RU2258035C2 - Способ получения активного оксида алюминия - Google Patents
Способ получения активного оксида алюминия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258035C2 RU2258035C2 RU2003126787/15A RU2003126787A RU2258035C2 RU 2258035 C2 RU2258035 C2 RU 2258035C2 RU 2003126787/15 A RU2003126787/15 A RU 2003126787/15A RU 2003126787 A RU2003126787 A RU 2003126787A RU 2258035 C2 RU2258035 C2 RU 2258035C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- aluminum hydroxide
- washing
- precipitate
- activated alumina
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения активного оксида алюминия - носителя катализаторов различного назначения для нефтехимического и органического синтеза, в частности катализаторов риформинга. Способ получения активного оксида алюминия включает непрерывное осаждение гидроксида алюминия псевдобемитной структуры из растворов основного сульфата алюминия нейтрализацией раствором щелочного реагента, фильтрацию, автоклавную обработку полученного осадка гидроксида алюминия в водном растворе аммиака при рН реакционной смеси 10,0-11,0, температуре 135-145°С, времени агитирования 1,0-2,0 часа, промывку осадка химически обессоленной водой, сушку и термообработку с получением конечного продукта - активного оксида алюминия. Изобретение позволяет повысить качество активного оксида алюминия и снизить расход воды на промывку конечного продукта. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к области получения активного оксида алюминия - носителя катализаторов различного назначения для нефтехимического и органического синтеза, в частности катализаторов риформинга.
Известен способ получения активного оксида алюминия, заключающийся в растворении технического гидроксида алюминия Al(ОН)3 в растворе чистой каустической щелочи в автоклавных условиях (t≥200°C), с последующей нейтрализацией полученного алюминатно-щелочного раствора раствором азотной кислоты (15-20% HNO3) в непрерывном режиме, фильтрации и промывки полученного осадка гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры (AlOOH) химически обессоленной водой (ХОВ), сушке и прокалке при 500-600°С [1]. Способ позволяет получить активный оксид алюминия с содержанием примесных компонентов Na2O, Fe2O3 и SiO2 на уровне соответственно 0,03-0,035%, 0,025-0,03% и 0,03%, что предопределяет использование данного активного оксида (АОА) для получения только катализаторов гидроочистки, в частности марок ТНК-2003, и исключает возможность применения для получения катализаторов риформинга - содержание в данном АОА примесных компонентов не должно превышать: 0,01 Na2O, 0,015 Fe2О3 и 0,01 SiO2, и, кроме того, расход ХОВ на промывку составляет 50-70 м3/т.
Известен способ получения активного оксида алюминия, заключающийся в термообработке технического гидроксида алюминия при 460-500°С в "кипящем" слое с получением гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры AlOOH (флаш-глинозема), автоклавной обработке при 120±10°С растворами азотной кислоты в течение 5,0 часов, затем фильтрация, промывка ХОВ и сушка [2]. Способ позволяет снизить расход ХОВ на промывку конечного продукта до 35,0 м3/т и содержание примесных компонетов в последнем - до 0,02% Na2O и 0,02 Fe2O3, 0,015 SiO2, что, однако, недостаточно для получения АОА - основы катализаторов риформинга.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения активной окиси алюминия, включающий получение гидроксида алюминия непрерывным осаждением из раствора основного сернокислого алюминия нейтрализацией алюминатно-щелочным раствором [3] при оптимальных условиях: значение рН реакционной смеси 8,5-9,5; температура 90-95°С, скорость подачи раствора алюмината натрия (
, щелочной модуль 1,3-1,6) по 
3-9 кг/мин в раствор основного сульфата алюминия, содержащего 70-80 г/дм3 Al2O3, последующая фильтрация, промывка ХОВ, сушка и термообработка при 550°С - активный оксид алюминия содержит 0,05-0,08% Na2O, и до 0,45-1,0% SO4 2-, имеет удельную поверхность 220-280 м2/г.
Таким образом, способ не позволяет снизить содержание примесных компонентов в активном оксиде алюминия, и этого недостаточно для получения катализаторов риформинга, и, кроме того, отмечается повышенное содержание серы (сульфат иона) - вредной примеси для данного класса катализаторов. Также способу присущ существенный недостаток: повышенный расход ХОВ, составляющий до 120 м3/т, что усложняет вопрос утилизации значительного количества промвод.
Цель изобретения - повышение качества активного оксида алюминия и снижение расхода воды на промывку конечного продукта.
Поставленная цель достигается следующим образом.
