RU2712601C1 - Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры - Google Patents

Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры Download PDF

Info

Publication number
RU2712601C1
RU2712601C1 RU2019128638A RU2019128638A RU2712601C1 RU 2712601 C1 RU2712601 C1 RU 2712601C1 RU 2019128638 A RU2019128638 A RU 2019128638A RU 2019128638 A RU2019128638 A RU 2019128638A RU 2712601 C1 RU2712601 C1 RU 2712601C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aluminum
product
temperature
suspension
pseudo
Prior art date
Application number
RU2019128638A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Борисович Бодрый
Ильшат Фаритович Усманов
Эльвир Маратович Рахматуллин
Айдар Шамилевич Тагиров
Original Assignee
Александр Борисович Бодрый
Ильшат Фаритович Усманов
Эльвир Маратович Рахматуллин
Айдар Шамилевич Тагиров
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 Александр Борисович Бодрый, Ильшат Фаритович Усманов, Эльвир Маратович Рахматуллин, Айдар Шамилевич Тагиров filed Critical Александр Борисович Бодрый
Priority to RU2019128638A priority Critical patent/RU2712601C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2712601C1 publication Critical patent/RU2712601C1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в производстве адсорбентов для газоочистки и газопереработки, катализаторов. Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры включает аморфизацию тригидрата алюминия структуры гиббсит при помощи резкого нагрева до 450°С в течение 2-3 с. Проводят репульпацию аморфизованного оксида алюминия в растворе нитрата аммония или карбоната аммония с концентрацией 0,5-10 г/л при рН 7-8 и температуре 40-60°С. Затем суспензию фильтруют и промывают. Проводят пластификацию отмытого продукта в азотнокислом растворе при рН 3-4 и температуре 160-170°С. Добавляют воду к продукту пластификации до соотношения твердое:жидкое, равного 1:(6-8). Полученную суспензию подвергают распылительной сушке в среде дымовых газов при 140-170°С. Изобретение позволяет получить мелкодисперсный моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры с удельной поверхностью 220-300 м2/г, улучшить очистку продукта от натрия. 1 табл., 1 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей и нефтегазохимической промышленности, в частности к производству адсорбентов газоочистки и газопереработки, катализаторов нефтепереработки и нефтехимии. Носителем катализаторов и адсорбентов является оксид алюминия γ-модификации. Предшественником γ-Аl2O3 является моногидроксид алюминия бемитной или псевдобемитной структуры: Аl2O3*хН2O, где х≥1.
Производство в промышленных объемах γ-Аl2О3 и предшественника бемита А1203*хН20 включает способ переосаждения тригидрата оксида алюминия (в форме гиббсита или гидраргиллита), характеризующийся большим расходом химически очищенной воды (до 250 м3/т продукта) и большим объемом сточных вод.
Способ производства активных гидроксида и оксида алюминия по малосточной или практически бессточной схеме основан на гидротермальной обработке продукта термической или термохимической или механической активации гиббсита.
Основные стадии этого способа:
- термохимическая активация гиббсита;
термохимическая активация гиббсита осуществляется в режиме импульсного нагрева в псевдоожжиженном слое твердого носителя. Разработано специальное устройство для термоударной обработки сыпучих материалов на нагреваемой рабочей поверхности (тарели) без катализаторов [патент РФ №2186616].
- термическая аморфизация осуществляется резким нагревом порошка тригидрата алюминия (гиббсита) с дымовыми газами температурой не более 450°С с течение 2-3 секунд, а затем разделение порошка на циклоне от потока дымовых газов. За это время происходит удаление влаги с сохранением структуры оксида алюминия.
- гидротермальная обработка активированного гиббсита, в результате которой получают пасту гидроксида алюминия - предшественника активного оксида алюминия. В зависимости от условий гидротермальной обработки (температура, рН, длительность) получают гидроксид алюминия псевдобемитной структуры [патент РФ №2234460] и γ-Аl2O3 на его основе [патент РФ №2237018]. На стадии пластификации продукта ТХА гиббсита в него вводят добавку [патент РФ №1721990];
- распылительная сушка водной суспензии продукта пластификации [патент РФ №2167818] с получением порошка гидроксида алюминия.
- дальнейшая термообработка порошка гидроксида алюминия при температуре 450-650°С с получением оксида алюминия γ-модификации.
