RU2801455C2 - Silica-alumina composition with improved stability and method for its production - Google Patents

Silica-alumina composition with improved stability and method for its production Download PDF

Info

Publication number
RU2801455C2
RU2801455C2 RU2021117509A RU2021117509A RU2801455C2 RU 2801455 C2 RU2801455 C2 RU 2801455C2 RU 2021117509 A RU2021117509 A RU 2021117509A RU 2021117509 A RU2021117509 A RU 2021117509A RU 2801455 C2 RU2801455 C2 RU 2801455C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silica
alumina
source
dried
slurry
Prior art date
Application number
RU2021117509A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021117509A (en
Inventor
Мария Роберта РАБАЙОЛИ
Умеш Чаудхари
Original Assignee
СЭСОЛ (ЮЭсЭй) КОРПОРЕЙШН
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 СЭСОЛ (ЮЭсЭй) КОРПОРЕЙШН filed Critical СЭСОЛ (ЮЭсЭй) КОРПОРЕЙШН
Publication of RU2021117509A publication Critical patent/RU2021117509A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2801455C2 publication Critical patent/RU2801455C2/en

Links

Abstract

FIELD: alumina products.
SUBSTANCE: invention relates to a new method for producing silica-alumina and to silica-alumina obtained in accordance with the method of the invention. The method includes obtaining a suspension of alumina, adding a first source of silicon dioxide to a suspension of alumina, hydrothermal aging, drying and calcining the resulting suspension of silicon dioxide-alumina. Then, a solution containing a second source of silicon dioxide is added to the obtained silica-alumina intermediate. Moreover, the second source of silicon dioxide is chemically different from the first source of silicon dioxide. The resulting resuspended silica - alumina - is dried and calcined.
EFFECT: improved performance of the final silica-alumina product, in particular, a product having improved heat resistance and purity.
15 cl, 1 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Изобретение относится к новому способу получения диоксида кремния-оксида алюминия (silica alumina), к диоксиду кремния-оксиду алюминия, в соответствии со способом изобретения, и к диоксиду кремния-оксиду алюминия, имеющему улучшенные характеристики.The invention relates to a new process for producing silica-alumina (silica alumina), silica-alumina according to the method of the invention, and silica-alumina having improved characteristics.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Диоксид кремния-оксид алюминия (silica alumina) используется в области носителей катализаторов. Многие документы известного уровня техники описывают способы получения диоксида кремния-оксида алюминия, и основное внимание уделяется получению однородного распределения диоксида кремния на оксиде алюминия и/или получению матриц с высоким объемом пор. Этого можно достичь путем смешивания бемита, например, с аморфным диоксидом кремния, например, силикатом натрия при определенных условиях. Проблемы, связанные с таким получением диоксида кремния-оксида алюминия, включают попадание примесей, например, SiO2 (кварц), в конечный продукт, а также проблемы, связанные с уменьшением площади поверхности диоксида кремния-оксида алюминия.Silicon dioxide-alumina (silica alumina) is used in the field of catalyst carriers. Many prior art documents describe methods for producing silica-alumina, and the focus is on obtaining a uniform distribution of silica on alumina and/or obtaining matrices with high pore volume. This can be achieved by mixing boehmite with, for example, amorphous silica, such as sodium silicate, under certain conditions. Problems associated with making silica-alumina in this way include impurities such as SiO 2 (quartz) in the final product, as well as problems associated with decreasing the surface area of the silica-alumina.

В US 5187138 описан катализатор гидроизомеризации, нанесенный на носитель из оксида алюминия или из аморфного диоксида кремния-оксида алюминия (модифицированный добавлением диоксида кремния в качестве модифицирующего поверхность вещества). Основные материалы диоксида кремния и оксида алюминия, используемые в данном изобретении, могут быть растворимыми кремнийсодержащими соединениями, такими как силикаты щелочных металлов, тетраалкоксисилан или сложные ортокремниевые эфиры, сульфаты, нитраты или хлориды алюминия, алюминаты щелочных металлов, или неорганические соли, или алкоксиды, или тому подобное. Способ включает осаждение и состаривание с последующей фильтрацией, сушкой и прокаливанием для получения материала носителя. Затем материал носителя пропитывают подходящим кремнийсодержащим соединением, например, этилортосиликатом, в изопропаноле. Другие источники кремния включают силаны, коллоидный диоксид кремния, хлориды кремния или другие неорганические соли кремния. В US 5187138 разъясняется, что диоксид кремния, используемый в качестве модификатора, химически подобен диоксиду кремния в основной массе носителя катализатора. Применение диоксида кремния в качестве модифицирующего поверхность вещества улучшает активность и селективность катализатора.US 5,187,138 describes a hydroisomerization catalyst supported on an alumina or amorphous silica-alumina support (modified by adding silica as a surface modifier). The silica and alumina base materials used in the present invention may be soluble silicon-containing compounds such as alkali metal silicates, tetraalkoxysilane or orthosilicic esters, aluminum sulfates, nitrates or chlorides, alkali metal aluminates, or inorganic salts or alkoxides, or the like. The method includes precipitation and aging, followed by filtration, drying and calcination to obtain a carrier material. The support material is then impregnated with a suitable silicon-containing compound, for example ethylorthosilicate, in isopropanol. Other sources of silicon include silanes, colloidal silicon dioxide, silicon chlorides, or other inorganic silicon salts. US 5,187,138 explains that the silica used as a modifier is chemically similar to the silica in the bulk of the catalyst support. The use of silica as a surface modifying agent improves the activity and selectivity of the catalyst.

