NO173808B - Blanding og fremgangsmaate for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer - Google Patents

Blanding og fremgangsmaate for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer Download PDF

Info

Publication number
NO173808B
NO173808B NO88884132A NO884132A NO173808B NO 173808 B NO173808 B NO 173808B NO 88884132 A NO88884132 A NO 88884132A NO 884132 A NO884132 A NO 884132A NO 173808 B NO173808 B NO 173808B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
oxide
alumina
mixture according
mixture
catalyst
Prior art date
Application number
NO88884132A
Other languages
English (en)
Other versions
NO173808C (no
NO884132L (no
NO884132D0 (no
Inventor
Brian Kneale
Original Assignee
British Petroleum Co Plc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=10624016&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO173808(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by British Petroleum Co Plc filed Critical British Petroleum Co Plc
Publication of NO884132D0 publication Critical patent/NO884132D0/no
Publication of NO884132L publication Critical patent/NO884132L/no
Publication of NO173808B publication Critical patent/NO173808B/no
Publication of NO173808C publication Critical patent/NO173808C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en blanding og fremgangsmåte for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer.
Aluminiumoksydbaserte katalysatorer benyttes i en rekke forskjellige hydrokarbonomdannelsesreaksjoner. De kan benyttes i reaktorer med faste, bevegede eller resirkulerende partikkelformige sjikt. I alle sjikttyper er motstandsevne overfor friksjonsslitasje viktig. Det kan forekomme betydelig katalysatornedbryting under fylling av reaktorer med faste katalysatorsjikt, og det er klart at katalysatorer i reaktorer med bevegede eller resirkulerende partikkelformige sjikt må være bestandige overfor friksjonsslitasje. Formen på katalysatorpartiklene kan variere, men de er fortrinnsvis sferoide for oppnåelse av ensartet sjiktpakking.
En hensiktsmessig metode for fremstilling av sferoide aluminiumoksydkatalysatorer er oljedråpemetoden, hvor dråper av en aluminiumoksyd-hydrosol og et geleringsmiddel føres inn i et varmt oljebad. En fremgangsmåte for fremstilling av sferoid aluminiumoksyd av høy densitet og høy knusestyrke fra aluminiumoksydhydrater ved oljedråpemetoden er beskrevet i US-patent nr. 4.542.113 og innebærer bruk av en aluminium-oksydsol av definerte egenskaper og innbefatning av urea i nevnte sol.
I tillegg til høy motstandsevne overfor friksjonsslitasje er det for visse anvendelser ønskelig at katalysatorene har en lav romdensitet. En lavere romdensitet betyr nødvendigvis en mer porøs struktur, hvilket generelt leder til forbedret katalytisk aktivitet.
GB-søknad nr. 8.714.661 inngitt 23.6.1987 beskriver en aluminiumoksydbasert katalysator som har forbedret motstandsevne overfor friksjonsslitasje, fremstilt fra (a) en aluminiumoksydkatalysator som har en romdensitet på minst 0,6 g/ml og et porevolum på mindre enn 0,6
ml/g, ved
(b) oppvarming av aluminiumoksydet i (a) til en temperatur på minst 1000°C i nærvær av et sintringsmiddel,
og
(c) utvinning av en sintret, aluminiumoksydbasert katalysator som har en romdensitet på minst 1,5 g/ml og en friksjonsslitasjebestandighet målt ved friksjonsslitasjetap på mindre enn 0,01 vekt-^/time/1 (gass).
Den foretrukne katalysatoren i ovennevnte søknad er en nikkel/aluminiumoksydkatalysator. Et problem man har funnet med nikkel/aluminiumoksydkatalysatorer er at redusering av deres romdensitet leder til en markert økning i deres friksjonsslitasje. Det er ønskelig at reduksjonen i romdensitet oppnås under bibeholdelse av høy motstandsevne overfor friksjonsslitasje.
Man har funnet at ovennevnte problem kan overvinnes ved at det i katalysatoren innbefattes et tungtsmeltelig oksyd av et sjeldent jordartmetall.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en blanding som er kjennetegnet ved at den før sintring innbefatter et aluminiumoksyd som har en romdensitet på minst 0,6 g/ml og et porevolum på mindre enn 0,6 ml/g, et sintringsmiddel og et tungsmeltelig oksyd av et sjeldent jordartelement.