Одной из проблем производства активного гидроксида алюминия через пластификацию продукта аморфизованного гиббсита является высокое содержание в нем примеси оксида натрия (до 0,6%масс).
Требования к глубине очистки от примеси натрия оксида алюминия как компонента катализаторов и адсорбентов широко колеблются.
Для адсорбентов-осушителей содержание оксида натрия допускается до 0,1-0,6%масс.
Для ряда катализаторов (например, для процесса риформинга бензинов) допустимое содержание оксида натрия составляет не более 0,02%масс.)
Известен «Способ очистки гиббсита от натрия» [патент РФ №1783744], позволяющий снижать содержание оксида натрия в гиббсите до 0,003%масс. Путем одновременного измельчения в составе водной суспензии и промывки на дезинтеграторе. Недостатком способа является необходимость использования специального аппарата - дезинтегратора, что ограничивает его применение.
Для рассматриваемого способа получения оксидов и гидроксидов алюминия примесь оксида натрия играет важную роль, поскольку величина рН определяет направление процесса перекристаллизации.
Обозначившаяся в настоящее время тенденция применения порошкообразных гидроксидов и оксидов алюминия при производстве катализаторов обусловлена рядом обстоятельств, в том числе возможностью регулирования механических и каталитических свойств катализаторов применением порошков алюмооксидной природы в различном соотношении [патент РФ №2229934].
Известны способы получения катализаторов, адсорбентов и их компонентов на основе гидроксида алюминия. Способ получения порошкообразного гидроксида алюминия [патент РФ №2167818]. Недостатками этих способов является, во-первых, большой объем сточных вод на стадии производства гидроксидов алюминия, во-вторых, наличие множества технологических операций, большие энергозатраты.
Известен способ [патент РФ №2432318], который включает термохимическую активацию гидраргиллита (гиббсита), отмывку от натрия на пресс-фильтре, пластификацию суспензии при рН 2-3 при температуре 140-160°С, фильтрация продукта пластификации, затем к продукту пластификации добавляют воду до соотношения в суспензии твердое: жидкое, равного 1:(7,5-15), и суспензию подают на распылительную сушку при температуре 180-210°С. Недостатками способа являются большой расход воды и аппаратурное обеспечение энергозатратное.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является способ [патент РФ 2558891] получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры путем термохимической активации порошка гиббсита, отмывки продукта активации раствором нитрата аммония на фильтре, затем пластификация и распылительной сушки суспензии продукта пластификации. Недостатком способа является то, что продукт термохимической активации отмывается от натрия раствором нитрата аммония на фильтре.
Целью настоящего технического решения является разработка способа получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры на основе продукта термической аморфизации гиббсита, репульпации аморфизованного оксида алюминия в растворе нитрата аммония или карбоната аммония с концентрацией 0,5-10 г/л при рН 7-8 и температуре 40-60°С, затем фильтрация суспензии с промывкой, затем пластификация отмытого продукта в азотнокислом растворе при рН равном 3-4 и температуре 160-170°С, потом добавление воды к продукту пластификации до соотношения твердое: жидкое равного 1:(6-8) и полученную суспензию подвергают распылительной сушке в среде дымовых газов при 140-170°С.
Отличительными чертами предлагаемого способа получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры являются:
- гиббсит после термической аморфизации репульпируется в раствор содержащий нитрат аммония или карбонат аммония с концентрацией 0,5-10 г/л. Раствор подогревается до температуры 40-60°С, при этом рН раствора должен быть 7-8. Дальнейшая фильтрация суспензии и отмывка химически очищенной водой.
- распылительная сушка в среде дымовых газов водной суспензии продукта пластификации при соотношении твердое : жидкое 1:(6-8) и температуре 140-170°С. Получаемый продукт мелкодисперсный порошок моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры.
Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждается следующими примерами.
Сырье:
1. гиббсит - тригидрат оксида алюминия
2. азотная кислота.
3. раствор нитрата аммония.
4. раствор карбоната аммония
5. вода химически очищенная (ХОВ).
Оборудование:
1. автоклав емкостью 1 м3 на максимальное давление до 10 ати (180-200°С).
2. барабанный фильтр с фильтрующей поверхностью 5 м2 с лавсановой тканью, улавливающей частицы размеры более 5 мкм.
3. распылительная сушилка (PC) с мощностью до 250 л/ч по испаренной влаге.
4. емкость с мешалкой на 1 м3(Ем).
