[go: up one dir, main page]

WO2025063866A1 - Spheroidal aluminium oxide particles, method for producing same and catalyst based thereon - Google Patents

Spheroidal aluminium oxide particles, method for producing same and catalyst based thereon Download PDF

Info

Publication number
WO2025063866A1
WO2025063866A1 PCT/RU2024/050219 RU2024050219W WO2025063866A1 WO 2025063866 A1 WO2025063866 A1 WO 2025063866A1 RU 2024050219 W RU2024050219 W RU 2024050219W WO 2025063866 A1 WO2025063866 A1 WO 2025063866A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
catalyst
mass
aluminum oxide
particles
spheroidal particles
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/RU2024/050219
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Альбертович ТЕН
Константин Николаевич ЖАРНОВ
Мария Евгеньевна БАШКЕЕВА
Алексей Алексеевич ТЮНЯЕВ
Виктор Александрович ГОЛОВИН
Иван Николаевич Воропаев
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sibur Holding PJSC
Original Assignee
Sibur Holding PJSC
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
Priority claimed from RU2023124453A external-priority patent/RU2845220C2/en
Application filed by Sibur Holding PJSC filed Critical Sibur Holding PJSC
Publication of WO2025063866A1 publication Critical patent/WO2025063866A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04Alumina
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56Platinum group metals
    • B01J23/58Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/128Halogens; Compounds thereof with iron group metals or platinum group metals
    • B01J27/13Platinum group metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/34Mechanical properties
    • B01J35/38Abrasion or attrition resistance
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/51Spheres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/63Pore volume
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/64Pore diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021After-treatment of oxides or hydroxides
    • C01F7/025Granulation or agglomeration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/44Dehydration of aluminium oxide or hydroxide, i.e. all conversions of one form into another involving a loss of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/327Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
    • C07C5/333Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming

Definitions

  • the present invention relates to spheroidal particles of aluminum oxide suitable for use as a catalyst support in various catalytic processes, such as catalytic reforming, dehydrogenation of gaseous hydrocarbons, etc., to a method for producing such particles, as well as to a catalyst containing such particles as a support.
  • Light olefins are valuable components of the petrochemical industry. Such olefins are used especially actively in the polymer industry. Products containing polypropylene, polyethylene, as well as copolymers of propylene, ethylene and butene, have good performance characteristics and are used everywhere, for example, in the production of cables, household appliances, pipes, etc.
  • One of the common methods for producing light olefins in industry is the dehydrogenation of gaseous C2-C4 hydrocarbons in the presence of catalysts.
  • Heterogeneous catalysts containing an element of group VIII of the Periodic Table of D.I. Mendeleyev (hereinafter referred to as the Periodic Table) as an active component are widely used as dehydrogenation catalysts.
  • the active component is applied to a carrier, which is aluminum oxide, aluminosilicate, or another synthetic carrier.
  • other components are applied to the carrier that are not active in the catalytic dehydrogenation process, but allow improving the operational characteristics catalyst, in particular, the service life of the catalyst.
  • Some of such components are elements of group IV of the Periodic Table, for example, tin.
  • Such components as is known from the prior art, including from documents US3998900 (published on 21.12.1976, applicant UNIVERSAL OIL PROD CO [US]) and US3909451 (published on 30.09.1975, applicant UNIVERSAL OIL PROD CO [US]), prevent the formation of large platinum nanoparticles during operation.
  • the introduction of additional components into the catalyst composition makes it possible to maintain a high dispersion of the active component on the surface of the corresponding carrier and, consequently, to maintain high activity of the catalyst over time.
  • other components are applied to the carrier: alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, halogens, etc.
  • One of the important components of the catalyst for the dehydrogenation of gaseous C2-C4 hydrocarbons is the carrier.
  • spheroidal particles of aluminum oxide As a carrier, they must have not only a developed porous structure and a large specific surface area, but also high mechanical strength.
  • Mechanical strength in particular crushing strength and abrasion resistance, is the main parameter that must be taken into account for the considered application of aluminum oxide particles in catalysis.
  • the particles When used, for example, in a fluidized or moving bed, the particles are subject to impacts and friction phenomena, which can cause the formation of small particles that create the risk of clogging of installations or filters and which, in addition, contribute to the loss of part of the catalyst. Therefore, it is important to obtain aluminum oxide particles that have both low density and good mechanical strength.
  • the main distinctive feature of the proposed method for producing a carrier is the use of at least a portion of boehmite powder having a certain crystalline structure, which allows for the production of low-density carrier particles having a mechanical strength at least equivalent to a carrier made of dense aluminum oxide, while limiting the amount of blowing agent used in the process.
  • the method provides an additional advantage from an economic point of view, in particular, a reduction in the cost of the starting material and processing of volatile organic compounds formed during the decomposition of the blowing agent, released at the calcination stage.
  • the disadvantage of this method of obtaining the carrier is the procedure for selecting the initial raw material of aluminum hydroxide according to its crystalline structure. Also, the addition of a surfactant at the stage of preparing the suspension leads to foaming, which negatively affects the supply of sol to the coagulation solution when scaling the process.
  • Patent RU2739560 (published on 25.12.2020, copyright holder Public Joint Stock Company "Oil Company “Rosneft” [RU]) proposes a method for producing a spherical alumina carrier, including preparing a mixture of aluminum hydroxide powders, suspending, peptizing with a nitric acid solution, forming spherical granules, drying and calcining.
  • a mixture is prepared containing aluminum hydroxide in the form of 60-70 wt.% highly porous boehmite having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-porosity pseudo-boehmite having a pore volume of 0.5 cm 3 /g or a mixture containing 60-70 wt.% highly porous boehmite having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and medium-porous boehmite having a pore volume of 0.7 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-porosity pseudo-boehmite having a pore volume of 0.5 cm 3 /g, or a mixture containing aluminum hydroxide in the form of 60-70 wt.% of a mixture of highly porous boehmites having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-po
  • the obtained spherical alumina carrier has the following properties: pore volume - not less than 0.5 cm3 /g; specific surface - not less than 180 m2 /g; strength - not less than 6 kg/granule; bulk density - not more than 0.7 g/ cm3 .
  • methylcellulose as an organic binder provides a higher content of wide-porous and medium-porous components, as a result of which the resulting spherical granules of the alumina carrier have a developed specific surface area and porous structure.
  • the disadvantage of the proposed method is the use of methylcellulose in large quantities, which leads to the formation of macropores, which negatively affect the catalytic properties of catalysts obtained on such carriers. Also, the presence of a long stage of drying granules in air reduces the productivity of the process and increases ammonia emissions into the atmosphere, which negatively affects the environmental performance of the entire process.
  • Patent RU2716435 (published 11.03.2020, copyright holder IFF ENERGIES NUVELL [FR]) describes spheroidal particles of aluminum oxide characterized by a specific surface area according to BET ranging from 150 to 300 m2 /g, an average particle diameter ranging from 1.2 to 3 mm and a spread of particle diameters expressed through a standard deviation not exceeding 0.1, a total pore volume measured by mercury porosimetry ranging from 0.50 to 0.85 ml/g, a degree of macroporosity in one particle below 30%, and the spread of macropore diameters, expressed through the ratio of diameters D90/D50, does not exceed 8.
  • the special pore distribution observed in spheroidal particles aluminum oxide according to the invention is due, in particular, to the methods for their production, in which either a solid blowing agent or a liquid blowing agent is used.
  • the method for producing spheroidal particles of aluminum oxide includes the following stages: a) preparing a suspension containing water, acid and at least boehmite powder, b) adding a solid or liquid blowing agent,
  • step b' in the case of using a liquid blowing agent - dispersing the suspension obtained in step b) using a disperser, c) mixing the suspension obtained in step b) or b', d) giving the shape of spheroidal particles by the drop coagulation method based on the mixture obtained in step c), e) drying the particles obtained in step d), f) firing the particles obtained in step e).
  • the disadvantage of the proposed method is the production of an alumina carrier with a wide pore size distribution, which can lead to the formation of a large amount of coke when using a catalyst prepared on the basis of such a carrier.
  • uniformity of the size and shape of the aluminum oxide particles is also important to ensure the fluidity of the catalyst.
  • the disadvantage of the proposed method is the high energy costs for heating the washing liquid and fatty alcohol, as well as the long stage of keeping the spherical particles in fatty alcohol, which reduces the overall productivity of the process.
  • the objective of the present invention is to develop a method for producing spheroidal particles of aluminum oxide, having high mechanical crushing strength, i.e. capable of maintaining shape when exposed to various significant impact and shear loads.
  • the technical result of the present invention is an increase in the mechanical crushing strength and wear resistance during movement in the moving layer mode of the obtained spheroidal aluminum oxide particles by 30% relative to the comparison sample.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, and are also characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80.
  • Spheroidal particles of aluminum oxide with the above characteristics can be obtained by a method comprising the following stages: a) preparing a molding solution by mixing water, a mineral acid, a source of an element of group IV of the Periodic Table and a pore-forming agent; b) stirring the molding solution obtained in stage a) until the components are completely dissolved; c) introducing a weighed amount of aluminum hydroxide into the solution obtained in stage b) to obtain a molding mixture and subsequent dispersion until the molding mixture is completely homogenized and a pH value of 2.0 to 4.5 is achieved; d) molding the mixture obtained in stage c) by a cold hydrocarbon-ammonia molding method in the presence of a stabilizing ammonium salt to obtain precursors of spheroidal particles; e) washing the precursors of spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a polymer additive; f) thermal treatment of the particles obtained in step e).
  • the authors of the present invention have discovered that the ammonium salts formed during the molding of the mixture in step d) stabilize the passage of a drop of the molding mixture through the oil-water layer, thereby the obtained particles of the gel of the precursors of the spheroidal particles acquire a spheroidal shape.
  • the authors of the present invention have discovered that washing in step e) of the precursors of the spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a concentration of the polymer additive from 1 to 10 mass %, promotes the production of mechanically strong spheroidal particles of aluminum oxide after calcination in step f).
  • the present invention makes it possible to obtain highly porous, mechanically strong spheroidal particles of aluminum oxide with a mesoporous structure and a pore diameter range from 12 to 28 nm, suitable for use as a catalyst carrier in various catalytic processes, such as, for example, catalytic reforming, dehydrogenation of gaseous hydrocarbons, etc.
  • the catalyst obtained on the basis of the spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention has high catalytic characteristics, has high wear resistance indicators when conducting tests for abrasion in a moving bed.
  • An advantage of the method for producing spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention is the use of a low concentration of ammonia (up to 15 mass %), which reduces emissions of gaseous ammonia into the atmosphere. Also, the use of a polymer additive at the stage e) washing allows to reduce the amount of pore-forming agent used in stage a) of preparation of the molding solution, which reduces the cost of the final product.
  • FIG. 1 illustrates a schematic diagram of a setup for testing the wearability of a carrier.
  • FIG. 2 illustrates the results of determining the wear index of the carrier.
  • the present invention relates to spheroidal alumina particles having a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, and a crushing strength of at least 35 N/granule, and are also characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, preferably 0.55 to 0.70 cm3 /g, more preferably 0.60 to 0.65 cm3 /g.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, preferably 90 to 110 m2 /g, more preferably 95 to 105 m2 /g.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, preferably 15 to 25 nm, more preferably 18 to 21 nm.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a mechanical crushing strength of at least 35 N/granule, preferably at least 40 N/granule, more preferably at least 45 N/granule.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a bulk density of from 0.50 to 0.75 g/ cm3 , preferably from 0.55 to 0.70 g/ cm3 , more preferably from 0.60 to 0.65 g/ cm3 .
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles have an average diameter of from about 0.2 to about 10 mm, preferably from about 0.5 to about 5 mm, most preferably from about 1 to about 3 mm.
  • the resulting aluminum oxide particles are spheroidal, i.e. have a shape close to a sphere.
  • the majority of the aluminum oxide particles have a spheroid shape with minor deviations, where "the majority" means at least more than 80% of the particles, preferably more than 90% of the particles, more preferably more than 95% of the particles.
  • the resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80, preferably at least 0.90, more preferably at least 0.92.
  • the spheroidality criterion is understood to mean the ratio of the maximum and minimum Feret diameter (Ksf- dF max / d F min ).
  • the Feret diameter (d F ) is the distance between two parallel tangents that touch the projection of the particle on opposite sides from it. The tangents must not intersect the edge of the projection of the particle at any point.
  • the maximum d Fmax and minimum d Fmin Feret diameters are measured by rotating the tangents from 0 to 360° (relative to any direction of the particle). The measurements are carried out using an optical method, for example, on the Analysette 28 Imagesizer device.
  • a sample of calcined spheroidal particles of aluminum oxide is poured into a specialized chamber of the device and the length of the sides of the granules and the number of granules are measured using the camera. Then the program calculates the percentage of spheroidal particles in the sample from the data obtained.
  • the spheroidal particles of aluminum oxide contain an element of group IV of the Periodic Table in an amount of from 0.05 to 0.50 mass%, preferably from 0.10 to 0.40 mass%, most preferably from 0.15 to 0.25 mass%.
  • the following elements can be used as elements of group IV of the Periodic Table: tin, germanium, lead or mixtures thereof.
  • tin is used.
  • other elements known from the prior art as elements improving the performance characteristics of the catalyst such as gallium, indium, zinc, manganese or mixtures thereof, can also be present in the spheroidal particles according to the present invention, in a total amount of up to 1.5 wt.% of the catalyst mass.
  • the present invention relates to a method for producing spheroidal particles of aluminum oxide, comprising the following steps: a) preparing a molding solution by mixing water, a mineral acid, a source of an element of group IV of the Periodic Table and a pore-forming agent; b) mixing the molding solution obtained in step a) until the components are completely dissolved; c) introducing a weighed portion of aluminum hydroxide into the solution obtained in step b) to obtain a molding mixture and subsequent dispersion until the molding mixture is completely homogenized and a pH value of 2.0 to 4.5 is achieved; d) molding the mixture obtained in step c) by a cold hydrocarbon-ammonia molding method in the presence of a stabilizing ammonium salt to obtain precursors of spheroidal particles; e) washing the precursors of spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a polymer additive; f) heat treating the particles obtained in step e).
  • water includes, but is not limited to, distilled, deionized, demineralized, osmotic, bidistilled water.
  • Hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, preferably hydrochloric acid, nitric acid, most preferably hydrochloric acid are used as mineral acids.
  • the mineral acid is an aqueous solution of mineral acid with a concentration of 5 to 25 wt.%, preferably 10 to 15 wt.%.
  • a water-soluble compound of the element of group IV of the Periodic Table is used as a source, for example, tin bromide, tin (II) chloride, tin (IV) chloride, pentahydrate.
  • C2-C6 di- or tribasic organic acids are used as a pore-forming agent.
  • examples of such acids include, but are not limited to, oxalic, tartaric, wine, citric, malic, and adipic acids.
  • wine, citric, and tartaric acids are used as a pore-forming agent, more preferably, citric and tartaric acids.
  • the molar ratio of water: acid: pore-forming agent: source of element of group IV in step a) is preferably (from 1 to 10): (from 0.01 to 0.15): (from 0.0005 to 0.0025): (from 0.0005 to 0.0035), respectively, more preferably (from 3 to 7): (from 0.03 to 0.10): (from 0.0010 to 0.0020): (from 0.0010 to 0.0025), respectively.
  • the stage of preparation of the molding solution is carried out in any equipment known from the state of the art for periodic or continuous action, resistant to the effects of acids and alkalis.
  • the order of adding the components of the solution at stage a) can be any.
  • mineral acid is added to the water first, then a source of an element of group IV, after which a pore-forming agent is added to the solution.
  • the preparation of the molding solution is carried out at room temperature and atmospheric pressure, where room temperature in accordance with the present invention should be considered to be a temperature of (20 ⁇ 10) °C.
  • room temperature in accordance with the present invention should be considered to be a temperature of (20 ⁇ 10) °C.
  • the definition of such a temperature as room temperature is known, in particular, from GOST 9454-78 (clause 3.3), as well as the normative document "State Pharmacopoeia of the Russian Federation XII edition part 1" (applicable to the storage temperature of medicinal products).
  • the molding solution is mixed in any equipment known from the prior art, for example, using a planetary mixer at a speed of 50 to 400 rpm, preferably 100 to 200 rpm until the components are completely dissolved.
  • the solubility of the solution components is assessed visually to ensure a complete absence of suspended solids in the solution, and the solution is mixed until it is completely transparent.
  • the aluminum hydroxide used in the present invention may contain minor impurities of bayerite in an amount of up to 1 mass. % .
  • the aluminum hydroxide used should have a pore volume of from 0.60 to 1.30 cm3 /g, preferably from 0.70 to 1.00 cm3 /g, most preferably from 0.80 to 0.95 cm3 /g, and the particle size distribution should be monomodal with a D50 value of from 6 to 12 ⁇ m.
  • Aluminum hydroxide is added to the molding solution so that the concentration of aluminum oxide in the molding mixture is from 12 to 21 mass%, preferably from 14 to 18 mass%.
  • the mixing of the moldable mixture in step c) is carried out in any equipment known from the prior art, for example, using a planetary mixer at a speed of preferably from 150 to 800 rpm, more preferably from 300 to 600 rpm until complete homogenization of the molding mixture, which is understood to mean complete dispersion of large agglomerates of aluminum hydroxide, and achieving a pH of the molding mass in the range from 2.0 to 4.5, preferably from 2.5 to 4.0, most preferably from 3.0 to 3.5. If the pH of the mixture goes beyond the specified values, irreversible gelation of the molding mass will occur.
  • the pH value is measured using any equipment known from the prior art, for example, a pH meter from Mettler Toledo.
  • Suitable methods for forming the precursors of spheroidal alumina particles in step d) are those described, for example, in the following documents: "Synthesis and characterization of millimetric gamma alumina spherical particles by oil drop granulation method" P. Ravindra et al. , J. Porous. Mater. 19 (2012) 807-817; "Parametric investigation of g-alumina granule preparation via the oil-drop route" H. Atashi et al. , Adv. Powder Technol.
  • step d) of molding the molding mixture obtained in step c) by the cold hydrocarbon-ammonia molding method includes the following sequence of actions: d.l introducing an alkaline solution into the molding column; d.2 introducing a layer of hydrocarbon liquid; d.3 feeding the molding mixture into the filled molding column; d.4 molding precursors of spheroidal particles; d.5 maintaining the obtained particles in an aqueous-ammonia solution with subsequent separation from the aqueous-ammonia solution.
  • the alkaline solution in stage d.l is a solution of a fatty acid, for example stearic, oleic, margaric, palmitic, preferably stearic, oleic, palmitic, more preferably oleic and stearic, in an aqueous ammonia mixture.
  • a fatty acid for example stearic, oleic, margaric, palmitic, preferably stearic, oleic, palmitic, more preferably oleic and stearic
  • the concentration of ammonia in the aqueous solution is from 5 to 25 mass%, preferably from 10 to 20 mass%.
  • the concentration of fatty acid in the aqueous ammonia solution is from 0.01 to 0.20 mass%, preferably from 0.05 to 0.10 mass%.
  • Kerosene, decane, undecane, dodecane are used as hydrocarbon liquids at stage d.2. preferably kerosene, undecane, dodecane, more preferably kerosene or dodecane.
  • the height of the column for spinning the carrier and the height of the hydrocarbon liquid layer are determined by the required volume of the carrier. For example, if the spinning column is a vertical tube with a detachable storage hopper with a total height of the column together with the hopper of 30 to 100 cm, preferably 50 to 80 cm, then the height of the hydrocarbon liquid layer is 0.5 to 15 cm, preferably 1 to 12 cm, more preferably 3 to 8 cm.
  • the feed of the molded mass into the molding column at stage d.3 is carried out using a pump at a constant volumetric speed through a distribution device that divides the flow into uniform drops.
  • droplets of the molding mixture pass through the organic layer and enter a solution of fatty acid in a water-ammonia mixture.
  • the resulting ammonium salts stabilize the passage of the droplet through the oil-water layer, thereby giving the resulting precursor particles a spheroidal shape.
  • fatty acids when interacting with the ammonia solution, form stabilizing salts, which are ionogenic surfactants (SAS). These salts line up at the oil-water interface, reducing surface tension forces, and allow aluminum hydroxide particles to pass through the interface, forming precursors of spheroidal particles.
  • SAS ionogenic surfactants
  • the precursors of spheroidal particles formed at stage d.4 are then kept at stage d.5 in aqueous ammonia solution at room temperature and atmospheric pressure for 2 to 24 hours, preferably 4 to 18 hours, more preferably 8 to 15 hours.
  • Separation from the aqueous ammonia solution occurs by displacing it with mineral oil, preferably industrial, hydraulic, and most preferably hydraulic oil.
  • the spheroidal particle precursors obtained at stage d) are washed with an aqueous solution with a polymer additive.
  • the mineral oil is displaced with an aqueous solution of a polymer additive with a polymer additive concentration of 1 to 10 mass %, preferably 2 to 8 mass %, most preferably 3 to 6 mass %.
  • flushing is carried out with the specified aqueous solution with a polymer additive for 30 to 240 minutes, preferably 100 to 180 minutes.
  • the polymer additive is polyethylene oxide, methylcellulose, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polypropylene glycol, preferably polyacrylamide, polypropylene glycol.
  • the particles obtained after washing in stage e) are subjected to thermal treatment by drying and calcining using any method known from the prior art, the choice of which remains with a specialist in this field of technology.
  • the authors of the present invention recommend drying at a temperature of 30 to 150 ° C for 6 to 20 hours, preferably for 10 to 16 hours. calcination at a temperature of 400 to 1100°C for 2 to 16 hours, preferably 5 to 12 hours, using a step heating furnace at a heating rate of 0.5 to 10°C per minute, preferably 1 to 5°C per minute.
  • the spheroidal particles of aluminum oxide are used as a support for a catalyst in heterogeneous processes, for example, in the processes of catalytic reforming, hydrocracking, hydrogenation, dehydrogenation, dehydrocyclization of hydrocarbons or other organic compounds. More preferably, the use of the spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention for the manufacture of a catalyst for the processes of catalytic reforming and dehydrogenation of C2-C4 gaseous hydrocarbons is used.
  • the present invention relates to a catalyst using as a support spheroidal particles of aluminum oxide obtained in accordance with the present invention.
  • the catalyst according to the present invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.1 to 4.5 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.1 to 6.0 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;
  • the catalyst of the invention comprises from 0.15 to 2 wt.%, preferably from 0.15 to 0.8 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table based on the total mass of the catalyst.
  • the content of an element of group I and/or II of the Periodic Table in the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.5 to 2 wt.%.
  • the halogen content of the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.2 to 2 wt.%.
  • the catalyst according to the invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.15 to 2 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.2 to 3 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;
  • the catalyst according to the invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.15 to 0.8 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.5 to 2 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;
  • the catalyst according to the present invention may also contain other components that allow for an additional increase in its service life and activity. or selectivity.
  • additives include, but are not limited to: rhenium, gallium, cerium, lanthanum, europium, indium, phosphorus, nickel, iron, tungsten, molybdenum, zinc, cadmium, and others.
  • Catalytically effective amounts of these components typically range from 0.01 to 5 wt.% and can be added to the catalyst by any suitable method during or after catalyst preparation, either separately or in admixture.
  • the following elements may be used as the element of Group VIII of the Periodic Table: platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium or mixtures thereof.
  • the element of Group VIII may be present as a compound such as an oxide, sulfide, halide, or oxyhalide, in chemical combination with one or more other ingredients of the composite or as an elemental metal.
  • the preferred element of Group VIII is platinum.
  • the catalyst of the invention comprises from 0.15 to 2 wt.%, preferably from 0.15 to 0.8 wt.%, of an element of Group VIII of the Periodic Table, based on the total weight of the catalyst.
  • the following elements can be used as elements of groups I and II of the Periodic Table: calcium, potassium, sodium, magnesium, lithium, strontium, barium, beryllium or mixtures thereof.
  • the preferred element is potassium.
  • the content of an element of group I and/or II of the Periodic Table in the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.5 to 2 wt.%.
  • halogen content of the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.2 to 2 wt.%.
  • a catalyst is obtained based on spheroidal alumina particles as described above, with an average diameter of from about 0.2 to about 10 mm, preferably from about 0.5 to about 5 mm, most preferably from about 1 to about 3 mm.
  • spheroidal means that the majority of the catalyst particles are spheroidal in shape with minor variations, where "majority” means at least more than 80% of the particles, preferably more than 90% of the particles, more preferably more than 95% of the particles.
  • the mechanical crushing strength is determined using a single-column Lloyd Instruments LSI (LFPlus) universal testing machine in accordance with the procedure described in ASTM D4179-11.
  • the average crushing strength is determined based on the results of crushing at least 100 particles of the sample. It is possible to analyze a larger number of particles in order to increase the accuracy of the mechanical crushing strength determination.
  • Example 1 comparative. Obtaining spheroidal particles of aluminum oxide by the hydrocarbon-ammonia molding method.
  • the production included the following stages: a) The molding solution was obtained by adding 2 g of tin chloride, 50 g of hydrochloric acid in 2000 g of water; b) The solution was stirred until completely dissolved using a planetary mixer at a stirring speed of 100 rpm; c) 300 g of pseudoboehmite were added to the molding solution and the molding mixture was dispersed to a homogeneous state using a planetary mixer at a stirring speed of 300 rpm. The pH of the molded mass was 3.0; d) Then the molding mixture was pumped into the column through a special flow distributor into uniform drops using a peristaltic pump.
  • the upper part of the column was filled with a 10 cm high layer of petroleum solvent, the lower part of the column was filled with a 0.6 wt. % solution of Tween-80 in an aqueous ammonia mixture containing 25 wt. % ammonia.
  • the obtained precursors of spheroidal particles were left to stand in the column for 4 h. Then the solution was displaced with petroleum solvent; e) The petroleum solvent was displaced with distilled water, then the particles were washed with water for 180 minutes; f) After washing, the particles were dried stepwise at a temperature of 40 °C for 8 h, then at a temperature of 150 °C for 6 h. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 h, then at a temperature of 1000 °C for 2 h, the heating rate was 3 °C/min.
  • Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 80 m2 /g and a specific pore volume of 0.52 were obtained. cm3 /g, pore diameter of 10 nm, mechanical crushing strength of 25 N/granule.
  • the spheroidality criterion of the obtained particles was 0.80.
  • the mass fraction of spheroidal particles was 50%. The rest of the particles were rough, non-spheroidal particles.
  • Example 2 Obtaining spheroidal particles of aluminum oxide by the method of cold hydrocarbon-ammonia molding.
  • the production included the following stages: a) The molding solution was prepared by adding 2 g of tin chloride, 50 g of hydrochloric acid and 1.5 g of citric acid to 2000 g of water; b) The solution was stirred until completely dissolved using a planetary mixer at a stirring speed of 100 rpm; c) 400 g of pseudoboehmite were added to the molding solution and the molding mixture was dispersed to a homogeneous state using a planetary mixer at a stirring speed of 300 rpm. The pH of the molded mass was 3.0; d) Then the molding mixture was pumped into the column through a special flow distributor into uniform drops using a peristaltic pump.
  • the upper part of the column was filled with a 10 cm high layer of kerosene, the lower part of the column was filled with a 0.1 wt.% solution of stearic acid in an aqueous ammonia mixture containing 10 wt.% ammonia.
  • the obtained precursors of spheroidal particles were left to stand in a solution of fatty acid in a water-ammonia mixture for 15 hours.
  • the solution was displaced with hydraulic oil; e) The hydraulic oil was displaced with 6 wt% aqueous solution of polyethylene oxide, then the particles were washed with this solution for 240 minutes; f) After washing, the particles were dried stepwise at a temperature of 40 °C for 8 hours, then at a temperature of 150 °C for 6 hours. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 hours, then at a temperature of 1000 °C for 2 hours, the heating rate was 3 °C/min.
  • Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 100 m2 /g, a specific pore volume of 0.70 cm3 /g, a pore diameter of 23 nm, and a mechanical crushing strength of 40 N/granule were obtained.
  • the spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96.
  • the mass fraction of spheroidal particles was 98%.
  • Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 105 m2 /g, a specific pore volume of 0.68 cm3 /g, a pore diameter of 20 nm, and a mechanical crushing strength of 50 N/granule were obtained.
  • the spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96.
  • the mass fraction of spheroidal particles was 98%.
  • the method for obtaining spheroidal particles differed in step f) by calcination. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 h, then at a temperature of 950 °C for 1 h, the heating rate was 3 °C/min.
  • Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 125 m2 /g, a specific pore volume of 0.52 cm3 /g, a pore diameter of 12 nm, and a mechanical crushing strength of 40 N/granule were obtained.
  • the spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96.
  • the mass fraction of spheroidal particles was 98%.
  • the proposed carriers can be used to prepare catalysts for the processes of dehydrogenation of C2-C4 hydrocarbons and catalytic reforming, taking place in a moving bed, since they have high mechanical strength and a spheroidality criterion of more than 0.98.
  • Example 6 (comparative). Obtaining catalyst A (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .
  • spheroidal particles prepared according to the procedure described in Example 1 were impregnated with a solution containing 0.965 ml of a solution of chloroplatinic acid H2P Cl6 with a Pt concentration of 31.87 mg/ml and 6.84 ml of distilled water.
  • the wet particles were kept for air at room temperature for 2 h, dried in a drying oven at 60 °C for 1 h and at 120 °C for 2 h.
  • the Pt-containing catalyst was placed in the reactor and impregnated with a solution containing 4.1 ml of a potassium chloride solution KCl with a K concentration of 25.0 ml/ml in 3.7 ml of distilled water.
  • the wet particles were kept in air at room temperature for 2 h, then in a drying oven at 60 °C for 1 h and at 120 °C for 2 h.
  • the particles were calcined in a muffle furnace at 550 °C for 2 h. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10 °C/min.
  • the resulting catalyst was reduced in the following manner: the system was purged with argon at a rate of 50 cm3 /min for 20 min, then hydrogen was fed into the reactor instead of argon at a rate of 50 cm3 /min. The reactor was heated in a hydrogen flow at a rate of 15°C/min to 550 °C and maintained at this temperature for 2 h.
  • Example 7 Obtaining catalyst B (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .
  • the carrier was obtained by the method described in Example 2.
  • the application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out by the same method as in Example 6.
  • the difference consisted in the addition of a stage of calcination of the dried carrier after applying chloroplatinic acid H 2 PtCl 6 from the solution to it.
  • the dried granules of the Pt-containing catalyst were calcined in a muffle furnace at 550°C for 2 hours. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10°C/min.
  • Example 8 Obtaining catalyst B (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .
  • the carrier was obtained using the method described in Example 3.
  • the application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out using the same method as in Example 7.
  • the difference consisted in adding hydrochloric acid HCl to the solution of chloroplatinic acid H 2 PtCl6 at a rate of 5 mol of HCl per 1 mol of chloroplatinic acid H 2 PtC16-
  • Example 9 Obtaining catalyst G (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .
  • the carrier was obtained using the method described in Example 3.
  • the application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst was carried out using the same method as in Example 8.
  • the difference consisted in adding hydrochloric acid HCl to the potassium chloride KCl solution at a rate of 1 mol of HCl per 1 mol of potassium chloride KCl.
  • Example 10 Obtaining catalyst D (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3).
  • the support was obtained by the method described in Example 4.
  • the deposition of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out by the same method as in Example 9.
  • the difference consisted in the deposition of potassium on the support from a solution of potassium hydroxide KOH.
  • the Pt-containing catalyst precursor was placed in a reactor and impregnated with a solution containing 4.1 ml of a solution of potassium hydroxide KOH with a K concentration of 25.0 ml/ml in 3.7 ml of distilled water.
  • the wet granules were kept in air at room temperature for 2 hours, then in a drying oven at 60°C for 1 hour and at 120°C for 2 hours.
  • the granules were calcined in a muffle furnace at 550°C for 2 hours. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10°C/min. The resulting catalyst was reduced in the following way: the system was purged with argon at a rate of 50 cm3 /min for 20 min, then hydrogen was fed into the reactor instead of argon at a rate of 50 cm3 /min. The reactor was heated in a stream of hydrogen at a rate of 15°C/min to 550°C and maintained at this temperature for 2 hours.
  • Example 11 illustrates the use of the obtained catalysts in the propane dehydrogenation (PDH) reaction.
  • the obtained catalysts A, B, C, D and D were studied in the propane dehydrogenation reaction.
  • the studies on comparative testing of catalysts in the propane dehydrogenation reaction were carried out according to the following procedure.
  • the reactor was heated at a rate of 20 °C/min to 110 °C and maintained at this temperature for 1 hour.
  • the catalyst was reduced in a hydrogen stream while heating at a rate of 15 °C/min to 650 °C and maintained at this temperature for 2 hours.
  • the propane dehydrogenation reaction was carried out at 650 °C for 2 hours with the following gas feed mode: ⁇ 3 ⁇ 8 - 30 cm3 /min, ⁇ 2 ⁇ - 6.0 cm3 /min.
  • the propane conversion on catalyst A at the beginning of the test is 63% and decreases to 50% after 4 hours.
  • catalysts B, C, G and D the propane conversion smoothly decreases from 63% to 59% during the 4-hour test.
  • the propylene selectivity for catalyst A increases from 75% to 90% after 4 hours.
  • the propylene selectivity is in the range of 83-88%. It can be said that the intermediate calcination of the Pt-containing catalyst helps to stabilize the catalytic properties of the resulting catalyst, allowing the propane conversion and propylene selectivity to be maintained within a narrow range.
  • Example 12. Obtaining a reforming catalyst based on the particles obtained in Example 5.
  • the catalyst was obtained according to the method described in document RU2767882, testing was carried out according to the method specified in the same document. As a result, a spheroidal reforming catalyst with a specific surface of 120 m2 /g, a specific pore volume of 0.50 cm3 /g, a pore diameter of 11 nm, and a crushing strength of 40 N/granule was obtained.
  • the spheroidality criterion of the obtained particles is 0.96.
  • the mass fraction of spheroidal particles is 98%.
  • the obtained catalysts based on the supports prepared according to examples 2, 3, 4 and 5 have high activity and selectivity, high mechanical strength, and also a spheroidality criterion of more than 0.98.
  • Example 13 illustrates the abrasion resistance of carrier and catalyst samples as a function of their spheroidality.
  • Samples of the spheroidal aluminum oxide particles obtained in Example 3 and commercial samples of the carrier and catalyst were tested for resistance to abrasion in a moving bed using a setup including a glass tube 1 of variable cross-section, an absorber 2 and a gas flow controller 3.
  • the setup diagram (A) and a drawing of the glass tube (B) are shown in Fig. 1.
  • the glass tube included the following sections:
  • a mesh wad 5 with a cell size of 1 mm is installed at the exit of the tube.
  • Nitrogen was supplied to the bottom of the tube through a gas flow regulator with a supply range of 200-1600 l/h. At the exit of the tube, the gas passed through a bubbler filled with water to trap dust particles.
  • the abrasion resistance test of the carriers was carried out according to the procedure below:
  • test sample weighing 50 g was calcined in a muffle furnace at a temperature of 370°C for 3 hours to remove sorbed moisture.
  • test was carried out for a specified period of time: from 20 to 120 hours. Duration The test procedure could be modified based on the properties of a particular sample.
  • a small gripper was attached to the lower end of the tube with tape and the dust was poured into a bag by tapping on the upper part of the tube. If necessary, the tube can be blown from top to bottom with nitrogen.
  • the tube was purged with nitrogen to remove residual dust.
  • a brush should be used to remove dust particles that had settled on the walls in the expanded part of the tube.
  • the recommended nitrogen flow rate for purging was 1200 l/hour, and the purging duration was about 5 minutes.
  • the extracted sample was calcined in a muffle furnace at a temperature of 370°C for three hours to remove sorbed moisture.
  • the cooled sample was weighed with an accuracy of 0.01 g.
  • the proposed spheroidal carriers have good abrasion resistance.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

The invention relates to spheroidal particles of aluminium oxide for use as a catalyst carrier in heterogeneous processes. The claimed spheroidal particles of aluminium oxide have a specific pore volume of from 0.50 to 0.75 cm3/g, a specific surface area of from 85 to 120 m2/g, a nominal pore diameter of from 15 to 25 nm and a crush strength of at least 35 N/sphere and are characterized by a sphericity factor of at least 0.80. Proposed are a method for producing spheroidal particles, a catalyst based on said particles, as well as the use of said catalyst in hydrocarbon gas dehydrogenation and catalytic reforming processes. The invention makes it possible to produce highly porous spheroidal particles of aluminium oxide that have a high mechanical crush strength and good attrition resistance.

Description

Сфероидальные частицы оксида алюминия, способ их получения и катализатор на их основе Spheroidal particles of aluminum oxide, the method of their production and the catalyst based on them

Область техники, к которой относится изобретение Field of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к сфероидальным частицам оксида алюминия, подходящим для применения в качестве носителя катализатора в различных каталитических процессах, например, таких как каталитический риформинг, дегидрирование газообразных углеводородов и т.п. , к способу получения таких частиц, а также к катализатору, содержащему такие частицы в качестве носителя. The present invention relates to spheroidal particles of aluminum oxide suitable for use as a catalyst support in various catalytic processes, such as catalytic reforming, dehydrogenation of gaseous hydrocarbons, etc., to a method for producing such particles, as well as to a catalyst containing such particles as a support.

