Способ получения оксида алюминия

(71) Институт общеймии АН БССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧМИНИЯ 4и неорганической хиН, М. Соболенкоал. 1990, М., 52, ЬЬ 1,ИЯ ОКСИДА АЛЮГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ Изобретение относится к технологии получения оксида алюминия, который может быть использован в качестве осушителя газов и жидкостей, адсорбентов носителя катализаторов.Известен способ обработки псевдобемитового геля, получаемого взаимодействием раствора алюмината натрия с раствором гидрокарбоната натрия, заключающийся в многократном повторном его репульпировании в карбоновых кислотах с числом атомов углерода С 1-С 6 при температуре 88 С (Патент США В 4157382, кл, С 01 Р 7/14, 1978). В результате такой обработки удельная поверхность получаемого оксида алюминия достигает 325 м /г, Недостатками такого способа обработки геля являются высокое содержание ионов натрия в оксиде алюминия, многостадийность процесса, необходимость работы с горячими растворами карбоновых кислот,Для силикагелей и титаносиликагелей описан способ сушки гидрогеля после его контактирования с жидкими, кислородсодержащими водорастворимыми органическими соединениями типа многоатомных спиртов, моно- и диалкиловых эфиров алкиленгликолей и полиалкиленгликолей, их(57) Использование: в технологии получения оксида алюминия. Сущность: гидро- гель оксида алюминия контактируют с сухим цетилпиридинийхлоридом, взятым в количестве 0,06 - 0,14 г/г А 20 з. Полученную массу формуют, сушат и прокаливают.1 з, и. ф-лы, 2 табл. смесями, а также с жидкими углеводородами в смеси с кислородсодержащими органическими . соединениями или поверхностно-активными веществами, в том числе четвертичными аммониевыми со- у единениями, позволяющий после соответствующей обработки ксерогелей безводными соединениями металлического катализатора и прокаливания получить активные катализаторы полимеризации олефинов (Патент США М 4169926, кл. С 08 Р а 4/02; С 08 Р 4/78, С 08 Р 10/00, 1979). Недостатками данного способа являются боль- О шой расход органического контактирующего агента (0,5 - 100 мас.% в расчете на гидрогель), усложнение технологии, необходимость работы с органически ми растворителями.0Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ обработки геля гидроксида алюминия, включающий контактирование гидрогеля в течение 20 ч с 0,3-5,0 мас,/О-ным раствором цетилпиридинийхлорида с последующими отделением и формованием геля, его сушкой и прокаливанием, приводящий к получению оксида алюминия с удельной поверхностью 230-248 м /г (Кузнецова2добавлением 10,0 мас,-ного водного раствора хлорида алюминия и 12,5 мас,)ь-ного водного раствора гидрата аммиака в хоро шо перемешиваемый контейнер, содержащий небольшое количество воды, со скоростью, регулируемой дозировочным насосом для поддержания постоянного значения рН, равного 8,0, после его промывки 40 водой и отделения на вакуум-фильтре до остаточной влажности 91,5 мас.добавляли 0,0549 г цетилпиридинийхлорида, что соответствует количеству 0,05 г ПАВ/г А 20 з, Гидрогель и поверхностно-активное веще ство растирали в размельчителе тканей РТ в течение 4 мин со скоростью 4000 об/мин, после чего формовали в экструдаты диаметром 1 мм, сушили на воздухе до состояния ксерогеля в течение 3 сут и прокаливали при 50 650 С в течение 2 ч. Удельная поверхностьополученного продукта 220 м/г.П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1. Количество цетилпиридинийхлорида 0,10 г/г А 20 з, Удельная поверхность пол ученного продукта 389 м /г. (К гидрогелю2добавляли 0,1098 г цетилпиридинийхлорида).П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1. Количество цетилпиридинийхлорида Т. Ф Баркатина Е. Н, Синтез пористогооксида алюминия в растворах ПАВ в присутствии олеофильных веществ) (Коллоидн. журн, 1990. Т. 52, В 1. С. 127 - 132). Недостатками данного способа обработки являются малая степень изменения удельнойповерхности, низкая ее величина, появление большого количества сточных вод и отходов при отделении гидрогеля после егообработки, большой расход поверхностно- активного вещества.Цель изобретения - увеличение удельной поверхности оксида алюминия и упрощение процесса.