NO300618B1 - Slitasjebestandig katalysatorbærer - Google Patents

Slitasjebestandig katalysatorbærer Download PDF

Info

Publication number
NO300618B1
NO300618B1 NO903929A NO903929A NO300618B1 NO 300618 B1 NO300618 B1 NO 300618B1 NO 903929 A NO903929 A NO 903929A NO 903929 A NO903929 A NO 903929A NO 300618 B1 NO300618 B1 NO 300618B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alumina
wear
alpha
particles
catalyst
Prior art date
Application number
NO903929A
Other languages
English (en)
Other versions
NO903929D0 (no
NO903929L (no
Inventor
Angelo Joseph Magistro
Original Assignee
Geon Co
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
Application filed by Geon Co filed Critical Geon Co
Publication of NO903929D0 publication Critical patent/NO903929D0/no
Publication of NO903929L publication Critical patent/NO903929L/no
Publication of NO300618B1 publication Critical patent/NO300618B1/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
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører slitasjebestandige aluminiumoksyd-katalysatorbærere. Mer spesielt angår oppfinnelsen fluidiserbare alfa-aluminiumoksydkatalysatorbærere som har forbedret slitasje- og høytemperaturbestandighet. Alfa-aluminiumoksydbærerne ifølge oppfinnelsen kan dopes eller impregneres med et passende aktivt metall eller metal-ler for oppnåelse av de ønskede katalytiske egenskapene.
Fagfolk på området har lenge innsett fordelene med katalytiske hvirvelsjiktprosesser i forhold til katalytiske prosesser med faste sjikt. Slike forbedringer omfatter for-bedring av temperaturkontroll og varmeoverføring, hvilket resulterer i større reaktoreffektiviteter. Aktiviteten, effektiviteten, stabiliteten og holdbarheten til en katalysator i en katalytisk hvirvelsjiktreaksjon avhenger i stor grad av katalysatorbærermaterialets struktur og fysikalske egen-skaper. Et problem med bruken av visse bærermaterialer er imidlertid slitasje av bærerpartiklene p.g.a. abrasjon av bærerpartikkelens overflate eller brudd i selve bærer-partikkelen. Sterk partikkelslitasje forårsakes f.eks. av kontakt partiklene imellom, abrasjon med sjiktvegger og inn-retninger i sjiktet, samt fordelerstrålesammenstøt og abrasjon i sirkulasjonsledninger som fører til og fra reaktor-sjiktet. Høy partikkelslitasje bidrar til produkt-forurensning, katalysatortap, gjentetning av nedstrømsutstyr, høye filtreringskostnader, og ustabil fluidiseringsopptreden slik som kanaldannelse, forsinkelse eller forøket medføring av reaktanter. De uheldige effektene ved hvirvelsjikt-operasjoner forverres av høytemperaturbetingelser.
Det har vært velkjent at aluminiumoksyd (AI2O3) er et ut-merket bærermateriale for katalysatorer i et bredt omfang av kjemiske reakjoner. Forskjellige former for aluminiumoksyd forekommer i naturen, og mange har blitt fremstilt syntetisk. Blant de konvensjonelle katalysatorbærerne for bruk i katalytiske prosesser har flesteparten blitt fremstilt fra gamma-aluminiumoksyd som generelt er kjennetegnet ved at det har høyt overflateareal, lav bulkdensitet og høy mekanisk styrke. Under høytemperaturbetingelser gjennomgår imidlertid gamma-aluminiumoksyd forandringer gjennom forskjellige krystallinske faser (f.eks. delta, eta, theta, kappa, chi og rho), og omdannes til slutt tilalfa-aluminiumoksyd. Alfa-aluminiumoksyd, som er sluttproduktet av termisk aluminium-oksydomdannelse, er kjemisk og termisk stabilt. P.g.a. dets termiske og kjemiske stabilitet så ville det være meget ønskelig å benytte alfa-aluminiumoksyd som en katalysaorbaerer i katalytiske høytemperaturprosesser. Den nevnte krystallinske omdannelse er imidlertid ledsaget av en stor reduksjon i overflateareal med dannelse av uregelmessig formede, sprø partikler som er meget utsatt for slitasje og et nesten fullstendig tap av mekanisk styrke. Følgelig har alfa-aluminium-oksyd funnet liten anvendelse i katalytiske høytemperatur-proseser, spesielt som bærer for hvirvelsjikt-katalysator.
