触媒において使用できるような高表面積を有するの が望ましいであろう。

発明の要約 本発明は、このような高表面積アルミナの製造方法を提供する。

特に、本発明は （ａ）、アルミニウム塩粒子をｐ１１９〜１２において水酸化アンモニウム及び 炭酸アンモニウムの水溶液をもって処理してアルミニウム塩の少なくとも実質的 な割合をとドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムに変換させる反応を生じさせ 、次いで （ｂ）、ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムを少なくとも２時間１５０℃ 〜４００℃に加熱して、ぞの非常に高表面積を有するアルミナへの分解を起こす ことを特徴とする方法を提供する。

発明の詳細な説明 本発明の方法は、アルミナをベースとする触媒に適用できる。これに関して、「 アルミナをベースとする触媒」の用語は、基材（すなわち、担体自体が触媒でな いならば、非触媒担体）がアルミナを含む触媒を意味する。一般に、この用語は 、アルミナ少なくとも５０重量％、通常少なくとも８０重旦％、好ましくは少な くとも９０重量％を含む触媒長月に関する。非アルミナ成分は、例えばシリカ又 は他の耐火性酸化物、クレー又はゼオライトのようなアルミノケイ酸塩であって もよい。

このような触媒において有用なアルミナを製造するためには、アルミニウム塩粒 子を水酸化アンモニウム及び炭酸アンモニウムの水溶液をもって処理してアルミ ニウム塩の少なくとも実質的割合をオキシ炭酸アルミニウムアンモニウムに変換 させる反応を生じさせ、次いでこのヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムを 徐々に少なくとも２時間１５０〜４００℃に加熱して、その前記アルミナへの分 解を起こさせる。

アルミナは、ＢＥＴ表面積少なくとも３００７７Ｌ２／ｇ、好ましくは少なくと も４５０ＴｒＬ２／９、一層好ましくは少なくとも８００ｍ２７ｇを有すべきで ある。相当する細孔−５０人未満を有する非常に高表面積の触媒を有するのが望 ましいことが多い。このような触媒は、反応分子の拡散制御又は寸法排除によっ て限定されない方法において使用されるであろう。この場合、反応速度は、表面 積に正比例するであろう。

第１工程においては、アルミニウム塩粒子を、水酸化アンモニウム及び炭酸アン モニウムの水溶液をもって処理して、アルミニウム塩の少なくとも実質的割合を ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムに変換させる反応を起こさせる。

アルミニウム塩は、ｖｔ酸アルミニウム、塩化アルミニウム又は硝酸アルミニウ ムのいずれかが好ましい。一層好ましくは、アルミニウム塩は、その低コストの 故に、ｆａ酸アルミニウムである。しかしながら、硫酸アルミニウムを用いる場 合、得られるアルミナは、温度少なくとも５０℃の温度において水洗して、硫黄 、アンモニア及び他の残留物をアルミナから除去しなりればならない。

代表的溶液は、水酸化アンモニウム及び炭酸アンモニウムを含有する。この場合 の代表的反応は、ＡＪ　２（ＳＯ４）３（、＋２Ｎｌ−１４”　（ａ、、　＋４ ０１−１−　（ａ、、、　＋２ＣＯ３２−（ａｑ、）→傘　非ゼラチン状、易ろ 過可能。

であろう。

第２工程においては、ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムを、徐々に少な くとも２時間１５０℃〜４００℃に加熱して、その前記アルミナへの分解を起こ させる。

好ましくは、加熱温度は約２００℃である。なぜならば、この温度において最高 表面積を得るに重要な分解が徐々に起こるから。

加熱工程は、徐々に行わなければならない。得られる表面積を最大にするために 、加熱工程は少なくとも２時間にわたって起こらなければならない。

好ましい実ＦＭ態様においては、硫酸アルミニウム粒子をｐＨ１０〜１１におい て水酸化アンモニウム及び炭酸アンモニウムの水溶液をもって処理して、硫酸ア ルミニウムの少なくとも実質的割合を ＮＨ４ＡｆＪ　（ＯＨ）２ＣＯ３・Ｈ２Ｏに変換させる反応を生じさせ、前記Ｎ ＨＡＩＪ　（ＯＨ）２ＣＯ３・Ｈ２０を少なくとも２時間約２００℃に加熱して 、そのアルミナへの分解を起こさせ、次いでアルミナを温度少なくとも５０℃に おいて水洗して、硫黄、アンモニア及び他の残留物の実質的部分をアルミナから 除くことによって、ミナは製造される。