Уровень техники State of the art

Легкие олефины (этилен, пропилен и бутен) являются ценными компонентами нефтехимической промышленности. Особенно активно такие олефины используются в полимерной отрасли. Изделия, содержащие полипропилен, полиэтилен, а также сополимеры пропилена, этилена и бутена, обладают хорошими эксплуатационными характеристиками и используются повсеместно, например, в производстве кабелей, бытовой техники, труб и т.д. Light olefins (ethylene, propylene and butene) are valuable components of the petrochemical industry. Such olefins are used especially actively in the polymer industry. Products containing polypropylene, polyethylene, as well as copolymers of propylene, ethylene and butene, have good performance characteristics and are used everywhere, for example, in the production of cables, household appliances, pipes, etc.

Одним из распространенных способов получения легких олефинов в промышленности является дегидрирование газообразных С2-С4-углеводородов в присутствии катализаторов. В качестве катализаторов дегидрирования широко используются гетерогенные катализаторы, содержащие в качестве активного компонента элемент VIII группы Периодической системы Д.И. Менделеева (далее Периодической системы) . Активный компонент наносят на носитель, представляющий собой оксид алюминия, алюмосиликат или иной синтетический носитель. Помимо активного компонента, на носитель наносят другие компоненты, которые не являются активными в каталитическом процессе дегидрирования, однако позволяют улучшить эксплуатационные характеристики катализатора, в частности, срок эксплуатации катализатора. Одними из таких компонентов являются элементы IV группы Периодической системы, например, олово. Такие компоненты, как известно из уровня техники, в т.ч. из документов US3998900 (опубл .21.12.1976, заявитель UNIVERSAL OIL PROD СО [US] ) и US3909451 ( опубл .30.09.1975 , заявитель UNIVERSAL OIL PROD СО [US] ) , препятствуют образованию крупных платиновых наночастиц в ходе эксплуатации. Введение дополнительных компонентов в состав катализатора позволяет сохранять высокую дисперсность активного компонента на поверхности соответствующего носителя и, следовательно, сохранять высокую активность катализатора во времени. Кроме элементов IV группы, на носитель наносят другие компоненты: щелочные металлы, щелочноземельные металлы, лантаноиды, галогены и т . д . One of the common methods for producing light olefins in industry is the dehydrogenation of gaseous C2-C4 hydrocarbons in the presence of catalysts. Heterogeneous catalysts containing an element of group VIII of the Periodic Table of D.I. Mendeleyev (hereinafter referred to as the Periodic Table) as an active component are widely used as dehydrogenation catalysts. The active component is applied to a carrier, which is aluminum oxide, aluminosilicate, or another synthetic carrier. In addition to the active component, other components are applied to the carrier that are not active in the catalytic dehydrogenation process, but allow improving the operational characteristics catalyst, in particular, the service life of the catalyst. Some of such components are elements of group IV of the Periodic Table, for example, tin. Such components, as is known from the prior art, including from documents US3998900 (published on 21.12.1976, applicant UNIVERSAL OIL PROD CO [US]) and US3909451 (published on 30.09.1975, applicant UNIVERSAL OIL PROD CO [US]), prevent the formation of large platinum nanoparticles during operation. The introduction of additional components into the catalyst composition makes it possible to maintain a high dispersion of the active component on the surface of the corresponding carrier and, consequently, to maintain high activity of the catalyst over time. In addition to elements of group IV, other components are applied to the carrier: alkali metals, alkaline earth metals, lanthanides, halogens, etc.

Одной из важных составляющих катализатора дегидрирования газообразных С2-С4-углеводородов является носитель . При использовании сфероидальных частиц оксида алюминия в качестве носителя они должны обладать не только развитой пористой структурой и большой удельной поверхностью, но и высокой механической прочностью. Механическая прочность, в частности, прочность на раздавливание и устойчивость к истиранию, является основным параметром, который надо принимать во внимание для рассматриваемого применения частиц оксида алюминия в катализе. При применении, например, в кипящем или движущемся слое, частицы подвергаются ударам и явлениям трения, которые могут вызывать образование мелких частиц, которые создают опасность забивания установок или фильтров и которые, кроме того, вносят свой вклад в потерю части катализатора . Таким образом, важно получать частицы оксида алюминия, которые обладают одновременно низкой плотностью и хорошей механической прочностью. One of the important components of the catalyst for the dehydrogenation of gaseous C2-C4 hydrocarbons is the carrier. When using spheroidal particles of aluminum oxide as a carrier, they must have not only a developed porous structure and a large specific surface area, but also high mechanical strength. Mechanical strength, in particular crushing strength and abrasion resistance, is the main parameter that must be taken into account for the considered application of aluminum oxide particles in catalysis. When used, for example, in a fluidized or moving bed, the particles are subject to impacts and friction phenomena, which can cause the formation of small particles that create the risk of clogging of installations or filters and which, in addition, contribute to the loss of part of the catalyst. Therefore, it is important to obtain aluminum oxide particles that have both low density and good mechanical strength.

В патенте RU2608775 ( опубл .24.01.2017 , правообладатель IFF ENERGIES NUVELL [ FR ] ) предложен способ получения сфероидальных частиц оксида алюминия, включающий следующие стадии : a) получение суспензии, содержащей воду, кислоту и, по меньшей мере, один порошок бемита, для которого отношение размеров кристаллитов по направлениям и, полученных по формуле Шеррера для дифракции рентгеновских лучей, находится в интервале от 0, 7 до 1; b) добавление порофора, поверхностно-активного вещества и, возможно, воды или эмульсии, содержащей по меньшей мере порофор, поверхностно-активное вещество и воду, к суспензии, полученной на стадии а) ; c) перемешивание суспензии, полученной на стадии Ь) ; d) формирование сфероидальных частиц коагуляцией в капле, исходя из суспензии, полученной на стадии с) ; e) сушка частиц, полученных на стадии d) ; f) прокаливание частиц, полученных на стадии е) . In patent RU2608775 (published 24.01.2017, copyright holder IFF ENERGIES NUVELL [FR]) a method for producing spheroidal particles of aluminum oxide is proposed, comprising the following stages: a) obtaining a suspension containing water, an acid and at least one boehmite powder, for which the ratio of the crystallite sizes in the directions and, obtained according to the Scherrer formula for X-ray diffraction, is in the range from 0.7 to 1; b) adding a blowing agent, a surfactant and, possibly, water or an emulsion containing at least a blowing agent, a surfactant and water, to the suspension obtained in stage a); c) mixing the suspension obtained in stage b); d) forming spheroidal particles by coagulation in a drop, starting from the suspension obtained in stage c); e) drying the particles obtained in step d); f) calcining the particles obtained in step e).

Основной отличительной особенностью предложенного способа получения носителя является использование по меньшей мере части порошка бемита, имеющего определенную кристаллическую структуру, что позволяет получать частицы носителя низкой плотности, имеющие механическую прочность, по меньшей мере, эквивалентную носителю из плотного оксида алюминия, при этом ограничивая количество порофора, используемого в процессе. Кроме того, ограничивая количество применяемого порофора, способ предоставляет дополнительное преимущество с экономической точки зрения, в частности, снижение стоимости исходного материала и обработки летучих органических соединений, образующихся при разложении порофора, выделяющихся на стадии прокаливания. The main distinctive feature of the proposed method for producing a carrier is the use of at least a portion of boehmite powder having a certain crystalline structure, which allows for the production of low-density carrier particles having a mechanical strength at least equivalent to a carrier made of dense aluminum oxide, while limiting the amount of blowing agent used in the process. In addition, by limiting the amount of blowing agent used, the method provides an additional advantage from an economic point of view, in particular, a reduction in the cost of the starting material and processing of volatile organic compounds formed during the decomposition of the blowing agent, released at the calcination stage.

Недостатком указанного способа получения носителя является процедура отбора исходного сырья гидроксида алюминия по его кристаллической структуре. Также добавление поверхностно-активного вещества на стадии приготовления суспензии приводит к пенообразованию, что негативно влияет на подачу золя в коагуляционный раствор при масштабировании процесса . The disadvantage of this method of obtaining the carrier is the procedure for selecting the initial raw material of aluminum hydroxide according to its crystalline structure. Also, the addition of a surfactant at the stage of preparing the suspension leads to foaming, which negatively affects the supply of sol to the coagulation solution when scaling the process.

В патенте RU2739560 ( опубл .25.12.2020 , правообладатель Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" [RU] ) предложен способ получения сферического алюмооксидного носителя, включающий приготовление смеси порошков гидроксида алюминия, суспендирование, пептизацию раствором азотной кислоты, формование сферических гранул, просушивание и прокаливание. При этом, согласно изобретению, готовят смесь, содержащую гидроксид алюминия в виде 60-70 масс.% высокопористого бемита, имеющего объем пор 0, 9-1, 1 см3/г и 30-40 масс.% малопористого псевдобемита, имеющего объем пор 0, 5 см3/г или смесь, содержащую 60-70 масс.% высокопористого бемита, имеющего объем пор 0, 9-1, 1 см3/г и среднепористого бемита, имеющего объем пор 0, 7 см3/г и 30-40 масс.% малопористого псевдобемита, имеющего объем пор 0, 5 см3/г, или смесь, содержащую гидроксид алюминия в виде 60-70 масс.% смеси высокопористых бемитов, имеющих объем пор 0, 9-1, 1 см3/г и 30-40 масс.% малопористого псевдобемита, имеющего объем пор 0, 5 см3/г, суспендируют водой, пептизируют с получением псевдозоля, перемешивают его, добавляют воду и вносят метилцеллюлозу в количестве 10-20 масс.% в расчете на прокаленный оксид алюминия, перемешивают до однородного состояния, формование сферических гранул проводят методом углеводородно-аммиачного формования, а перед просушиванием гранулы выдерживают на воздухе в течение 22-26 ч. Patent RU2739560 (published on 25.12.2020, copyright holder Public Joint Stock Company "Oil Company "Rosneft" [RU]) proposes a method for producing a spherical alumina carrier, including preparing a mixture of aluminum hydroxide powders, suspending, peptizing with a nitric acid solution, forming spherical granules, drying and calcining. In this case, according to the invention, a mixture is prepared containing aluminum hydroxide in the form of 60-70 wt.% highly porous boehmite having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-porosity pseudo-boehmite having a pore volume of 0.5 cm 3 /g or a mixture containing 60-70 wt.% highly porous boehmite having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and medium-porous boehmite having a pore volume of 0.7 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-porosity pseudo-boehmite having a pore volume of 0.5 cm 3 /g, or a mixture containing aluminum hydroxide in the form of 60-70 wt.% of a mixture of highly porous boehmites having a pore volume of 0.9-1.1 cm 3 /g and 30-40 wt.% low-porosity pseudo-boehmite having a pore volume of 0.5 cm 3 /g, are suspended with water, peptized to obtain a pseudo-sol, mixed, water is added and methylcellulose is introduced in an amount of 10-20 wt.% based on the calcined aluminum oxide, mixed until a homogeneous state is obtained, the spherical granules are formed by the method hydrocarbon-ammonia molding, and before drying the granules are kept in air for 22-26 hours.

Полученный сферический алюмооксидный носитель обладает следующими свойствами: объем пор - не менее 0, 5 см3/г; удельная поверхность - не менее 180 м2/г; прочность - не менее 6 кг/гранулу; насыпной вес - не более 0, 7 г/см3. The obtained spherical alumina carrier has the following properties: pore volume - not less than 0.5 cm3 /g; specific surface - not less than 180 m2 /g; strength - not less than 6 kg/granule; bulk density - not more than 0.7 g/ cm3 .

Использование метилцеллюлозы как органического связующего вещества, обеспечивает более высокое содержание широкопористых и среднепористых компонентов, в результате чего полученные сферические гранулы алюмооксидного носителя обладают развитой удельной поверхностью и пористой структурой . The use of methylcellulose as an organic binder provides a higher content of wide-porous and medium-porous components, as a result of which the resulting spherical granules of the alumina carrier have a developed specific surface area and porous structure.

Недостатком предложенного способа является использование метилцеллюлозы в больших количествах, что приводит к образованию макропор, которые негативно влияют на каталитические свойства катализаторов, полученных на таких носителях. Также присутствие длительной стадии просушивания гранул на воздухе снижает производительность процесса и повышает выбросы аммиака в атмосферу, что негативно сказывается на экологических показателях всего процесса . The disadvantage of the proposed method is the use of methylcellulose in large quantities, which leads to the formation of macropores, which negatively affect the catalytic properties of catalysts obtained on such carriers. Also, the presence of a long stage of drying granules in air reduces the productivity of the process and increases ammonia emissions into the atmosphere, which negatively affects the environmental performance of the entire process.

В патенте RU2716435 ( опубл .11.03.2020 , правообладатель IFF ENERGIES NUVELL [ FR ] ) описаны сфероидальные частицы оксида алюминия, отличающиеся удельной поверхностью по БЭТ, составляющей от 150 до 300 м2/г, средним диаметром частиц, составляющим от 1,2 до 3 мм и разбросом диаметров частиц, выраженным через стандартное отклонение, не превышающим 0, 1, полный поровый объем, измеренным ртутной порозиметрией, составляющим от 0, 50 до 0, 85 мл/г, степенью макропористости в одной частице ниже 30%, причем разброс диаметров макропор, выраженный через отношение диаметров D90/D50, не превышает 8. Особое распределение пор, наблюдаемое у сфероидальных частиц оксида алюминия согласно изобретению, обусловлено, в частности, способами их получения, в которых используется либо твердый порообразователь , либо жидкий порообразователь . При этом способ получения сфероидальных частиц оксида алюминия включает следующие стадии: a) приготовление суспензии, содержащей воду, кислоту и по меньшей мере порошок бемита, b) добавление твердого или жидкого порообразователя ,Patent RU2716435 (published 11.03.2020, copyright holder IFF ENERGIES NUVELL [FR]) describes spheroidal particles of aluminum oxide characterized by a specific surface area according to BET ranging from 150 to 300 m2 /g, an average particle diameter ranging from 1.2 to 3 mm and a spread of particle diameters expressed through a standard deviation not exceeding 0.1, a total pore volume measured by mercury porosimetry ranging from 0.50 to 0.85 ml/g, a degree of macroporosity in one particle below 30%, and the spread of macropore diameters, expressed through the ratio of diameters D90/D50, does not exceed 8. The special pore distribution observed in spheroidal particles aluminum oxide according to the invention is due, in particular, to the methods for their production, in which either a solid blowing agent or a liquid blowing agent is used. In this case, the method for producing spheroidal particles of aluminum oxide includes the following stages: a) preparing a suspension containing water, acid and at least boehmite powder, b) adding a solid or liquid blowing agent,

Ь' ) в случае использования жидкого порообразователя - диспергирование суспензии, полученной на этапе Ь) , с помощью диспергатора, c) перемешивание суспензии, полученной на этапе Ь) или Ь ' , d) придание формы сфероидальным частицам методом коагуляции в капле на основе смеси, полученной на этапе с) , e) сушка частиц, полученных на этапе d) , f) обжиг частиц, полученных на этапе е) . b') in the case of using a liquid blowing agent - dispersing the suspension obtained in step b) using a disperser, c) mixing the suspension obtained in step b) or b', d) giving the shape of spheroidal particles by the drop coagulation method based on the mixture obtained in step c), e) drying the particles obtained in step d), f) firing the particles obtained in step e).

Недостатком предложенного способа является получение алюмооксидного носителя с широким распределением пор по размеру, это может привести к образованию большого количества кокса при использовании катализатора, приготовленного на основе такого носителя. The disadvantage of the proposed method is the production of an alumina carrier with a wide pore size distribution, which can lead to the formation of a large amount of coke when using a catalyst prepared on the basis of such a carrier.

Кроме того, особенно при применении в катализе, осуществляемом в псевдоожиженном слое, важным также является однородность размеров и формы частиц оксида алюминия для обеспечения жидкотекучести катализатора. In addition, especially when used in fluidized bed catalysis, uniformity of the size and shape of the aluminum oxide particles is also important to ensure the fluidity of the catalyst.

Так в заявке CN115364837 ( опубл .22.11.2022 CHINA PETROLEUM & СНЕМ CORP [CN] ; SINOPEC CORP RES INST PETROLEUM PROCESSING [CN] ) предложены макропористые сферические частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 223-260 м2/г, объемом пор 0, 7-0, 9 см3/г, характеризующиеся показателем сферичности более чем 0, 95 в расчете на более чем 90 об.% всех частиц. Изобретение также относится к способу получения сферических частиц оксида алюминия , включающему следующие стадии : Thus, in application CN115364837 (published on 22.11.2022 CHINA PETROLEUM & СНЕМ CORP [CN]; SINOPEC CORP RES INST PETROLEUM PROCESSING [CN]), macroporous spherical particles of aluminum oxide with a specific surface area of 223-260 m2 /g, a pore volume of 0.7-0.9 cm3 /g, characterized by a sphericity index of more than 0.95 based on more than 90 vol.% of all particles are proposed. The invention also relates to a method for producing spherical particles of aluminum oxide, comprising the following steps:

1 ) пептизация псевдобемита раствором кислоты с получением золя оксида алюминия ; 1) peptization of pseudoboehmite with an acid solution to obtain an aluminum oxide sol;

2 ) подача золя оксида алюминия по каплям в колонну масло/аммиак для образования гелевых шариков ; 2) feeding aluminum oxide sol dropwise into the oil/ammonia column to form gel beads;

3 ) выгрузка гелевых шариков из нижней части колонны масло/аммиак, динамическая промывка промывочной жидкостью до исчезновения остаточной масляной фазы и аммиака в промывочной жидкости при температуре 20- 50 ° С ; 3) unloading of gel beads from the bottom of the oil/ammonia column, dynamic washing with washing liquid until the disappearance of the residual oil phase and ammonia in the washing liquid at a temperature of 20-50 °C;

4 ) состаривание шариков в жирном спирте в течение 4-36 часов при температуре от 60°С до температуры кипения спирта ; 4) aging the balls in fatty alcohol for 4-36 hours at a temperature from 60°C to the boiling point of the alcohol;

5 ) выгрузка гранул с последующей сушкой и прокаливанием.5) unloading of granules with subsequent drying and calcination.

Недостатком предложенного способа являются высокие энергетические затраты на нагрев промывочной жидкости и жирного спирта , а также длительная стадия выдерживания сферических частиц в жирном спирте , которая уменьшает общую производительность процесса . The disadvantage of the proposed method is the high energy costs for heating the washing liquid and fatty alcohol, as well as the long stage of keeping the spherical particles in fatty alcohol, which reduces the overall productivity of the process.

Таким образом, из уровня техники не известен простой и умеренный по ресурсоемкости способ получения сфероидальных частиц оксида алюминия . Кроме того , так как катализатор дегидрирования исполь зуют в режиме подвижного слоя ( пневматического подъема ) , важным является получение носителя катализатора , имеющего высокие показатели механической прочности на раздавливание , т . е . способного сохранять форму при воздействии различных и значительных ударных и сдвиговых нагрузок . Thus, a simple and moderately resource-intensive method for obtaining spheroidal particles of aluminum oxide is not known from the state of the art. In addition, since the dehydrogenation catalyst is used in a moving bed mode (pneumatic lifting), it is important to obtain a catalyst carrier that has high mechanical crushing strength, i.e., capable of maintaining shape when exposed to various significant impact and shear loads.