Aluminiumoksydutgangsmaterialet er viktig siden det er funnet at tilsynelatende lignende aluminiumoksyder reagerer meget forskjellig på sintringsbehandlingen. Den foretrukne aluminiumoksydkatalysatoren er en sferoid aluminiumoksydkatalysator, og den foretrukne fremgangsmåte for fremstilling av en sferoid aluminiumoksydkatalysator egnet for bruk som utgangsmateriale for foreliggende oppfinnelse, er den som er beskrevet i US-patent nr. 4.542.113.
Sintringsmidlet kan hensiktsmessig være hvilket som helst av de sintringsadditivene som er kjent i keramikklitteraturen (f.eks. alkali- og/eller jordalkalimetaller, fortrinnsvis litium eller magnesium), men det er fortrinnsvis et oksyd av et element i gruppe VIII i det periodiske system ifølge Mendeleef og mer foretrukket nikkeloksyd.
Gruppe Vlll-elementer er velkjente katalytiske komponenter i aluminiumoksydbaserte katalysatorer, slik at bruken av et gruppe Vlll-element som sintringsmiddel kan tjene det dobbelte formål med ikke bare å assistere sintringen, men også frembringe en ferdig katalysator inneholdende en kjent katalytisk komponent.
Det sjeldne jordartmetallet som i tungsmeltelig oksydform er en komponent i blandingen, er fortrinnsvis et sjeldent jordartmetall i lantanid-serien, dvs. metaller som har et atomnummer i området 57-71, skjønt sjeldne jordartmetaller i aktinidserien, dvs. metaller som har et atomnummer i området 89-103, kan benyttes. Av miljømessige grunner er det klart at de ikke-radioaktive sjeldne jordartmetallene er særdeles foretrukket. Et foretrukket sjeldent jordartmetalloksyd er lantanoksyd..
Før bruk som katalysatorer krever foreliggende blandinger sintring.
Ifølge oppfinnelsen er det også tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling fra blandingen ifølge krav 1-5 av en aluminiumoksydbasert katalysator benyttet spesielt ved dampreformering av hydrokarbontilførsler, og denne fremgangs-måten er kjennetegnet ved at man sintrer blandingen ifølge krav 1-5 ved oppvarming til en temperatur på minst 1000°C og utvinner en sintret aluminiumoksydbasert katalysator.
Den temperatur som aluminiumoksydkatalysatoren utsettes for, kan hensiktsmessig være minst 1200°C. En praktisk øvre temperaturgrense kan være 1500°C. Oppvarmingen kan utføres i en strøm av luft eller oksygen inneholdende inertgass eller i en ikke-reduserende atmosfære. Oppvarmingen og nedkjølingen av katalysatoren kan foretas ved en jevn og temmelig lav hastighet (f.eks. ca. 2°C/min.) for å unngå overdrevet termisk spenning i katalysatoren.
Den forsintrede blandingen ifølge oppfinnelsen kan hensiktsmessig fremstilles ved å lade aluminiumoksydet med det sjeldne jordmetalloksydet og sintringsmidlet, som kan tilsettes i en hvilken som helst rekkefølge, ved hjelp av en hvilken som helst metode, f.eks. ved impregnering eller ved utfelling, fortrinnsvis ved impregnering. Ved bruk av gruppe Vlll-metaller som sintringsmidler kan impregnering hensiktsmessig oppnås ved bruk av en termisk dekomponerbar forbindelse av gruppe Vlll-metallet, f.eks. et salt slik som nitratet. Det sjeldne jordartmetallet kan hensiktsmessig tilsettes i form av en forbindelse, f.eks. et salt som er termisk dekomponerbart til oksydet.
En fordel med å inkorporere et sjeldent jordartmetalloksyd i den sintrede katalysatorblandingen er at sammensetningens romdensitet kan reduseres under bibeholdelse av en lav friksjonsslitasjegrad. Friksjonsslitasjetesten (for hvilken ytterligere detaljer er gitt i det nedenstående), innebærer at et resirkulerende sjikt av faste stoffer utsettes for en gasstråle av høy hastighet (300-400 m/s) og overvåking av vekttap mot tid.
Foreliggende sintrede blandinger kan benyttes som katalysatorer .