Описание технологии.
Для опытов взят продукт, полученный аморфизацией тригидрата алюминия структуры гиббсит при помощи резкого нагрева до 450°С в течение 2-3 секунд.
Пример 1.
В емкости с мешалкой (Ем) готовят солевой раствор нитрата аммония 0,6 м3 с концентрацией 0,5 г/л при температуре 25-30°С и постепенно загружают 100 кг аморфизованного оксида алюминия при постоянном перемешивании в течении 30 мин; суспензия имеет рН 7-8. Затем поднимают температуру суспензии до 40°С при перемешивании и выдерживают еще 1 час. Суспензию подают на барабанный фильтр, где отмывают химически очищенной водой от Na2O. Отмытая лепешка аморфного гидрооксида алюминия репульпируют химически очищенной водой в автоклав.
После репульпации всего количества аморфного гидрооксида алюминия, объем суспензии в автоклаве доводят до отметки 0,6 м3 добавлением ХОВ. Заливают азотной кислоты в количестве 0,1 моль HNO3 на 1 моль Аl2О3 перемешивают 1 час, рН 3-4. Подъем температуры до 160-170°С. Автоклавирование (пластификация аморфного гидрооксида алюминия) ведут при постоянном перемешивании. Длительность пластификации 10-15 часов. В процессе автоклавирования отбирают пробы продукта и анализируют их фазовый состав на рентгенодифрактометре.
После автоклавирования суспензию перекачивают в емкость с мешалкой (Ем). Дальше суспензию подают на распылительную сушилку. Температура на выходе 160-170°С. Конечный продукт - мелкодисперсный порошок моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры; фазовая чистота 95-98%, фракционный состав порошка до 40 мкм 95-98%, удельная поверхность 220-300 м2/г.
В таблице 1 приведены другие условия и результаты получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры.
Из результатов таблицы 1 следует, что увеличение концентрации соли в растворе для обмена, продолжительности обработки при перемешивании суспензии и температура улучшает отмывку от натрия аморфизованного гиббсита. Удельная поверхность полученных образцов 220-300 м2/г.
Анализ представленных материалов позволяет сделать вывод о том, что предлагаемое техническое решение дает возможность получать мелкодисперсный моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры. Моногидроксид алюминия псевдобемитной структуры - предшествующая форма γ-Аl2О3, компонента катализаторов и адсорбентов для крупнотоннажных процессов нефтепереработки и нефтехимии.
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры, который включает аморфизацию тригидрата алюминия структуры гиббсит при помощи резкого нагрева до 450°С в течение 2-3 секунд, в дальнейшем репульпацию аморфизованного оксида алюминия в растворе нитрата аммония или карбоната аммония с концентрацией 0,5-10 г/л при рН 7-8 и температуре 40-60°С, затем фильтрацию суспензии с промывкой, затем пластификацию отмытого продукта в азотнокислом растворе при рН, равном 3-4, и температуре 160-170°С, потом добавление воды к продукту пластификации до соотношения твердое:жидкое, равного 1:(6-8), и полученную суспензию подвергают распылительной сушке в среде дымовых газов при 140-170°С.