Раскрытие Изобретения Disclosure of the Invention

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения сфероидальных частиц оксида алюминия , имеющих высокую механическую прочность на раздавливание, т.е. способных сохранять форму при воздействии различных значительных ударных и сдвиговых нагрузок. The objective of the present invention is to develop a method for producing spheroidal particles of aluminum oxide, having high mechanical crushing strength, i.e. capable of maintaining shape when exposed to various significant impact and shear loads.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение механической прочности на раздавливание и износостойкости при движении в режиме движущегося слоя полученных сфероидальных частиц оксида алюминия на 30% относительно образца сравнения. The technical result of the present invention is an increase in the mechanical crushing strength and wear resistance during movement in the moving layer mode of the obtained spheroidal aluminum oxide particles by 30% relative to the comparison sample.

Кроме того, получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия обладают удельным объемом пор от 0, 50 до 0, 75 см3/г, площадью удельной поверхности от 85 до 125 м2/г, расчетным диаметром пор от 12 до 28 нм, а также характеризуются критерием сфероидальности по меньшей мере 0, 80. In addition, the resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, and are also characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80.

Сфероидальные частицы оксида алюминия с вышеуказанными характеристиками могут быть получены, способом, включающем следующие стадии: a) приготовление формовочного раствора путем смешения воды, минеральной кислоты, источника элемента IV группы Периодической системы и порообразующего агента; b) перемешивание формовочного раствора, полученного на стадии а) до полного растворения компонентов; c) введение в полученный на стадии Ь) раствор навески гидроксида алюминия с получением формовочной смеси и последующим диспергированием до полной гомогенизации формовочной смеси и достижения значения pH от 2,0 до 4,5; d) формование полученной на стадии с) смеси методом холодного углеводородно-аммиачного формования в присутствии стабилизирующей соли аммония с получением предшественников сфероидальных частиц; e ) промывание полученных на стадии d) предшественников сфероидальных частиц водным раствором с полимерной добавкой; f ) термическая обработка полученных на стадии е ) частиц .Spheroidal particles of aluminum oxide with the above characteristics can be obtained by a method comprising the following stages: a) preparing a molding solution by mixing water, a mineral acid, a source of an element of group IV of the Periodic Table and a pore-forming agent; b) stirring the molding solution obtained in stage a) until the components are completely dissolved; c) introducing a weighed amount of aluminum hydroxide into the solution obtained in stage b) to obtain a molding mixture and subsequent dispersion until the molding mixture is completely homogenized and a pH value of 2.0 to 4.5 is achieved; d) molding the mixture obtained in stage c) by a cold hydrocarbon-ammonia molding method in the presence of a stabilizing ammonium salt to obtain precursors of spheroidal particles; e) washing the precursors of spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a polymer additive; f) thermal treatment of the particles obtained in step e).

Авторами настоящего изобретения было обнаружено , что образующиеся в ходе формования смеси на стадии d) соли аммония стабилизируют прохождение капли формовочной смеси через слой масло -вода , тем самым полученные частицы геля предшественников сфероидальных частиц приобретают сфероидальную форму . Кроме того , авторами настоящего изобретения было обнаружено , что промывание на стадии е ) полученных на стадии d ) предшественников сфероидальных частиц водным раствором с концентрацией полимерной добавки от 1 до 10 масс . % , способствует получению механически- прочных сфероидальных частиц оксида алюминия после прокаливания на стадии f ) . The authors of the present invention have discovered that the ammonium salts formed during the molding of the mixture in step d) stabilize the passage of a drop of the molding mixture through the oil-water layer, thereby the obtained particles of the gel of the precursors of the spheroidal particles acquire a spheroidal shape. In addition, the authors of the present invention have discovered that washing in step e) of the precursors of the spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a concentration of the polymer additive from 1 to 10 mass %, promotes the production of mechanically strong spheroidal particles of aluminum oxide after calcination in step f).

Настоящее изобретение позволяет получать высокопористые , механически-прочные сфероидальные частицы оксида алюминия с мезопористой структурой и диапазоном диаметра пор от 12 до 28 нм, подходящие для применения в качестве носителя катализатора в различных каталитических процессах , например , таких как каталитический риформинг , дегидриров ание газообразных углеводородов и т . п . В свою очередь , катализатор , полученный на основе предлагаемых в соответствии с настоящим изобретением сфероидальных частиц оксида алюминия обладает высокими каталитическими характеристиками , имеет высокие показатели износостойкости при проведении испытаний на истираемость в движущемся слое . The present invention makes it possible to obtain highly porous, mechanically strong spheroidal particles of aluminum oxide with a mesoporous structure and a pore diameter range from 12 to 28 nm, suitable for use as a catalyst carrier in various catalytic processes, such as, for example, catalytic reforming, dehydrogenation of gaseous hydrocarbons, etc. In turn, the catalyst obtained on the basis of the spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention has high catalytic characteristics, has high wear resistance indicators when conducting tests for abrasion in a moving bed.

Преимуществом предлагаемого в соответствии с настоящим изобретением способа получения сфероидальных частиц оксида алюминия является применение низкой концентрации аммиака ( до 15 масс . % ) , что снижает выбросы газообразного аммиака в атмосферу . Также исполь зование полимерной добавки на стадии е) промывания позволяет уменьшить количество порообразующего агента, используемого на стадии а) приготовления формовочного раствора, что снижает стоимость конечного продукта. An advantage of the method for producing spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention is the use of a low concentration of ammonia (up to 15 mass %), which reduces emissions of gaseous ammonia into the atmosphere. Also, the use of a polymer additive at the stage e) washing allows to reduce the amount of pore-forming agent used in stage a) of preparation of the molding solution, which reduces the cost of the final product.

Описание фигур Description of figures

ФИГ 1 иллюстрирует схему установки для испытания показателя истираемости носителя. FIG. 1 illustrates a schematic diagram of a setup for testing the wearability of a carrier.

ФИГ 2 иллюстрирует результаты определения показателя истираемости носителя. FIG. 2 illustrates the results of determining the wear index of the carrier.

Подробное описание изобретения Detailed description of the invention

Далее приводится подробное описание различных аспектов и вариантов реализации настоящего изобретения. The following is a detailed description of various aspects and embodiments of the present invention.

В одном своем аспекте настоящее изобретение относится к сфероидальным частицам оксида алюминия, обладающим удельным объемом пор от 0, 50 до 0,75 см3/г, площадью удельной поверхности от 85 до 125 м2/г, расчетным диаметром пор от 12 до 28 нм и прочностью на раздавливание по меньшей мере 35 Н/гранула, а также характеризуются критерием сфероидальности по меньшей мере 0, 80. In one aspect, the present invention relates to spheroidal alumina particles having a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, and a crushing strength of at least 35 N/granule, and are also characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80.

Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия имеют удельный объем пор от 0, 50 до 0, 75 см3/г, предпочтительно от 0, 55 до 0, 70 см3/г, более предпочтительно от 0, 60 до 0, 65 см3/ г . The resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, preferably 0.55 to 0.70 cm3 /g, more preferably 0.60 to 0.65 cm3 /g.

Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия имеют площадь удельной поверхности от 85 до 125 м2/г, предпочтительно от 90 до 110 м2/г, более предпочтительно от 95 до 105 м2/ г . The resulting spheroidal aluminum oxide particles have a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, preferably 90 to 110 m2 /g, more preferably 95 to 105 m2 /g.

Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия характеризуются расчетным диаметром пор от 12 до 28 нм, предпочтительно от 15 до 25 нм, более предпочтительно от 18 до 21 нм. Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия характеризуются механической прочностью на раздавливание по меньшей мере 35 Н/гранула, предпочтительно по меньшей мере 40 Н/гранула, более предпочтительно по меньшей мере 45 Н/гранула . Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия характеризуются насыпной плотностью от 0, 50 до 0, 75 г/см3, предпочтительно от 0, 55 до 0, 70 г/см3, более предпочтительно от 0, 60 до 0, 65 г/см3. Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия имеют средний диаметр от приблизительно 0,2 до приблизительно 10 мм, предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 5 мм, наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 3 мм. Получаемые частицы оксида алюминия представляют собой сфероид, т.е. имеют форму, близкую к сфере. Таким образом, большинство частиц оксида алюминия имеют форму сфероида с незначительными отклонениями, где под «большинством» подразумевают по меньшей мере более 80% частиц, предпочтительно более 90% частиц, более предпочтительно более 95% частиц. Получаемые сфероидальные частицы оксида алюминия характеризуются критерием сфероидальности по меньшей мере 0, 80, предпочтительно по меньшей мере0, 90, более предпочтительно по меньшей мере 0, 92. Под критерием сфероидальности понимается отношение максимального и минимального диаметра Ферета (Ксф- dFmax/ dFmin ) . Диаметр Ферета (dF) - это расстояние между двумя параллельными касательными, которые касаются проекции частицы на противоположенных сторонах от нее. Касательные не должны пересекать край проекции частицы в любой точке. Максимальный dFmax и минимальный dFmin диаметры Ферета измеряются поворотом касательных от 0 до 360° (по отношению к любому направлению частицы) . Измерения проводят оптическим методом, например, на приборе Analysette 28 Imagesizer. Проба прокаленных сфероидальных частиц оксида алюминия засыпается в специализированную камеру прибора и с помощью камеры происходит измерение длины сторон гранул и количество гранул. Далее программа из полученных данных рассчитывает процент сфероидальных частиц в пробе. The resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a calculated pore diameter of 12 to 28 nm, preferably 15 to 25 nm, more preferably 18 to 21 nm. The resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a mechanical crushing strength of at least 35 N/granule, preferably at least 40 N/granule, more preferably at least 45 N/granule. The resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a bulk density of from 0.50 to 0.75 g/ cm3 , preferably from 0.55 to 0.70 g/ cm3 , more preferably from 0.60 to 0.65 g/ cm3 . The resulting spheroidal aluminum oxide particles have an average diameter of from about 0.2 to about 10 mm, preferably from about 0.5 to about 5 mm, most preferably from about 1 to about 3 mm. The resulting aluminum oxide particles are spheroidal, i.e. have a shape close to a sphere. Thus, the majority of the aluminum oxide particles have a spheroid shape with minor deviations, where "the majority" means at least more than 80% of the particles, preferably more than 90% of the particles, more preferably more than 95% of the particles. The resulting spheroidal aluminum oxide particles are characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80, preferably at least 0.90, more preferably at least 0.92. The spheroidality criterion is understood to mean the ratio of the maximum and minimum Feret diameter (Ksf- dF max / d F min ). The Feret diameter (d F ) is the distance between two parallel tangents that touch the projection of the particle on opposite sides from it. The tangents must not intersect the edge of the projection of the particle at any point. The maximum d Fmax and minimum d Fmin Feret diameters are measured by rotating the tangents from 0 to 360° (relative to any direction of the particle). The measurements are carried out using an optical method, for example, on the Analysette 28 Imagesizer device. A sample of calcined spheroidal particles of aluminum oxide is poured into a specialized chamber of the device and the length of the sides of the granules and the number of granules are measured using the camera. Then the program calculates the percentage of spheroidal particles in the sample from the data obtained.

В еще одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения сфероидальные частицы оксида алюминия содержат элемент IV группы Периодической системы в количестве от 0, 05 до 0, 50 масс.%, предпочтительно от 0, 10 до 0,40 масс.%, наиболее предпочтительно от 0, 15 до 0,25 масс . % . In another preferred embodiment of the invention, the spheroidal particles of aluminum oxide contain an element of group IV of the Periodic Table in an amount of from 0.05 to 0.50 mass%, preferably from 0.10 to 0.40 mass%, most preferably from 0.15 to 0.25 mass%.

В качестве элемента IV группы Периодической системы могут быть использованы следующие элементы: олово, германий, свинец или их смеси. Предпочтительно используют олово. Помимо элементов IV группы Периодической системы в сфероидальных частицах согласно настоящему изобретению также могут присутствовать другие элементы, известные из уровня техники как улучшающие эксплуатационные характеристики катализатора элементы, например, галлий, индий, цинк, марганец или их смеси, в общем количестве до 1, 5 масс.% от массы катализатора. The following elements can be used as elements of group IV of the Periodic Table: tin, germanium, lead or mixtures thereof. Preferably, tin is used. In addition to elements of group IV of the Periodic Table, other elements known from the prior art as elements improving the performance characteristics of the catalyst, such as gallium, indium, zinc, manganese or mixtures thereof, can also be present in the spheroidal particles according to the present invention, in a total amount of up to 1.5 wt.% of the catalyst mass.

В одном своем аспекте настоящее изобретение относится к способу получения сфероидальных частиц оксида алюминия, включающему следующие стадии: а) приготовление формовочного раствора путем смешения воды, минеральной кислоты, источника элемента IV группы Периодической системы и порообразующего агента; b) перемешивание формовочного раствора, полученного на стадии а) до полного растворения компонентов; c) введение в полученный на стадии Ь) раствор навески гидроксида алюминия с получением формовочной смеси и последующим диспергированием до полной гомогенизации формовочной смеси и достижения значения pH от 2,0 до 4,5; d) формование полученной на стадии с) смеси методом холодного углеводородно-аммиачного формования в присутствии стабилизирующей соли аммония с получением предшественников сфероидальных частиц; e) промывание полученных на стадии d) предшественников сфероидальных частиц водным раствором с полимерной добавкой; f) термическая обработка полученных на стадии е) частиц . In one aspect, the present invention relates to a method for producing spheroidal particles of aluminum oxide, comprising the following steps: a) preparing a molding solution by mixing water, a mineral acid, a source of an element of group IV of the Periodic Table and a pore-forming agent; b) mixing the molding solution obtained in step a) until the components are completely dissolved; c) introducing a weighed portion of aluminum hydroxide into the solution obtained in step b) to obtain a molding mixture and subsequent dispersion until the molding mixture is completely homogenized and a pH value of 2.0 to 4.5 is achieved; d) molding the mixture obtained in step c) by a cold hydrocarbon-ammonia molding method in the presence of a stabilizing ammonium salt to obtain precursors of spheroidal particles; e) washing the precursors of spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a polymer additive; f) heat treating the particles obtained in step e).

Стадия а) приготовления формовочного раствора Stage a) preparation of molding solution

В контексте настоящего изобретения вода представляет собой, но не ограничивается этим, дистиллированную, деионизированную, деминерализированную, осмотическую, бидистиллированную воду. In the context of the present invention, water includes, but is not limited to, distilled, deionized, demineralized, osmotic, bidistilled water.

В качестве минеральной кислоты используют соляную кислоту, азотную кислоту, серную кислоту, предпочтительно, соляную кислоту, азотную кислоту, наиболее предпочтительно соляную кислоту. Hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, preferably hydrochloric acid, nitric acid, most preferably hydrochloric acid are used as mineral acids.

Минеральная кислота представляет собой водный раствор минеральной кислоты с концентрацией от 5 до 25 масс.%, предпочтительно от 10 до 15 масс.%. The mineral acid is an aqueous solution of mineral acid with a concentration of 5 to 25 wt.%, preferably 10 to 15 wt.%.

При получении сфероидальных частиц оксида алюминия в качестве источника элемента IV группы Периодической системы используют его водорастворимое соединение, например, бромид олова, хлорид олова (II) , хлорид олова (IV) , пентагидрат хлорида олова (IV) , тетраэтоксид германия, хлорид германия (IV) , нитрат свинца, ацетат свинца, хлорат свинца и т.д. When obtaining spheroidal particles of aluminum oxide, a water-soluble compound of the element of group IV of the Periodic Table is used as a source, for example, tin bromide, tin (II) chloride, tin (IV) chloride, pentahydrate. tin(IV) chloride, germanium tetraethoxide, germanium(IV) chloride, lead nitrate, lead acetate, lead chlorate, etc.

В качестве порообразующего агента используют С2-С6 двух- или трехосновные органические кислоты. Примерами таких кислот являются, но не ограничиваются ими, щавелевая, виноградная, винная, лимонная, яблочная, адипиновая кислоты. Предпочтительно в качестве порообразующего агента используют виноградную, лимонную, винную кислоты, более предпочтительно лимонную, винную кислоты. C2-C6 di- or tribasic organic acids are used as a pore-forming agent. Examples of such acids include, but are not limited to, oxalic, tartaric, wine, citric, malic, and adipic acids. Preferably, wine, citric, and tartaric acids are used as a pore-forming agent, more preferably, citric and tartaric acids.

Мольное соотношение вода : кислота : порообразующий агент : источник элемента IV группы на стадии а) составляет предпочтительно (от 1 до 10) : (от 0, 01до 0, 15) : (от 0, 0005 до 0, 0025) : (от 0, 0005 до 0, 0035) соответственно, более предпочтительно (от 3 до 7) : (от 0, 03 до 0, 10) : (от 0, 0010 до 0, 0020) : (от 0, 0010 до 0, 0025) соответственно. The molar ratio of water: acid: pore-forming agent: source of element of group IV in step a) is preferably (from 1 to 10): (from 0.01 to 0.15): (from 0.0005 to 0.0025): (from 0.0005 to 0.0035), respectively, more preferably (from 3 to 7): (from 0.03 to 0.10): (from 0.0010 to 0.0020): (from 0.0010 to 0.0025), respectively.

Стадию приготовления формовочного раствора осуществляют в любом известном из уровня техники оборудовании периодического или непрерывного действия, стойкого к воздействию кислот и щелочей. Порядок добавления компонентов раствора на стадии а) может быть любым. Предпочтительно в воду в первую очередь добавляют минеральную кислоту, затем источник элемента IV группы, после чего в раствор добавляют порообразующий агент . The stage of preparation of the molding solution is carried out in any equipment known from the state of the art for periodic or continuous action, resistant to the effects of acids and alkalis. The order of adding the components of the solution at stage a) can be any. Preferably, mineral acid is added to the water first, then a source of an element of group IV, after which a pore-forming agent is added to the solution.

Приготовление формовочного раствора осуществляют при комнатной температуре и атмосферном давлении, где под комнатной температурой в соответствии с настоящим изобретением следует считать температуру (20±10) °С. Определение такой температуры как комнатной известно, в частности, из ГОСТ 9454-78 (пункт 3.3) , а также нормативного документа «Государственная фармакопея РФ XII издания часть 1» (применительно к температуре хранения лекарственных средств) . Стадия Ь) перемешивания формовочного раствора The preparation of the molding solution is carried out at room temperature and atmospheric pressure, where room temperature in accordance with the present invention should be considered to be a temperature of (20±10) °C. The definition of such a temperature as room temperature is known, in particular, from GOST 9454-78 (clause 3.3), as well as the normative document "State Pharmacopoeia of the Russian Federation XII edition part 1" (applicable to the storage temperature of medicinal products). Stage b) mixing the molding solution

Перемешивание формовочного раствора осуществляют в любом известном из уровня техники оборудовании, например, при помощи планетарного миксера со скоростью от 50 до 400 об/мин, предпочтительно от 100 до 200 об/мин до полного растворения компонентов. Растворимость компонентов раствора оценивают визуально, чтобы добиться полного отсутствия взвеси твердых веществ в растворе, а перемешивание раствора осуществляют до полной его прозрачности. The molding solution is mixed in any equipment known from the prior art, for example, using a planetary mixer at a speed of 50 to 400 rpm, preferably 100 to 200 rpm until the components are completely dissolved. The solubility of the solution components is assessed visually to ensure a complete absence of suspended solids in the solution, and the solution is mixed until it is completely transparent.