Способ настоящего изобретения направлен на улучшение характеристик конечного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта, в частности продукта, имеющего повышенную термостойкость и чистоту.The method of the present invention aims to improve the performance of the final silica-alumina product, in particular a product having improved heat resistance and purity.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается способ получения диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта, включающий следующие стадии:According to a first aspect of the invention, there is provided a process for producing a silica-alumina product comprising the following steps:

i) получение суспензии оксида алюминия;i) obtaining a slurry of alumina;

ii) добавление первого источника диоксида кремния к суспензии оксида алюминия с образованием суспензии диоксида кремния-оксида алюминия;ii) adding a first source of silica to the alumina slurry to form a silica-alumina slurry;

iii) гидротермическое состаривание суспензии диоксида кремния-оксида алюминия с образованием гидротермически состаренной суспензии диоксида кремния-оксида алюминия;iii) hydrothermally aging the silica-alumina slurry to form a hydrothermally aged silica-alumina slurry;

iv) сушка гидротермически состаренной суспензии диоксида кремния-оксида алюминия с образованием высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта;iv) drying the hydrothermally aged silica-alumina slurry to form a dried aged silica-alumina intermediate;

v) прокаливание высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта с образованием прокаленного высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта;v) calcining the dried aged silica-alumina intermediate to form the calcined dried aged silica-alumina intermediate;

vi) добавление прокаленного высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта со стадии v) в раствор, включающий второй источник диоксида кремния, причем второй источник диоксида кремния химически отличается от первого источника диоксида кремния, полученного на стадии ii), с образованием повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия;vi) adding the calcined dried aged silica-alumina intermediate from step v) to a solution comprising a second silica source, the second silica source being chemically different from the first silica source from step ii) to form resuspended silica silicon-alumina;

vii) сушка повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия с образованием высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия; иvii) drying the resuspended silica-alumina to form dried resuspended silica-alumina; And

viii) прокаливание высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия с образованием диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта.viii) calcining the dried resuspended silica-alumina to form a silica-alumina product.

Суспензия оксида алюминия включает в себя оксид алюминия и по меньшей мере воду.The alumina slurry includes alumina and at least water.

Суспензия оксида алюминия предпочтительно имеет pH в диапазоне от 8 до 10 и наиболее предпочтительно pH, равный 9. Еще более предпочтительно суспензия оксида алюминия может быть суспензией из процесса Циглера, имеющей рН в диапазоне 8-10, более конкретно около 9.The alumina slurry preferably has a pH in the range of 8 to 10, and most preferably a pH of 9. Even more preferably, the alumina slurry may be a Ziegler process slurry having a pH in the range of 8-10, more specifically about 9.

Оксид алюминия предпочтительно представляет собой бемит. Оксид алюминия предпочтительно включает частицы, имеющие размер кристаллитов в плоскости (120) от 40 Å до 60 Å, предпочтительно размер кристаллитов в плоскости (120) от 40 Å до 50 Å, более предпочтительно размер кристаллитов в плоскости (120) примерно 45 Å.The alumina is preferably boehmite. The alumina preferably includes particles having a crystallite size in the (120) plane from 40 Å to 60 Å, preferably a crystallite size in the (120) plane from 40 Å to 50 Å, more preferably a crystallite size in the (120) plane of about 45 Å.

Первый источник диоксида кремния включает в себя золь диоксида кремния, осажденный диоксид кремния или пирогенный диоксид кремния. Первый источник диоксида кремния может включать в себя смесь золя диоксида кремния, осажденного диоксида кремния или пирогенного диоксида кремния. Золь диоксида кремния предпочтительно представляет собой золь коллоидного диоксида кремния.The first silica source includes a silica sol, precipitated silica, or fumed silica. The first silica source may include a mixture of silica sol, precipitated silica, or fumed silica. The silica sol is preferably a colloidal silica sol.

Когда первый источник диоксида кремния представлен в форме золя диоксида кремния, золь диоксида кремния предпочтительно состоит из частиц диоксида кремния, имеющих размер частиц примерно от 40 Å до 50 Å. Золь диоксида кремния предпочтительно имеет pH от 8 до 10, предпочтительно 9.When the first silica source is in the form of a silica sol, the silica sol preferably consists of silica particles having a particle size of about 40 Å to 50 Å. The silica sol preferably has a pH of 8 to 10, preferably 9.

Первый источник диоксида кремния предпочтительно включает стабильную водную дисперсию частиц диоксида кремния, например, золь коллоидного диоксида кремния. Золь диоксида кремния может быть стабилизирован основанием, предпочтительно основанием, включающим аммиак, например, раствором гидроксида аммония.The first silica source preferably comprises a stable aqueous dispersion of silica particles, for example a colloidal silica sol. The silica sol can be stabilized with a base, preferably a base including ammonia, eg ammonium hydroxide solution.

