RU2141378C1

RU2141378C1 - Carrier of silver-containing catalyst for production of ethylene oxide and method of its production

Info

Publication number: RU2141378C1
Application number: RU99103521A
Authority: RU
Inventors: В.В. Сотников; Т.В. Борисова; Н.П. Батищева
Original assignee: Сотников Валерий Васильевич; Борисова Татьяна Владимировна; Батищева Нина Петровна
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 1999-11-20

Abstract

FIELD: technology of preparation of carriers of catalysts containing silver for production of ethylene oxide. SUBSTANCE: carrier includes aluminium alpha-oxide, compounds of calcium, magnesium and silicon. Carrier has additionally sodium and skeleton aluminosilicates - plagioclases of sodium and calcium. Calcium, magnesium and silicon are contained in carrier in form of one compound - amorphous silicate of these metals. Carrier has the following amounts of components, wt.%: compound from amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium 9.5-18.5; aluminosilicates - plagioclases 5.5-13.0; the balance, aluminum alpha-oxide. Method of production of this carrier is offered. Claimed carrier and method of its production allow production of high-strength carrier with optimal texture characteristics for silver-containing catalyst. EFFECT: higher efficiency. 9 cl, 5 tbl

Description

Изобретение относится к технологии приготовления носителя катализаторов, содержащих серебро для получения оксида этилена. Условия работы катализатора характеризуются высокими температурными, механическими нагрузками, интенсивным воздействием газового потока. Поэтому долговечность катализатора определяется способностью сохранять свою прочность и высокую каталитическую активность при длительной эксплуатации. Все это непосредственно зависит от качества носителя, его физико- химических свойств и химического состава. В качестве носителей катализаторов получения оксида этилена чаще всего используют альфа-оксид алюминия в чистом виде или с добавками. Причем предпочтение отдается тем, которые имеют удельную поверхность, измеренную методом BET от 0,01 до 10 м²/г и объем пор, измеренный общепринятым методом по адсорбции воды 0,1-0,75 см³/г (Патент России N 1831369, МКП⁵ B 01 J 23/64, C 07 D 301/10, 1993)
Главным недостатком этих носителей является необходимость термообработки их при температурах выше 1350^oC, предпочтительно 1500^oC.The invention relates to a process for preparing a catalyst carrier containing silver to produce ethylene oxide. The operating conditions of the catalyst are characterized by high temperature, mechanical loads, intense exposure to the gas stream. Therefore, the durability of the catalyst is determined by the ability to maintain its strength and high catalytic activity during long-term operation. All this directly depends on the quality of the carrier, its physicochemical properties and chemical composition. As carriers of catalysts for the production of ethylene oxide, alpha-alumina in pure form or with additives is most often used. Moreover, preference is given to those that have a specific surface area measured by the BET method from 0.01 to 10 m ² / g and a pore volume measured by the conventional method for water adsorption of 0.1-0.75 cm ³ / g (Russian Patent N 1831369, MCP ⁵ B 01 J 23/64, C 07 D 301/10, 1993)
The main disadvantage of these carriers is the need for heat treatment at temperatures above 1350 ^o C, preferably 1500 ^o C.