Стадия с) получения формовочной смеси Stage c) obtaining the molding mixture

На стадии с) гидроксид алюминия представляет собой гидроксид алюминия с общей химической формулой А12ОзхпН2О, где п = от 1 до 1.8, и по фазовому составу представляет собой псевдобемит или бемит, более предпочтительно псевдобемит. Кроме того, используемый в настоящем изобретении гидроксид алюминия может содержать незначительные примеси байерита в количестве до 1 масс . % . In step c), the aluminum hydroxide is aluminum hydroxide with the general chemical formula Al2O3 x nH2O, where n = from 1 to 1.8, and in terms of phase composition is pseudoboehmite or boehmite, more preferably pseudoboehmite. In addition, the aluminum hydroxide used in the present invention may contain minor impurities of bayerite in an amount of up to 1 mass. % .

В соответствии с настоящим изобретением используемый гидроксид алюминия должен иметь объем пор от 0, 60 до 1, 30 см3/г, предпочтительно от 0, 70 до 1, 00 см3/г, наиболее предпочтительно от 0, 80 до 0, 95 см3/г, а распределение частиц по размеру должно быть мономодальным со значением D50 от 6 до 12 мкм. According to the present invention, the aluminum hydroxide used should have a pore volume of from 0.60 to 1.30 cm3 /g, preferably from 0.70 to 1.00 cm3 /g, most preferably from 0.80 to 0.95 cm3 /g, and the particle size distribution should be monomodal with a D50 value of from 6 to 12 μm.

Гидроксид алюминия добавляют в формовочный раствор таким образом, чтобы концентрация оксида алюминия в формуемой смеси составляла от 12 до 21 масс.%, предпочтительно от 14 до 18 масс.%. Aluminum hydroxide is added to the molding solution so that the concentration of aluminum oxide in the molding mixture is from 12 to 21 mass%, preferably from 14 to 18 mass%.

Перемешивание формуемой смеси на стадии с) осуществляют в любом известном из уровня техники оборудовании, например, при помощи планетарного миксера со скоростью предпочтительно от 150 до 800 об/мин, более предпочтительнее от 300 до 600 об/мин до полной гомогенизации формовочной смеси, под которой понимают полное диспергирование крупных агломератов гидроксида алюминия, и достижения pH формуемой массы в диапазоне от 2, 0 до 4, 5, предпочтительно от 2, 5 до 4, 0, наиболее предпочтительно от 3, 0 до 3, 5. Если pH смеси выйдет за пределы указанных значений, то произойдет необратимое гелирование формуемой массы. Значение pH измеряют с помощью любого оборудования, известного из уровня техники, например, pH-метром фирмы Mettler Toledo. The mixing of the moldable mixture in step c) is carried out in any equipment known from the prior art, for example, using a planetary mixer at a speed of preferably from 150 to 800 rpm, more preferably from 300 to 600 rpm until complete homogenization of the molding mixture, which is understood to mean complete dispersion of large agglomerates of aluminum hydroxide, and achieving a pH of the molding mass in the range from 2.0 to 4.5, preferably from 2.5 to 4.0, most preferably from 3.0 to 3.5. If the pH of the mixture goes beyond the specified values, irreversible gelation of the molding mass will occur. The pH value is measured using any equipment known from the prior art, for example, a pH meter from Mettler Toledo.

Стадия d) формования Stage d) of molding

Подходящими для формования предшественников сфероидальных частиц оксида алюминия на стадии d) являются методики, описанные, например, в следующих документах: «Synthesis and characterization of millimetric gamma alumina spherical particles by oil drop granulation method» P. Ravindra et al. , J. Porous. Mater. 19 (2012) 807-817; «Parametric investigation of g-alumina granule preparation via the oil-drop route» H. Atashi et al. , Adv. Powder Technol. 28 (2017) 1356-1371; Ismagilov, Z. R. New technology for production of spherical alumina supports for fluidized bed combustion / Z. R. Ismagilov, R. A. Shkrabina, N. A. Koryabkina // Catalysis Today. 1999. - T. 47, № 1-4. C. 51-71; Preparation of Strong Alumina Supports for Fluidized Bed Catalysts. Volume 63 / M. N. Shepeleva [и др. ] . — Elsevier, 1991. — C. 583—590; Wang, Z . -M . Sol-Gel Synthesis of Pure and Copper Oxide Coated Mesoporous Alumina Granular Particles / Z.-M. Wang, Y. S. Lin // Journal of Catalysis. — 1998. — T. 174, № 1. — C. 43—51; Yang, Z. Sol-Gel Synthesis of Silicalite/ y-Alumina Granules / Z. Yang, Y. S. Lin // Industrial & Engineering Chemistry Research. — 2000. — T. 39, № 12. — C. 4944—4948; Buelna, G. Sol-gel-derived mesoporous y-alumina granules / G. Buelna, Y. S. Lin // Microporous and Mesoporous Materials. — 1999. — T. 30, № 2. — C. 359—369; Structural and Mechanical Properties of Nanostructured Granular Alumina Catalysts / G. Buelna [и др. ] // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2003. — T. 42, № 3. — C. 442—447. Данные методики приводятся в качестве примера и не ограничивают настоящее изобретение. Suitable methods for forming the precursors of spheroidal alumina particles in step d) are those described, for example, in the following documents: "Synthesis and characterization of millimetric gamma alumina spherical particles by oil drop granulation method" P. Ravindra et al. , J. Porous. Mater. 19 (2012) 807-817; "Parametric investigation of g-alumina granule preparation via the oil-drop route" H. Atashi et al. , Adv. Powder Technol. 28 (2017) 1356-1371; Ismagilov, ZR New technology for production of spherical alumina supports for fluidized bed combustion / ZR Ismagilov, RA Shkrabina, NA Koryabkina // Catalysis Today. 1999. - Vol. 47, No. 1-4. Pp. 51-71; Preparation of Strong Alumina Supports for Fluidized Bed Catalysts. Volume 63 / MN Shepeleva [etc.]. - Elsevier, 1991. - pp. 583-590; Wang, Z. -M. Sol-Gel Synthesis of Pure and Copper Oxide Coated Mesoporous Alumina Granular Particles / Z.-M. Wang, Y. S. Lin // Journal of Catalysis. - 1998. - T. 174, No. 1. - P. 43-51; Yang, Z. Sol-Gel Synthesis of Silicalite/ y-Alumina Granules / Z. Yang, YS Lin // Industrial & Engineering Chemistry Research. - 2000. - T. 39, No. 12. - P. 4944-4948; Buelna, G. Sol-gel-derived mesoporous y-alumina granules / G. Buelna, YS Lin // Microporous and Mesoporous Materials. — 1999. — Vol. 30, No. 2. — P. 359–369; Structural and Mechanical Properties of Nanostructured Granular Alumina Catalysts / G. Buelna [et al.] // Industrial & Engineering Chemistry Research. 2003. — Vol. 42, No. 3. — P. 442–447. These methods are given as an example and do not limit the present invention.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения стадия d) формования полученной на стадии с) формовочной смеси методом холодного углеводородно - аммиачного формования включает следующую последовательность действий : d.l введение в колонну формования щелочного раствора; d.2 введение слоя углеводородной жидкости; d.3 подача в заполненную колонну формования формовочной сме си ; d.4 формование предшественников сфероидальных частиц; d.5 выдерживание полученных частиц в водно -аммиачном растворе с последующим отделением от водно-аммиачного раствора . In one embodiment of the present invention, step d) of molding the molding mixture obtained in step c) by the cold hydrocarbon-ammonia molding method includes the following sequence of actions: d.l introducing an alkaline solution into the molding column; d.2 introducing a layer of hydrocarbon liquid; d.3 feeding the molding mixture into the filled molding column; d.4 molding precursors of spheroidal particles; d.5 maintaining the obtained particles in an aqueous-ammonia solution with subsequent separation from the aqueous-ammonia solution.

Щелочной раствор на стадии d.l представляет собой раствор жирной кислоты, например, стеариновой, олеиновой, маргариновой, пальмитиновой, предпочтительно стеариновой, олеиновой, пальмитиновой, более предпочтительно олеиновой и стеариновой, в водно-аммиачной смеси. The alkaline solution in stage d.l is a solution of a fatty acid, for example stearic, oleic, margaric, palmitic, preferably stearic, oleic, palmitic, more preferably oleic and stearic, in an aqueous ammonia mixture.

Концентрация аммиака в водном растворе составляет от 5 до 25 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.%. The concentration of ammonia in the aqueous solution is from 5 to 25 mass%, preferably from 10 to 20 mass%.

Концентрация жирной кислоты в водно-аммиачном растворе составляет от 0, 01 до 0,20 масс.%, предпочтительно от 0, 05 до 0, 10 масс . % . The concentration of fatty acid in the aqueous ammonia solution is from 0.01 to 0.20 mass%, preferably from 0.05 to 0.10 mass%.

В качестве углеводородной жидкости на стадии d.2 используют керосин, декан, ундекан, додекан, предпочтительно керосин, ундекан, додекан, более предпочтительно керосин или додекан. Специалисту в данной области техники очевидно, что высота колонны для формования носителя и высота слоя углеводородной жидкости определяются необходимым объемом носителя. Например, если колонна формования представляет собой вертикальную трубку с отсоединяемым бункером- накопителем с общей высотой колонны вместе с бункером от 30 до 100 см, предпочтительно от 50 до 80 см, то высота слоя углеводородной жидкости составляет от 0, 5 до 15 см, предпочтительно от 1 до 12 см, более предпочтительно от 3 до 8 см. Kerosene, decane, undecane, dodecane are used as hydrocarbon liquids at stage d.2. preferably kerosene, undecane, dodecane, more preferably kerosene or dodecane. It is obvious to a person skilled in the art that the height of the column for spinning the carrier and the height of the hydrocarbon liquid layer are determined by the required volume of the carrier. For example, if the spinning column is a vertical tube with a detachable storage hopper with a total height of the column together with the hopper of 30 to 100 cm, preferably 50 to 80 cm, then the height of the hydrocarbon liquid layer is 0.5 to 15 cm, preferably 1 to 12 cm, more preferably 3 to 8 cm.

Подача формуемой массы в колонну формования на стадии d.3 осуществляется при помощи насоса при постоянной объемной скорости через распределительное устройство, которое делит поток на равномерные капли. The feed of the molded mass into the molding column at stage d.3 is carried out using a pump at a constant volumetric speed through a distribution device that divides the flow into uniform drops.

На стадии d.4 капли формовочной смеси проходят через органический слой и попадают в раствор жирной кислоты в водно-аммиачной смеси. Образующиеся соли аммония стабилизируют прохождение капли через слой масло-вода, тем самым полученные частицы предшественников приобретают сфероидальную форму. At stage d.4, droplets of the molding mixture pass through the organic layer and enter a solution of fatty acid in a water-ammonia mixture. The resulting ammonium salts stabilize the passage of the droplet through the oil-water layer, thereby giving the resulting precursor particles a spheroidal shape.

Не желая связывать себя какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что жирные кислоты, взаимодействуя с раствором аммиака, образуют стабилизирующие соли, которые являются ионогенными поверхностно-активными веществами (ПАВ) . Данные соли выстраиваются на границе раздела фаз масло-вода, снижая силы поверхностного натяжения, и позволяют проходить частицам гидроксида алюминия через границу раздела фаз, образуя предшественники сфероидальных частиц. Without wishing to be bound by any theory, the present inventors believe that fatty acids, when interacting with the ammonia solution, form stabilizing salts, which are ionogenic surfactants (SAS). These salts line up at the oil-water interface, reducing surface tension forces, and allow aluminum hydroxide particles to pass through the interface, forming precursors of spheroidal particles.

Сформированные на стадии d.4 предшественники сфероидальных частиц далее на стадии d.5 выдерживают в водно-аммиачном растворе при комнатной температуре и атмосферном давлении в течение от 2 до 24 часов , предпочтительно от 4 до 18 часов , более предпочтительно от 8 до 15 часов . The precursors of spheroidal particles formed at stage d.4 are then kept at stage d.5 in aqueous ammonia solution at room temperature and atmospheric pressure for 2 to 24 hours, preferably 4 to 18 hours, more preferably 8 to 15 hours.

Отделение от водно - аммиачного раствора происходит путем его вытеснения минеральным маслом, предпочтительно индустриальным, гидравлическим, наиболее предпочтительно гидравлическим маслом . Separation from the aqueous ammonia solution occurs by displacing it with mineral oil, preferably industrial, hydraulic, and most preferably hydraulic oil.

Стадия е) промывания Stage e) washing

На стадии е ) осуществляют промывание полученных на стадии d ) предшеств енников сфероидальных частиц водным раствором с полимерной добавкой . На этой стадии происходит вытеснение минерального масла водным раствором полимерной добавки с концентрацией полимерной добавки от 1 до 10 масс . % , предпочтительно от 2 до 8 масс . % , наиболе е предпочтительно от 3 до 6 масс . % . At stage e) the spheroidal particle precursors obtained at stage d) are washed with an aqueous solution with a polymer additive. At this stage the mineral oil is displaced with an aqueous solution of a polymer additive with a polymer additive concentration of 1 to 10 mass %, preferably 2 to 8 mass %, most preferably 3 to 6 mass %.

После вытеснения масла , проводят промывку указанным водным раствором с полимерной добавкой в течение от 30 до 240 минут , предпочтительно от 100 до 180 минут . After displacing the oil, flushing is carried out with the specified aqueous solution with a polymer additive for 30 to 240 minutes, preferably 100 to 180 minutes.

В соответствии с настоящим изобретением полимерная добавка представляет собой полиэтиленоксид , метилцеллюлозу полиакриламид , поливиниловый спирт , полипропиленгликоль , предпочтительно полиакриламид , полипропиленгликоль . According to the present invention, the polymer additive is polyethylene oxide, methylcellulose, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polypropylene glycol, preferably polyacrylamide, polypropylene glycol.

Стадия f) термической обработки Stage f) heat treatment

Далее осуществляют термическую обработку полученных после промывания на стадии е ) частиц путем сушки и прокаливания любым известным из уровня техники способом, выбор которого остается за специалистом в данной области техники . Next, the particles obtained after washing in stage e) are subjected to thermal treatment by drying and calcining using any method known from the prior art, the choice of which remains with a specialist in this field of technology.

Авторы настоящего изобретения рекомендуют проводить сушку при температуре от 30 до 150 ° С в течение от 6 до 20 часов , предпочтительно в течение от 10 до 1 6 часов , прокаливание при температуре от 400 до 1100°С в течение от 2 до 16 часов, предпочтительно от 5 до 12 часов, с использованием ступенчатого нагрева печи со скоростью нагрева от 0, 5 до 10°С в минуту, предпочтительно от 1 до 5 °C в минуту. The authors of the present invention recommend drying at a temperature of 30 to 150 ° C for 6 to 20 hours, preferably for 10 to 16 hours. calcination at a temperature of 400 to 1100°C for 2 to 16 hours, preferably 5 to 12 hours, using a step heating furnace at a heating rate of 0.5 to 10°C per minute, preferably 1 to 5°C per minute.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения сфероидальные частицы оксида алюминия применяются в качестве носителя для катализатора в гетерогенных процессах, например, в процессах каталитического риформинга, гидрокрекинге, гидрировании, дегидрировании, дегидроциклизации углеводородов или других органических соединений. Более предпочтительно использование предлагаемых в соответствии с настоящим изобретением сфероидальных частиц оксида алюминия для изготовления катализатора для процессов каталитического риформинга и дегидрирования С2-С4 газообразных углеводородов . In one of the preferred embodiments of the invention, the spheroidal particles of aluminum oxide are used as a support for a catalyst in heterogeneous processes, for example, in the processes of catalytic reforming, hydrocracking, hydrogenation, dehydrogenation, dehydrocyclization of hydrocarbons or other organic compounds. More preferably, the use of the spheroidal particles of aluminum oxide proposed in accordance with the present invention for the manufacture of a catalyst for the processes of catalytic reforming and dehydrogenation of C2-C4 gaseous hydrocarbons is used.

В еще одном своем аспекте настоящее изобретение относится к катализатору с использованием в качестве носителя получаемых в соответствии с настоящим изобретением сфероидальных частиц оксида алюминия. In another aspect, the present invention relates to a catalyst using as a support spheroidal particles of aluminum oxide obtained in accordance with the present invention.

Катализатор согласно настоящему изобретению содержит в расчете на общую массу катализатора: от 0, 1 до 4, 5 масс.% элемента VIII группы Периодической системы; от 0, 1 до 6, 0 масс.% элемента I и/или II группы Периодической системы; The catalyst according to the present invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.1 to 4.5 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.1 to 6.0 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;

- от 0,2 до 6, 0 масс.% галогена; сфероидальные частицы оксида алюминия согласно настоящему изобретению. - from 0.2 to 6.0 mass% of halogen; spheroidal particles of aluminum oxide according to the present invention.

В некоторых вариантах осуществления катализатор по изобретению содержит от 0, 15 до 2 масс.%, предпочтительно от 0, 15 до 0, 8 масс.% элемента VIII группы Периодической системы в расчете на общую массу катализатора. In some embodiments, the catalyst of the invention comprises from 0.15 to 2 wt.%, preferably from 0.15 to 0.8 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table based on the total mass of the catalyst.

В некоторых вариантах осуществления содержание элемента I и/или II группы Периодической системы в катализаторе согласно изобретению может составлять от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно от 0, 5 до 2 масс.%. In some embodiments, the content of an element of group I and/or II of the Periodic Table in the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.5 to 2 wt.%.

В некоторых вариантах осуществления содержание галогена в катализаторе согласно изобретению может составлять от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно от 0,2 до 2 масс . % . In some embodiments, the halogen content of the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.2 to 2 wt.%.

Предпочтительно катализатор по изобретению содержит в расчете на общую массу катализатора: от 0, 15 до 2 масс.% элемента VIII группы Периодической системы; от 0,2 до 3 масс.% элемента I и/или II группы Периодической системы; Preferably, the catalyst according to the invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.15 to 2 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.2 to 3 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;

- от 0,2 до 3 масс.% галогена; сфероидальные частицы оксида алюминия - остальное, где сфероидальные частицы оксида алюминия содержат от 0, 05 до 0, 40 масс.% элемента IV группы Периодической системы. - from 0.2 to 3 mass% of halogen; spheroidal particles of aluminum oxide - the rest, where the spheroidal particles of aluminum oxide contain from 0.05 to 0.40 mass% of an element of group IV of the Periodic Table.