Величина pH суспензии диоксида кремния-оксида алюминия находится в диапазоне от 6 до 9, предпочтительно от 6 до 8, наиболее предпочтительно около 7.The pH of the silica-alumina slurry is in the range of 6 to 9, preferably 6 to 8, most preferably about 7.

Отношение диоксида кремния к оксиду алюминия в суспензии диоксида кремния-оксида алюминия составляет 1-7% масс., предпочтительно 5-7% масс.The ratio of silica to alumina in the silica-alumina slurry is 1-7% by weight, preferably 5-7% by weight.

Гидротермическое состаривание стадии iii) способа по изобретению происходит при температурах от 100°С до 150°С, предпочтительно при температурах от 120°С до 130°С, в течение периода времени от 3 до 6 ч. Параметры температуры и времени выбираются независимо.The hydrothermal aging of step iii) of the method according to the invention takes place at temperatures from 100°C to 150°C, preferably at temperatures from 120°C to 130°C, for a period of time from 3 to 6 hours. The temperature and time parameters are chosen independently.

Гидротермически состаренную суспензию диоксида кремния-оксида алюминия сушат при температуре примерно от 90°С до 130°С, предпочтительно при температуре от 100°С до 105°C, используя традиционную технологию (например, распылительную сушилку), с получением высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта. Высушенный состаренный диоксид кремния-оксид алюминия представляет собой предпочтительно диоксид кремниевый-бемитовый промежуточный продукт с размером кристаллитов от 50 Å до 60 Å.The hydrothermally aged silica-alumina slurry is dried at a temperature of about 90°C to 130°C, preferably at a temperature of 100°C to 105°C, using conventional technology (for example, a spray dryer), to obtain dried aged silica - alumina intermediate. The dried aged silica-alumina is preferably a silica-boehmite intermediate with a crystallite size of 50 Å to 60 Å.

Прокаливание высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта происходит при температурах 300-600 °С в течение периода времени от 2 до 6 ч в зависимости от источника оксида алюминия.The calcination of the dried aged silica-alumina intermediate takes place at temperatures of 300-600°C for a period of 2 to 6 hours depending on the source of the alumina.

Второй источник диоксида кремния включает SiO2, алкоксид кремния, сложные кремнийорганические эфиры, и водные соединения кремния. Изобретение предусматривает смеси этих источников диоксида кремния. Раствор, включающий в себя второй источник диоксида кремния на стадии vi) способа изобретения, может содержать спиртовой растворитель, например, 2-пропанол.The second source of silicon dioxide includes SiO 2 , silicon alkoxide, silicone esters, and aqueous silicon compounds. The invention provides mixtures of these silica sources. The solution comprising the second silica source in step vi) of the process of the invention may contain an alcoholic solvent such as 2-propanol.

Количество второго источника диоксида кремния в растворе на стадии vi) изобретения составляет 1-5% масс. от общего количества раствора. Количество растворителя в растворе на стадии vi) способа изобретения составляет 95-99% от общего количества раствора. Второй источник диоксида кремния химически отличается от первого источника диоксида кремния.The amount of the second source of silicon dioxide in solution at stage vi) of the invention is 1-5% of the mass. from the total solution. The amount of solvent in the solution in step vi) of the method of the invention is 95-99% of the total solution. The second silica source is chemically different from the first silica source.

Стадия vi) способа по изобретению может включать стадию пропитки, на которой второй источник диоксида кремния может быть импрегнирован в прокаленный высушенный состаренный диоксид кремниевый-оксид алюминиевый промежуточный продукт. Такая стадия пропитки может осуществляться в растворителе, например, в воде или спиртовом растворителе, например, 2-пропаноле. При этом образуется повторно суспендированный диоксид кремния-оксида алюминия.Step vi) of the process of the invention may include an impregnation step in which the second silica source can be impregnated into the calcined dried aged silica-alumina intermediate. This impregnation step can be carried out in a solvent, eg water, or an alcoholic solvent, eg 2-propanol. This forms a resuspended silica-alumina.

Затем повторно суспендированный диоксид кремния-оксид алюминия сушат, как на стадии vii) способа изобретения. Сушка происходит при температурах выше температуры кипения растворителя, т.е. если растворителем является вода, то подходящая температура сушки может составлять 90-120 °С, предпочтительно 100-110 °С, для формирования высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия. Если растворителем является спирт, например, изопропиловый спирт, тогда подходящая температура сушки составляет примерно 30°C. Сушка проводится при атмосферном давлении или под подходящим вакуумом, или и то и другое.The resuspended silica-alumina is then dried as in step vii) of the method of the invention. Drying takes place at temperatures above the boiling point of the solvent, i.e. if the solvent is water, a suitable drying temperature may be 90-120°C, preferably 100-110°C, to form dried resuspended silica-alumina. If the solvent is an alcohol, such as isopropyl alcohol, then a suitable drying temperature is about 30°C. Drying is carried out at atmospheric pressure or under a suitable vacuum, or both.