Осаждение гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры производится из раствора основного сульфата алюминия нейтрализацией в непрерывном режиме водным раствором аммиака - NH4ОН. Полученный при определенных условиях: значениях рН реакционной смеси, концентрационном и температурном режимах, продолжительности агитирования - осадок AlOOH отфильтровывается, далее подвергается автоклавной обработке в слабоконцентрированных растворах аммиака для окончания формирования структуры псевдобемита и улучшения его физико-химических свойств, затем отфильтровывается, промывается, сушится и прокаливается при температуре 500-550°С.
При автоклавной обработке полученного после осаждения осадка AlOOH в слабоконцентрированном растворе NH4OH происходит следующее: идет растворение частично образовавшегося при нейтрализации раствора основного сульфата алюминия натриевого алунита - Na [Al6(SO4)5(ОН)10]·4Н2O с превращением данной двойной соли в псевдобемит AlOOH и водорастворимый сульфат натрия, что и позволяет снизить в конечном продукте содержание примесных компонентов - Na2O и SO4 2--иона. Одновременно улучшается морфологическая структура осадка - исчезает остаточное количество аморфного гидроксида алюминия - геля Al(ОН)3, образующегося в начальный момент процесса нейтрализации исходного раствора основного сульфата алюминия, тем самым уменьшается влажность твердой фазы (с 70-75% до 40-50%) псевдобемита AlOOH, повышается степень откристаллизованности осадка псевдобемита: средний размер частиц увеличивается с 35-45 мкм (после процесса осаждения) до 45-55 мкм, а общая пористость (объем пор) - с 0,35-0,45 м3/г до 0,55-0,60 м3/г. Это позволяет снизить количество захваченного в межкристаллической массе осадка остаточного раствора сульфата алюминия, содержание примеси Na2O, Fe2О3, SO4 2- и SiO2, что при последующей промывке конечного осадка псевдобемита позволяет не только снизить содержание данных примесей в AlOOH, но существенно сократить расход ХОВ на промывку.
В качестве исходного раствора для получения активного оксида алюминия применяется раствор основного сернокислого алюминия AlOHSO4, полученный растворением технического гидроксида алюминия Al(ОН)3 в растворе серной кислоты H2SO4 и содержащий, г/дм3: 75,0 Al2O3, 0.5 Na2O, 0,04 Fe2O3, 0,04 SiO2, pH=3-3,5; в качестве осаждающего реагента - 25,0%-ный раствор NH4OH марки "ч".
Пример 1.
3,0 дм3 раствора основного сульфата алюминия и 1,5 дм3 водного раствора аммиака одновременно в непрерывном режиме подаются в реактор осаждения с механическим перемешиванием (Vраб=5,0 дм3) со скоростью соответственно 0,2-0,3 дм3/мин и 0,08-0,10 дм3/мин и реакционная смесь постоянно перемешивается при значениях рН 9,5-10,5 при температуре 85-90°С. При заданной скорости подачи реагентов время получения осадка гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры составляет 30-45 минут.
Свежеосажденный гидроксид алюминия отфильтровывается, репульпируется в 5,0-7,5%-ном растворе NH4OH в количестве 1000 г AlOOH (влажность 60,0%) в 1,0 дм3, и полученная пульпа подвергается в автоклаве с механическим перемешиванием (Vраб=1,5 дм3) обработке (так называемому "старению") при значениях рН=10,5, температуре 140°С и продолжительности 1,5 часа.
Далее пульпа отфильтровывается, осадок промывается дистиллированной водой до отрицательной реакции на сульфат-ион (качественая реакция 10%-ным раствором BaCl2), сушится при температуре 85-92°С в течение 1 часа и подвергается термообработке при температуре 500-550°С в режиме взвешенного ("кипящего") слоя.
Полученная активная окись алюминия содержит, мас.%: 74,0 Al2О3, 0,006 Na2O, 0,012 Fe2O3, 0,01 SiO2, 0,12 SO4 2-, значение Sуд=290 м2/г, средний размер частиц - 45-50 мкм, общий объем пор - 0,6 м3/г, рентгенофазовый анализ - псевдобемит.
Таким образом, полученная АОА вполне может быть применена в качестве носителя для катализаторов риформинга.
Ниже в таблице приведены физико-химические свойства получаемого псевдобемита и расход ХОВ (дистиллированной воды) на его промывку при оптимальных условиях ведения процесса автоклавной обработки и при выходе за оптимальные условия.
Согласно данным экспериментов, приведенным в таблице, оптимальными условиями осуществления предлагаемого способа получения активного оксида алюминия, позволяющего повысить его качество (снизить содержание примесных компонентов) и уменьшить расход химически обессоленной воды на промывку конечного продукта по сравнению с прототипом, являются: температура автоклавной обработки пульпы осажденного гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры 135-145°С, значение рН реакционной среды (аммиачный раствор) 10,0-11,0, продолжительность агитирования 1,0-2,0 часа (опыты 1-7).
