Способ приготовления носителя для катализаторов наносного типа

ОБРЕТЕН К ПАТЕН Комитет Российской Федерации по патентам и товарнымзнакам(71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза(73) Государственный научно-исследовательский и проектный институтазотной промышленности и продуктов органического синтеза(56) Справочное руководство по катализаторам для производства аммиака и водорода. ЛХимия, 1973, с.95-96.Авторское свидетельство СССР М 1168281, кл. В 0123/78, 1985.Авторское свидетельство СССР М 504426. кл. В О 1,) 21/16, 1964,Авторское свидетельство СССР 1 ч". 253772, кл, В 01 Л 37/08, 1970. Изобретение относится к получению носителя для наносных катализаторов, например никель- и паллэдийсодержащих, и может быть использовано в азотной, нефтеперерабатывающей, химической. металлургической и других отраслях промышленности, например. для получения водорода и технологических газов для синтеза аммиака, метанола иэ углеводородного сырья, очистки технологических газов от оксидов азота, гидрирования бензола и т,д,Наиболее рэспространенным способом приготовления носителя для катализаторов наносного типа, в частности катализаторов конверсии углеводородов. является способ, предусматривающий использование в качеЮ 2 2000136 С(я)5 В 01 Э 21/00, 31/00 54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НОСИТЯ ДЛЯ КАТАЛИЗАТОРОВ НАНОСНОГИПА(57) Способ приготовления носителя для катализаторов наносного тира из глинозема, содержащего 15-25 мас. ф, высокотемпературной фазы а-А 120 з с показателем свето- преломления 1,737й1,754, 50-83 мвс.низкотемпературных фаз А 1 гОэ с показателем светопреломления 1,62 й1,705 и 1-34 мас.ф переходных фаз А 120 э с показателем светопреломления 1 705й1,737, путем размола глинозема, смешанного размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получения пластичной пасты, формования пасты в гранулы с последующей их сушкой и прокаливанием, 1 табл,стве исходного сырья глинозема с добавками или беэ добавок.Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ приготовления носителя для катализатора наносного типа из глинозема путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до состояния пластичной пасты с последующим формованием пасты в гранулы, сушкой их и прокалкой в два этапа при темперэтурэх до 500 С и до 1400 С, Недостатком известных способов является их низкая технологичность, обусловленная нестабильнос 1 ью технологических параметров нрссэ размола, пептиээции, формовэнщ : .ы вгранулы, повышенное количество отходов производства в виде мелочи и пыли в процессе термической обработки гранул носителя Это обьясняется тем, что выпускаемый в промышленности глинозем представляет собой смесь высокотемпературных, низкотемпературных и переходных оксидных фаз алюминия, отличающихся главным образом типом кристаллической решетки, степенью кристаллизации и коэффициентом свето- преломления.К еысокотемпературным оксидам алюминия условно отнесены фазы с показателем сеетопреломления 1,737М1,754 - это а -А 120 з различной степени кристаллизации. К ниэкотемпературным оксидам алюминия, для которых показатель светопреломления находится в пределах 1,62М1,705, отнесены такие фазы, как -А 120 з различной степени кристаллизации, аморфный оксид алюминия и бемитсодержащая фаза. Фазы, для которых значение показателя сеетопреломления находится в интервале 1,705Г 41,737, являются переходными фазами от у-А 120 з к а -А 20 э.Химическая активность глинозема, твердость его частиц и другие свойства в значительной степени зависят от соотношения в нем перечисленных оксидных фаз алюминия. Фаза а-А 20 з отличается химической инертностью и повышенной твердостью и обеспечивает высокую прочность гранул, а ниэкотемпературные реакционноспособные фазы отвечают за пептизацию и пластичность пасты. Поэтому для стабилизации технологических параметрое при приготовлении носителя необходимо использовать глинозем с определенным соотношением низкотемпературных и высокотемпературных фаэ,Целью изобретения является уменьшение отходов производства в виде мелочи и пыли е процессе термической обработки гранул носителя, стабилизация технологических параметров процессов размола глинозема. пептизации его и формования пасты в гранулы.Для достижения указанной цели в способе приготовления носителя для катализаторов наносного типа из глинозема путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получения пластичной массы, формования массы в гранулы с последующей их сушкой и прокалиеанием, согласно изобретению, используют глинозем, содержащий 15-25 мас % высокотемпературной фазы а-А 120 з с показателем сеетопреломления 1,737М1,754, 50-83 мас,низкотемпературных 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фаэ А 1 гОз с показателем светопреломления 1,62М1,705. 1-34 мас. переходных фаэ с показателем светопреломления 1,705 М1,737.