Так, известен способ приготовления носителя (Европейская заявка N 0150238, МПК B 01 J 23/02, C 07 D 301/10, 1985) на основе альфа-оксида алюминия, содержащий алюминат бария или силикат бария в количестве 0,1-1,0% в пересчете на барий. Носитель готовят формовкой сферических гранул из пасты, состоящей из 98,0-99,8% тонкодисперсного чистого от примесей порошка альфа-оксида алюминия, 0,16-1,9% порошка алюмината или силиката бария, 2,0-20% порообразующего материала и воды с последующим прокаливанием при 1200-1700^oC. Недостатком этого носителя является использование дорогостоящего порошка альфа-оксида алюминия, получение которого требует сложных технологических операций и также высокотемпературной (> 1500^oC) прокалки. Кроме того, альфа-оксид алюминия является высокообразивным веществом, что влечет за собой использование износостойкого дорогостоящего оборудования на стадии приготовления пасты для формования и самого формования. Для получения прочных гранул с низкой удельной поверхностью требуется высокая температура прокаливания (>1700^oC) даже при введении до 1% бария, являющегося легкоплавким минерализатором. Высокая температура прокаливания гранул носителя до 1700^oC требует больших энергозатрат. Все это делает носитель весьма дорогим продуктом.Thus, there is a known method of preparing a carrier (European application N 0150238, IPC B 01 J 23/02, C 07 D 301/10, 1985) based on alpha alumina containing barium aluminate or barium silicate in an amount of 0.1-1, 0% in terms of barium. The carrier is prepared by molding spherical granules from a paste consisting of 98.0-99.8% finely dispersed alpha-alumina powder, 0.16-1.9% aluminate or barium silicate powder, 2.0-20% pore-forming material and water, followed by annealing at 1200-1700 ^o C. The disadvantage of this carrier is the use of expensive alpha-alumina powder, the preparation of which requires complex technological operations and also high-temperature (> 1500 ^o C) calcination. In addition, alpha-alumina is a highly prolific substance, which entails the use of wear-resistant and expensive equipment at the stage of preparing the paste for molding and molding itself. To obtain strong granules with a low specific surface area, a high calcination temperature (> 1700 ^o C) is required even with the introduction of up to 1% barium, which is a low-melting mineralizer. The high temperature of the calcination of the granules of the carrier up to 1700 ^o C requires high energy consumption. All this makes the carrier a very expensive product.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является носитель катализатора получения оксида этилена (Патент США N 5100859, МКП⁵ В 01 J 32/00, 1992) характеризующийся высокими начальными селективностями, длительным сроком службы. Носитель содержит не менее 85 мас.% альфа-оксида алюминия, оксид кальция или магния или их силикаты 0,01-6,0%, диоксид кремния 0,01-5,0% и диоксид циркония 0,01-10,0%. Носитель обладает объемом пор 0,2-0,6 см³/г и удельной поверхностью 0,1-3,0 м²/г.The closest in technical essence and the achieved result is a catalyst carrier for the production of ethylene oxide (US Patent N 5100859, MKP ⁵ V 01 J 32/00, 1992) characterized by high initial selectivities and a long service life. The carrier contains at least 85 wt.% Alpha alumina, calcium or magnesium oxide or their silicates 0.01-6.0%, silicon dioxide 0.01-5.0% and zirconia 0.01-10.0% . The carrier has a pore volume of 0.2-0.6 cm ³ / g and a specific surface area of 0.1-3.0 m ² / g.

Носитель готовят путем формования гранул из пасты, для приготовления которой используют тонкодисперсный высокой степени чистоты альфа-оксид алюминия, соединения кальция или магния, соединения циркония и кремния. Эти компоненты смешивают с водой и связующим веществом - выгорающей добавкой - полиолефином. После смешения паста формуется, затем подвергается сушке и прокаливанию для устранения выгорающего вещества и сплавления частиц альфа-оксида алюминия в пористую твердую массу при температуре свыше 1300^oC, преимущественно 1350-1500^oC, в течение 0,5-200 мин. Недостатки этого способа и носителя аналогичны описанным выше.The carrier is prepared by molding granules from a paste, for the preparation of which finely dispersed alpha-alumina, calcium or magnesium compounds, zirconium and silicon compounds are used. These components are mixed with water and a binder, a burnable additive, a polyolefin. After mixing, the paste is molded, then dried and calcined to eliminate the burning substance and fusion of alpha-alumina particles into a porous solid mass at temperatures above 1300 ^o C, mainly 1350-1500 ^o C, for 0.5-200 minutes The disadvantages of this method and media are similar to those described above.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава и способа получения высокопрочного носителя серебросодержащего катализатора для получения оксида этилена с оптимальными текстурными характеристиками, получаемого при температурах менее 1300^oC из доступного недорогостоящего сырья.The objective of the invention is to develop a composition and method for producing a high-strength carrier of silver-containing catalyst for the production of ethylene oxide with optimal texture characteristics, obtained at temperatures less than 1300 ^o C from affordable low-cost raw materials.