Наиболее предпочтительно катализатор по изобретению содержит в расчете на общую массу катализатора: от 0, 15 до 0, 8 масс.% элемента VIII группы Периодической системы; от 0, 5 до 2 масс.% элемента I и/или II группы Периодической системы; Most preferably, the catalyst according to the invention contains, based on the total weight of the catalyst: from 0.15 to 0.8 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.5 to 2 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table;

- от 0,2 до 2 масс.% галогена; сфероидальные частицы оксида алюминия - остальное, где сфероидальные частицы оксида алюминия содержат от 0, 15 до 0,25 масс.% элемента IV группы Периодической системы. - from 0.2 to 2 mass% of halogen; spheroidal particles of aluminum oxide - the rest, where the spheroidal particles of aluminum oxide contain from 0.15 to 0.25 mass% of an element of group IV of the Periodic Table.

Катализатор в соответствии с настоящим изобретением также может содержать иные компоненты, позволяющие дополнительно увеличить его срок эксплуатации активность или селективность. Примерами таких добавок служат, но не ограничиваются ими: рений, галлий, церий, лантан, европий, индий, фосфор, никель, железо, вольфрам, молибден, цинк, кадмий и другие. Каталитически эффективные количества этих компонентов, как правило, составляют от 0, 01 до 5 масс.%, их можно вводить в катализатор любым подходящим способом во время или после получения катализатора, отдельно или в смеси . The catalyst according to the present invention may also contain other components that allow for an additional increase in its service life and activity. or selectivity. Examples of such additives include, but are not limited to: rhenium, gallium, cerium, lanthanum, europium, indium, phosphorus, nickel, iron, tungsten, molybdenum, zinc, cadmium, and others. Catalytically effective amounts of these components typically range from 0.01 to 5 wt.% and can be added to the catalyst by any suitable method during or after catalyst preparation, either separately or in admixture.

В качестве элемента VIII группы Периодической системы могут быть использованы следующие элементы: платина, палладий, рутений, родий, иридий, осмий или их смеси. В катализаторе элемент VIII группы может присутствовать как соединение, такое как оксид, сульфид, галогенид, или оксигалогенид, в химическом соединении с одним или более других ингредиентов композита или как элементарный металл. Предпочтительным элементом VIII группы является платина. The following elements may be used as the element of Group VIII of the Periodic Table: platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium or mixtures thereof. In the catalyst, the element of Group VIII may be present as a compound such as an oxide, sulfide, halide, or oxyhalide, in chemical combination with one or more other ingredients of the composite or as an elemental metal. The preferred element of Group VIII is platinum.

В некоторых вариантах осуществления катализатор по изобретению содержит от 0, 15 до 2 масс.%, предпочтительно от 0, 15 до 0, 8 масс.% элемента VIII группы Периодической системы в расчете на общую массу катализатора. In some embodiments, the catalyst of the invention comprises from 0.15 to 2 wt.%, preferably from 0.15 to 0.8 wt.%, of an element of Group VIII of the Periodic Table, based on the total weight of the catalyst.

В качестве элементов I и II группы Периодической системы могут быть использованы следующие элементы: кальций, калий, натрий, магний, литий, стронций, барий, бериллий или их смеси. Предпочтительным элементом является калий . The following elements can be used as elements of groups I and II of the Periodic Table: calcium, potassium, sodium, magnesium, lithium, strontium, barium, beryllium or mixtures thereof. The preferred element is potassium.

В некоторых вариантах осуществления содержание элемента I и/или II группы Периодической системы в катализаторе согласно изобретению может составлять от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно от 0, 5 до 2 масс.%. In some embodiments, the content of an element of group I and/or II of the Periodic Table in the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.5 to 2 wt.%.

В качестве галогена используют элемент VII группы Периодической таблицы, такие как хлор, бром, предпочтительно используют хлор. В некоторых вариантах осуществления содержание галогена в катализаторе согласно изобретению может составлять от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно от 0,2 до 2 масс . % . An element of group VII of the Periodic Table, such as chlorine, bromine, is used as a halogen; chlorine is preferably used. In some embodiments, the halogen content of the catalyst according to the invention may be from 0.2 to 3 wt.%, preferably from 0.2 to 2 wt.%.

В соответствии с настоящим изобретением получают катализатор на основе сфероидальных частиц оксида алюминия, описанных выше, со средним диаметром от приблизительно 0,2 до приблизительно 10 мм, предпочтительно от приблизительно 0, 5 до приблизительно 5 мм, наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 3 мм. According to the present invention, a catalyst is obtained based on spheroidal alumina particles as described above, with an average diameter of from about 0.2 to about 10 mm, preferably from about 0.5 to about 5 mm, most preferably from about 1 to about 3 mm.

Термин "сфероидальный" означает, что большинство частиц катализатора имеют форму сфероида с незначительными отклонениями, где под «большинством» подразумевают по меньшей мере более 80% частиц, предпочтительно более 90% частиц, более предпочтительно более 95% частиц. The term "spheroidal" means that the majority of the catalyst particles are spheroidal in shape with minor variations, where "majority" means at least more than 80% of the particles, preferably more than 90% of the particles, more preferably more than 95% of the particles.

Осуществление изобретения Implementation of the invention

Данное изобретение более конкретно описано в приведенных ниже примерах, которые приведены исключительно для иллюстрации настоящего изобретения и не ограничивают его . The present invention is more particularly described in the following examples, which are given solely to illustrate the present invention and do not limit it.

В соответствии с настоящим изобретением определение механической прочности на раздавливание проводят с помощью одноколонной настольной универсальной испытательной машины Lloyd Instruments LSI (LFPlus) в соответствии с методикой, описанной в стандарте ASTM D4179-11. Среднее значение прочности на раздавливание определяют по результатам раздавливания минимум 100 частиц образца. Возможно проанализировать большее количество частиц, чтобы повысить точность определения механической прочности на раздавливание . Пример 1 ( сравнительный) . Получение сфероидальных частиц оксида алюминия методом углеводородно - аммиачного формования . In accordance with the present invention, the mechanical crushing strength is determined using a single-column Lloyd Instruments LSI (LFPlus) universal testing machine in accordance with the procedure described in ASTM D4179-11. The average crushing strength is determined based on the results of crushing at least 100 particles of the sample. It is possible to analyze a larger number of particles in order to increase the accuracy of the mechanical crushing strength determination. Example 1 (comparative). Obtaining spheroidal particles of aluminum oxide by the hydrocarbon-ammonia molding method.

Получение включало в себя следующие стадии : a ) Формовочный раствор получали путем добавления 2 г хлорида олова, 50 г соляной кислоты в 2000 г воды; b ) Раствор перемешивали до полного растворения с использованием планетарного миксера со скоростью перемешивания 100 об/мин; c ) В формовочный раствор добавляли 300 г псевдобемита и диспергировали формовочную смесь до гомогенного состояния с использованием планетарного миксера со скоростью перемешивания 300 об/мин . pH формуемой массы составлял 3 , 0 ; d) Далее формовочную смесь перистальтическим насосом перекачивали в колонну через специальный распределитель потока на равномерные капли . Верхнюю часть колонны заполняли слоем нефтяного растворителя высотой 10 см, нижнюю часть колонны заполняли 0 , 6 масс . % раствором марки Tween- 80 в водно-аммиачной смеси, содержащей 25 масс . % аммиака . Полученные предшественники сфероидальных частиц выстаивали в колонне в течение 4 ч . Далее раствор вытесняли нефтяным растворителем; e ) Нефтяной растворитель вытесняли дистиллированной водой, затем промывали частицы водой в течение 180 минут ; f ) После промывки частицы ступенчато сушили при температуре 40 °C в течение 8 ч, затем при температуре 150 °C в течение 6 ч . После сушки частицы ступенчато прокаливали при температуре 450 °C в течение 2 ч, затем при температуре 1000 °C в течение 2 ч, скорость нагрева 3 °С/мин . The production included the following stages: a) The molding solution was obtained by adding 2 g of tin chloride, 50 g of hydrochloric acid in 2000 g of water; b) The solution was stirred until completely dissolved using a planetary mixer at a stirring speed of 100 rpm; c) 300 g of pseudoboehmite were added to the molding solution and the molding mixture was dispersed to a homogeneous state using a planetary mixer at a stirring speed of 300 rpm. The pH of the molded mass was 3.0; d) Then the molding mixture was pumped into the column through a special flow distributor into uniform drops using a peristaltic pump. The upper part of the column was filled with a 10 cm high layer of petroleum solvent, the lower part of the column was filled with a 0.6 wt. % solution of Tween-80 in an aqueous ammonia mixture containing 25 wt. % ammonia. The obtained precursors of spheroidal particles were left to stand in the column for 4 h. Then the solution was displaced with petroleum solvent; e) The petroleum solvent was displaced with distilled water, then the particles were washed with water for 180 minutes; f) After washing, the particles were dried stepwise at a temperature of 40 °C for 8 h, then at a temperature of 150 °C for 6 h. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 h, then at a temperature of 1000 °C for 2 h, the heating rate was 3 °C/min.

Получали сфероидальные частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 80 м2 / г , удельным объемом пор 0 , 52 см3/г, диаметром пор 10 нм, механической прочностью на раздавливание 25 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составлял 0, 80. Массовая доля сфероидальных частиц составляла 50%. Остальная часть частиц представляла собой шершавые, не сфероидальные частицы. Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 80 m2 /g and a specific pore volume of 0.52 were obtained. cm3 /g, pore diameter of 10 nm, mechanical crushing strength of 25 N/granule. The spheroidality criterion of the obtained particles was 0.80. The mass fraction of spheroidal particles was 50%. The rest of the particles were rough, non-spheroidal particles.

Пример 2 . Получение сфероидальных частиц оксида алюминия методом холодного углеводородно-аммиачного формования . Example 2. Obtaining spheroidal particles of aluminum oxide by the method of cold hydrocarbon-ammonia molding.

Получение включало в себя следующие стадии: a) Формовочный раствор получали путем добавления 2 г хлорида олова, 50 г соляной кислоты и 1,5 г лимонной кислоты в 2000 г воды; b) Раствор перемешивали до полного растворения с использованием планетарного миксера со скоростью перемешивания 100 об/мин; c) В формовочный раствор добавляли 400 г псевдобемита и диспергировали формовочную смесь до гомогенного состояния с использованием планетарного миксера со скоростью перемешивания 300 об/мин. pH формуемой массы составлял 3,0; d) Далее формовочную смесь перистальтическим насосом перекачивали в колонну через специальный распределитель потока на равномерные капли. Верхнюю часть колонны заполняли слоем керосина высотой 10 см, нижнюю часть колонны заполняли 0,1 масс.% раствором стеариновой кислоты в водно-аммиачной смеси, содержащей 10 масс.% аммиака. Полученные предшественники сфероидальных частиц выстаивали в растворе жирной кислоты в водно- аммиачной смеси в течение 15 ч. Далее раствор вытесняли гидравлическим маслом; e) Гидравлическое масло вытесняли 6 масс.% водным раствором полиэтиленоксида, затем промывали частицы данным раствором в течение 240 минут; f) После промывки частицы ступенчато сушили при температуре 40 °C в течение 8 ч, затем при температуре 150 °C в течение 6 ч. После сушки частицы ступенчато прокаливали при температуре 450 °C в течение 2 ч, затем при температуре 1000 °C в течение 2 ч, скорость нагрева 3 °С/мин. The production included the following stages: a) The molding solution was prepared by adding 2 g of tin chloride, 50 g of hydrochloric acid and 1.5 g of citric acid to 2000 g of water; b) The solution was stirred until completely dissolved using a planetary mixer at a stirring speed of 100 rpm; c) 400 g of pseudoboehmite were added to the molding solution and the molding mixture was dispersed to a homogeneous state using a planetary mixer at a stirring speed of 300 rpm. The pH of the molded mass was 3.0; d) Then the molding mixture was pumped into the column through a special flow distributor into uniform drops using a peristaltic pump. The upper part of the column was filled with a 10 cm high layer of kerosene, the lower part of the column was filled with a 0.1 wt.% solution of stearic acid in an aqueous ammonia mixture containing 10 wt.% ammonia. The obtained precursors of spheroidal particles were left to stand in a solution of fatty acid in a water-ammonia mixture for 15 hours. Then the solution was displaced with hydraulic oil; e) The hydraulic oil was displaced with 6 wt% aqueous solution of polyethylene oxide, then the particles were washed with this solution for 240 minutes; f) After washing, the particles were dried stepwise at a temperature of 40 °C for 8 hours, then at a temperature of 150 °C for 6 hours. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 hours, then at a temperature of 1000 °C for 2 hours, the heating rate was 3 °C/min.

Получали сфероидальные частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 100 м2/г, удельным объемом пор 0, 70 см3/г, диаметром пор 23 нм, механической прочностью на раздавливание 40 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составлял 0, 96. Массовая доля сфероидальных частиц составляла 98 %. Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 100 m2 /g, a specific pore volume of 0.70 cm3 /g, a pore diameter of 23 nm, and a mechanical crushing strength of 40 N/granule were obtained. The spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96. The mass fraction of spheroidal particles was 98%.

Пример 3 Example 3

В данном примере в отличии от Примера 2 меняют на стадии а) лимонную кислоту заменяли на щавелевую, на стадии е) 6 масс.% раствор полиэтиленоксида заменяли на 4 масс.% раствор полиакриламида. In this example, unlike Example 2, at stage a) citric acid was replaced with oxalic acid, and at stage e) 6 wt.% polyethylene oxide solution was replaced with 4 wt.% polyacrylamide solution.

Получали сфероидальные частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 105 м2/г, удельным объемом пор 0, 68 см3/г, диаметром пор 20 нм, механической прочностью на раздавливание 50 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составлял 0, 96. Массовая доля сфероидальных частиц составляла 98 %. Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 105 m2 /g, a specific pore volume of 0.68 cm3 /g, a pore diameter of 20 nm, and a mechanical crushing strength of 50 N/granule were obtained. The spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96. The mass fraction of spheroidal particles was 98%.

Пример 4 Example 4

В данном примере в отличии от Примера 2 на стадии а) соляную кислоту заменяли на азотную, на стадии е) предшественники сфероидальных частиц промывали в течение 120 мин, на стадии d) керосин заменяли на додекан. Получают сфероидальные частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 105 м2/г, удельным объемом пор 0, 65 см3/г, диаметром пор 18 нм, механической прочностью на раздавливание 55 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составляет 0, 96. Массовая доля сфероидальных частиц составляла 98 %. In this example, in contrast to Example 2, at stage a) hydrochloric acid was replaced with nitric acid, at stage e) the precursors of spheroidal particles were washed for 120 min, at stage d) kerosene was replaced with dodecane. Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 105 m2 /g, a specific pore volume of 0.65 cm3 /g, a pore diameter of 18 nm, and a mechanical crushing strength of 55 N/granule are obtained. The spheroidality criterion of the obtained particles is 0.96. The mass fraction of spheroidal particles was 98%.

Пример 5 Example 5

В сравнении с Примером 2 способ получения сфероидальных частиц отличался на стадии f) прокаливанием. Частицы после сушки ступенчато прокаливали при температуре 450 °C в течение 2 ч, затем при температуре 950 °C в течение 1 ч, скорость нагрева 3 °С/мин. In comparison with Example 2, the method for obtaining spheroidal particles differed in step f) by calcination. After drying, the particles were calcined stepwise at a temperature of 450 °C for 2 h, then at a temperature of 950 °C for 1 h, the heating rate was 3 °C/min.

Получали сфероидальные частицы оксида алюминия с удельной поверхностью 125 м2/г, удельным объемом пор 0, 52 см3/г, диаметром пор 12 нм, механической прочностью на раздавливание 40 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составлял 0, 96. Массовая доля сфероидальных частиц составляла 98 %. Spheroidal particles of aluminum oxide with a specific surface area of 125 m2 /g, a specific pore volume of 0.52 cm3 /g, a pore diameter of 12 nm, and a mechanical crushing strength of 40 N/granule were obtained. The spheroidality criterion of the obtained particles was 0.96. The mass fraction of spheroidal particles was 98%.

Таким образом, предлагаемые носители можно использовать для приготовления катализаторов для процессов дегидрирования С2-С4 углеводородов и каталитического риформинга, проходящих в движущемся слое, так как они обладают высокой механической прочностью и критерием сфероидальности более 0, 98. Thus, the proposed carriers can be used to prepare catalysts for the processes of dehydrogenation of C2-C4 hydrocarbons and catalytic reforming, taking place in a moving bed, since they have high mechanical strength and a spheroidality criterion of more than 0.98.

Пример 6 (сравнительный) . Получение катализатора А (состав 0, 3 % Pt - 1, 0 % К - 1, 0 % С1/ Sn ( 0 , 2 % ) -А12О3 ) . Example 6 (comparative). Obtaining catalyst A (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .

10, 0 г сфероидальных частиц, приготовленных по методике, описанной в Примере 1, пропитывали раствором, содержащим 0, 965 мл раствора платинохлористоводородной кислоты Н2Р С1б с концентрацией Pt 31, 87 мг/мл и 6, 84 мл дистиллированной воды. Влажные частицы выдерживали на воздухе при комнатной температуре в течение 2 ч, сушили в сушильном шкафу при 60 °C в течение 1 часа и при 120°С в течение 2 ч. Pt-содержащий катализатор помещали в реактор и пропитывали раствором, содержащим 4, 1 мл раствора хлорида калия КС1 с концентрацией К равной 25, 0 мл/мл в 3, 7 мл дистиллированной воды. Влажные частицы выдерживали на воздухе при комнатной температуре в течение 2 ч, затем в сушильном шкафу при 60°С в течение 1 часа и при 120°С в течение 2 ч. Частицы прокаливали в муфельной печи при 550°С в течение 2 ч. Подъем температуры до заданных значений осуществляли со скоростью 10°С/мин. 10.0 g of spheroidal particles prepared according to the procedure described in Example 1 were impregnated with a solution containing 0.965 ml of a solution of chloroplatinic acid H2P Cl6 with a Pt concentration of 31.87 mg/ml and 6.84 ml of distilled water. The wet particles were kept for air at room temperature for 2 h, dried in a drying oven at 60 °C for 1 h and at 120 °C for 2 h. The Pt-containing catalyst was placed in the reactor and impregnated with a solution containing 4.1 ml of a potassium chloride solution KCl with a K concentration of 25.0 ml/ml in 3.7 ml of distilled water. The wet particles were kept in air at room temperature for 2 h, then in a drying oven at 60 °C for 1 h and at 120 °C for 2 h. The particles were calcined in a muffle furnace at 550 °C for 2 h. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10 °C/min.