При выходе за оптимальные условия в меньшую сторону по значению температуры (130°С - оп.8), при прочих равных условиях, ухудшается очистка от примесных компонентов - содержание Na2O 0,016%, SO4 2- 0,25, что связано с незавершенностью процесса перехода двойной соли - натриевого алунита в AlOOH; что влечет за собой повышение расхода воды на промывку до отрицательной реакции на SO4 2--ион (до 35,0 дм3/кг). Этим объясняется недостижение требуемого качества продукта при более низких значениях рН = 9,5 (оп.10) и продолжительности агитирования τ=0,75 часа (оп.12).
| Таблица | |||||||||
| № опыта | Условия процесса | Содержание компонентов, масс.% | Qхов, дм3/кг (м3/тн) | Значение Sуд, м2/г | Фазовый состав*) | ||||
| t°C | рН, | τчас | Na2O | Fe2O3 | SO4 2- | ||||
| I. Промпродукт, получаемый по прототипу | |||||||||
| 100 | 9,0 | 1,0 | 0,015 | 0,025 | 0,30 | 100 | 275 | Пб | |
| II. Оптимальные условия процесса автоклавирования | |||||||||
| 1 | 135 | 10,5 | 1,5 | 0,019 | 0,015 | 0,15 | 25,0 | 280 | Пб |
| 2 | 140 | 10,5 | 1,5 | 0,008 | 0,012 | 0,12 | 20,0 | 300 | Пб |
| 3 | 145 | 10,5 | 1,5 | 0,006 | 0,013 | 0,10 | 30,0 | 275 | Пб |
| 4 | 140 | 10,0 | 1,5 | 0,01 | 0,013 | 0,13 | 25,0 | 290 | Пб |
| 5 | 140 | 11,0 | 1,5 | 0,006 | 0,013 | 0,10 | 30,0 | 280 | Пб |
| 6 | 140 | 10,5 | 1,0 | 0,01 | 0,012 | 0,14 | 30,0 | 285 | Пб |
| 7 | 140 | 10,5 | 2,0 | 0,006 | 0,012 | 0,10 | 26,0 | 290 | Пб |
| III. при выходе за оптимальные условия | |||||||||
| 8 | 130 | 10,5 | 1,5 | 0,016 | 0,02 | 0,25 | 35,0 | 280 | Пб |
| 9 | 150 | 10,5 | 1,5 | 0,007 | 0,01 | 0,08 | 45,0 | 255 | 85%Бб+15%Б |
| 10 | 140 | 9,5 | 1,5 | 0,014 | 0,02 | 0,22 | 36,0 | 280 | Пб |
| 11 | 140 | 11,5 | 1,5 | 0,006 | 0,014 | 0,08 | 40,0 | 265 | 90%Пб+10%Б |
| 12 | 140 | 10,5 | 0,75 | 0,014 | 0,017 | 0,20 | 32,0 | 275 | Пб |
| 13 | 140 | 10,5 | 2,25 | 0,007 | 0,01 | 0,09 | 38,0 | 260 | 90%Пб+10%Б |
| (*)ПБ - псевдобемит, Б - бемит) | |||||||||
При выходе за оптимальный диапазон технологических параметров в большую сторону при получении требуемого качества конечного продукта по содержанию примесных компонентов происходит дальнейшая кристаллизация осадка гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры - в нем появляется фаза бемита (Б): при t≥150°C до 15,0 вес.% (оп.9) и до 10% Б соответственно при повышении рН≥11,5 (оп.11) и продолжительности агитирования 2,25 часа и выше (оп.13), что недопустимо для АОА - основы получения катализаторов риформинга.
Таким образом, предлагаемый способ, характеризующийся новым технологическим приемом - автоклавной обработкой осажденного из раствора основного сульфата нейтрализацией раствором щелочного реагента гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры при новых режимах и параметрах осуществления данного процесса - обеспечивает достижение технического результата: повышение качества активного оксида алюминия и снижение расхода воды на промывку - при осуществлении заявляемого изобретения.
Источники информации
1. Поезд Н.П., Радченко Е.Д., Поезд Д.Ф. - Производство активной окиси алюминия - носителя катализаторов для гидрогенизационных процессов. - М., ЦНИИТЭНефгехим, 1979.
2. Технические рекомендации по использованию флаш-продукта в производстве катализаторов и адсорбентов на ЗАО "Промкатализ" - отчет по х/договору №207/2001 ОАО "Нефтехим", г.Краснодар, 2002 г.