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем контактирование гидрогеля с цетилпиридинийхлоридомс последующими формованием, сушкой ипрокаливанием, контактирование проводят с сухим цетилпиридинийхлоридом, а формование ведут непосредственно послеконтактирования. При этом цетилпиридинийхлорид используют в количестве 0,06 - 0,14 г/г А 20 з, а контактирование проводятв течение 4 - 5 мин.Отличительными признаками предлагаемого способа являются контактированиегидрогеля с сухим цетилпиридинийхлоридом с последующим его формованием непосредственно после контактирования,П р и м е р 1, К 30,0 г геля гидроксида алюминия, полученного одновременным 10 152030 0,15 г/г А 20 з. Удельная поверхность полученного продукта 230 м /г, (К гидрогелюгдобавляли 0,1647 г цетилпиридинийхлорида).П р и м е р 4. Аналогичен примеру 1. Время контактирования 5 мин. Удельная поверхность полученного продукта 219 м/г.П р и м е р 5. Аналогичен примеру 2. Время контактирования 5 мин, Удельная поверхность полученного продукта 388 м /г.П р и м е р 6, Аналогичен примеру 3. Время контактирования 5 мин, Удельная поверхность полученного продукта 227 м /г.П р и м е р 7. Аналогичен примеру 2, Время контактирования 3 мин. Удельная поверхность полученного продукта 321 м/г,П р и м е р 8. Аналогичен примеру 2. Время контактирования 6 мин, Удельная поверхность полученного продукта 389 м /г,Ниже в табл. 1 приводятся условия выполнения способа, свойства полученного оксида алюминия и данные прототипа, а в табл, 2 - данные по влиянию времени контактирования гидрогеля с сухим цетилпиридинийхлоридом на изменение величины удельной поверхности.Из приведенных данных видно, что при количестве цетилпиридинийхлорида 0,06 - 0,14 г/г А 2 Оз полученный оксид алюминия имеет Я 270 - 389 м /г, При уменьшении количества цетилпиридинийхлорида ниже 0,06 г/г А 20 з, а также при увеличении количества ПАВ выше 0,14 г/г А 20 з значения удельной поверхности оксида алюминия понижаются до 210 - 230 м /г, В том же направглении действует уменьшение времени контактирования гидрогеля с сухим цетилпиридинийхлоридом,Добавка поверхностно-активного вещества к гелю гидроксида алюминия, содержащему до 90,0 мас воды в порах, понижает ее поверхностное натяжение, поэтому при высушивании в присутствии цетилпиридинийхлорида структура геля сжимается в меньшей степени, а доступ молекул адсорбтива СС 4 в полости парового пространства оксида алюминия увеличивается, т, е. удельная поверхность возрастает, Уменьшению усадки геля при высушивании способствует также адсорбция органических молекул поверхностно-активного вещества на поверхности раздела фаз, что дополнительно понижает адгезию воды на ней. То, насколько искажается структура геля гидроксида алюминия при высушивании в присутствии ПАВ в порах по сравнению со структурой исходного гидрогеля, сформированного в растворе, зависит не только от количества ПАВ в расчете на сухой оксид алюминия, но и, соответственно, в капиллярной воде, об1761669 Таблица 1 Т. О., Баркатина Е. Н. Синтез пористого оксида утствии олеофильных веществ) (Коллоидн, журн. ые прототипа (Кузнеця в растворах ПАВ в и52, М 1. С. 127 - 132).- Да алюми 1990. Т Таблица 2 ладающей, возможно, несколько иными свойствами из-за сильного молекулярного притяжения со стороны стенок пор.Процесс обработки геля алюминия контактированием гидрогеля с сухим цетилпиридинийхлоридом с последующим его формованием непосредственно после контактирования отличен от процесса обработки, описанной в прототипе.Образец, полученный по предлагаемому способу, обладает по сравнению с образцом прототипа большей величиной удельной поверхности. Повышение адсорбционной способности в области низких концентраций адсорбтива в 1,5 раза открывает возможностью проведения адсорбционных процессов в этих условиях с большей эффективностью при меньшем расходе адсорбента, Преимущество большей удельной поверхности заключается также в большей химической активности, что позволяет получить высокоактивные и селективные к размеру и форме реагирующих молекул катализаторы.5 Формула изобретения 1, Способ получения оксида алюминия,включающий контактирование гидрогеля10 оксида алюминия с цетилпиридинийхлоридом, формование, сушку и прокаливание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения удельной поверхности и упрощения процесса, цетилпиридинийхлорид15 берут в виде порошка в количестве 0,06 -0,14 г/г А 20 з.2. Способ поп. 1, отл и ча ю щи йсятем, что контактирование гидрогеля оксидаалюминия с цетилпиридинийхлоридом ве 20 дут в течение 5 мин,