Высушенный повторно суспендированный диоксид кремния-оксид алюминия затем прокаливают, как на стадии viii) способа изобретения. Прокаливание высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия происходит при температурах 300-600 °С в течение 2-6 ч в зависимости от источника оксида алюминия. Параметры времени и температуры выбираются независимо. Считается, что осаждение второго источника диоксида кремния действует как добавка для стабилизации прокаленного высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта, что, в свою очередь, дает диоксид кремниевый-оксид алюминиевый продукт, обладающий повышенным сохранением удельной поверхности с меньшим количеством примесей. Такой способ также повышает кислотность диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта.The dried resuspended silica-alumina is then calcined as in step viii) of the process of the invention. The calcination of the dried resuspended silica-alumina takes place at temperatures of 300-600°C for 2-6 hours, depending on the source of alumina. Time and temperature parameters are selected independently. Precipitation of the second source of silica is believed to act as an additive to stabilize the calcined dried aged silica-alumina intermediate, which in turn produces a silica-alumina product having improved surface retention with fewer impurities. This method also increases the acidity of the silica-alumina product.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предлагается диоксид кремниевый-оксид алюминиевый продукт, полученный в соответствии со способом изобретения.According to a second aspect of the invention there is provided a silica-alumina product obtained in accordance with the method of the invention.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предлагается диоксид кремниевый-оксид алюминиевый продукт, включающий, по меньшей мере, одну из следующих характеристик, предпочтительно более одной из следующих характеристик, и наиболее предпочтительно - все из следующих характеристик:According to a third aspect of the invention, there is provided a silica-alumina product comprising at least one of the following, preferably more than one of the following, and most preferably all of the following:

i) удельную поверхность по методу БЭТ после прокаливания при 550°С в течение 6 ч менее 300 м2/г, предпочтительно менее 295 м2/г;i) BET specific surface after calcination at 550° C. for 6 hours less than 300 m 2 /g, preferably less than 295 m 2 /g;

ii) общую кислотность, измеренную с помощью NH3-TPD, более 1,80 мкмоль/м2; предпочтительно более 2,00 мкмоль/м2, и наиболее предпочтительно - более 2,50 мкмоль/м2;ii) total acidity, measured with NH3-TPD, greater than 1.80 µmol/m 2 ; preferably more than 2.00 µmol/m 2 , and most preferably more than 2.50 µmol/m 2 ;

iii) остаточную площадь поверхности после прокаливания на воздухе при 1200°С в течение 24 ч более 30 м2/г, предпочтительно более 50 м2/г и наиболее предпочтительно более 60 м2/г; иiii) residual surface area after calcination in air at 1200° C. for 24 hours greater than 30 m 2 /g, preferably greater than 50 m 2 /g and most preferably greater than 60 m 2 /g; And

iv) объем пор более 0,7 см3/г.iv) a pore volume greater than 0.7 cc /g.

Методы, используемые для измерения различных характеристик диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта, описаны ниже в разделе «Аналитические методы».The methods used to measure the various characteristics of a silica-alumina product are described below in the Analytical Methods section.

Настоящее изобретение теперь будет описано со ссылкой на следующие чертежи и примеры.The present invention will now be described with reference to the following drawings and examples.

На фиг.1 приводятся данные рентгеноструктурного анализа диоксид кремниевых-оксид алюминиевых порошков, полученных в соответствии с примером 1.Figure 1 shows the data of X-ray diffraction analysis of silicon dioxide-alumina powders obtained in accordance with example 1.

АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫANALYTICAL METHODS

Свойства продукта определяли с помощью следующих аналитических методов:Product properties were determined using the following analytical methods:

Химический состав получали с помощью анализа методом ICP-AES. Определение содержания остаточного углерода в материалах осуществляли путем сжигания органических материалов в образце, с использованием анализатора LECO. Образец порошка взвешивали в тигле. Печное устройство, работающее на чистом кислороде, обеспечивало полное сгорание органических материалов в образце и давало содержание углерода образца, выраженное в % масс.The chemical composition was obtained using analysis method ICP-AES. Determination of the content of residual carbon in the materials was carried out by burning organic materials in the sample using a LECO analyzer. A sample of the powder was weighed into the crucible. The pure oxygen furnace device ensured complete combustion of the organic materials in the sample and gave the carbon content of the sample expressed in % wt.

Продукты идентифицировали с помощью рентгеноструктурного анализа фаз. Образцы размещали по диаметру пластикового диска XRD. Получали данные XRD. Оксид алюминия и диоксид кремния, а также другие фазы получали сравнением со стандартами.The products were identified by phase X-ray diffraction analysis. Samples were placed over the diameter of an XRD plastic disc. Received XRD data. Alumina and silica, as well as other phases, were obtained by comparison with standards.

Площадь поверхности диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта и объем пор определяли с помощью изотермы адсорбции и изотермы десорбции N2. Данные собирали на термически обработанных образцах при 550°С в течение 3 ч или после нагревания при 1200°С в течение 24 ч (остаточная площадь поверхности или RSA). В связи с этим, образцы дегазировали в течение 0,5 ч в токе N2 при 300°С.The surface area of the silica-alumina product and the pore volume were determined using the N 2 adsorption isotherm and the N 2 desorption isotherm. Data were collected on heat-treated samples at 550° C. for 3 hours or after heating at 1200° C. for 24 hours (residual surface area or RSA). In this regard, the samples were degassed for 0.5 h in a stream of N 2 at 300°C.