Nikkel-aluminiumoksydkatalysatorer er velkjente katalysatorer for dampreformering av hydrokarboner og de sintrede nikkel-aluminiumoksydkatalysatorene ifølge oppfinnelsen kan benyttes som dampreformeringskatalysatorer eller i en hvilken som helst annen prosess for hvilken nikkel-aluminiumoksyd er en kjent katalysator.
Videre, siden sintringen utføres ved en temperatur på minst 1000°C, følger det at den fremstilte katalysatoren kan anvendes i høytemperaturprosesser hvor temperaturer av størrelsesorden på 1000°C eller høyere kan være nødvendig.
En foretrukket reaksjon for hvilken foreliggende katalysator kan benyttes, er således dampreformering av hydrokarbon-tilførsler.
Oppfinnelsen vil nå bli illustrert under henvisning til følgende eksempler.
I eksemplene er det vist til friksjonsslitasjegraden. Det spesielt tilrettelagte forsøket og utstyret som benyttes for dette, anvendes bare for oppnåelse av sammenlignende friksjonsslitasjegrader. Utstyret består av et vertikalt glassrør (indre diameter på 51 mm) inneholdende en konisk basisdel (en vinkel på 40° til rørets akse) hvori det sentralt er anordnet et glasstilførselsrør (indre diameter 1,5 mm). Katalysatortilførselen er konstant for hvert forsøk (25 ml), idet glasstilførselen er enten nitrogen eller luft.
Eksempel
A. Fremstilling av aluminiumoksydsfærer
Aluminiumoksydsfærer ble fremstilt ved en fremgangsmåte lik den i US-patent nr. 4.542.113.
Materialet var i form av sfærer av en diameter på ca. 2 mm, og besto av gamma-aluminiumoksyd. De fysikalske egenskapene til gamma-aluminiumoksydet før impregnering var som følger: Aluminiumoksydet var kjennetegnet ved et temmelig lavt porevolum og relativt høy romdensitet, hvilket indikerte mikroporøsitet.
B. Fremstilling av foreliggende forsintrede blanding Porsjoner av aluminiumoksydet fremstilt som i A ovenfor ble impregnert med nikkelnitrat og lantannitrat ved bruk av teknikken med porefylling/begynnende fuktighet i mengder tilstrekkelig til å gi blandinger inneholdende 10 vekt-# nikkel og 5, 10 og 15 vekt-# lantan, og kalsinert for å omdanne nikkel- og lantansaltene til nikkel- og lantanoksy-der, respektivt.
Porestørrelsesfordelingsanalyse (PSD) ved kvikksølvporøsi-metri illustrerer den mekanisme ved hvilken lantanoksydet på vellykket måte reduserer romdensiteten under opprettholdelse av friksjonsslitasjemotstand, dvs. lantanoksydet stabiliserer porer i 160-320 Ångstrøm-området, hvilke under normale varmebehandlingsbetingelser sammenfaller til 650-1000 Ångstrøm-porer for ikke-lantanoksydholdig Ni0/Al203 (mindre enn eller lik 5,5 vekt-# Ni) katalysatorer. Dette illustre-res på fig. 2 og 3. Det understrekes at dette bare er en teori som understøttes av forsøksresultatene, og er ikke på noen måte ment å være bindende. C. Fremstilling av foreliggende sintrede blandinger Sammensetningene oppnådd i B ovenfor ble sintret ved 1200°C. Romdensiteten og friksjonsslitasjegraden for de sintrede katalysatorblandingene ble bestemt. Resultatene av bestemmelsene er angitt i tabell 1 og på fig. 1.
Sammenligningsforsøk
( i ) Varias. ion av nikkel ladningen
Sintrede katalysatorblandinger inneholdende 2, 5, 10, 15 og 20 vekt-# nikkel ble fremstilt på lignende måte som de sintrede katalysatorblandingene i eksempelet.
Disse er ikke blandinger ifølge foreliggende oppfinnelse fordi de ikke inneholder et sjeldent jordartmetalloksyd.
Romdensiteten og friksjonsslitasjemotstandsevnen for de sintrede katalysatorblandingene ble bestemt. Resultatene fra bestemmelsene er angitt i tabell 2 og på fig. 2.
( i i ) Nedsettelse av romdensiteten til 10< & Ni/ aluminiumoksydkatalysatorer ( kalsinert ved ca. 1200°C) 10$ Ni/aluminiumoksydkatalysatorer med en lavere romdensitet ble fremstilt og deres friksjonsslitasjegrad målt. Resultatene er målt i tabell 3. (iii) Anvendelse av et additiv som senker romdensiteten,
men nedsetter friks. ionsslitas. iemotstandsevnen
En 105é Ni/2$ Ba/aluminiumoksydkatalysator ble fremstilt som angitt i eksempelet. Dens romdensitet ar 1,26 g/ml, og dens friksjonsslitasjegrad var 0,44 vekt-$/time/l (gass) (sats DG COND/4).