RU2019128638A 2019-09-11 2019-09-11 Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры RU2712601C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128638A RU2712601C1 (ru) 2019-09-11 2019-09-11 Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128638A RU2712601C1 (ru) 2019-09-11 2019-09-11 Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712601C1 true RU2712601C1 (ru) 2020-01-29

Family

ID=69624919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128638A RU2712601C1 (ru) 2019-09-11 2019-09-11 Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712601C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860342A (zh) * 2021-11-05 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法及高纯平行六面体状勃姆石
CN113860340A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种干法制备高纯粒状勃姆石的方法及勃姆石
CN113860341A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种高纯片状勃姆石及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62171917A (ja) * 1986-01-23 1987-07-28 Catalysts & Chem Ind Co Ltd ρ−及び／又はχ−アルミナを擬ベ−マイトに転化する方法
SU1381068A1 (ru) * 1986-10-24 1988-03-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии Способ получени псевдобемита
RU2064837C1 (ru) * 1994-03-16 1996-08-10 Рамиз Рза оглы Алиев Способ получения носителя для катализаторов гидропереработки
RU2234460C1 (ru) * 2003-05-15 2004-08-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
RU2335457C2 (ru) * 2006-11-13 2008-10-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
CN102910655A (zh) * 2012-11-20 2013-02-06 中国海洋石油总公司 一种由快脱粉制备拟薄水铝石的方法
RU2558891C2 (ru) * 2012-12-10 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" Способ получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62171917A (ja) * 1986-01-23 1987-07-28 Catalysts & Chem Ind Co Ltd ρ−及び／又はχ−アルミナを擬ベ−マイトに転化する方法
SU1381068A1 (ru) * 1986-10-24 1988-03-15 Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии Способ получени псевдобемита
RU2064837C1 (ru) * 1994-03-16 1996-08-10 Рамиз Рза оглы Алиев Способ получения носителя для катализаторов гидропереработки
RU2234460C1 (ru) * 2003-05-15 2004-08-20 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
RU2335457C2 (ru) * 2006-11-13 2008-10-10 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук Способ получения гидроксида алюминия псевдобемитной структуры и гамма-оксида алюминия на его основе
CN102910655A (zh) * 2012-11-20 2013-02-06 中国海洋石油总公司 一种由快脱粉制备拟薄水铝石的方法
RU2558891C2 (ru) * 2012-12-10 2015-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Компания "Новые технологии" Способ получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860340A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种干法制备高纯粒状勃姆石的方法及勃姆石
CN113860341A (zh) * 2021-10-28 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种高纯片状勃姆石及其制备方法
CN113860341B (zh) * 2021-10-28 2023-10-27 中化学科学技术研究有限公司 一种高纯片状勃姆石及其制备方法
CN113860340B (zh) * 2021-10-28 2023-10-27 中化学科学技术研究有限公司 一种干法制备高纯粒状勃姆石的方法及勃姆石
CN113860342A (zh) * 2021-11-05 2021-12-31 中化学科学技术研究有限公司 一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法及高纯平行六面体状勃姆石
CN113860342B (zh) * 2021-11-05 2023-08-08 中化学科学技术研究有限公司 一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法及高纯平行六面体状勃姆石

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2712601C1 (ru) Способ получения мелкодисперсного порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры
JP5568726B2 (ja) 酸化チタン／層状複水酸化物複合体及びその製造方法
CN102092749A (zh) 一种薄水铝石的制备方法
RU2078043C1 (ru) ЧАСТИЧНО КРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОДНОЙ ОКСИД АЛЮМИНИЯ, СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМОВАННОГО γ -ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ИЗ НЕГО
EA020644B1 (ru) Полиметаллический катализатор для гидропереработки и способ его получения
JP5363817B2 (ja) ハイドロタルサイト様粒状体を用いた液処理装置および液処理方法
JP2022516103A (ja) 擬ベーマイト、その製造方法および用途
TW200401792A (en) Process and adsorbent for purifying crude polyether
US4849190A (en) Process for the production of hydrated alumina and process for the treatment of acid wastes
Charafi et al. Adsorption and reusability performances of Ni/Al layered double hydroxide for the removal of Eriochrome Black T dye
US3746659A (en) Fluid cracking catalyst and preparation thereof
RU2620431C1 (ru) Способ получения синтетического гранулированного цеолита
CN107265472A (zh) 一种改性粘土及其制备方法
RU2432318C1 (ru) Способ получения порошка гидроксида алюминия (варианты) и способ получения оксида алюминия
RU2558891C2 (ru) Способ получения порошка моногидроксида алюминия псевдобемитной структуры
JP3922818B2 (ja) 酸性活性アルミナの製法
KR101033660B1 (ko) 젖산 에스테르의 탈수 반응용 인산칼슘-실리카 촉매 및 그의 제조방법 및 이를 이용하여 젖산 에스테르로부터 아크릴계 화합물을 제조하는 방법
CN115924942A (zh) 一种微晶菱镁矿水化制备高纯片状氢氧化镁的方法
RU2282493C1 (ru) Способ получения модифицированного сорбента
RU2473468C1 (ru) Способ получения активного оксида алюминия
RU2750734C1 (ru) Способ обработки технического гидроксида алюминия гиббситной модификации для приготовления гидроксила алюминия методом осаждения (варианты)
RU2668809C1 (ru) Катализатор жидкофазного гидрирования глюкозы и способ его получения
RU2638847C1 (ru) Способ получения гидроксида алюминия
US3210266A (en) Process for preparing silica alumina catalyst and catalyst prepared thereby
US3249557A (en) Process for producing an alumina catalyst base