При использовании глинозема с указанным соотношением фаз уменьшается содержание брака в виде мелочи и пыли в процессе термической обработки гранул носителя, устраняется нестабильность технологических параметров на стадиях размола глинозема, его пептизации, формования гранул,При использовании глинозема с содержанием высокотемпературной фазы аА 120 з больше 25 мас. О , а низкотемпературных фаз меньше 50 мас,увеличивается время его размола с 15-22 до 40 и более (90) ч из-за значительной твердости а-А 120 з, повышается расход раствора азотной кислоты на пептиэацию размолотого глинозема, ухудшаются формовочные свойства пасты вследствие ее недостаточной пластичности (возможны нарушения сплошности гранул при формовании, повышается давление формования),При использовании глинозема с содержанием а-А 20 з15 мас а низкотемпературных фаэ - более 83 мас. повышается пластичность пасты, приводящая к деформации сформованных гранул, потере их формы - масса плывет,П р и м е р 1. 100 кг глинозема с содержанием фазы а-А 120 з(1,7375 М1 754) - 15 мас.о , низкотемпературных фэз (1,62М1,705) - 51 мас. О , остальное - промежуточные фазы(1,7051 ч1,737) - 34 мас.%, размел ы веют 20 ч в шаровой мельнице, Размолотый глинозем высыпают в смесительбегуны, заливают постепенно при перемешевании 30 л 20 -ной азотной кислоты до получения однородной пластичной пасты, Полученную пасту формуют на шнек- прессе в цилиндрические гранулы размером 15 х 15, при этом гранулы не имеют разрывов сплошности, хорошо сохраняют форму. Гранулы раскладывают на противнях вагонеток и помещают в проеялочную камеру, где выдерживают при температуре 60 С в токе воздуха в течение 10 ч.Сушку и прокалку носителя в 2 этапа осуществляют в шахтных печах непрерывного действия, разделенных на зоны сушки, прокалки и охлаждения носителя, Температура е зоне сушки 150 С, в зоне прокалки первой печи 500 С, После прокалки при 500 С носитель из 1-й печи выгружают в бункер, отсеивают бой и мелочь, целые гранулы направляют во вторую печь, где их прокаливают при 1400"С.2000136 Сраенительнак карактеристика физико. кимических сводств носителе, приготовленного иэ глинозема с различным фаэовым составом тем. рапрокалкиносителе,С 0 одопог.лощеные,Порнстость количество 20 ного раствора НВ 40 З(л) на пептиаациго 100 кг глиноземабрема размола глиноземав 1 ароаод мельнице,чПример6 50 24,1 16,0 20 46 49 25.6 15,0 32 22 500 1400 36 34 20 500 1400 30 Э 2 20 54 41 500 1400 27.9 14.3 39 Данные по физико-химическим свойствам носителя, прокаленного при 500 и 1400 С, представлены в таблице.Примеры 2-7 осуществляли аналогично примеру 1. Данные по примерам 2-7 приведены в таблице 1.Из практики известно, что основная доля боя и мелочи в производстве носителя приходится на первый этап его прокалки при 500 С.Как видно из таблицы, носители, приготовленные из глинозема вне заявленного фазового состава и прокаленные при 9300 С, имеют меньшую механическую прочность и большее количество боя и мелочи по сравнению с носителями, приготовленными иэ глинозема с заявленным фазовым составом. Применение заявленного способа позволяет снизить содержание пыли и мелочи при приготовлении носителя, что свидетельствует о стабилизации технологических параметров процессов и уменьшении отходов производства. С содержанием а - А 1 гОзнассое,низкотемпературнык фазмассов,перекодных Фаз. 34 массов. С содержанием а - А 1 зОз.25 массов низкотемпературнык фаз. 50 массов. переходных фаз. 25 нассов. С содержанием а - А 110 знассов.,низкотемпературных фаэ. 6 Э перекоднык 2 массов. С содержаниен а - А 110 змассов.,низкотемпературных фаз 50 нассое перекоднык фаз массов. С содеожаниен а - А 1 зОэ массов.,низкотемпературных фаз . 45 массов.,перекодных фаз .35 массов. С содержаниен а - А 1 зОз. 10 массов.,низкотенпер. фаз.60 нассов переходных фаз - 1 О мвссов. С содержанием а - АгзОз. 5 мвссов.,низкотемпературнык фаз . 90 массов переходных фаз 5 массов. Прототип(а - А 1 зОэ 35 нассов,низкотемпературных фаз . 55,пе ехо ных аз.10Применение глинозема с фаэовым составом вне заявленных параметров приводит к ухудшению технологических параметров приготовления.5 Активность катализаторов конверсииуглеводородов, приготовленных на носителе, полученном по заявленному способу, соответствует активности катализатора, приготовленного по прототипу.10 Формула изобретенияСпособ приготовления носителя для катализаторов наносного типа путем размола глинозема, смешения размолотого глинозема с раствором азотной кислоты до получе ния пластичной массы, формированиямассы в гранулы с последующей их сушкой и прокаливанием. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют глинозем, содержащий 15- 25 мас.высокотемпературной фазы 20 а - А 20 з с показателем светопреломления1,737й1,754. 50-83 мас, 6 низкотемпературных фаэ А 120 з с показателем светопреломления 1,62й1,705, 1 - 34 мас.6 переходных фаз А 120 з с показателем свето преломления 1.705й1,737.2000136 Лрололкюнил тлелилн ком ЛО " Азот с се ислытзнилтом числе и носителю, нритотоеленного пнспользоеанием тлинозема марок Г 00 иГ.О нроеоаились на Севе В,Тепляк ентал Редактор Т.Пилипен орректор С,Патрушева аказ 305 ра НПО "Пои 113035, Москва, Ж