Det har tidligere vært gjort forsøk på å fremstille alfa-aluminiumoksyd med tilstrekkelig styrke og slitasjebestandighet for å dra fordel av dets iboende termiske og kjemiske stabilitetsegenskaper. Det er kjent at slitasjebestandigheten til en bærer slik som en katalysatorbærer av fluid-typen, kan forøkes ved inkorporering av bindemidler i og på katalysatorbærermatrisen. Bruken av bindmidler innfører imidlertid ytterligere bestanddeler i og på bæreren som kan ha sine egne reaktiviteter, hvilket resulterer i konkurre-rende sidereaksjoner. En ytterligere ulempe med bindemidler er at de kan nedsette overflatearealet, øke bulkdensiteten og minske porevolumet til en katalysatorbærer. I tillegg vil de fleste bindemidler ikke ha tilstrekkelig termisk stabilitet til å være nyttig i mange katalytiske høytemperaturprosesser.
Den kommersielle anvendbarhet av katalysatorsammensetninger i reaksjoner som innebærer betingelser med høy belastning (slik som høye temperaturer og/eller trykk, spesielt under hvirvel-sj iktbetingelser) krever bærermaterialer som er meget bestan-dige overfor abrasjon og friksjonsslitasje. Katalysator-forskere fortsetter å lete etter høyeffekive katalysatorer og bærere med forøket stabilitet, fysikalsk styrke og slitasjebestandighet, som er nyttige i reaksjoner som innebærer betingelser med høy belastning. Evnen til å kunne benytte slitasjebestandige katalysatorer båret på alfa-aluminiumoksyd i hvirvelsjikt, spesielt under høye temperaturbetingelser uten bruk av bindemidler, ville således være meget ønskelig.
Det er således et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å oppheve manglene ved konvensjonelt alfa-aluminiumoksyd.
Det er spesielt et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et termisk stabilt og slitasjebestandig katalysatorbærermateriale som er egnet for katalytiske hvirvelsjiktprosesser.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny alfa-aluminiumoksydbærer som er egnet som bærer for katalytisk aktive komponenter.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en katalysatorbærer som er kjennetegnet ved at den innbefatter en fluidiserbar, slitasjebestandig, bindemiddelfri alfa-aluminiumoksydpartikkel, hvor partikkelen er fri for krystallinske korngrenser, sprekker og frakturer og har et slitasjetall som ikke overskrider 30, målt ved Roller-slitasjetesten. Fig. 1 representerer et skjematisk riss av et tidligere kjent alfa-aluminiumoksyd-primærpartikkelaggregat. Fig. 2 er et tverrsnitt tatt langs linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3 er et skjematisk riss av et tidligere kjent alfa-aluminiumoksydprimærpartikkelagglomerat. Fig. 4 er et tverrsnitt tatt langs linjen 4-4 på fig. 3. Fig. 5 er et skjematisk riss av foreliggende alfa-aluminiumoksyd-primærpartikkel.
Fig. 6 er et tverrsnitt tatt langs linjen 6-6 på fig. 5.
Fig. 7 er et mikrofotografi av aluminiumoksydtrihydrat-primærpartikkelaggregater ved 1000X. Fig. 8 er et mikrofotografi ved 500X av foreliggende Ketjen-gamroa-aluminiumoksydforløpere. Fig. 9 er et mikrofotografi av alfa-aluminiumoksyd ved 1000X fremstilt fra aluminiumoksydhydrat. Fig. 10 er et mikrofotografi av foreliggende slitasjebestandige alfa-aluminiumoksyd-bærerpartikler ved 500X. Fig. 11 er et sideriss av Roller-apparatet benyttet for å utføre de beskrevne slitasjetestere.
Ved undersøkelse under elektronmikroskop har man funnet at konvensjonelle gamma-aluminiumoksyd-katalysatorbærere er sammensatt av flere uregelmessig formede endelige partikler, hvilke er tett og stivt gruppert eller samlet (f.eks. aggre-gert eller agglomerert). Disse aggregerte eller agglomererte endelige partiklene danner det som i foreliggende sammenheng er referert til som primærpartiklene. Fig. 1 og 3 representerer tidligere kjente alfa-aluminiumoksyd-primærpartikler 4 og 7 som er aggregater eller agglomerater av endelige partikler 5 og 8, respektivt. Primærpartiklene er kjennetegnet ved en myriade av kanaler, hulrom, frakturer og sprekker som definerer grensene mellom tilstøtende endlige partikler. De endelige partiklene inneholder også korngrenser, kornlinjer som skiller områder i partiklene med forskjellige krystall-strukturorienteringer. Selv om de er vilkårlige av type, så er disse korngrenselinjene vesentlig ensartet fordelt gjennom en primærpartikkel. Fig. 2 og 4 er tverrsnitt av de tidligere kjente primærpartiklene som viser krystallinske korngrenser 6 og 9.