Удельную поверхность по методу БЭТ (м2/г) оценивали с помощью уравнения БЭТ.The BET specific surface area (m 2 /g) was estimated using the BET equation.

Общий объем пор определяли по объему азота, адсорбированного при насыщении (оценивали при относительном давлении р/р0, равном 0,992).The total pore volume was determined from the volume of nitrogen adsorbed at saturation (estimated at a relative pressure p/p 0 equal to 0.992).

NH3-TPD представляет собой осаждение с программированием температуры, в котором измеряется общее количество кислотных центров (мкмоль/м2). Образец прокаливали при 550°С в течение 3 ч перед анализом. Затем образец нагревали при 500°С под вакуумом. Газообразному аммиаку (NH3) предоставляли возможность адсорбироваться при комнатной температуре. Кислотность рассчитывали, исходя из общего количества адсорбированного аммиака на грамм материалов (ммоль/г), деленного на величину удельной поверхности по методу БЭТ (м2/г), результаты выражали в мкмоль/м2 после преобразования единиц измерения.NH 3 -TPD is a temperature programmed precipitation in which total acid sites are measured (µmol/m 2 ). The sample was calcined at 550°C for 3 h before analysis. Then the sample was heated at 500°C under vacuum. Gaseous ammonia (NH 3 ) was allowed to adsorb at room temperature. Acidity was calculated from total ammonia adsorbed per gram of materials (mmol/g) divided by BET surface area (m 2 /g), the results were expressed in µmol/m 2 after unit conversion.

ПРИМЕРЫ:EXAMPLES:

Пример 1:Example 1:

Взвешенное количество раствора коллоидного диоксида кремния, содержащего взвешенное количество аммиака, при рН 9 и номинальном размере 43 Å, добавляли в суспензию бемита с размерами кристаллов (120) 45 Å при рН примерно 9, разбавленную деионизированной водой (DI-вода).A weighed amount of a colloidal silica solution containing a weighed amount of ammonia, at pH 9 and a nominal size of 43 Å, was added to a suspension of boehmite with crystal sizes (120) 45 Å at a pH of about 9, diluted with deionized water (DI-water).

Полученную суспензию диоксида кремния-бемита подвергали гидротермическому состариванию при температуре 130°С в течение 4 ч. Состаренная суспензия диоксида кремния-бемита в конце операции имела рН 7. Затем состаренную суспензию диоксида кремния-бемита высушивали, в результате чего получали высушенный состаренный диоксид кремниевый-бемитовый промежуточный продукт с размером кристаллитов 57 Å. Высушенный состаренный диоксид кремниевый-бемитовый промежуточный продукт затем прокаливали при 550°C в течение 3 ч.The resulting silica-boehmite suspension was subjected to hydrothermal aging at a temperature of 130°C for 4 hours. The aged silica-boehmite dioxide suspension had a pH of 7 at the end of the operation. a boehmite intermediate with a crystallite size of 57 Å. The dried aged silica-boehmite intermediate was then calcined at 550°C for 3 hours.

Прокаленный высушенный состаренный диоксид кремниевый-бемитовый продукт имел удельную поверхность по методу БЭТ 291 м2/г и объем пор 0,74 см3/г. Общая кислотность, измеренная с помощью NH3-TPD, составляла 1,8 мкмоль/м2.The calcined dried aged silica-boehmite product had a BET specific surface area of 291 m 2 /g and a pore volume of 0.74 cm 3 /g. The total acidity measured with NH3-TPD was 1.8 µmol/m 2 .

Получали разбавленный раствор TEOS в 2-пропаноле (0,7 мл в 10 мл). Прокаленный высушенный состаренный диоксид кремниевый-бемитовый промежуточный продукт (10 г) добавляли в раствор и перемешивали в течение 6 ч при комнатной температуре с образованием повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия. Повторно суспендированный диоксид кремния-оксид алюминия затем переносили в открытый контейнер для сушки в течение ночи, при содержании остаточного углерода 0,33%. Затем растворитель дополнительно экстрагировали под вакуумом при температуре 30°С в течение 2 ч с образованием высушенного повторно суспендированного бемита-диоксида кремния с содержанием остаточного углерода 0,11%. Высушенный повторно суспендированный диоксид кремния-бемит затем прокаливали при 550°C в течение 6 ч с образованием диоксид кремниевого-бемитового продукта.A dilute solution of TEOS in 2-propanol (0.7 ml in 10 ml) was prepared. Calcined dried aged silica-boehmite intermediate (10 g) was added to the solution and stirred for 6 hours at room temperature to form resuspended silica-alumina. The resuspended silica-alumina was then transferred to an open container to dry overnight, with a residual carbon content of 0.33%. The solvent was then further extracted under vacuum at 30° C. for 2 hours to give dried resuspended boehmite-silica with a residual carbon content of 0.11%. The dried resuspended silica-boehmite was then calcined at 550° C. for 6 hours to form the silica-boehmite product.

