Риформинг

Производство активного оксида алюминия в РФ

Наибольшее распространение нашли два промышленных способа производства:

1) осаждение из кислых растворов солей алюминия (сульфата, нитрата) растворами оснований (например, аммиака);

2) осаждение из щелочных растворов (алюминатов) кислотами (серной, азотной, соляной)  или кислыми растворами солей алюминия.

Технология производства оксида алюминия в качестве носителя для катализаторов риформинга базируется в Советском Союзе на способе двухпоточного осаждения, разработанного во ВНИИ Нефтехиме   [134,   135,  а. с.  296587].

Исходные реагенты по этой технологии —   растворы алюмината натрия  и  кислот (азотной,  серной)  или кислых солей  алюминия . [136, 137, 139]. Процесс сводится к приготовлению рабочих раство­ров, раздельному осаждению из них двух модификаций гидроксида алюминия, смешению полученных пульп, фильтрованию этой смеси, промывке осадка, формовке отмытой лепешки, сушке гранул в по­токе воздуха при 110—120 °С и прокаливанию их при 550 °С.

При приготовлении носителей для платиновых катализаторов риформинга, чтобы осадить гидроксид алюминия, пользуются азот­ной кислотой, поскольку эта кислота легко может быть получена достаточно чистой от железа и, кроме того, анионы азотной кислоты, оставшиеся в небольшом количестве хемосорбированными на полу­ченном гидроксиде алюминия, разрушаются при последующем про­каливании осадка.  

Осаждение гидроксида алюминия из алюминатного раствора, в зависимости от значения рН среды и температуры, может идти по двум направлениям — с образованием моногидрата или тригидрата:

Осаждение гидроксида алюминия из алюминатного раствора

При рН=9 образуется моногидрат (псевдобемит). В случае осаждения при комнатной температуре образуются весьма гидратированные мельчайшие частицы, медленно оседающие в компактную массу. Даже после стабилизации такой пульпы кипячением фильтро­вание и отмывка гидроксида проходят с трудом. В результате про­каливания отмытого осадка получают γ-А12О3 с порами радиусом менее 4 нм, обладающую высокой насыпной плотностью и механи­чески  весьма прочную.

Если та же реакция проводится при кипячении образующейся пульпы, то осадок выпадает в виде крупных малогидратированных хлопьев. Он легко отмывается, а после прокаливания дает непроч­ную крупнопористую   γ-А12О3   с   малой насыпной плотностью.

При промышленном производстве носителя катализаторов для получения легко отмывающегося осадка, дающего после прокали­вания γ-А12О3 с нужными физико-химическими и механическими свойствами, осаждение проводят в два потока [135]. Обе пульпы (полученную при 20 ± 2 °С и при температуре кипения) смешивают, совместно отжимают от маточного раствора и отмывают от NaNO3.

Формовку гидроксида проводят на шнековых экструдерах. Промытый, отжатый осадок предварительно замешивают и пептизируют азотной кислотой в месильных машинах с паровым обогревом. Сушку ведут на ленточных сушилках.

Выбранные условия осаждения (вблизи нулевого заряда суспен­зии) обеспечивают получение продукта с минимальным содержанием хемосорбированных ионов, благодаря чему достигается высокая чистота носителя от натрия. Низкое содержание железа достигается очисткой алюминатного раствора. Технологией предусмотрено (если это требуется) введение фтора — либо при осаждении (добавка HF к HNO3 при горячем осаждении), либо отмытую лепешку репульпируют и вводят в пульпу нужное количество HF, которая пол­ностью поглощается осадком [136, 137, а. с. СССР 167840].

Прокалка носителя для катализаторов риформинга КР прово­дится в токе сухого воздуха.