Ved eksponering for høye temperaturer så omdannes aluminiumoksyd sekvensmessig fra en amorf tilstand eller krystallisert overgangstilstand (f.eks. gamma, delta, eta, osv.) til en sterkt krystallisert tilstand (f.eks. alfa). I løpet av denne omdannelsen blir de endelige aluminiumoksydpartiklene mer krystallinske (ledsaget av en reduksjon i overflateareal) og de krystallinske korngrensene mellom tilstøtende endelige partikler blir markert, hvilket resulterer i tap av adhesive krefter mellom de endelige partiklene. Dette fenomenet bidrar betydelig til slitasje. Ethvert senere termisk og/eller mekanisk sjokk som påføres primærpartiklene, leder til frak-tur langs disse krystallinske korngrensene hvilket resulterer i slitasje av den endelige partikkelen.
Ved betraktning under elektronmikroskopet så fremgår det lett at foreliggende alfa-aluminiumoksyd hovedsakelig består av ikke-aggregerte eller ikke-agglomererte partikler som er vesentlig frie for krystallinske grenser. Primærpartiklene er m.a.o. i seg selv de endelige partiklene. Fig. 5 og 6 illustrerer morfologien til en primærpartikkel ifølge foreliggende oppfinnelse. Siden partiklene mangler krystallinske korngrenser, så er de mottandsdyktige overfor friksjonsslitasje. Man har oppdaget at slitasjeproblemet med konvensjonelt alfa-aluminiumoksyd var relatert til utgangs-strukturen (morfologien) for gamma-aluminiumoksydet eller annet forløper-aluminiumoksyd som benyttet i fremstillingen av alfa-aluminiumoksydet. Disse forløper-aluminiumoksydene ble funnet å inneholde krystallinske korngrenser som tidligere beskrevet. F.eks. er fig. 7 et SEM-fotografi (skanning elektronmikroskopi) av forløper-aluminiumoksydtrihydrat hvor de krystallinske grenselinjene mellom endelige partikler er helt tydelige. I skarp kontrast til dette så inneholder for-løper-aluminiumoksydene til foreliggende slitasjebestandige alfa-aluminiumoksyd ingen krystallinske korngrenser som vist på fig. 8. For å få en alfa-aluminiumoksyd-katalysatorbaerer med lav slitasje, så bør utgangs- (forløper-) aluminiumoksydpartiklene være frie for eller vesentlig frie for noen krystallinske korngrenser, frakturer eller sprekker og bør ikke bestå av et aggregat eller agglomerat av endelige partikler.
Slitasjebestandighet avhenger også av partiklenes fysiske form. Sferoide partikler med glatte overflater vil ha lavere slitasjetap enn partikler med uregelmessige former og rue kanter. Det er ment at betegnelsen sferoid også skal inn-befatte sfærisk, elliptisk, avlang, globulær, o.l., så lenge som det ikke er noen uregelmessige eller skarpe kanter som er tilbøyelige til å slites under håndtering eller fluidisering.
Et tilfredsstillende aluminiumoksyd-utgangsmateriale for foreliggende slitasjebestandige alfa-aluminiumoksydbærer er gamma-aluminiumoksyd som er kommersielt tilgjengelig fra Ketjen, et underordnet selskap av Akzo Chemical BV, Amers-foort, Nederland, under kvalitetsbetegnelsene E og ES. Disse spesielle kvalitetsbetegnelsene for gamma-aluminiumoksyd er kjennetegnet ved at de ikke har noen krystallinske korngrenser ved betraktning under elektronmikroskop og foreligger som en samling av ikke-sammenknyttede endelige partikler (hvilket tydelig fremgår fra fig. 8). Det skal også forstås at innenfor foreliggende oppfinnelses omfang, så kan enhver aluminiumoksyd-forløper slik som f.eks. aluminiumoksydtrihydrat og annet gamma-aluminiumoksyd eller overgangsfase-aluminiumoksyd (f.eks. delta, eta, theta, kappa, chi og rho) benyttes som forløpermaterialer så lenge som de ovenfor angitte betingelser er tilfredsstilt.