Диоксид кремниевый-бемитовый продукт имел:The silica-boehmite product had:

i) удельную поверхность по методу БЭТ 285 м2/г;i) BET specific surface area 285 m 2 /g;

ii) объем пор 0,73 см3/г;ii) pore volume 0.73 cc /g;

iii) 9% масс. SiO2/ (SiO2+Al2O3);iii) 9% wt. SiO 2 / (SiO 2 +Al 2 O 3 );

iv) общую кислотность, измеренную с помощью NH3-TPD, равную 2,8 мкмоль/м2; иiv) total acidity, measured with NH3-TPD, equal to 2.8 µmol/m 2 ; And

v) после прокаливания на воздухе при 1200°С в течение 24 ч остаточную площадь поверхности (RSA), равную 71 м2/г.v) after calcination in air at 1200° C. for 24 hours, a residual surface area (RSA) of 71 m 2 /g.

Сравнительный пример 1:Comparative example 1:

Взвешенное количество раствора коллоидного диоксида кремния примера 1 добавляли в суспензию бемита при рН 9, которую разбавляли в DI-воде. Значение рН немного понижалось до 7. Композицию суспензии подвергали гидротермическому состариванию при температуре 110°С в течение 4 ч. Затем суспензию высушивали распылением, с получением диоксида кремния, смешанного с бемитом, с размером кристаллитов 49 Å. Порошок прокаливали при 550°С в течение 3 ч.A weighed amount of the colloidal silica solution of Example 1 was added to the boehmite suspension at pH 9, which was diluted in DI-water. The pH dropped slightly to 7. The slurry composition was hydrothermally aged at 110° C. for 4 hours. The slurry was then spray dried to give silica mixed with boehmite with a crystallite size of 49 Å. The powder was calcined at 550°С for 3 h.

Полученный материал имел:The material received was:

i) удельную поверхность по методу БЭТ 333 м2/г;i) BET specific surface area 333 m 2 /g;

ii) 10% масс. SiO2/ (SiO2+Al2O3);ii) 10% wt. SiO 2 / (SiO 2 +Al 2 O 3 );

iii) после прокаливания на воздухе при 1200°С в течение 24 ч остаточную площадь поверхности (RSA), равную 26 м2/г.iii) after calcination in air at 1200° C. for 24 hours, a residual surface area (RSA) of 26 m 2 /g.

Результаты примера 1 и сравнительного примера 1 обобщены в таблице 1:The results of Example 1 and Comparative Example 1 are summarized in Table 1:

Таблица 1:Table 1:

Пример 1Example 1 Сравнительный пример 1Comparative Example 1 Стадия 1Stage 1 Стадия 2Stage 2 SiO2/(SiO2+Al2O3) (% масс.)SiO 2 /(SiO 2 +Al 2 O 3 ) (wt %) 66 99 1010 Площадь поверхности по БЭТ @ 550°C, 3 ч (м2/г)BET surface area @ 550°C, 3 h ( m2 /g) 291291 285285 333333 RSA по БЭТ @ 1200°С/24 ч (м2/г)RSA BET @ 1200°C/24h ( m2 /g) 6464 7171 2626

Данные рентгеноструктурного анализа на порошках на фиг.1, полученных в соответствии с процедурой примера 1, после добавления второго источника диоксида кремния, показали снижение кристаллических примесей, указывающих на эффект стабильности второго источника диоксида кремния.X-ray diffraction data on the powders in FIG. 1, obtained according to the procedure of Example 1, after adding the second source of silica, showed a reduction in crystalline impurities, indicating a stability effect of the second source of silica.

Claims (27)