倒 本発明は、限定なしに、下記の例によって更らに具体的に説明される。

ＡｆＪ　（Ｓｏ　）　・１６Ｈ２０３１８ｇを３ＭＮＨ及び１．５Ｍ　（ＮＨ） 　Ｃｏ３を含有する溶液１１に加えることによって、ヒドロキシ炭酸アルミニウ ムアンモニウムを製造した。この混合物を７０℃において１時間反応させ、次い でろ過し、次に沈殿を１５０℃において一夜真空乾燥器において乾燥した。

溶解した硫酸アルミニウムを同じアンモニア性溶液に加えることによって、同様 の製品を製造した。

これらの沈殿の各約１６０ｇを、次いで２５０℃において約１６時間マツフル炉 中で分解した。両製品は、ＳＥＴ表面積８４０ＴｒＬ２／９を示した。

例２ 固体硫酸アルミニウムを前例のように加えることによって大きい製品を製造した 。この場合、ヒドロキシ炭酸塩７０４９を２５０℃において８時間分解した。前 例のように、大量の物質は、比較的低加熱速度をもたらした。

この例は、迅速昇温が表面積に及ぼす悪影響を示す。

前例におけるように製造されたヒドロキシ炭酸塩を種々の温度において３時間分 解した。この例における重要な変数は迅速加熱速度であった。迅速加熱は、ヒド ロキシ炭酸塩わずかに約８ｇを予熱炉に入れることによって生じた。第１表は、 低温においても迅速分解によって、表面積が前記に見られた非常に高い値から箸 しく減少したことを示している。

第　１　表 温　度　℃　比表面積　７７Ｌ２／ｇ ３００、　３１２ ４０″０　２６５ 本発明は、特別の実施態様を参照して記載されたが、本発明は、添付請求の範囲 の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によってなし得る変化及び置換を網 羅するように意図されている。。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）、アルミニウム塩粒子をｐＨ９〜１２において水酸化アンモニウム及 び炭酸アンモニウムの水溶液をもつて処理して、アルミニウム塩の少なくとも実 質的割合をヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムに変換させる反応を生じさ せ、次いで （ｂ）、前記ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムを少なくとも２時間１５ ０℃〜４００℃に加熱して前記アルミナへのその分解を起こさせることを特徴と するＢＥＴ表面積少なくとも３００ｍ２／ｇを有するアルミナの製造方法。
2. ２．表面積が少なくとも４５０ｍ２／ｇである請求の範囲第１項の方法。
3. ３．表面積が少なくとも８００ｍ２／ｇである請求のの範囲第２項の方法。
4. ４．アルミニウム塩が、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム及び硝酸アルミニ ウムからなる群から選ばれた請求の範囲第１項の方法。
5. ５．アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである請求の範囲第４項の方法。
6. ６．アルミナを温度少なくとも５０℃において水洗して、硫黄、アンモニア及び 他の残留物の実質的部分をアルミナから除く請求の範囲第５項の方法。
7. ７．溶液のＰＨが１０〜１１である請求の範囲第１項の方法。
8. ８．ヒドロキシ炭酸アルミニウムアンモニウムがＮＨ４Ａｌ（ＯＨ）２ＣＯ３・ Ｈ２Ｏである請求の範囲第１項の方法。
9. ９．加熱温度が約２００℃である請求の範囲第１項の方法。
10. １０．（ａ）、硫酸アルミニウム粒子を、ｐＨ１０〜１１において水酸化アンモ ニウム及び炭酸アンモニウムの水溶液をもつて処理して、硫酸アルミニウムの少 なくとも実質的割合をＮＨ４Ａｌ（ＯＨ）２ＣＯ３・Ｈ２Ｏに変換させる反応を 起こさせ、 （ｂ）、前記ＮＨ４Ａｌ（ＯＨ）２ＣＯ３・Ｈ２Ｏを少なくとも２時間１５０℃ 〜３００℃に加熱して、その前記アルミナへの分解を起こさせ、次いで（ｃ）、 前記アルミナを、少なくとも５０℃の温度において水洗して、硫黄、アンモニア 及び他の残留物の実質的部分をアルミナから除くことを特徴とするＢＥＴ表面積 少なくとも８００ｍ２／ｇを有するアルミナの製造方法。
11. １１．加熱温度が約２００℃である請求の範囲第１０項の方法。