3. SU 624883, опубл. 10.08.1978.
Claims (2)
1. Способ получения активного оксида алюминия, включающий непрерывное осаждение гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры из растворов основного сульфата алюминия нейтрализацией раствором щелочного реагента, фильтрацию, промывку осадка химически обессоленной водой, сушку и термообработку с получением конечного продукта, отличающийся тем, что после фильтрации производят автоклавную обработку полученного осадка гидроксида алюминия в водном растворе аммиака при следующих условиях: рН реакционной смеси 10,0-11,0, температура 135-145°С, время агитирования 1,0-2,0 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение гидроксида алюминия псевдобемитовой структуры производят непрерывным осаждением из раствора основного сульфата алюминия концентрацией 75 г/дм3 Al2O3 нейтрализацией 25%-ным раствором NH4OH при рН реакционной смеси 9,5-10,5, температуре 80-90°С и времени агитирования 30-45 мин.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126787/15A RU2258035C2 (ru) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Способ получения активного оксида алюминия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003126787/15A RU2258035C2 (ru) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Способ получения активного оксида алюминия |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003126787A RU2003126787A (ru) | 2005-02-27 |
| RU2258035C2 true RU2258035C2 (ru) | 2005-08-10 |
Family
ID=35286176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003126787/15A RU2258035C2 (ru) | 2003-09-01 | 2003-09-01 | Способ получения активного оксида алюминия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258035C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014120037A1 (ru) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Оксид алюминия |
| WO2014120036A1 (ru) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения оксида алюминия |
| RU2749511C1 (ru) * | 2020-10-13 | 2021-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения псевдобемита |
-
2003
- 2003-09-01 RU RU2003126787/15A patent/RU2258035C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014120037A1 (ru) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Оксид алюминия |
| WO2014120036A1 (ru) * | 2013-02-04 | 2014-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения оксида алюминия |
| RU2547833C1 (ru) * | 2013-02-04 | 2015-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения оксида алюминия |
| CN105121347A (zh) * | 2013-02-04 | 2015-12-02 | 俄罗斯工程技术中心 | 氧化铝 |
| US10023472B2 (en) | 2013-02-04 | 2018-07-17 | United Company RUSAL Engineering and Technology Centre LLC | Aluminum oxide production method |
| RU2749511C1 (ru) * | 2020-10-13 | 2021-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ получения псевдобемита |
| WO2022081044A1 (ru) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Объединенная Компания Русал Инженерно -Технологический Центр" | Способ получения псевдобемита |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003126787A (ru) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101746789B (zh) | 拟薄水铝石及其制备方法和由该拟薄水铝石制得的氧化铝 | |
| CN100999328B (zh) | 一种拟薄水铝石及其制备方法 | |
| RU2418631C2 (ru) | Композитный материал для применения в автомобильном катализаторе и способ его изготовления | |
| US5064628A (en) | Novel ceric oxides and preparation thereof | |
| US6429172B1 (en) | Method of manufacturing pseudo-boehmite | |
| CN103449467B (zh) | 一种由高铝粉煤灰制备13x分子筛的方法和13x分子筛 | |
| CN103339061B (zh) | 多孔质氧化铝材料及其制造方法、以及催化剂 | |
| JP2003503304A (ja) | 結晶核の存在下でのアルミニウム塩の沈殿による水酸化アルミニウムの製造方法 | |
| CN110127736B (zh) | 一种高黏大孔拟薄水铝石的制备方法 | |
| CN1250746A (zh) | 拟薄水铝石和γ－氧化铝的制备方法 | |
| KR20010101214A (ko) | 수소첨가 증류 정유용 촉매, 이의 캐리어 및 제조방법 | |
| CN114425453B (zh) | 一种催化裂化多功能金属捕集剂及其制备方法 | |
| RU2258035C2 (ru) | Способ получения активного оксида алюминия | |
| EP0985636B1 (de) | Kieselsäuren und Metallsilikate mit regelmässiger Mesoporenstruktur | |
| KR20110115640A (ko) | 고순도 알루미나 제조방법 | |
| RU2362620C1 (ru) | Способ приготовления оксида алюминия, используемого в качестве носителя катализаторов гидроочистки | |
| CN100348493C (zh) | 一种生产拟薄水铝石制备工艺 | |
| CN110639484B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法 | |
| CN106315642B (zh) | 一种拟薄水铝石的制备方法和γ‑氧化铝的制备方法 | |
| EP1301260B1 (en) | Improved process for filter aid production in alumina refineries | |
| JP2021151942A (ja) | 多孔質シリカアルミナ粒子およびその製造方法 | |
| WO2014105558A1 (en) | Preparation of silica-alumina composition | |
| KR102271298B1 (ko) | 리튬 부산물을 이용한 제올라이트 제조 방법 | |
| CN115920961A (zh) | 一种含硅拟薄水铝石浆液的制备方法 | |
| CN1297480C (zh) | 从拜耳法铝酸钠溶液中清除有机物的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090902 |