1. Способ получения диоксид кремниевого-оксид алюминиевого (silica alumina) продукта, включающий следующие стадии:1. A method for producing a silica-alumina (silica alumina) product, comprising the following steps: i) получение суспензии оксида алюминия;i) obtaining a slurry of alumina; ii) добавление первого источника диоксида кремния к суспензии оксида алюминия с образованием суспензии диоксида кремния-оксида алюминия;ii) adding a first source of silica to the alumina slurry to form a silica-alumina slurry; iii) гидротермическое состаривание суспензии диоксида кремния-оксида алюминия с образованием гидротермически состаренной суспензии диоксида кремния-оксида алюминия;iii) hydrothermally aging the silica-alumina slurry to form a hydrothermally aged silica-alumina slurry; iv) сушку гидротермически состаренной суспензии диоксида кремния-оксида алюминия с образованием высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта;iv) drying the hydrothermally aged silica-alumina slurry to form a dried aged silica-alumina intermediate; v) прокаливание высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта с образованием прокаленного высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта;v) calcining the dried aged silica-alumina intermediate to form the calcined dried aged silica-alumina intermediate; vi) добавление прокаленного высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта со стадии v) в раствор, включающий второй источник диоксида кремния, причем второй источник диоксида кремния химически отличается от первого источника диоксида кремния, полученного на стадии ii), с образованием повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия;vi) adding the calcined dried aged silica-alumina intermediate from step v) to a solution comprising a second silica source, the second silica source being chemically different from the first silica source from step ii) to form resuspended silica silicon-alumina; vii) сушку повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия с образованием высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия; иvii) drying the resuspended silica-alumina to form dried resuspended silica-alumina; And viii) прокаливание высушенного повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия с образованием диоксид кремниевого-оксид алюминиевого продукта.viii) calcining the dried resuspended silica-alumina to form a silica-alumina product. 2. Способ по п.1, в котором суспензия оксида алюминия включает в себя оксид алюминия и по меньшей мере воду.2. The method of claim 1, wherein the alumina slurry comprises alumina and at least water. 3. Способ по п.1 или 2, в котором оксид алюминия представляет собой бемит.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the alumina is boehmite. 4. Способ по п.3, в котором бемит включает частицы, имеющие размер кристаллитов в плоскости (120) от 40 Å до 50 Å.4. The method according to claim 3, in which the boehmite includes particles having a crystallite size in the (120) plane from 40 Å to 50 Å. 5. Способ по п.1, в котором первый источник диоксида кремния включает в себя золь диоксида кремния, осажденный диоксид кремния, пирогенный диоксид кремния или их смесь, предпочтительно золь диоксида кремния, более предпочтительно золь коллоидного диоксида кремния.5. The method of claim 1, wherein the first silica source comprises a silica sol, precipitated silica, fumed silica, or a mixture thereof, preferably a silica sol, more preferably a colloidal silica sol. 6. Способ по п.5, в котором золь диоксида кремния состоит из частиц диоксида кремния, имеющих размер частиц от 40 Å до 50 Å.6. The method of claim 5, wherein the silica sol consists of silica particles having a particle size of 40 Å to 50 Å. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором отношение диоксида кремния к оксиду алюминия в суспензии диоксида кремния-оксида алюминия составляет 1-7% мас., предпочтительно 5-7% мас.7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which the ratio of silicon dioxide to alumina in a suspension of silicon dioxide-alumina is 1-7% wt., preferably 5-7% wt. 8. Способ по п.1, в котором гидротермическое состаривание стадии iii) происходит при температурах от 100°С до 150°С в течение периода времени от 3 до 6 ч.8. The method according to claim 1, wherein the hydrothermal aging of step iii) takes place at temperatures from 100°C to 150°C for a period of 3 to 6 hours. 9. Способ по п.1, в котором гидротермически состаренную суспензию диоксида кремния-оксида алюминия сушат при температуре от 90°С до 130°С, с образованием высушенного состаренного диоксид кремниевого-оксид алюминиевого промежуточного продукта.9. The process of claim 1 wherein the hydrothermally aged silica-alumina slurry is dried at 90° C. to 130° C. to form a dried aged silica-alumina intermediate. 10. Способ по п.1, в котором второй источник диоксида кремния включает SiO2, алкоксид кремния, сложные кремнийорганические эфиры, водные соединения кремния или смеси этого.10. The method of claim 1 wherein the second silica source comprises SiO 2 , silicon alkoxide, silicone esters, aqueous silica compounds, or mixtures thereof. 11. Способ по п.1 или 10, в котором количество второго источника диоксида кремния в растворе на стадии vi) составляет 1-5% мас. от общего количества раствора.11. The method according to claim 1 or 10, in which the amount of the second source of silicon dioxide in solution at stage vi) is 1-5% wt. from the total solution. 12. Способ по любому из пп.1, 10 или 11, в котором стадия vi) способа изобретения включает стадию пропитки, на которой второй источник диоксида кремния импрегнирован в прокаленный высушенный состаренный диоксид кремниевый-оксид алюминиевый промежуточный продукт с образованием повторно суспендированного диоксида кремния-оксида алюминия.12. The method according to any one of claims 1, 10 or 11, wherein step vi) of the method of the invention comprises an impregnation step in which the second source of silica is impregnated into the calcined dried aged silica-alumina intermediate to form resuspended silica- aluminum oxide. 13. Способ по любому из пп.1-11, в котором, прокаливание происходит при температурах 300-600°С в течение 2-6 ч.13. The method according to any one of claims 1-11, in which, the calcination occurs at temperatures of 300-600°C for 2-6 hours. 14. Диоксид кремниевый-оксид алюминиевый продукт, полученный способом по любому из пп.1-13.14. Silica-alumina product obtained by the method according to any one of claims 1 to 13. 15. Диоксид кремниевый-оксид алюминиевый продукт, включающий все из следующих характеристик:15. A silica-alumina product having all of the following: i) удельную поверхность, измеренную по методу БЭТ после прокаливания при 550°С в течение 6 ч менее 300 м2/г, предпочтительно менее 295 м2/г;i) a specific surface area measured by the BET method after calcination at 550° C. for 6 hours less than 300 m 2 /g, preferably less than 295 m 2 /g; ii) общую кислотность, измеренную с помощью NH3-TPD, более 1,80 мкмоль/м2; предпочтительно более 2,00 мкмоль/м2, и наиболее предпочтительно - более 2,50 мкмоль/м2;ii) total acidity, measured with NH3-TPD, greater than 1.80 µmol/m 2 ; preferably more than 2.00 µmol/m 2 , and most preferably more than 2.50 µmol/m 2 ; iii) остаточную площадь поверхности после прокаливания на воздухе при 1200°С в течение 24 ч более 50 м2/г и наиболее предпочтительно более 60 м2/г; иiii) a residual surface area after calcination in air at 1200° C. for 24 hours greater than 50 m 2 /g and most preferably greater than 60 m 2 /g; And iv) объем пор более 0,7 см3/г.iv) a pore volume greater than 0.7 cc /g.
RU2021117509A 2018-11-21 2019-11-20 Silica-alumina composition with improved stability and method for its production RU2801455C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/770,393 2018-11-21
US62/888,120 2019-08-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021117509A RU2021117509A (en) 2022-12-21
RU2801455C2 true RU2801455C2 (en) 2023-08-08