De fleste termisk induserte fastfase-omdannelser i et poly-krystallinsk materiale slik som aluminiumoksyd foregår uten bibeholdelse av partikkelmorfologi. Fig. 9 viser et mikrofotografi av alfa-aluminiumoksyd-primærpartikler fremstilt fra forløper-aluminiumoksydtrihydrat avbildet på fig. 7. Tester bekrefter at alfa-fasen er betydelig mer slitasje-tilbøyelig enn dens aluminiumhydrat-forløper (se tabell II). De opprinnelige partiklene blir svakere og/eller fraktureres idet de gjennomgår omdannelse til den nye krystallinske fasen. Etterfølgende krystallkornvekst kan, avhengig av reaksjonsbetingelsene, ytterligere endre produktpartiklenes form og størrelse. Overraskende har SEM vist at morfologien til foreliggende utgangs- eller forløper-aluminiumoksydpartikler opprettholdes ved omdannelse til alfa-aluminiumoksydfasen. Følgelig er de resulterende alfa-aluminiumoksydpartiklene meget slitasjebestandige og fluidisebare. Fig. 10 er et SEM-mikrofotografi av alfa-aluminiumoksyd-katalysatorbærerpartiklene Ifølge oppfinnelsen kalsinert ved 1250°C. Selv ved høye omdannelsestemperaturer så er primærpartiklene frie for eller vesentlig frie for sprekker, frakturer og/eller korngrenser.
Foreliggende alfa-aluminiumoksydkatalysatorbærer fremstilles fra de ovenfor angitte Ketjen-forløpere (eller andre aluminiumoksyder, gamma-aluminiumoksyder eller overgangs-aluminiumoksyder som tilfredsstiller de spesifikke nødven-digheter) ved en hvilken som helst hensiktsmessig metode som er kjent i teknikken for fremstilling av alfa-aluminiumoksyd fra gamma-aluminiumoksyd eller andre aluminiumoksydforløpere. For å omdanne forløper-aluminiumoksydet til alfa-fasen så blir forløpermaterialet oppvarmet til minst 1150°C. Temperaturer som er lavere enn 1150°C resulterer ikke i vesentlig omdannelse av forløper-aluminiumoksydet til alfa-aluminiumoksydfasen. Mens temperaturer til ca. 1700°C eller høyere kan benyttes, så skal det påpekes at alfa-aluminiumoksydet som oppnås ved høyere temperaturer, har lavere overflatearealer. Omdannelsen utføres fortrinnsvis mellom 1150 og 1300°C, mest foretrukket ved ca. 1250°C. En kalsineringstid fra 4 til 24 timer er nødvendig for å oppnå vesentlig fullstendig omdannelse til alfa-aluminiumoksyd, selv om kortere eller lengre tider (avhengig av temperauren) kan benyttes uten skade for bæreren. Kalsineringen kan foretas i hvilket som helst kalsineringsapparat som er kjent innen teknikken. Eksempler innbefatter ovner, muffelovner eller tunnellovner inneholdende fikserte sjikt eller bevegede sjikt, roterende røsteovner, o.l.
Overflatearealet til det resulterende alfa-aluminiumoksydet er mellom 0,1 og 14 m<2>/g, fortrinnsvis fra 3 til 10 m<2>/g, og mest foretrukket fra 5 til 7 m<2>/g. Som angitt ovenfor, kan et ønskede overflatearealet oppnås ved å regulere kalsineringsbetingelsene (f.eks. tid og temperatur).
En spesiell fordel med foreliggende fluidiserbare, slitasjebestandige alfa-aluminiumoksydkatalysatorbærere er at bærer-partiklenes overflatearealer er relativt stabile overfor endringer i temperatur og kjemiske omgivelser. Dette er fordelaktig i katalytiske høytemperaturprosesser når det gjelder å eliminere svingende reaksjonseffektiviteter p.g.a. endringer i bærermaterialets overflateareal. Foreliggende alfa-aluminiumoksydkatalysatorbærere er følgelig spesielt nyttige i en rekke forskjellige katalytiske høytemperatur-prosesser (f.eks. mellom 500 og ca. 1000°C), men kan også benyttes ved lavere temperaturer hvor en bærer med høy slitasjebestandighet kan være nyttig.
Alfa-aluminiumoksydet er egnet som en bærer for katalytiske materialer, spesielt en metallkomponent eller metallkomponen-ter, som benyttet i fremstillingen av katalysator for kjemisk behandling, råoljeraffinering, og emisjonskontroll.