Claims (8)

1. Blanding, karakterisert ved at den før sintring innbefatter et aluminiumoksyd som har en romdensitet på minst 0,6 g/ml og et porevolum på mindre enn 0,6 ml/g, et sintringsmiddel og et tungsmeltelig oksyd av et sjeldent jordartmetall.
2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at aluminiumoksydet er et sfaeroid aluminiumoksyd.
3. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at sintringsmidlet er et oksyd av et element i gruppe VIII i det periodiske system.
4. Blanding ifølge krav 3, karakterisert ved at sintringsmidlet er nikkeloksyd.
5. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at det tungtsmeltelige sjeldne jordartmetalloksydet er lantanoksyd.
6. Fremgangsmåte for fremstilling fra blandingen ifølge krav 1-5 av en aluminiumoksydbasert katalysator benyttet spesielt ved dampreformering av hydrokarbontilførsler, karakterisert ved at man sintrer blandingen ifølge krav 1-5 ved oppvarming til en temperatur på minst 1000°C og utvinner en sintret aluminiumoksydbasert katalyastor.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at blandingen ifølge krav 1-5 oppvarmes til en temperatur på minst 1200°C.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at blandingen ifølge krav 1-5 oppvarmes i en strøm av luft eller oksygen inneholdende inert gass eller i en ikke-reduserende atmosfære.
NO884132A 1987-09-18 1988-09-16 Blanding og fremgnagnsmaate for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer NO173808C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB878722008A GB8722008D0 (en) 1987-09-18 1987-09-18 Catalysts

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO884132D0 NO884132D0 (no) 1988-09-16
NO884132L NO884132L (no) 1989-03-20
NO173808B true NO173808B (no) 1993-11-01
NO173808C NO173808C (no) 1994-02-09

Family

ID=10624016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO884132A NO173808C (no) 1987-09-18 1988-09-16 Blanding og fremgnagnsmaate for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0308140B2 (no)
JP (1) JPH01138169A (no)
CN (1) CN1017781B (no)
AU (1) AU606209B2 (no)
CA (1) CA1323360C (no)
DE (1) DE3864356D1 (no)
GB (1) GB8722008D0 (no)
MY (1) MY103773A (no)
NO (1) NO173808C (no)
NZ (1) NZ226155A (no)
ZA (1) ZA886878B (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4912077A (en) * 1988-07-15 1990-03-27 Corning Incorporated Catalytically active materials and method for their preparation
FR2663245B1 (fr) * 1990-06-13 1992-09-18 Rhone Poulenc Chimie Composition a base d'alumine pour catalyseur et procede de fabrication.
CN1043965C (zh) * 1993-03-17 1999-07-07 天津大学 含稀土的重油制城市煤气催化剂
CN1051463C (zh) * 1995-01-19 2000-04-19 陈曦 一种镇痛消炎药物组合物
JP5487145B2 (ja) * 2011-03-09 2014-05-07 株式会社東芝 炭化水素の水蒸気改質用触媒
US9649627B1 (en) 2016-01-29 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC Sinter-resistant low-cost catalysts manufactured by solution-based nanoparticle coating processes
US10376872B2 (en) 2017-01-05 2019-08-13 GM Global Technology Operations LLC Solution-based approach to make porous coatings for sinter-resistant catalysts
US10562017B2 (en) 2017-01-05 2020-02-18 GM Global Technology Operations LLC Ion adsorption of oxide layers to hinder catalyst sintering
US10596563B2 (en) 2017-01-27 2020-03-24 GM Global Technology Operations LLC Sinter-resistant stable catalyst systems by trapping of mobile platinum group metal (PGM) catalyst species