Поставленная задача решается на предложенном носителе для катализатора получения оксида этилена и способе его приготовления. The problem is solved on the proposed carrier for a catalyst for producing ethylene oxide and a method for its preparation.

Носитель серебросодержащего катализатора получения оксида этилена включает альфа-оксид алюминия, кальций, магний и кремний и дополнительно содержит натрий и каркасные алюмосиликаты- плагиоклазы, причем натрий, кальций, магний и кремний содержатся в носителе в виде одного соединения - аморфного силиката этих металлов и носитель имеет следующий состав, мас.%:
Соединение из аморфного силиката натрия, кальция, магния - 9,5-18,5
Алюмосиликаты-плагиоклазы - 5,5-13,0
Альфа-оксид алюминия - Остальное
В качестве алюмосиликатов-плагиоклазов носитель содержит преимущественно анортит CaAl₂Si₂O₈ триклинной структуры и имеет следующий состав в пересчете на оксиды металлов, мас.%:
Диоксид кремния - 46,0-47,0
Оксид алюминия - 34,0-35,0
Оксид кальция - 16,0-17,0
Оксид натрия - 1,4-1,5
Соединение аморфного силиката натрия, кальция, магния в носителе имеет следующий состав в пересчете на оксиды металлов, мас.%:
Диоксид кремния - 73-74
Оксид натрия - 17-20
Оксид кальция - 2,0-3,5
Оксид магния - 4,6-6,5
Носитель имеет удельную поверхность 0,3-0,7 м²/г, объем пор 0,25-0,6 см³/г.The carrier of a silver-containing catalyst for producing ethylene oxide includes alpha-alumina, calcium, magnesium and silicon, and additionally contains sodium and plagioclase aluminosilicates, moreover, sodium, calcium, magnesium and silicon are contained in the carrier in the form of one compound, an amorphous silicate of these metals, and the carrier has the following composition, wt.%:
A compound of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium - 9.5-18.5
Aluminosilicates-plagioclases - 5.5-13.0
Alpha Alumina - Else
As plagioclase aluminosilicates, the carrier contains mainly anorthite CaAl ₂ Si ₂ O _{8 of a} triclinic structure and has the following composition in terms of metal oxides, wt.%:
Silica - 46.0-47.0
Alumina - 34.0-35.0
Calcium Oxide - 16.0-17.0
Sodium oxide - 1.4-1.5
The amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium in the carrier has the following composition in terms of metal oxides, wt.%:
Silicon Dioxide - 73-74
Sodium Oxide - 17-20
Calcium oxide - 2.0-3.5
Magnesium Oxide - 4.6-6.5
The carrier has a specific surface area of 0.3-0.7 m ² / g, a pore volume of 0.25-0.6 cm ³ / g

Способ получения носителя серебросодержащего катализатора получения оксида этилена, включает смешение альфа-оксида алюминия с соединением, содержащим кальций, магний, кремний с водой, связующим веществом - выгорающей добавкой, формование, прокаливание. Смешению подвергают соединение, состоящее из аморфного силиката натрия, кальция, магния в виде порошка, гидроксид алюминия, способный к образованию связующего вещества в присутствии пластификатора и содержащий не более 60% рентгеноаморфного гидроксида алюминия, выгорающую добавку, причем компоненты берут в таких количествах, чтобы готовый носитель содержал, мас.%:
Аморфный силикат кальция, натрия, магния - 9,5-18,5
Каркасные алюмосиликаты - плагиоклазы - 5,5-13,0
Альфа-оксид алюминия - Остальное
причем прокаливание проводят при 1230 - 1270^oC до получения носителя с удельной поверхностью 0,3 - 0,7 м²/г и объемом пор 0,25 - 0,6 см³/г и имеющего вышеприведенный состав.A method of obtaining a carrier of a silver-containing catalyst for the production of ethylene oxide involves mixing alpha-alumina with a compound containing calcium, magnesium, silicon with water, a binder - a burnable additive, molding, calcining. A compound is subjected to mixing, consisting of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium in the form of a powder, aluminum hydroxide capable of forming a binder in the presence of a plasticizer and containing no more than 60% X-ray amorphous aluminum hydroxide, a burnable additive, and the components are taken in such quantities that the finished the carrier contained, wt.%:
Amorphous silicate of calcium, sodium, magnesium - 9.5-18.5
Frame aluminosilicates - plagioclases - 5.5-13.0
Alpha Alumina - Else
moreover, the calcination is carried out at 1230 - 1270 ^o C to obtain a carrier with a specific surface area of 0.3 - 0.7 m ² / g and a pore volume of 0.25 - 0.6 cm ³ / g and having the above composition.

В качестве пептизатора используют одноосновные кислоты, предпочтительно азотную. Monobasic acids, preferably nitric, are used as the peptizing agent.

В качестве выгорающей добавки используют древесную муку с размером частиц менее 180 микрон, предпочтительно менее 63 микрон. As a burnable additive, wood flour with a particle size of less than 180 microns, preferably less than 63 microns, is used.

Гидроксид алюминия имеет размер частиц преимущественно менее 15 микрон. Aluminum hydroxide has a particle size of preferably less than 15 microns.

Соединение в виде порошкообразного аморфного силиката натрия, кальция, магния имеет размер частиц менее 160 микрон, предпочтительно менее 63 микрон
Компоненты для смешения берут в таких количествах, чтобы в готовом носителе содержалось аморфного силиката натрия, кальция, магния (в виде одного соединения) 9,5-18,5%, каркасных алюмосиликатов-плагиоклазов - 5,5-13,0%, а остальное альфа-оксид алюминия. При этом существенную роль играет дисперсность порошков исходных компонентов, позволяющая получать оптимальную пористую структуру носителя и механическую прочность после прокаливания. Так, порошок соединения аморфного силиката натрия, кальция, магния имеет размер частиц менее 160 микрон, предпочтительно менее 63 микрон; порошок выгорающего вещества в виде древесной муки размер частиц менее 180 микрон, преимущественно менее 63 микрон, порошок гидроксида алюминия размер частиц преимущественно менее 15 мкм. Увеличение дисперсности выше указанных норм приводит к потере прочности носителя и увеличению удельной поверхности выше 0,7 м²/г. Снижение дисперсности ниже норм приводит к снижению влагоемкости менее 0,25 см³/г. В качестве пластификатора используется одноосновная кислота, предпочтительно азотная.The powdered amorphous sodium, calcium, magnesium silicate compound has a particle size of less than 160 microns, preferably less than 63 microns
The components for mixing are taken in such quantities that in the finished carrier amorphous sodium silicate, calcium, magnesium (as a single compound) contained 9.5-18.5%, frame aluminosilicates-plagioclases - 5.5-13.0%, and the rest is alpha alumina. In this case, the dispersion of the powders of the starting components plays an important role, which allows one to obtain the optimal porous structure of the carrier and mechanical strength after calcination. Thus, the powder of the compound of amorphous sodium silicate, calcium, magnesium has a particle size of less than 160 microns, preferably less than 63 microns; powder of a burnable substance in the form of wood flour, particle size less than 180 microns, mainly less than 63 microns, aluminum hydroxide powder, particle size mainly less than 15 microns. An increase in the dispersion above the indicated norms leads to a loss in the strength of the carrier and an increase in the specific surface above 0.7 m ² / g. The decrease in dispersion below normal leads to a decrease in moisture capacity of less than 0.25 cm ³ / g A monobasic acid, preferably nitric, is used as a plasticizer.

Гранулы после формования сушат и прокаливают при температуре 1230-1270^oC до текстурных характеристик: удельной поверхности 0,3-0,7 м²/г, объема пор 0,25-0,6 см³/г и образования в составе носителя альфа-оксида алюминия, каркасных алюмосиликатов - плагиоклазов 5,5-13,0% и соединение аморфного силиката натрия, кальция, магния - 9,5-18,5%. Причем каркасные алюмосиликаты-плагиоклазы преимущественно в виде анортита CaAl₂Si₂O₈ триклинной структуры.The granules after molding are dried and calcined at a temperature of 1230-1270 ^o C to texture characteristics: specific surface area 0.3-0.7 m ² / g, pore volume 0.25-0.6 cm ³ / g and formation of alpha in the composition of the carrier -alumina, frame aluminosilicates - plagioclases 5.5-13.0% and a compound of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium - 9.5-18.5%. Moreover, frame aluminosilicates-plagioclases mainly in the form of anorthite CaAl ₂ Si ₂ O ₈ triclinic structure.

Получаемый таким способом носитель серебросодержащего катализатора обладает высокой механической прочностью и удельной поверхностью 0,3-0,7 м²/г при достаточно низких, по сравнению с известными способами, температурах спекания (1230-1270^oC) за счет образования каркасных алюмосиликатов-плагиоклазов триклинной структуры, которые "сшивают" алюмооксидный и силикатный компоненты структуры и блокируют поверхность оксида алюминия. Получение при температурах 1230-1270^oC достаточно низких величин удельной поверхности 0,3-0,7 м²/г обусловлено использованием гидроксида алюминия, содержащего до 60% рентгеноаморфного гидроксида алюминия, являющегося наименее термостабильной фазой из известных гидроксидов алюминия (гиббсит, байерит, псевдобемит). Оптимальный объем пор 0,25-0,6 см³/г получается за счет регулируемого введения в состав массы выгорающей добавки, древесной муки, а также ее дисперсности.The silver-containing catalyst support obtained in this way has high mechanical strength and a specific surface area of 0.3-0.7 m ² / g at sufficiently low sintering temperatures (1230-1270 ^o C) compared to the known methods due to the formation of frame aluminosilicates-plagioclases triclinic structures that “crosslink” the alumina and silicate components of the structure and block the surface of alumina. Obtaining at temperatures of 1230-1270 ^o C sufficiently low specific surface area of 0.3-0.7 m ² / g due to the use of aluminum hydroxide containing up to 60% X-ray amorphous aluminum hydroxide, which is the least thermostable phase of the known aluminum hydroxides (gibbsite, bayerite, pseudoboehmite). The optimal pore volume of 0.25-0.6 cm ³ / g is obtained due to the controlled introduction of burnable additives, wood flour, and its dispersion into the composition of the mass.

Таким образом, поставленная задача решается на предложенном носителе катализатора получения оксида этилена и способе его приготовления, и существенными отличительными признаками носителя являются следующие признаки: носитель дополнительно содержит натрий и каркасные алюмосиликаты-плагиоклазы; причем натрий, кальций, магний и кремний содержатся в носителе в виде одного соединения - аморфного силиката этих металлов; носитель имеет следующий состав, мас.%:
Соединение из аморфного силиката натрия, кальция, магния - 9,5-18,5
Алюмосиликаты-плагиоклазы - 5,5-13,0
Альфа-оксид алюминия - Остальное
Существенными отличительными признаками способа получения носителя являются следующие: смешению подвергают соединение, состоящее из аморфного силиката натрия, кальция, магния в виде порошка, гидроксид алюминия способный к образованию связующего вещества в присутствии пластификатора и содержащий не более 60% рентгеноаморфного гидроксида алюминия, выгорающую добавку; компоненты берут в таких количествах, чтобы готовый носитель содержал, мас.%:
Аморфный силикат кальция, натрия, магния - 9,5-18,5
Алюмосиликаты - плагиоклазы - 5,5-13,0
Альфа-оксид алюминия - Остальное
причем прокаливание проводят при 1230 - 1270^oC до получения такого состава носителя с удельной поверхностью 0,3 - 0,7 м²/г и объемом пор 0,25 - 0,6 см³/г.Thus, the problem is solved on the proposed catalyst carrier for producing ethylene oxide and a method for its preparation, and the salient features of the carrier are the following features: the carrier further comprises sodium and frame aluminosilicates-plagioclases; moreover, sodium, calcium, magnesium and silicon are contained in the carrier in the form of one compound - an amorphous silicate of these metals; the carrier has the following composition, wt.%:
A compound of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium - 9.5-18.5
Aluminosilicates-plagioclases - 5.5-13.0
Alpha Alumina - Else
The salient features of the carrier preparation method are as follows: a compound is subjected to mixing, consisting of amorphous sodium silicate, calcium, magnesium in powder form, aluminum hydroxide capable of forming a binder in the presence of a plasticizer and containing not more than 60% X-ray amorphous aluminum hydroxide, a burnable additive; the components are taken in such quantities that the finished carrier contained, wt.%:
Amorphous silicate of calcium, sodium, magnesium - 9.5-18.5
Aluminosilicates - plagioclases - 5.5-13.0
Alpha Alumina - Else
moreover, the calcination is carried out at 1230 - 1270 ^o C to obtain such a composition of the carrier with a specific surface area of 0.3 - 0.7 m ² / g and a pore volume of 0.25 - 0.6 cm ³ / g

Определение фазового состава носителя проводят рентгенографическим методом, основанным на дифракции рентгеновских лучей. Determination of the phase composition of the carrier is carried out by an X-ray method based on x-ray diffraction.

Съемку образцов проводят в CиK-излучении с использованием дифференциальной дискриминации и монохроматора. Интервал углов по шкале 2 θ от 10 до 75^oC, угловая скорость движения детектора 1/60^o.The samples are taken in CK radiation using differential discrimination and a monochromator. The range of angles on a scale of 2 θ from 10 to 75 ^o C, the angular velocity of the detector 1/60 ^o .

Прочность на раздавливание по образующей (н/мм) определяют по усилию разрушения гранулы носителя между двумя параллельными пластинами. The crushing strength along the generatrix (n / mm) is determined by the fracture force of the carrier granule between two parallel plates.

Удельную поверхность определяют методом ВЕТ, объем пор адсорбцией воды. The specific surface area is determined by the BET method, the pore volume by water adsorption.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по прототипу)
Смешению подвергается смесь компонентов: порошок альфа-оксида алюминия со средним размером частиц 3,0-3,4 микрон и содержанием Na - 0,02-0,06 мас.% в количестве 98,9% мас., двуокись циркония - 1,0 вес.%.Example 1 (prototype)
The mixture is subjected to a mixture of components: alpha-alumina powder with an average particle size of 3.0-3.4 microns and a Na content of 0.02-0.06 wt.% In the amount of 98.9% wt., Zirconium dioxide - 1, 0 wt.%.

Силикат кальция - 0,2 вес.%, выгорающая добавка в виде муки из скорлупы грецких орехов - 25 вес.%, борная кислота 0,1 вес.% экструдирующее вспомогательное - окись полиолефина - 5,0 вес.%. Смешение этих компонентов производится в течение 45 с, затем добавляется вода в количестве, необходимом для получения способной к экструдированию смеси (около 30%) и смешение производят еще 4 мин, затем добавляют 5% вазелина и еще перемешивают 3 мин. Эту массу экструдируют в форме цилиндров с диаметром около 8 мм и высушивают до влагосодержания 2%. После этого подвергают обжигу в туннельной печи при температуре 1390^oC.Calcium silicate - 0.2 wt.%, A burnable additive in the form of flour from walnut shells - 25 wt.%, Boric acid 0.1 wt.% Extruding auxiliary - polyolefin oxide - 5.0 wt.%. These components are mixed for 45 s, then water is added in the amount necessary to obtain an extrudable mixture (about 30%) and the mixture is produced for another 4 minutes, then 5% petroleum jelly is added and mixed for 3 minutes. This mass is extruded in the form of cylinders with a diameter of about 8 mm and dried to a moisture content of 2%. Then subjected to firing in a tunnel oven at a temperature of 1390 ^o C.

Носитель после прокаливания обладает следующими свойствами:
Влагоемкость - 0,43 см³/г
Предел прочности - 18,7 Ibs (англ. фунт)
что в пересчете на н/гранулу составляет 18,7•0,45•9,8 =83,2
Удельная поверхность - 0,56 м²/г.The medium after calcination has the following properties:
Moisture absorption - 0.43 cm ³ / g
Tensile Strength - 18.7 Ibs
which in terms of n / granule is 18.7 • 0.45 • 9.8 = 83.2
The specific surface is 0.56 m ² / g.

Пример 2
Смешению подвергают смесь компонентов: порошок гидроксида алюминия с размером частиц менее 15 мкм и содержанием аморфного гидроксида алюминия 52% в количестве 80% (по оксиду алюминия), соединение в виде порошка из аморфного силиката натрия, кальция, магния с размером частиц менее 63 мкм в количестве 20%, выгорающую добавку в виде древесной муки в количестве 22% исходя из веса добавленных гидроксида алюминия, аморфного силиката натрия, кальция, магния. Смесь сухих компонентов перемешивают 10 минут, затем добавляют раствор азотной кислоты в количестве 3% и перемешивание ведут еще 15 минут до получения пасты, способной к экструдированию. Эту массу формуют в форме колец размером 8 мм, высушивают и прокаливают при температуре 700^oC для удаления выгорающей добавки. После этого выжженные гранулы подвергают обжигу при температуре 1260^oC в шахтной печи до получения удельной поверхности 0,5 м²/г, объема пор 0,39 см³/г и механической прочности 100 н/гранулу. При этом носитель содержит 78% альфа-оксида алюминия, 14,6% аморфного силиката натрия, кальция, магния, 7,4% каркасных алюмосиликатов-плагиоклазов.Example 2
A mixture of components is mixed: an aluminum hydroxide powder with a particle size of less than 15 μm and an amorphous aluminum hydroxide content of 52% in an amount of 80% (based on alumina), a compound in the form of an amorphous sodium silicate, calcium, magnesium powder with a particle size of less than 63 μm in 20%, a burnable additive in the form of wood flour in an amount of 22% based on the weight of the added aluminum hydroxide, amorphous sodium silicate, calcium, magnesium. The mixture of dry components is stirred for 10 minutes, then a solution of nitric acid in an amount of 3% is added and mixing is carried out for another 15 minutes to obtain a paste capable of extrusion. This mass is molded in the form of rings with a size of 8 mm, dried and calcined at a temperature of 700 ^o C to remove burnable additives. After that, the burned granules are fired at a temperature of 1260 ^° C. in a shaft furnace to obtain a specific surface area of 0.5 m ² / g, a pore volume of 0.39 cm ³ / g and a mechanical strength of 100 n / granule. Moreover, the carrier contains 78% alpha-alumina, 14.6% amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium, 7.4% of frame aluminosilicates-plagioclases.

Пример 3-8
Носитель готовят аналогично примеру 2, только отличается тем, что для приготовления носителя применяются разные марки гидроксида алюминия (таблица 1) и соединения из аморфного силиката натрия, кальция, магния (таблица 2), которые берут в количествах, необходимых для получения состава носителя, приведенного в таблице 3, где приведены также свойства получаемого носителя в зависимости от температуры прокаливания.Example 3-8
The carrier is prepared analogously to example 2, only differs in that for the preparation of the carrier different grades of aluminum hydroxide are used (table 1) and compounds of amorphous sodium silicate, calcium, magnesium (table 2), which are taken in quantities necessary to obtain the composition of the carrier shown table 3, which also shows the properties of the resulting media depending on the calcination temperature.

Как видно из представленных примеров (2, 3, 4, 5, 6), предложенный носитель для серебросодержащего катализатора получения оксида этилена, имеет высокую механическую прочность по сравнению с прототипом (пример 1) и оптимальные величины удельной поверхности и объема пор, которые получаются при прокалке при температурах гораздо ниже, приведенных в прототипе. As can be seen from the presented examples (2, 3, 4, 5, 6), the proposed carrier for a silver-containing catalyst for producing ethylene oxide has high mechanical strength compared to the prototype (example 1) and the optimal values of the specific surface and pore volume that are obtained when calcining at temperatures much lower than those shown in the prototype.

Снижение температуры прокаливания ниже 1230^oC (пример 8) приводит к падению прочности носителя, увеличению поверхности в связи с уменьшением количества каркасных алюмосиликатов- плагиоклазов до 4 мас.%.Lowering the calcination temperature below 1230 ^o C (example 8) leads to a decrease in the strength of the carrier, an increase in the surface due to a decrease in the number of frame aluminosilicates-plagioclases to 4 wt.%.

Увеличение температуры прокаливания выше 1270^oC (пример 7) приводит к резкому снижению величины удельной поверхности и влагоемкости ниже нормы за счет блокирования поверхности оксида алюминия каркасными алюмосиликатами и аморфным силикатом.An increase in the calcination temperature above 1270 ^o C (example 7) leads to a sharp decrease in the specific surface area and moisture capacity below normal due to the blocking of the surface of aluminum oxide by frame aluminosilicates and amorphous silicate.

Таким образом, предлагаемый носитель и способ его получения по сравнению с известными позволяет получить высокопрочный, с оптимальными текстурными характеристиками носитель для серебросодержащего катализатора. Thus, the proposed carrier and the method of its production in comparison with the known ones allows to obtain a high-strength, with optimal texture characteristics, carrier for a silver-containing catalyst.

Claims

1. A carrier of a silver-containing catalyst for the production of ethylene oxide, including alpha-alumina, calcium, magnesium and silicon, characterized in that the carrier further comprises sodium and frame aluminosilicates-plagioclases, wherein sodium, calcium, magnesium and silicon are contained in the carrier as a single compound - amorphous silicate of these metals and the carrier has the following composition, wt.%:
A compound of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium - 9.5 - 18.5
Aluminosilicates-plagioclases - 5.5 - 13.0
Alpha Alumina - Else
2. Carrier no. 1, characterized in that as the aluminosilicate-plagioclase, the carrier contains mainly anorthite CaAl ₂ Si ₂ O _{8 of a} triclinic structure and has the following composition, in terms of metal oxides, wt.%:
Silica - 46.0 - 47.0
Alumina - 34.0 - 35.0
Calcium oxide - 16.0 - 17.0
Sodium oxide - 1.4 - 1.5
3. The carrier according to claim 1, characterized in that the compound of amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium in the carrier has the following composition, in terms of metal oxides, wt.%:
Silica - 73 - 74
Sodium oxide - 17 - 20
Calcium oxide - 2.0 - 3.5
Magnesium Oxide - 4.6 - 6.5
4. The carrier according to claim 1, characterized in that it has a specific surface area of 0.3-0.7 m ² / g, a pore volume of 0.25-0.6 cm ³ / g.

5. A method of obtaining a carrier of a silver-containing catalyst for the production of ethylene oxide, comprising mixing alpha-alumina with a compound of calcium, magnesium, silicon with water, a binder - a burnable additive, molding, calcining, characterized in that the compound consisting of amorphous sodium silicate is mixed , calcium, magnesium in the form of a powder, aluminum hydroxide capable of forming a binder in the presence of a plasticizer and containing not more than 60% X-ray amorphous aluminum hydroxide, burning out bavku, components are taken in such quantities that the finished carrier contained, wt.%:
Amorphous silicate of calcium, sodium, magnesium - 9.5 - 18.5
Aluminosilicates-plagioclases - 5.5 - 13.0
Alpha Alumina - Else
moreover, the calcination is carried out at 1230 - 1270 ^o C to obtain such a composition of the carrier with a specific surface area of 0.3 - 0.7 m ² / g and a pore volume of 0.25 - 0.6 cm ³ / g

6. The method according to claim 4, characterized in that monobasic acids, preferably nitric, are used as the peptizing agent.

7. The method according to claim 4, characterized in that the wood flour with a particle size of less than 180 microns, preferably less than 63 microns, is used as a burnable additive.

8. The method according to claim 4, characterized in that the aluminum hydroxide has a particle size of predominantly less than 15 microns.

9. The method according to p. 4, characterized in that the compound in the form of a powdery amorphous silicate of sodium, calcium, magnesium has a particle size of less than 160 microns, preferably less than 63 microns.