Det katalytiske metallet eller metallene, som vanligvis er i form av salter, kan avsettes på, inkorporeres i eller intimt knyttes til foreliggende alfa-aluminiumoksydbærer. Den enkleste metoden innebærer intim blanding av metallsaltene med foreliggende slitasjebestandige alfa-aluminiumoksyd-bærermateriale. Mengden av metallsalter som benyttes, vil naturligvis avhenge av den spesielle katalytiske reaksjonen og den ønskede reaksjonshastigheten og selektiviteten. Metallsaltene og alfa-aluminiumoksydbæreren våtblandes ved oppslemming av blandingen i et egnet fuktemiddel, f.eks. vann eller en organisk forbindelse slik som metanol, etanol, o.l. Den oppslemmede blanding tørkes deretter ved en temperatur og i en tid som er tilstrekkelig til vesentlig å fjerne over-skuddet av fuktemiddel. Generelt er oppvarming ved en temperatur fra ca. 100 til ca. 250°C i 1-16 timer tilstrekkelig. Det vil imidlertid forstås at den virkelige tid og temperatur vil avhenge av det spesielle fuktemiddel som benyttes, mengden av materiale, o.l. Den bårede katalysaoren kan om ønsket oppvarmes i en aktiv eller inert atmosfære eller kalsineres for oppnåelse av infusjon eller sintring av det aktive metallet (som element, oksyd eller annen kombinert form) inn i og på bæreren.
I en alternativ metode for fremstilling av et egnet forløper-aluminiumoksyd (f.eks. aluminiumoksydtrihydrat, gamma-aluminiumoksyd eller hvilke som helst av overgangsaluminium-oksydene som tilfredsstiller de ovenfor angitte nødvendige betingelser) kan avsettes med, inkorporeres med, eller intimt sammenknyttes med de katalytiske metallsaltene som omtalt ovenfor og tørkes, fulgt av kalsinering. Det skal imidlertid påpekes at kalsineringsbetingelsene bør være slik at for-løper-aluminiumoksydene omdannes til alfa-formen. Katalysa-toren tørkes eller kalsineres under ikke-agglomererende betingelser for å hindre aggregering av katalysatorpartik-lene.
Foreliggende alfa-aluminiumoksydkatalysatorbærer viser en slitasjeindeks på mindre enn 30, mer foretrukket mindre enn ca. 15, enda mer foretrukket mindre enn 10 og mest foretrukket mindre enn 5. Betegnelsen "slitasjeindeks" som benyttet i foreliggende sammenheng, refererer til prosent slitasje som bestemt ved hjelp av Roller-slitasjetesten. I denne testen som utføres i et Roller-apparat og som er beskrevet i detalj nedenfor, blir en veid prøve av katalysator-bærermaterialet utsatt for en luftstrøm dannet ved føring av fuktet luft ved 21 liter/min gjennom en 1,78 mm dyse i 1 time (innledende fase). Finstoffene i den innledende fasen fjer-nes slik de er dannet og oppfanges i en papiroppsamlings-hylse og veies. Den gjenværende prøven utsettes deretter for de samme betingelsene i en ytterligere 4 timers periode (slitasjefase). Støv og finstoffer som utvikles i slitasje-fasen via abrasjon, friksjon og brekkasje av katalysator-bæreren oppsamles og veies. De oppnådde verdier benyttes for å beregne slitasjeindeksen til bæreren som følger:
Apparatet som benyttes for å bestemme slitasjeindeksen, er Roller-apparatet (modell nr. 5-445) produsert av American Instrument Company i Silver Springs, Maryland, USA). Apparatet er illustrert på fig. 11 og består av en rustfri, sylin-drisk tank 11 som har en øvre del og en nedre del som er konisk eller traktformet, hvilke deler sammen avgrenser et sedimenteringskammer 13. Den nedre koniske delen er en i lengderetningen utragende del som avsluttes i innløpsåpningen 15 som er forbundet ved en ende med et U-formet prøverør 17 (indre diameter 2,5 cm). Denne innløpsforbindelsen er en fleksibel forbindelse som tillater vertikal bevegelse av prøverøret for et formål som skal beskrives i det neden-stående. Den andre enden av prøverøret har en innløpsåpning 19 som mottar en f jernbar stråledyse 21 for å tillate inn-føring av en gitt mengde testprøve i prøverøret. Stråledysen har en åpning (1,78 mm) for å sørge for dirigeringen av en høyhastighetsstråle av luft på testprøven i prøverøret. Et egnet innløpsrør 23 har en ende forbundet med stråledysen mens den andre enden er forbundet med lufttilførselsanordnin-ger som reguleres med henblikk på trykk og fuktighet. Den øvre koniske delen av tanken 11 er en kort konisk seksjon som avsluttes i en utløpsåpning 25 som er forbundet via et U-formet oppsamlingsrør 27 (indre diameter 2,5 cm) med et papiroppsamlingshylster 29 (Whatman papirekstraksjonshylster 123 mm x 43 mm I.D.). Papiroppsamlingshylsteret gir adgang for strømmen av luft mens det oppfanger eventuelle partikler som inneholdes i luften. Forbindelsen mellom utløpsåpningen 25 og oppsamlingsrøret 27 er en fleksibel forbindelse for å tillate vibrasjon av tanken 11 uten å forstyrre strømmen av partikler inn i oppsamlingshylsteret.