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3789022A (en) * 1971-08-19 1974-01-29 Diamond Shamrock Corp Catalyst for oxidation of hydrocarbons and carbon monoxide
GB1457936A (en) * 1974-08-15 1976-12-08 Dronov A E Catalysts
JPS5252193A (en) * 1975-10-23 1977-04-26 Toyota Motor Corp Catalyst for purifying exhaust gas from cars
JPS5263192A (en) * 1975-11-20 1977-05-25 Toyota Motor Corp Method of producing catalyst carrier
DE3482094D1 (de) * 1983-07-01 1990-06-07 Hitachi Ltd Bei hoher temperatur stabiler katalysator, verfahren zu dessen herstellung und verfahren zur durchfuehrung von chemischen reaktionen unter dessen verwendung.
US4606898A (en) * 1983-08-11 1986-08-19 Texaco Inc. Control of SOx emission
GB8714661D0 (en) * 1987-06-23 1987-07-29 British Petroleum Co Plc Catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
CA1323360C (en) 1993-10-19
MY103773A (en) 1993-09-30
CN1017781B (zh) 1992-08-12
JPH01138169A (ja) 1989-05-31
EP0308140B2 (en) 1995-11-29
DE3864356D1 (de) 1991-09-26
CN1033578A (zh) 1989-07-05
NO173808C (no) 1994-02-09
AU2226088A (en) 1989-03-23
EP0308140A1 (en) 1989-03-22
NO884132L (no) 1989-03-20
ZA886878B (en) 1990-05-30
NO884132D0 (no) 1988-09-16
AU606209B2 (en) 1991-01-31
EP0308140B1 (en) 1991-08-21
GB8722008D0 (en) 1987-10-28
NZ226155A (en) 1989-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4326992A (en) Process for preparing a supported molybdenum carbide composition
US3933883A (en) Methanation catalyst and process of use
GB1568886A (en) Pulverulent borosilicate composition and a method of making a cellular borosilicate body therefrom
NO173808B (no) Blanding og fremgangsmaate for fremstilling av aluminiumoksydbaserte katalysatorer
EP0624546B1 (en) Fluidizable particulate solid catalyst composition
WO1997046316A1 (en) Catalyst carrier
CA2025603A1 (en) Silver-containing catalysts for oxidative coupling
NO178177B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av en sintret aluminiumoksydbasert katalysator samt fremgangsmåte for omdannelse av hydrokarboner
US3467602A (en) Preparing porous refractory oxides by adding and removing polypropylene microspheres
US3882048A (en) Supported vanadium-palladium-containing catalyst
CH620177A5 (no)
JPH0230740B2 (no)
EP0278922A2 (en) Oxychlorination catalyst and method for its preparation
CN109261183B (zh) 一种用于二氧化碳甲烷化的钴基催化剂及应用
US3187060A (en) Process for hydrofluorination of acetylenic hydrocarbons
US3847836A (en) Nickel-uranium catalyst
JP2002136868A (ja) 酸化エチレン製造用触媒の担体、その担体を用いた酸化エチレンの製造用触媒及び酸化エチレンの製造方法
Ladacki et al. The catalyzed low-temperature hydrogen-oxygen reaction
JP4588183B2 (ja) セラミックス体、触媒用担体、それらの製造方法、該担体を用いてなる酸化エチレン製造用触媒、その製造方法および酸化エチレンの製造方法
JP4354060B2 (ja) 酸化エチレン製造用触媒の担体、酸化エチレン製造用触媒および酸化エチレンの製造方法
WO1981001284A1 (en) Improved alumina-supported copper catalyst compositions for fluid-bed hydrocarbon oxyhydrochlorination
JP2586893B2 (ja) マグネシア系の炭化水素の低温改質用触媒の製造方法
US3382188A (en) Cracking catalyst preparation
CA1164389A (en) Catalytic gasification
JP4210255B2 (ja) エチレンオキシド製造用銀触媒およびエチレンオキシドの製造方法