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3318088A1 (en) * 1982-05-18 1983-11-24 Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Tokyo Process for producing aluminium silicate powder
RU2079360C1 (en) * 1994-06-06 1997-05-20 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Catalyst for synthesis of beta-picoline by condensation of acroleine with ammonia and method of preparation thereof
RU2143949C1 (en) * 1994-01-28 2000-01-10 Эниричерке С.П.А. Extrudate-shaped catalyst
RU2340394C2 (en) * 2002-10-16 2008-12-10 Конокофиллипс Кампэни Method of obtaining carrier for catalyst with higher stability (versions), catalyst for synthesis of hydrocarbons and method of hydrocarbons synthesis from synthesis-gas
US20090098032A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Basf Catalysts Llc Methods of making aluminosilicate coated alumina
US20130011678A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-10 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Silica doped aluminous particulate materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3318088A1 (en) * 1982-05-18 1983-11-24 Dainippon Ink and Chemicals, Inc., Tokyo Process for producing aluminium silicate powder
RU2143949C1 (en) * 1994-01-28 2000-01-10 Эниричерке С.П.А. Extrudate-shaped catalyst
RU2079360C1 (en) * 1994-06-06 1997-05-20 Институт катализа им.Г.К.Борескова СО РАН Catalyst for synthesis of beta-picoline by condensation of acroleine with ammonia and method of preparation thereof
RU2340394C2 (en) * 2002-10-16 2008-12-10 Конокофиллипс Кампэни Method of obtaining carrier for catalyst with higher stability (versions), catalyst for synthesis of hydrocarbons and method of hydrocarbons synthesis from synthesis-gas
US20090098032A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Basf Catalysts Llc Methods of making aluminosilicate coated alumina
US20130011678A1 (en) * 2011-06-29 2013-01-10 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Silica doped aluminous particulate materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Parida et al. Amine functionalized MCM-41: An active and reusable catalyst for Knoevenagel condensation reaction
US8921255B2 (en) Complex oxide, method for producing same and exhaust gas purifying catalyst
Bhagiyalakshmi et al. Synthesis of chloropropylamine grafted mesoporous MCM-41, MCM-48 and SBA-15 from rice husk ash: their application to CO 2 chemisorption
US20210394158A1 (en) Silica Alumina Composition with Improved Stability and Method for Making Same
JP6932726B2 (en) Cerium oxide particles and their manufacturing method
US7267812B2 (en) Crystalline inorganic porous material and production process therefor
EP1314695A1 (en) Silica and method for producing the same
CN111115651B (en) Nano molecular sieve, synthesis method and application thereof
CN106587101B (en) A kind of synthetic method of molecular sieve of Nano zeolite suitable for VOCs absorption
JP6485666B1 (en) Amorphous aluminosilicate particle powder and method for producing the same
Gaydhankar et al. Room temperature synthesis of Si-MCM-41 using polymeric version of ethyl silicate as a source of silica
RU2660430C2 (en) Hydrogenation catalyst carrier, its production method, hydrogenation catalyst and the hydrogenation catalyst production method
JP6955700B2 (en) CO2 adsorbent
JP6879680B2 (en) Method for producing high silica chabazite type zeolite and high silica chabazite type zeolite
RU2801455C2 (en) Silica-alumina composition with improved stability and method for its production
JP5766067B2 (en) Method for synthesizing alumina-containing mesoporous material and alumina-containing mesoporous material
Takahashi et al. Nanosized Ni/SiO2 catalyst prepared by homogeneous precipitation in wet silica gel
JP2008273834A (en) Silica
JP7393912B2 (en) Boehmite and its manufacturing method
JP2023103968A (en) Sheet-like crystalline aluminosilicate aggregate and manufacturing method thereof
JPH0639402B2 (en) Adsorption separation of unsaturated hydrocarbons
Lebedeva et al. Formation and structural phase transitions of mesoporous Al 2 O 3 and TiO 2/Al 2 O 3 xerogels under hydrothermal conditions
Castillon et al. Synthesis of Ni/SiO2 catalysts through precipitation of silica-sols: effect of aging and Ca (Ba) additives
TW202136150A (en) Method for producing porous material, porous material obtained by said method, and Si-source composition for porous material production
Yunusa et al. Science Forum (Journal of Pure and Applied Sciences)