Egnede anorninger 31 for vuggebevegelse er i intermitterende kontakt med tanken 11 og prøverøret 17 for å gi en vuggebevegelse til prøverøret (kun i vertikalretningen) og en moderat vibrerende bevegelse i tanken 11 for å hindre test-prøven i å klebe seg til sedimenteringstankens 13 indre overflate. Føringsanordninger 33 er forbundet med prøverøret for å begrense bevegelse av røret til kun en vertikal ret-ning.
En veiet 15 ml prøve av løst pakket katalysatorbærer an-bringes i prøverøret 17. Stråledysen 7 innføres i innløps-åpningen 19 i prøverøret, og en kontinuerlig stråle av luft (50-70$ relativ fuktighet) føres inn i prøven gjennom stråledysen ved en strømningshastighet på 21 liter/min. Prøven blir fluidisert i prøverøret og finstoffene som utvikles via slitasje, presses inn i sedimenterinskammeret 13 til tanken 11 hvor finstoffene og de avslitte partiklene presses opp gjennom oppsamlingsrøret 27 og inn i oppsamlingshylsteret 29. Slitasjeindeksen beregnes i overensstemmelse med den ovenfor beskrevne metode og formel.
Oppfinnelsen som nå er beskrevet generelt, vil bli bedre forstått under henvisning til de nedenfor angitte spesifikke eksempler.
Eksempel 1
Dette eksempelet illustrerer fremstillingen av slitasjebestandig alfa-aluminiumoksyd-katalysatorbærermateriale ifølge foreliggende oppfinnelse.
298 g kommersielt tilgjengelige Ketjen kvalitet E sferoid-formede gamma-aluminiumoksydpartikler (80-225 mesh) ble kalsinert i en ovn ved 1250°C i 16 timer for å omdanne partiklene til alfa-aluminiumoksydfasen. Typiske partikkel-egenskaper er angitt i tabell I.
Eksempel 2
Dette eksempelet sammenligner slitasjebestandigheten til foreliggende alfa-aluminiumoksydbærere med den til konvensjonelle alfa-aluminiumoksyder. Prøver av kommersielt tilgjengelig Ketjen kvalitet ES gamma-aluminiumoksyd, Alcoa C-31 aluminiumoksydtrihydrat, og Harshaw (AL-3922 P) gamma-aluminiumoksyd, ble kalsinert i 16 timer ved 1050°C og 1250°C for oppnåelse av overgangs- og alfa-fåsene, respektivt. Slitasjeverdier for hver fase ble bestemt via Roller-slitasjetesten. Resultatene er angitt i tabell II. Det illustreres klart at alfa-aluminiumoksydet som dannet fra Ketjen gamma-aluminiumoksydet ifølge foreliggende oppfinnelses lære, har overlegen slitasjebestandighet sammen-lignet med de alfa-aluminiumoksyder som er dannet fra konvensjonelle alfa-aluminiumoksyd-forløperforbindelser.

Claims (7)

1. Katalysatorbærer, karakterisert ved at den innbefatter en fluidiserbar, slitasjebestandig, bindemiddelfri alfa-aluminiumoksydpartikkel, hvor partikkelen er fri for krystallinske korngrenser, sprekker og frakturer og har et slitasjetall som ikke overskrider 30, målt ved Roller-slitasjetesten.
2. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at alfa-aluminiumoksydet er fluidiserbart.
3. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at alfa-aluminiumoksydet er sferoidformet.
4. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at slitasjetallet ikke overskrider 15.
5. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at slitasjetallet ikke overskrider 10.
6. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at alfa-aluminiumoksydet er termisk stabilt mellom ca. 500 og 1000°C.
7. Katalysatorbærer ifølge krav 1, karakterisert ved at den har et slitasjetall som ikke overskrider 5 (bestemt ved Roller-slitasjetesten).
NO903929A 1989-09-12 1990-09-10 Slitasjebestandig katalysatorbærer NO300618B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/405,909 US5037794A (en) 1989-09-12 1989-09-12 Attrition resistant catalyst support

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO903929D0 NO903929D0 (no) 1990-09-10
NO903929L NO903929L (no) 1991-03-13
NO300618B1 true NO300618B1 (no) 1997-06-30

Family

ID=23605721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO903929A NO300618B1 (no) 1989-09-12 1990-09-10 Slitasjebestandig katalysatorbærer

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5037794A (no)
EP (1) EP0417629B1 (no)
JP (1) JP3226915B2 (no)
KR (1) KR0150449B1 (no)
AU (1) AU627352B2 (no)
BR (1) BR9004437A (no)
CA (1) CA2024537C (no)
DE (1) DE69003639T2 (no)
MX (1) MX172938B (no)
NO (1) NO300618B1 (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5266548A (en) * 1992-08-31 1993-11-30 Norton Chemical Process Products Corp. Catalyst carrier
US5380697A (en) * 1993-09-08 1995-01-10 Shell Oil Company Ethylene oxide catalyst and process
US5384302A (en) * 1993-09-08 1995-01-24 Norton Chemical Process Products Corp. Catalyst carrier
US5364826A (en) * 1993-09-13 1994-11-15 Shell Oil Company Process for preparing ethylene oxide catalysts
WO1996008328A1 (fr) * 1994-09-12 1996-03-21 Aikoh Co., Ltd. Agent augmentant la temperature et procede d'augmentation de la temperature
US5739075A (en) * 1995-10-06 1998-04-14 Shell Oil Company Process for preparing ethylene oxide catalysts
US5801259A (en) * 1996-04-30 1998-09-01 Shell Oil Company Ethylene oxide catalyst and process
FR2764213B1 (fr) * 1997-06-10 1999-07-16 Inst Francais Du Petrole Catalyseur d'hydrotraitement de charges hydrocarbonees dans un reacteur a lit fixe
US7232786B2 (en) * 1998-09-14 2007-06-19 Shell Oil Company Catalyst composition
TR200100748T2 (tr) 1998-09-14 2001-08-21 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Katalitik özelliklerin geliştirilmesi amacıyla katalizör yüzeyinden iyonlaşabilir türlerin çıkarılması için bir işlem
RU2225255C2 (ru) * 1998-09-14 2004-03-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Носитель катализатора эпоксидирования, его получение и применение
US7232918B2 (en) * 2001-11-06 2007-06-19 Shell Oil Company Catalyst composition
US7504525B2 (en) * 1998-09-14 2009-03-17 Shell Oil Company Catalyst composition
BRPI0410090A (pt) 2003-05-07 2006-05-16 Shell Int Research catalisadores contendo prata, a fabricação de tais catalisadores contendo prata e o seu uso
US20040224841A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Marek Matusz Silver-containing catalysts, the manufacture of such silver-containing catalysts, and the use thereof
US20040225138A1 (en) * 2003-05-07 2004-11-11 Mcallister Paul Michael Reactor system and process for the manufacture of ethylene oxide
TW200613056A (en) * 2004-04-01 2006-05-01 Shell Int Research A process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst for olefin oxidation
TW200600190A (en) * 2004-04-01 2006-01-01 Shell Int Research Process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and use thereof in olefin oxidation
TW200602123A (en) * 2004-04-01 2006-01-16 Shell Int Research Process for preparing a catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst
BRPI0515905A (pt) * 2004-09-24 2008-08-12 Shell Int Research processo para selecionar partìculas moldadas, um processo para instalar um sistema, um processo para reagir uma carga de alimentação gasosa em um tal sistema, um produto de programa de computação e um sistema de computação
DE102005040286A1 (de) * 2005-08-25 2007-03-01 Basf Ag Mechanisch stabiler Katalysator auf Basis von alpha-Aluminiumoxid
WO2007044009A1 (en) 2005-10-07 2007-04-19 Midwest Research Institute Attrition resistant fluidizable reforming catalyst
EP2125202A2 (en) * 2006-11-20 2009-12-02 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A process for treating a carrier, a process for preparing a catalyst, the catalyst, and use of the catalyst

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1009640A (en) * 1972-08-19 1977-05-03 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co. Method for the production of exhaust or waste gases purifying catalysts
US4019978A (en) * 1972-08-29 1977-04-26 Laporte Industries Limited Process for the production of alumina
US4111853A (en) * 1976-03-08 1978-09-05 Stepan Chemical Company Particulate composition of sodium alpha olefin sulfonate and sodium silicate
US4170570A (en) * 1978-01-03 1979-10-09 Standard Oil Company (Ohio) Process for preparing oxidation catalysts
US4453006A (en) * 1979-09-17 1984-06-05 The Standard Oil Company Oxidation of propylene or isobutylene with attrition resistant catalysts
US4280929A (en) * 1979-09-17 1981-07-28 Standard Oil Company Attrition resistant-higher active component fluid bed catalysts
US4379134A (en) * 1981-02-13 1983-04-05 Union Carbide Corporation Process of preparing high purity alumina bodies
US4770869A (en) * 1983-11-07 1988-09-13 Aluminum Company Of America Steam producing process and products
US4579839A (en) * 1983-11-18 1986-04-01 Aluminum Company Of America Rehydration bondable alumina
GB8714661D0 (en) * 1987-06-23 1987-07-29 British Petroleum Co Plc Catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
CA2024537A1 (en) 1991-03-13
AU627352B2 (en) 1992-08-20
EP0417629B1 (en) 1993-09-29
JPH03174245A (ja) 1991-07-29
DE69003639T2 (de) 1994-04-28
AU6207190A (en) 1991-03-21
NO903929D0 (no) 1990-09-10
EP0417629A1 (en) 1991-03-20
MX172938B (es) 1994-01-24
CA2024537C (en) 1997-10-28
DE69003639D1 (de) 1993-11-04
NO903929L (no) 1991-03-13
JP3226915B2 (ja) 2001-11-12
BR9004437A (pt) 1991-09-10
KR0150449B1 (ko) 1998-10-15
US5037794A (en) 1991-08-06
KR910005924A (ko) 1991-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO300618B1 (no) Slitasjebestandig katalysatorbærer
AU754631B2 (en) Carrier for catalyst for use in production of ethylene oxide, catalyst for use in production of ethylene oxide, and method for production of ethylene oxide
KR102017207B1 (ko) 산화적 탈수소화 반응용 촉매 및 이의 제조방법
CN102030351B (zh) 一种双峰孔分布的大孔氧化铝及其制备方法
JPS6241781B2 (no)
JPS60150837A (ja) アルミナをベースとする触媒の製造方法
JP2019527134A (ja) Odh触媒の制御された圧力での水熱処理
EP3528945A1 (en) Process for producing oxidative dehydrogenation catalysts using hydrothermal treatment and peroxide treatment
CN108855114B (zh) 一种加氢保护剂及其制备方法
KR100279170B1 (ko) 알루미나를 제조하는 방법 및 장치
WO2020135714A1 (zh) 一种拟薄水铝石、其制造方法及其应用
CN108855093B (zh) 一种镍-铜系加氢催化剂及其制备方法
JPS594440A (ja) 水素化精製触媒の製造法
JP4488178B2 (ja) メタン化触媒及びその製造方法、並びに該メタン化触媒を用いた一酸化炭素をメタン化する方法
CN108130595B (zh) 一种气氛控制制备氧化铝晶须的方法
JPH05253481A (ja) 触媒成形体
CN107497499B (zh) 一种整体式簇状氧化铝负载催化剂及其应用
JP6916994B2 (ja) ニッケル珪藻土触媒及びその製造方法
CN100372770C (zh) 一种高比表面氧化镁的制备方法
EP0308140B2 (en) Alumina-based catalysts, their production and use
Meshkani et al. The effect of preparation factors on the structural and catalytic properties of mesoporous nanocrystalline iron-based catalysts for high temperature water gas shift reaction
WO2014034880A1 (ja) 7-オクテナールの製造方法
RU2412758C1 (ru) Катализатор для конверсии углеводородов, способ его приготовления и способ получения синтез-газа
JP2007105604A (ja) シクロオレフィン製造触媒およびシクロオレフィン製造方法
CN108863695B (zh) 一种混合碳四原料的加氢处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired