RU2234460C1 - Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе - Google Patents
Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234460C1 RU2234460C1 RU2003114558/15A RU2003114558A RU2234460C1 RU 2234460 C1 RU2234460 C1 RU 2234460C1 RU 2003114558/15 A RU2003114558/15 A RU 2003114558/15A RU 2003114558 A RU2003114558 A RU 2003114558A RU 2234460 C1 RU2234460 C1 RU 2234460C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum hydroxide
- mol
- aluminum
- pseudoboehmite
- heat treatment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, пригодного для получения гранулированного активного оксида алюминия. Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры включает термообработку исходного тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 100-700°С поверхности в течение 0,5-5 с, а затем - гидротермальную обработку полученного продукта при температуре 105-170°С в течение 2-48 ч в присутствии неорганических или органических веществ. Из полученного данным способом гидроксида алюминия псевдобемитной структуры путем термической обработки его при температуре 500-700°С получают гамма-оксид алюминия. Изобретение позволяет получить высокодисперсный гидроксид алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксид алюминия с высокой величиной удельной поверхности. 2 н. и 2 з. п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, пригодного для получения гранулированного активного оксида алюминия, применяемого в различных областях народного хозяйства [Дзисько В.А., Иванова А.С. Основные методы получения активного оксида алюминия. //Изв.СО АН СССР, сер.хим., 1985, N 5, с. 110]: в химической и нефтехимической промышленности его применяют в качестве катализатора процессов кислотно-основной природы; в качестве носителя активный оксид алюминия используют при получении различных металлических катализаторов - платины, палладия, никеля и др.; в качестве адсорбента используют для обезвоживания газов до точки росы -60°С.
Активный оксид алюминия получают, как правило, термическим разложением гидроксида алюминия, причем термическая обработка, например, при 500-600°С в зависимости от структуры исходного гидроксида приводит к образованию соответствующих модификаций оксида алюминия, а именно:
аморфный гидроксид (основные соли алюминия) → аморфный оксид,
псевдобемит → γ-Аl2О3,
байерит → η-Аl2O3,
гиббсит → χ-Аl2О3.
Наибольшее распространение и применение получил активный оксид алюминия γ-модификации, который характеризуется развитой величиной удельной поверхности (300-350) м2/г, относительно большим объемом пор (0,8-1,2) см3/г и высокой термической стабильностью (до 850°С).
В свою очередь, существуют различные способы синтеза гидроксидов алюминия.
Получение гидроксида алюминия псевдобемитной структуры путем осаждения водного раствора соли алюминия [Аl(NО3)3, АlСl3, Аl2(SО4)3] водным раствором осадителя [NH4OH, NaOH, КОН] при определенных значениях рН и температуры осаждения [Дзисько В.А., Иванова А.С. Основные методы получения активного оксида алюминия. //Изв.СО АН СССР, сер.хим., 1985, N 5, с.110; Сеттерфилд Ч. Практический курс гетерогенного катализа. М.: Мир, 1984, с.112-118], величина удельной поверхности которого может изменяться в широких пределах: от 250 до 420 м2/г.
Известен способ получения основных солей алюминия [Авт.св. СССР №1582538, C 01 F 7/00, 27.09.1999]. Способ получения основных солей алюминия состоит в том, что водным раствором кислоты обрабатывают тригидроксид алюминия, предварительно прошедший стадии термообработки в газовом потоке при 300-500°С в течение 1-7 с и размола до частиц размером 5-25 мкм при 70-98°С в течение 2-6 ч при соотношении Ж:Т=3:10.
Получаемый продукт представляет собой аморфную композицию, характеризуемую низким значением удельной поверхности. Кроме того, термическая обработка аморфного продукта при 500-600°С приводит к формированию аморфного оксида алюминия, величина удельной поверхности которого также не превышает 50-60 м2/г.
Наиболее близким является способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры путем механохимической обработки тригидроксида, которую проводят при температуре 85-110°С [Авт.св. СССР №1061404, C 01 F 7/02, 27.09.1999].
Получаемый псевдобемит характеризуется невысокой величиной удельной поверхности, равной 20-50 м2/г.
Изобретение решает задачу получения высокодисперсного гидроксида алюминия псевдобемитной структуры.
Задача решается способом получения псевдобемита путем гидротермальной обработки продукта термоудара тригидроксида алюминия, осуществляемого на вращающейся и нагретой до 100-700°С поверхности тарели в течение 0,5-5 с, затем проводят гидротермальную обработку полученного продукта при 105-170°С в течение 2-48 ч в присутствии неорганических или органических веществ.
В качестве неорганических веществ применяют азотную кислоту в соотношении 0,15-0,30 моль HNO3/моль Аl2О3.
В качестве органических веществ применяют уксусную кислоту в соотношении не менее 0,3 моль СН3СООН/моль Аl2O3 или мочевину в соотношении не менее 1,5 моль СО(NН2)2/моль Аl2О3.
При температуре ниже 100°С процесс дегидратации тригидроксида алюминия не происходит, при температуре выше 700°С начинается процесс кристаллизации высокотемпературных оксидов алюминия (дельта-, тета-оксид алюминия). При времени меньше 0,5 с не происходит полная аморфизация исходного продукта, при времени более 5 с начинает образовываться кристаллическая структура.
Если проводить гидротермальную обработку при температуре ниже 105°С, то доля образующегося псевдобемита невелика, при температуре выше 170°С образуется хорошо окристаллизованный бемит. При времени менее 2 ч доля образующегося псевдобемита невелика, время выше 48 ч технологически неэффективно.
Получаемый гидроксид алюминия псевдобемитной структуры характеризуется величиной удельной поверхности, изменяющейся в пределах от 185 до 350 м2/г.
Изобретение также решает задачу получения гамма-оксида алюминия (γ-Al2O3)с высокой величиной удельной поверхности 380-400 м2/г.
Известен способ получения гамма-оксида алюминия, включающий термическую обработку гидроксида алюминия псевдобемитной структуры [Авт.св. СССР №1218618, C 01 F 7/02, 27.08.1999].
Задача решается способом получения гамма-оксида алюминия термической обработкой гидроксида алюминия при температуре 500-750°С, в качестве исходного гидроксида алюминия используют гидроксид алюминия псевдобемитной структуры, полученный как описано выше.
Оксид алюминия, получаемый из синтезированного псевдобемита, представляет собой γ-Аl2О3 с небольшой примесью χ-Аl2О3 (следы); величина удельной поверхности которого составляет 380-400 м2/г; содержание оксида натрия не превышает 0,015%.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры являются:
1. Способ получения предшественника, заключающийся в термоударной обработке тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 100-700°С поверхности тарели в течение 0,5-5 с.
2. Условия гидротермальной обработки, осуществляемые в присутствии неорганических или органических веществ.
Величина удельной поверхности получаемых гидроксида и гамма-оксида алюминия составляют сответственно 185-350 и 380-400 м2/г.
Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. 500 г тригидроксида алюминия подвергают термоударной обработке в течение 0,5-5 с на вращающейся и нагретой до 540-560°С тарели. Получаемый продукт является рентгеноаморфным со следами гидраргиллита (ГГ); содержание оксида натрия составляет 0,22 мас.%, величина удельной поверхности - 86 м2/г (табл.1).
20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 130°С и выдерживают при указанной температуре в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит, мас.%: 20 - псевдобемита, ≈ 2 - гидраргиллита, 11 - байерита, остальное - аморфная фаза; величина поверхности составляет 125 м2/г (табл.1).
Пример 2. 20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой, содержащей 0,15 моля НNО3/моль Аl2О3, в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 130°С и выдерживают при указанной температуре в течение 12 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 30 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 280 м2/г (табл. 1).
Пример 3. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что приготовленную суспензию выдерживают при 130°С в течение 18 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 44 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 310 м2/г (табл. 1).
Пример 4. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что приготовленную суспензию выдерживают при 130°С в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 60 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 345 м2/г (табл.1).
Пример 5. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что приготовленную суспензию выдерживают при 130°С в течение 48 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 65 маc.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 300 м2/г (табл.1).
Пример 6. Аналогичен примеру 2. Отличие состоит в том, что приготовленную суспензию выдерживают при 150°С в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 75 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 330 м2/г (табл. 1).
Пример 7. 20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой, содержащей 0,15 моля HNO3/моль Аl2О3, в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 150°С и выдерживают при указанной температуре в течение 24 часов. После этого в полученную суспензию добавляют 10 мл водного раствора аммиака (1:1) и суспензию отфильтровывают и промывают 100 мл дистиллированной воды. Получаемый гидроксид алюминия содержит 93 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 210 м2/г (табл.1).
Пример 8. 20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой, содержащей 0,30 моля НМО3/моль Аl2О3, в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 130°С и выдерживают при указанной температуре в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 50 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 260 м2/г (табл.1).
Пример 9. 20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой, содержащей 0,3 моля СН3СООН/моль Аl2O3, в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 130°С и выдерживают при указанной температуре в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 50 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 290 м2/г (табл.1).
Пример 10. 20 г продукта термоударной обработки тригидроксида алюминия на вращающейся и нагретой до 540-560°С поверхности в течение 0,5-5 с, разбавленного дистиллированной водой, содержащей 1,5 моля СО(NН2)2/моль Аl2O3, в соотношении Т:Ж=1:10, нагревают до 130°С и выдерживают при указанной температуре в течение 24 часов. Получаемый гидроксид алюминия содержит 50 мас.% псевдобемита, следы гидраргиллита, остальное - высокодисперсная фаза; величина поверхности составляет 260 м2/г (табл. 1).
Примеры 11-12 иллюстрируют получение активного оксида алюминия γ-Al2О3
Пример 11. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 4, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 часов. Получаемый оксид алюминия представляет собой γ-Аl2О3 со следами χ-Аl2О3; величина удельной поверхности составляет 380 м2/г (табл.2).
Пример 12. Гидроксид алюминия, полученный согласно примеру 10, прокаливают при 550°С в токе осушенного воздуха в течение 4 часов. Получаемый оксид алюминия представляет собой γ-Аl2О3 со следами χ-Аl2О3; величина удельной поверхности составляет 400 м2/г (табл.2).
Как видно из приведенных примеров и таблиц, предлагаемый способ позволяет получать гидроксид алюминия и оксид алюминия с развитой величиной удельной поверхности, при этом содержание оксида натрия не превышает 0,015 мас.%, что делает их пригодными для использования в качестве катализаторов и носителей ряда реакций. Кроме того, предлагаемый способ получения гидроксида и оксида алюминия является экологически безопасным.
Claims (4)
1. Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, включающий термообработку исходного тригидроксида алюминия, отличающийся тем, что термообработку осуществляют на вращающейся и нагретой до 100-700°С поверхности в течение 0,5-5 с, затем проводят гидротермальную обработку полученного продукта при температуре 105-170°С в течение 2-48 ч в присутствии неорганических или органических веществ.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве неорганических веществ применяют азотную кислоту в соотношении 0,15-0,30 моль НNO3/моль Аl2О3.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве органических веществ применяют уксусную кислоту в соотношении не менее 0,3 моль СН3СООН/моль Аl2О3 или мочевину в соотношении не менее 1,5 моль СО(NH2)2/моль Аl2О3.
4. Способ получения гамма-оксида алюминия термической обработкой гидроксида алюминия псевдобемитной структуры, отличающийся тем, что используют гидроксид алюминия псевдобемитной структуры, полученный по любому из пп.1-3, и его термическую обработку ведут при температуре 500-750°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003114558/15A RU2234460C1 (ru) | 2003-05-15 | 2003-05-15 | Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003114558/15A RU2234460C1 (ru) | 2003-05-15 | 2003-05-15 | Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2234460C1 true RU2234460C1 (ru) | 2004-08-20 |
| RU2003114558A RU2003114558A (ru) | 2004-12-27 |
Family
ID=33414461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003114558/15A RU2234460C1 (ru) | 2003-05-15 | 2003-05-15 | Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2234460C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465205C2 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет"(ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ получения высокодисперсного гидроксида алюминия и оксида алюминия на его основе |
| RU2558891C2 (ru) * | 2012-12-10 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | Способ получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры |
| RU2577832C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Способ получения гидроксида алюминия |
| CN108910925A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-11-30 | 淄博齐茂催化剂有限公司 | 一种拟薄水铝石的制备方法 |
| RU2712601C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-01-29 | Александр Борисович Бодрый | Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры |
| CN115520885A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-12-27 | 深圳陶陶科技有限公司 | 一种由氢氧化铝粗粉制备多级结构勃姆石及陶瓷用氧化铝的方法 |
| RU2789338C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2023-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Способ получения бипористого гранулированного оксида алюминия |
| WO2023158434A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Shell Oil Company | Catalyst composition and method for producing a catalyst |
| WO2023158436A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Shell Oil Company | Catalyst composition |
-
2003
- 2003-05-15 RU RU2003114558/15A patent/RU2234460C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2465205C2 (ru) * | 2010-11-09 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет"(ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Способ получения высокодисперсного гидроксида алюминия и оксида алюминия на его основе |
| RU2558891C2 (ru) * | 2012-12-10 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" | Способ получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры |
| RU2577832C1 (ru) * | 2014-12-15 | 2016-03-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) | Способ получения гидроксида алюминия |
| CN108910925A (zh) * | 2018-09-11 | 2018-11-30 | 淄博齐茂催化剂有限公司 | 一种拟薄水铝石的制备方法 |
| CN108910925B (zh) * | 2018-09-11 | 2021-02-09 | 淄博齐茂催化剂有限公司 | 一种拟薄水铝石的制备方法 |
| RU2712601C1 (ru) * | 2019-09-11 | 2020-01-29 | Александр Борисович Бодрый | Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры |
| RU2789338C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2023-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" | Способ получения бипористого гранулированного оксида алюминия |
| WO2023158434A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Shell Oil Company | Catalyst composition and method for producing a catalyst |
| WO2023158436A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Shell Oil Company | Catalyst composition |
| CN115520885A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-12-27 | 深圳陶陶科技有限公司 | 一种由氢氧化铝粗粉制备多级结构勃姆石及陶瓷用氧化铝的方法 |
| CN115520885B (zh) * | 2022-08-29 | 2024-03-22 | 深圳陶陶科技有限公司 | 一种由氢氧化铝粗粉制备多级结构勃姆石及陶瓷用氧化铝的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0640379B1 (en) | Method for decomposing N20 utilizing catalysts comprising calcined anionic clay minerals | |
| JP4814936B2 (ja) | 高表面積を有するベーマイトおよびγ−アルミナの製造方法 | |
| JP4309627B2 (ja) | ジメチルエーテルの製造方法 | |
| JPH0818833B2 (ja) | 新規な形態学的特徴をもつ酸化第二セリウム | |
| Temuujin et al. | Thermal formation of corundum from aluminium hydroxides prepared from various aluminium salts | |
| WO2009076119A1 (en) | Low temperature water gas shift catalyst | |
| CN109926040B (zh) | 一种制备异佛尔酮的多相催化剂及其制备和应用 | |
| RU2234460C1 (ru) | Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе | |
| JP2003135967A (ja) | 炭化水素と水蒸気とを反応させるための触媒及び該触媒を用いた炭化水素から水素を製造する方法 | |
| EP2964377A2 (en) | Alkaline earth metal aluminate spinels and method for the preparation and use thereof | |
| JPH0832555B2 (ja) | 改良された形態学的特徴を有する酸化第二セリウム及びその製造方法 | |
| Zhang et al. | High specific surface area inherited from sea-urchin-like AACH clusters prepared by a novel spray precipitation | |
| TWI277602B (en) | Process for the preparation of doped pentasil-type zeolites using a doped reactant | |
| JPH08231204A (ja) | 二酸化炭素改質反応による水素及び一酸化炭素の製造法 | |
| Munhoz Jr et al. | Study of pseudoboehmite synthesis by sol-gel process | |
| CN102219243A (zh) | 介孔氧化铝的制备方法 | |
| US3151939A (en) | Process for preparing alumina hydrate having 1. 2 to 2. 6 moles of water of hydration | |
| EP1286918B2 (en) | Improved mechanical strength of hydrotalcite-based oxides | |
| US3494733A (en) | Method for the production of alumina trihydrate dominant in bayerite | |
| Kim et al. | Solvothermal oxidation of gallium metal | |
| RU2741313C1 (ru) | Способ получения оксида алюминия | |
| ZA200600567B (en) | Method for producing aluminium trihydrates having high a pore volume, aluminium trihydrates produced according to this method, and the use thereof | |
| Kumar et al. | Synthesis of mesoporous cerium oxide (CeO2) nanoparticles and effect of cerium precursors on transamidation of acetamide with N-octylamine under solvent-free conditions | |
| JP4202087B2 (ja) | ジメチルエーテル改質用触媒および該触媒を用いた水素含有ガスの製造方法 | |
| Sedneva et al. | Preparation and characterization of mesoporous TiO 2-Al 2 O 3 composites |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120516 |