Полученный катализатор восстанавливали следующим способом: систему продували аргоном со скоростью 50 см3/мин в течение 20 мин, затем в реактор вместо аргона подавали водород со скоростью 50 см3/мин. Реактор в токе водорода нагрели со скоростью 15°С/мин до 550 °C и выдерживали при этой температуре в течение 2 ч. The resulting catalyst was reduced in the following manner: the system was purged with argon at a rate of 50 cm3 /min for 20 min, then hydrogen was fed into the reactor instead of argon at a rate of 50 cm3 /min. The reactor was heated in a hydrogen flow at a rate of 15°C/min to 550 °C and maintained at this temperature for 2 h.

Пример 7. Получение катализатора Б (состав 0, 3 % Pt - 1, 0 % К - 1, 0 % С1/ Sn (0, 2%) -А12О3) . Example 7. Obtaining catalyst B (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .

Носитель был получен по методике, описанной в Примере 2. Нанесение платины, калия, хлора и последующее восстановление катализатора проводили по той же методике, что и в Примере 6. Отличие состояло в добавлении стадии прокаливания высушенного носителя после нанесения на него платинохлористоводородной кислоты H2PtCl6 из раствора. Высушенные гранулы Pt-содержащего катализатора прокаливали в муфельной печи при 550°С в течение 2 ч. Подъем температуры до заданных значений осуществляли со скоростью 10°С/мин . The carrier was obtained by the method described in Example 2. The application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out by the same method as in Example 6. The difference consisted in the addition of a stage of calcination of the dried carrier after applying chloroplatinic acid H 2 PtCl 6 from the solution to it. The dried granules of the Pt-containing catalyst were calcined in a muffle furnace at 550°C for 2 hours. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10°C/min.

Пример 8. Получение катализатора В (состав 0, 3 % Pt - 1, 0 % К - 1, 0 % С1/ Sn (0, 2%) -А12О3) . Носитель был получен по методике, описанной в Примере 3. Нанесение платины, калия, хлора и последующее восстановление катализатора проводят по той же методике, что и в Примере 7. Отличие состояло в добавлении в раствор платинохлористоводородной кислоты Н2РбС1б соляной кислоты НС1 из расчёта 5 моль НС1 на 1 моль платинохлористоводородной кислоты H2PtC16- Example 8. Obtaining catalyst B (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) . The carrier was obtained using the method described in Example 3. The application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out using the same method as in Example 7. The difference consisted in adding hydrochloric acid HCl to the solution of chloroplatinic acid H 2 PtCl6 at a rate of 5 mol of HCl per 1 mol of chloroplatinic acid H 2 PtC16-

Пример 9. Получение катализатора Г (состав 0, 3 % Pt - 1, 0 % К - 1, 0 % С1/ Sn (0, 2%) -А12О3) . Example 9. Obtaining catalyst G (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3 ) .

Носитель был получен по методике, описанной в Примере 3. Нанесение платины, калия, хлора и последующее восстановление катализатора проводят по той же методике, что и в Примере 8. Отличие состояло в добавлении в раствор хлорида калия КС1 соляной кислоты НС1 из расчёта 1 моль НС1 на 1 моль хлорида калия КС1. The carrier was obtained using the method described in Example 3. The application of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst was carried out using the same method as in Example 8. The difference consisted in adding hydrochloric acid HCl to the potassium chloride KCl solution at a rate of 1 mol of HCl per 1 mol of potassium chloride KCl.

Пример 10. Получение катализатора Д (состав 0, 3 % Pt - 1, 0 % К - 1, 0 % С1/ Sn (0, 2%) -А12ОЗ) . Example 10. Obtaining catalyst D (composition 0.3% Pt - 1.0% K - 1.0% Cl/Sn (0.2%) -Al2O3).

Носитель был получен по методике, описанной в Примере 4. Нанесение платины, калия, хлора и последующее восстановление катализатора проводят по той же методике, что и в Примере 9. Отличие состояло в нанесении калия на носитель из раствора гидроксида калия КОН. Для этого Pt- содержащий предшественник катализатора помещали в реактор и пропитывали раствором, содержащим 4, 1 мл раствора гидроксида калия КОН с концентрацией К равной 25, 0 мл/мл в 3, 7 мл дистиллированной воды. Влажные гранулы выдерживали на воздухе при комнатной температуре в течение 2 часов, затем в сушильном шкафу при 60°С в течение 1 часа и при 120°С в течение 2 часов. Гранулы прокаливали в муфельной печи при 550°С в течение 2 часов. Подъем температуры до заданных значений осуществляли со скоростью 10°С/мин. Полученный катализатор восстанавливали следующим способом : систему продували аргоном со скоростью 50 см3/мин в течение 20 мин , затем в реактор вместо аргона подавали водород со скоростью 50 см3/мин . Реактор в токе водорода нагрели со скоростью 15°С/мин до 550°С и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов . The support was obtained by the method described in Example 4. The deposition of platinum, potassium, chlorine and subsequent reduction of the catalyst were carried out by the same method as in Example 9. The difference consisted in the deposition of potassium on the support from a solution of potassium hydroxide KOH. For this purpose, the Pt-containing catalyst precursor was placed in a reactor and impregnated with a solution containing 4.1 ml of a solution of potassium hydroxide KOH with a K concentration of 25.0 ml/ml in 3.7 ml of distilled water. The wet granules were kept in air at room temperature for 2 hours, then in a drying oven at 60°C for 1 hour and at 120°C for 2 hours. The granules were calcined in a muffle furnace at 550°C for 2 hours. The temperature was raised to the specified values at a rate of 10°C/min. The resulting catalyst was reduced in the following way: the system was purged with argon at a rate of 50 cm3 /min for 20 min, then hydrogen was fed into the reactor instead of argon at a rate of 50 cm3 /min. The reactor was heated in a stream of hydrogen at a rate of 15°C/min to 550°C and maintained at this temperature for 2 hours.

Пример 11 иллюстрирует применение полученных катализаторов в реакции дегидрирования пропана ( ДГП ) . Example 11 illustrates the use of the obtained catalysts in the propane dehydrogenation (PDH) reaction.

Полученные катализаторы А, Б , В , Г и Д исследовали в реакции дегидрирования пропана . Выполнение исследований по сравнительному тестированию катализаторов в реакции дегидрирования пропана проводили в соответствии со следующей методикой . На начальном этапе реактор нагревали со скоростью 20 °С/мин до 110°С и выдерживали при этой температуре в течение 1 часа . Катализатор восстанавливали в токе водорода при нагревании со скоростью 15 °С/мин до 650°С и выдерживали при этой температуре в течение 2 часов . Реакцию дегидрирования пропана проводили при 650 °С в течение 2 часов при следующем режиме подачи газов : СзН8 - 30 см3 /мин , Нг - 6 , 0 см3 /мин . The obtained catalysts A, B, C, D and D were studied in the propane dehydrogenation reaction. The studies on comparative testing of catalysts in the propane dehydrogenation reaction were carried out according to the following procedure. At the initial stage, the reactor was heated at a rate of 20 °C/min to 110 °C and maintained at this temperature for 1 hour. The catalyst was reduced in a hydrogen stream while heating at a rate of 15 °C/min to 650 °C and maintained at this temperature for 2 hours. The propane dehydrogenation reaction was carried out at 650 °C for 2 hours with the following gas feed mode: С3Н8 - 30 cm3 /min, Н2С - 6.0 cm3 /min.

Конверсия пропана на катализаторе А в начале теста составляет 63 % и за 4 часа снижается до 50 % . На катализаторах Б , В , Г и Д конверсия пропана ходе 4 часов теста плавно снижается от 63 % до 59 % . Селективност ь по пропилену для катализатора А за 4 часа возрастает с 75 % до 90 % . Для катализаторов Б , В , Г и Д селективность по пропилену находится в диапазоне 83 - 88 % . Можно сказать , что промежуточное прокаливание Pt - содержащего катализатора способствует стабилизации каталитических свойств получаемого катализатора , позволяя сохранять конверсию пропана и селективность образования пропилена в узком диапазоне . Пример 12. Получение катализатора риформинга на основе частиц, полученных в Примере 5. The propane conversion on catalyst A at the beginning of the test is 63% and decreases to 50% after 4 hours. On catalysts B, C, G and D, the propane conversion smoothly decreases from 63% to 59% during the 4-hour test. The propylene selectivity for catalyst A increases from 75% to 90% after 4 hours. For catalysts B, C, G and D, the propylene selectivity is in the range of 83-88%. It can be said that the intermediate calcination of the Pt-containing catalyst helps to stabilize the catalytic properties of the resulting catalyst, allowing the propane conversion and propylene selectivity to be maintained within a narrow range. Example 12. Obtaining a reforming catalyst based on the particles obtained in Example 5.

Катализатор получали по методике, прописанной в документе RU2767882, тестирование проводили по методике указанной в этом же документе. В результате получили сфероидальный катализатор риформинга с удельной поверхностью 120 м2/г, удельным объемом пор 0, 50 см3/г, диаметром пор 11 нм, прочностью на раздавливание 40 Н/гранулу. Критерий сфероидальности полученных частиц составляет 0, 96. Массовая доля сфероидальных частиц составляет 98 %. The catalyst was obtained according to the method described in document RU2767882, testing was carried out according to the method specified in the same document. As a result, a spheroidal reforming catalyst with a specific surface of 120 m2 /g, a specific pore volume of 0.50 cm3 /g, a pore diameter of 11 nm, and a crushing strength of 40 N/granule was obtained. The spheroidality criterion of the obtained particles is 0.96. The mass fraction of spheroidal particles is 98%.

Таким образом, полученные катализаторы на основании носителей, приготовленных по примерам 2, 3, 4 и 5, обладают высокой активностью и селективностью, высокой механической прочностью, а также критерием сфероидальности более 0, 98. Thus, the obtained catalysts based on the supports prepared according to examples 2, 3, 4 and 5 have high activity and selectivity, high mechanical strength, and also a spheroidality criterion of more than 0.98.

Пример 13 иллюстрирует устойчивость к истиранию образцов носителей и катализаторов в зависимости от их сфероидальности . Example 13 illustrates the abrasion resistance of carrier and catalyst samples as a function of their spheroidality.

Образцы сфероидальных частиц оксида алюминия, полученных по Примеру 3, и коммерческие образцы носителя и катализатора испытывали на устойчивость к истиранию в движущемся слое с использованием установки, включающей в себя стеклянную трубку 1 переменного сечения, абсорбер 2 и регулятор расхода газа 3. Схема установки (А) и чертеж стеклянной трубки (Б) представлены на Фиг 1. Samples of the spheroidal aluminum oxide particles obtained in Example 3 and commercial samples of the carrier and catalyst were tested for resistance to abrasion in a moving bed using a setup including a glass tube 1 of variable cross-section, an absorber 2 and a gas flow controller 3. The setup diagram (A) and a drawing of the glass tube (B) are shown in Fig. 1.

Стеклянная трубка включала в себя следующие отделы: The glass tube included the following sections:

• Ввод азота через патрубок и его распределение на сетчатом пыже 4 (размер ячейки 1 мм) ; • Nitrogen introduction through the branch pipe and its distribution on the mesh wad 4 (cell size 1 mm);

• Рабочая часть с внутренним диаметром 18 мм и длиной 900 мм; • Коническое расширение до внутреннего диаметра 46 мм для улавливания сферического носителя и предотвращения его уноса из трубки. • Working part with an internal diameter of 18 mm and a length of 900 mm; • Conical expansion to 46mm internal diameter to trap spherical media and prevent it from being carried away from the tube.

Дополнительно на выходе из трубки установлен сетчатый пыж 5 с размером ячейки 1 мм. Additionally, a mesh wad 5 with a cell size of 1 mm is installed at the exit of the tube.

Подачу азота осуществляли в нижнюю часть трубки через регулятор расхода газа с диапазоном подачи 200-1600 л/час. На выходе из трубки газ проходил через барботер, заполненный водой, для улавливания частиц пыли. Nitrogen was supplied to the bottom of the tube through a gas flow regulator with a supply range of 200-1600 l/h. At the exit of the tube, the gas passed through a bubbler filled with water to trap dust particles.

Испытание устойчивости к истиранию носителей проводили в соответствии с представленной ниже процедурой: The abrasion resistance test of the carriers was carried out according to the procedure below:

1. Испытуемый образец массой 50 г прокаливали в муфельной печи при температуре 370°С в течение 3-х часов для удаления сорбированной влаги. 1. The test sample weighing 50 g was calcined in a muffle furnace at a temperature of 370°C for 3 hours to remove sorbed moisture.

2. После остывания в печи до температуры 150°С образец помещали в эксикатор для остывания до комнатной температуры . 2. After cooling in the oven to a temperature of 150°C, the sample was placed in a desiccator to cool to room temperature.

3. Остывший образец взвешивали с точностью до 0, 01 г. 3. The cooled sample was weighed with an accuracy of 0.01 g.

4. Помещали испытуемый образец в стеклянную трубку 1. Для этого в верхней части стеклянной трубки отсоединяли трубку отвода азота, извлекали сетчатый пыж 5 и засыпали образец в трубку через воронку. 4. Place the test sample in glass tube 1. To do this, disconnect the nitrogen outlet tube at the top of the glass tube, remove mesh wad 5, and pour the sample into the tube through a funnel.

5. Устанавливали пыж 5 и отводящую трубку на место.5. Installed wad 5 and the outlet pipe in place.

6. Устанавливали расход азота 1000-1200 л/час на регуляторе расхода газа. Убеждались в том, что сфероидальные частицы испытуемого образца начали двигаться порциями вверх по трубке с постепенным осыпанием вниз. Также контролировали, чтобы не происходил проскок частиц через коническую часть трубки. При необходимости следовало изменить расход газа на входе в трубку. 6. Set the nitrogen flow rate to 1000-1200 l/h on the gas flow regulator. Make sure that the spheroidal particles of the test sample began to move in portions up the tube with a gradual fall down. Also check that no particles slipped through the conical part of the tube. If necessary, change the gas flow rate at the tube inlet.

7. Проводили испытание в течение установленного промежутка времени: от 20 до 120 часов. Продолжительность испытания могла быть изменена исходя из свойств конкретного образца . 7. The test was carried out for a specified period of time: from 20 to 120 hours. Duration The test procedure could be modified based on the properties of a particular sample.

8. По истечении времени испытания прекращали подачу азота в трубку. 8. After the test time had elapsed, the supply of nitrogen to the tube was stopped.

9. Отсоединяли трубку ввода газа в нижней части стеклянной трубки 1, извлекали резиновый уплотнитель с политетрафторэтиленовой лентой. 9. Disconnect the gas inlet tube at the bottom of glass tube 1 and remove the rubber seal with polytetrafluoroethylene tape.

10. Подставляли под нижний конец трубки большой полиэтиленовый пакет (гриппер) и извлекали сетчатый пыж 4 пинцетом с тем, чтобы испытанный носитель высыпался в пакет. При этом важно не потерять ни одной частицы испытуемого образца. 10. Place a large polyethylene bag (gripper) under the lower end of the tube and remove the mesh wad 4 with tweezers so that the tested carrier would spill into the bag. It is important not to lose a single particle of the tested sample.

11. Убирали пакет с собранным материалом. 11. Removed the bag with the collected material.

12. При необходимости сбора пыли для анализа к нижнему концу трубки прикрепляли скотчем маленький гриппер и постукиваниями по верхней части трубки ссыпали пыль в пакет. При необходимости можно продуть трубку сверху вниз азотом . 12. If it was necessary to collect dust for analysis, a small gripper was attached to the lower end of the tube with tape and the dust was poured into a bag by tapping on the upper part of the tube. If necessary, the tube can be blown from top to bottom with nitrogen.

13. Отсоединяли гриппер с собранным образцом пыли. 13. The gripper with the collected dust sample was disconnected.

14. Продували трубку азотом для удаления остатков пыли. При этом для удаления частиц пыли, осевшей на стенках в расширенной части трубки, следовало использовать ершик. Рекомендуемый расход азота для продувки - 1200 л/час, продолжительность продувки составляла порядка 5 минут. 14. The tube was purged with nitrogen to remove residual dust. A brush should be used to remove dust particles that had settled on the walls in the expanded part of the tube. The recommended nitrogen flow rate for purging was 1200 l/hour, and the purging duration was about 5 minutes.

15. Извлеченный образец прокаливали в муфельной печи при температуре 370°С в течение трех часов для удаления сорбированной влаги. 15. The extracted sample was calcined in a muffle furnace at a temperature of 370°C for three hours to remove sorbed moisture.

16. После остывания в печи до температуры 150°С образец помещали в эксикатор для остывания до комнатной температуры . 16. After cooling in the oven to a temperature of 150°C, the sample was placed in a desiccator to cool to room temperature.

17. Остывший образец взвешивали с точностью 0, 01 г.17. The cooled sample was weighed with an accuracy of 0.01 g.

Относительную потерю массы исследованного образца рассчитывали по формуле: &attr = M° 'M1 X 100% (1) , The relative mass loss of the studied sample was calculated using the formula: & attr = M ° ' M1 X 100% (1) ,

MQ где &attr - относительная потеря массы, M Q where & attr is the relative mass loss,

Mo - исходная масса образца, M o - initial mass of the sample,

Mi - конечная масса образца, Mi - final mass of the sample,

Результаты сравнительного испытания устойчивости к истиранию носителей представлены на Фиг 2, результаты испытания устойчивости к истиранию образцов в течение 96 часов представлены в Таблице 1. The results of the comparative test of the abrasion resistance of the carriers are presented in Fig. 2, the results of the test of the abrasion resistance of the samples for 96 hours are presented in Table 1.

Таблица 1 . Значение относительной потери массы носителя при истирании в течение 96 часов

Figure imgf000036_0001
Table 1. The value of the relative mass loss of the carrier during abrasion for 96 hours
Figure imgf000036_0001

Из результатов проведенных испытаний видно, что образец сфероидальных частиц оксида алюминия, приготовленных по Примеру 3, из-за высокой степени сфероидальности более устойчив к истиранию в движущемся слое, чем коммерческие образцы носителя и катализатора. Также по данным ФИГ. 2 видно, что частицы по Примеру 3 достигают такой же потери массы, как и коммерческие образцы только после 144 ч испытаний. It is evident from the results of the tests that the sample of spheroidal aluminum oxide particles prepared according to Example 3 is more resistant to abrasion in a moving bed than the commercial samples of the carrier and catalyst due to the high degree of spheroidality. It is also evident from the data of FIG. 2 that the particles according to Example 3 achieve the same weight loss as the commercial samples only after 144 hours of testing.

Таким образом, предлагаемые сфероидальные носители обладают хорошей устойчивостью к истиранию. Thus, the proposed spheroidal carriers have good abrasion resistance.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

Формула изобретения Invention formula 1. Сфероидальные частицы оксида алюминия, обладающие удельным объемом пор от 0, 50 до 0,75 см3/г, площадью удельной поверхности от 85 до 125 м2/г, расчетным диаметром пор от 12 до 28 нм и прочностью на раздавливание по меньшей мере 35 Н/гранула, отличающиеся тем, что характеризуются критерием сфероидальности по меньшей мере 0, 80. 1. Spheroidal particles of aluminum oxide having a specific pore volume of 0.50 to 0.75 cm3 /g, a specific surface area of 85 to 125 m2 /g, a calculated pore diameter of 12 to 28 nm and a crushing strength of at least 35 N/granule, characterized in that they are characterized by a spheroidality criterion of at least 0.80. 2. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, обладающие удельным объемом пор от 0, 55 до 0, 70 см3/г, предпочтительно от 0, 60 до 0, 65 см3/г. 2. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, having a specific pore volume of from 0.55 to 0.70 cm3 /g, preferably from 0.60 to 0.65 cm3 /g. 3. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, обладающие площадью удельной поверхности от 90 до 110 м2/г, предпочтительно от 95 до 105 м2/г. 3. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, having a specific surface area of 90 to 110 m2 /g, preferably 95 to 105 m2 /g. 4. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся расчетным диаметром пор от 15 до 25 нм, предпочтительно от 18 до 21 нм. 4. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized by a calculated pore diameter of 15 to 25 nm, preferably 18 to 21 nm. 5. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся механической прочностью на раздавливание по меньшей мере 40 Н/гранула, предпочтительно по меньшей мере 45 Н/гранула. 5. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized by a mechanical crushing strength of at least 40 N/granule, preferably at least 45 N/granule. 6. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся критерием сфероидальности по меньшей мере 0, 90, предпочтительно по меньшей мере 0, 92. 6. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized by a spheroidality criterion of at least 0.90, preferably at least 0.92. 7. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся насыпной плотностью от 0, 50 до 0, 75 г/см3, предпочтительно от 0, 55 до 0, 70 г/см3, более предпочтительно от 0, 60 до 0, 65 г/см3. 7. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized by a bulk density of from 0.50 to 0.75 g/ cm3 , preferably from 0.55 to 0.70 g/ cm3 , more preferably from 0.60 to 0.65 g/ cm3 . 8. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся тем, что имеют средний диаметр от приблизительно 0,2 до приблизительно 10 мм, предпочтительно от приблизительно 0, 5 до приблизительно 5 мм, наиболее предпочтительно от приблизительно 1 до приблизительно 3 мм. 8. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized in that they have an average diameter of from about 0.2 to about 10 mm, preferably from about 0.5 to about 5 mm, most preferably from about 1 to about 3 mm. 9. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся тем, что содержат элемент IV группы Периодической системы в количестве от 0, 05 до 0, 50 масс.%, предпочтительно от 0, 10 до 0, 40 масс.%, наиболее предпочтительно от 0, 15 до 0,25 масс.%. 9. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized in that they contain an element of group IV of the Periodic Table in an amount of from 0.05 to 0.50 mass%, preferably from 0.10 to 0.40 mass%, most preferably from 0.15 to 0.25 mass%. 10. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 9, характеризующиеся тем, что в качестве элемента IV группы Периодической системы используют олово, германий, свинец или их смеси, предпочтительно используют олово. 10. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 9, characterized in that tin, germanium, lead or mixtures thereof are used as an element of group IV of the Periodic Table, preferably tin is used. 11. Сфероидальные частицы оксида алюминия по п. 1, характеризующиеся тем, что дополнительно содержат галлий, индий, цинк, марганец или их смеси. 11. Spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 1, characterized in that they additionally contain gallium, indium, zinc, manganese or mixtures thereof. 12. Применение сфероидальных частиц оксида алюминия по любому из пп . 1-11 для в качестве носителя для катализатора в гетерогенных процессах. 12. The use of spheroidal particles of aluminum oxide according to any one of paragraphs 1-11 as a support for a catalyst in heterogeneous processes. 13. Применение сфероидальных частиц оксида алюминия по п. 12, где катализатор представляет собой катализатор дегидрирования газообразных углеводородов или катализатор риформинга . 13. The use of spheroidal particles of aluminum oxide according to claim 12, wherein the catalyst is a catalyst for the dehydrogenation of gaseous hydrocarbons or a reforming catalyst. 14. Способ получения сфероидальных частиц оксида алюминия, включающий следующие стадии: a) приготовление формовочного раствора путем смешения воды, минеральной кислоты, источника элемента IV группы Периодической системы и порообразующего агента; b) перемешивание формовочного раствора, полученного на стадии а) до полного растворения компонентов; c) введение в полученный на стадии Ь) раствор навески гидроксида алюминия с получением формовочной смеси и последующим диспергированием до полной гомогенизации формовочной смеси и достижения значения pH от 2, 5 до 4, 5; d) формование полученной на стадии с) смеси методом холодного углеводородно-аммиачного формования в присутствии стабилизирующей соли аммония с получением предшественников сфероидальных частиц; e) промывание полученных на стадии d) предшественников сфероидальных частиц водным раствором с полимерной добавкой ; f) термическая обработка полученных на стадии е) частиц . 14. A method for producing spheroidal particles of aluminum oxide, comprising the following stages: a) preparing a molding solution by mixing water, a mineral acid, a source of an element of group IV of the Periodic Table and a pore-forming agent; b) mixing the molding solution obtained in stage a) until the components are completely dissolved; c) introducing a weighed amount of aluminum hydroxide into the solution obtained in stage b) to obtain a molding mixture and subsequent dispersion until the molding mixture is completely homogenized and a pH value of 2.5 to 4.5 is achieved; d) molding the mixture obtained in stage c) by the method of cold hydrocarbon-ammonia molding in the presence of stabilizing ammonium salt to obtain precursors of spheroidal particles; e) washing the precursors of spheroidal particles obtained in step d) with an aqueous solution with a polymer additive; f) heat treatment of the particles obtained in step e). 15. Способ по п. 14, в котором на стадии а) минеральная кислота представляет собой соляную кислоту, азотную кислоту, серную кислоту, предпочтительно представляет собой соляную кислоту, азотную кислоту, наиболее предпочтительно представляет собой соляную кислоту. 15. The method according to claim 14, wherein in step a) the mineral acid is hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, preferably is hydrochloric acid, nitric acid, most preferably is hydrochloric acid. 16. Способ по п. 14, в котором на стадии а) минеральная кислота представляет собой водный раствор минеральной кислоты с концентрацией от 5 до 25 масс.%, предпочтительно от 10 до 15 масс.%. 16. The method according to claim 14, wherein in step a) the mineral acid is an aqueous solution of mineral acid with a concentration of 5 to 25 wt.%, preferably 10 to 15 wt.%. 17. Способ по п. 14, в котором на стадии а) в качестве источника элемента IV группы Периодической системы используют бромид олова, хлорид олова (II) , хлорид олова (IV) , пентагидрат хлорида олова (IV) , тетраэтоксид германия, хлорид германия (IV) , нитрат свинца, ацетат свинца, хлорат свинца. 17. The method according to claim 14, wherein in step a) tin bromide, tin(II) chloride, tin(IV) chloride, tin(IV) chloride pentahydrate, germanium tetraethoxide, germanium(IV) chloride, lead nitrate, lead acetate, lead chlorate are used as a source of an element of group IV of the Periodic Table. 18. Способ по п. 14, в котором на стадии а) в качестве порообразующего агента используют С2-С6 двух- или трехосновные органические кислоты. 18. The method according to claim 14, wherein in step a) C2-C6 di- or tribasic organic acids are used as the pore-forming agent. 19. Способ по п. 18, в котором на стадии а) в качестве порообразующего агента используют щавелевую, виноградную, винную, лимонную, яблочную, адипиновую кислоты, предпочтительно используют виноградную, лимонную, винную кислоты, более предпочтительно используют лимонную, винную кислоты . 19. The method according to claim 18, wherein in step a) oxalic, tartaric, citric, malic, adipic acids are used as the pore-forming agent, preferably tartaric, citric, tartaric acids are used, more preferably citric, tartaric acids are used. 20. Способ по п. 14, в котором на стадии а) мольное соотношение вода : кислот : порообразующий агент : источник элемента IV группы предпочтительно составляет (от 1 до 10) : (от 0, 01до 0, 15) : (от 0, 0005 до 0, 0025) : (от 0, 0005 до 0, 0035) соответственно, предпочтительно составляет (от 3 до 7) : (от 0, 03 до 0, 10) : (от 0, 0010 до 0, 0020) : (от 0, 0010 до 0, 0025) соответственно. 20. The method according to claim 14, wherein in step a) the molar ratio of water: acids: pore-forming agent: source of the element of group IV is preferably (from 1 to 10) : (from 0.01 to 0.15) : (from 0.0005 to 0.0025) : (from 0.0005 to 0.0035), respectively, preferably (from 3 to 7) : (from 0.03 to 0.10) : (from 0.0010 to 0.0020) : (from 0.0010 to 0.0025), respectively. 21. Способ по п. 14, в котором на стадии Ь) перемешивание формовочного раствора осуществляют со скоростью от 50 до 400 об/мин, предпочтительно от 100 до 200 об/мин до полного растворения компонентов. 21. The method according to claim 14, wherein in step b) the mixing of the molding solution is carried out at a speed of 50 to 400 rpm, preferably 100 to 200 rpm, until the components are completely dissolved. 22. Способ по п. 14, в котором на стадии с) гидроксид алюминия представляет собой гидроксид алюминия с общей химической формулой А12ОзхпН2О, где п = от 1 до 1.8. 22. The method according to claim 14, wherein in step c) the aluminum hydroxide is aluminum hydroxide with the general chemical formula Al2O3 x nH2O, where n = from 1 to 1.8. 23. Способ по п. 22, в котором на стадии с) гидроксид алюминия по фазовому составу представляет собой псевдобемит или бемит, более предпочтительно псевдобемит. 23. The method according to claim 22, wherein in step c) the aluminium hydroxide has a phase composition of pseudoboehmite or boehmite, more preferably pseudoboehmite. 24. Способ по п. 22, в котором на стадии с) гидроксид алюминия имеет объем пор от 0, 60 до 1, 30 см3/г, предпочтительно от 0,70 до 1, 00 см3/г, наиболее предпочтительно от 0, 80 до 0, 95 см3/г. 24. The method according to claim 22, wherein in step c) the aluminium hydroxide has a pore volume of from 0.60 to 1.30 cm3 /g, preferably from 0.70 to 1.00 cm3 /g, most preferably from 0.80 to 0.95 cm3 /g. 25. Способ по п. 22, в котором на стадии с) гидроксид алюминия характеризуется мономодальным распределением частиц по размеру со значением D50 от 6 до 12 мкм. 25. The method according to claim 22, wherein in step c) the aluminium hydroxide is characterised by a monomodal particle size distribution with a D50 value of 6 to 12 μm. 26. Способ по п. 14, в котором на стадии с) гидроксид алюминия добавляют в формовочный раствор таким образом, чтобы концентрация оксида алюминия в формуемой смеси составляла от 12 до 21 масс.%, предпочтительно от 14 до 18 масс . % . 26. The method according to claim 14, wherein in step c) aluminium hydroxide is added to the moulding solution so that the concentration of aluminium oxide in the moulding mixture is from 12 to 21 mass %, preferably from 14 to 18 mass %. 27. Способ по п. 14, в котором на стадии с) перемешивание формуемой смеси осуществляют со скоростью предпочтительно от 150 до 800 об/мин, более предпочтительнее от 300 до 600 об/мин до полной гомогенизации формовочной смеси. 27. The method according to claim 14, wherein in step c) the mixing of the moldable mixture is carried out at a speed of preferably from 150 to 800 rpm, more preferably from 300 to 600 rpm until the moldable mixture is completely homogenized. 28. Способ по п. 14, в котором на стадии с) pH формуемой массы находится в диапазоне от 2, 5 до 4, 0, предпочтительно находится в диапазоне от 3, 0 до 3, 5. 28. The method according to claim 14, wherein in step c) the pH of the moldable mass is in the range from 2.5 to 4.0, preferably in the range from 3.0 to 3.5. 29. Способ по п. 14, в котором на стадии е) концентрация полимерной добавки составляет от 1 до 10 масс . % . 29. The method according to claim 14, wherein in step e) the concentration of the polymer additive is from 1 to 10 mass % . 30. Способ по п. 29, в котором на стадии е) полимерная добавка представляет собой полиэтиленоксид , метилцеллюлозу полиакриламид, поливиниловый спирт, полипропиленгликоль , предпочтительно представляет собой полиакриламид, полипропиленгликоль . 30. The method according to claim 29, wherein in step e) the polymer additive is polyethylene oxide, methylcellulose, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, polypropylene glycol, preferably is polyacrylamide, polypropylene glycol. 31. Способ по п. 14, в котором на стадии f) сушку проводят при температуре от 30 до 150°С в течение от 6 до 20 ч, предпочтительно в течение от 10 до 16 ч. 31. The method according to claim 14, wherein in step f) drying is carried out at a temperature of 30 to 150°C for 6 to 20 hours, preferably for 10 to 16 hours. 32. Способ по п. 14, в котором на стадии f) прокаливание осуществляют при температуре от 400 до 1100°С в течение от 2 до 16 ч, предпочтительно от 5 до 12 часов. 32. The method according to claim 14, wherein in step f) calcination is carried out at a temperature of 400 to 1100°C for 2 to 16 hours, preferably 5 to 12 hours. 33. Способ по п. 14, в котором на стадии f) используют ступенчатый нагрев печи со скоростью нагрева от 0,5 до 10°С в минуту, предпочтительно от 1 до 5°С в минуту. 33. The method according to claim 14, wherein step f) uses stepwise heating of the furnace at a heating rate of 0.5 to 10°C per minute, preferably 1 to 5°C per minute. 34. Способ по п. 14 в котором сфероидальные частицы оксида алюминия предназначены для использования в качестве носителя для катализатора в процессах дегидрирования С2-С4 газообразных углеводородов и каталитического риформинга, предпочтительно предназначены для использования в качестве носителя для катализатора в процессах дегидрирования С2-С4 газообразных углеводородов. 34. The method according to claim 14, wherein the spheroidal particles of aluminum oxide are intended for use as a support for a catalyst in processes for the dehydrogenation of C2-C4 gaseous hydrocarbons and catalytic reforming, preferably intended for use as a support for a catalyst in processes for the dehydrogenation of C2-C4 gaseous hydrocarbons. 35. Катализатор для гетерогенных процессов, содержащий в расчете на общую массу катализатора: от 0, 1 до 4, 5 масс.% элемента VIII группы Периодической системы; от 0, 1 до 6, 0 масс.% элемента I и/или II группы Периодической системы; - от 0,2 до 6, 0 масс.% галогена; сфероидальные частицы оксида алюминия по любому из пп . 1-11. 35. A catalyst for heterogeneous processes containing, based on the total weight of the catalyst: from 0.1 to 4.5 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table; from 0.1 to 6.0 mass% of an element of group I and/or II of the Periodic Table; - from 0.2 to 6.0 mass% of halogen; spheroidal particles of aluminum oxide according to any one of paragraphs. 1-11. 36. Катализатор по п. 35, содержащий от 0, 15 до 2 масс.%, предпочтительно от 0, 15 до 0, 8 масс.% элемента VIII группы Периодической системы в расчете на общую массу катализатора . 36. The catalyst according to claim 35, containing from 0.15 to 2 mass%, preferably from 0.15 to 0.8 mass% of an element of Group VIII of the Periodic Table, based on the total weight of the catalyst. 37. Катализатор по п. 36, содержащий элемент I и/или II группы Периодической системы в количестве от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно от 0, 5 до 2 масс.%. 37. The catalyst according to claim 36, containing an element of group I and/or II of the Periodic Table in an amount of from 0.2 to 3 mass%, preferably from 0.5 to 2 mass%. 38. Катализатор по п. 35, содержащий галоген в количестве от 0,2 до 3 масс.%, предпочтительно содержащий галоген в количестве от 0,2 до 2 масс.%. 38. The catalyst according to claim 35, containing halogen in an amount of 0.2 to 3 wt.%, preferably containing halogen in an amount of 0.2 to 2 wt.%. 39. Катализатор по п. 35, в котором в качестве элемента VIII группы Периодической системы используют платину, палладий, рутений, родий, иридий, осмий или их смеси, предпочтительно используют платину. 39. The catalyst according to claim 35, in which platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium or mixtures thereof are used as an element of Group VIII of the Periodic Table, preferably platinum is used. 40. Катализатор по п. 35, который содержит от 0, 15 до 2 масс.% элемента VIII группы Периодической системы, предпочтительно от 0, 15 до 0, 8 масс.%. 40. The catalyst according to claim 35, which contains from 0.15 to 2 mass% of an element of group VIII of the Periodic Table, preferably from 0.15 to 0.8 mass%. 41. Катализатор по п. 35, в котором в качестве элементов I и/или II группы Периодической системы используют кальций, калий, натрий, магний, литий, стронций, барий, бериллий или их смеси, предпочтительно используют калий . 41. The catalyst according to item 35, in which calcium, potassium, sodium, magnesium, lithium, strontium, barium, beryllium or mixtures thereof are used as elements of group I and/or II of the Periodic Table, preferably potassium is used. 42. Катализатор по п. 35, который содержит от 0,2 до 3 масс.% элемента I и/или II групп Периодической системы, предпочтительно от 0,5 до 2 масс.%. 42. The catalyst according to claim 35, which contains from 0.2 to 3 mass% of an element of groups I and/or II of the Periodic Table, preferably from 0.5 to 2 mass%. 43. Катализатор по п. 35, в котором в качестве галогена используют хлор. 43. The catalyst according to claim 35, in which chlorine is used as the halogen. 44. Катализатор по п. 35, который содержит от 0,2 до 3 масс.% галогена, предпочтительно от 0,2 до 2 масс.% 44. The catalyst according to claim 35, which contains from 0.2 to 3 wt.% halogen, preferably from 0.2 to 2 wt.% 45. Применение катализатора по любому из пп . 35-44 в гетерогенных процессах. 45. Use of a catalyst according to any of paragraphs 35-44 in heterogeneous processes. 46. Применение катализатора по п.45, в котором гетерогенный процесс представляет собой процесс риформинга или дегидрирования газообразных углеводородов. 46. Use of a catalyst according to claim 45, wherein the heterogeneous process is a process for reforming or dehydrogenating gaseous hydrocarbons.
PCT/RU2024/050219 2023-09-22 2024-09-20 Spheroidal aluminium oxide particles, method for producing same and catalyst based thereon Pending WO2025063866A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2023124453A RU2845220C2 (en) 2023-09-22 Spheroid particles of aluminium oxide, method for production thereof and catalyst based thereon
RU2023124453 2023-09-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025063866A1 true WO2025063866A1 (en) 2025-03-27

Family

ID=95071793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2024/050219 Pending WO2025063866A1 (en) 2023-09-22 2024-09-20 Spheroidal aluminium oxide particles, method for producing same and catalyst based thereon

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2025063866A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134536B (en) * 1982-12-20 1987-03-11 Catalyse Soc Prod Francais Treatment of hydrocarbons in the presence of a catalyst with a base of alumina balls shaped by oil drop
DD273781A1 (en) * 1988-07-08 1989-11-29 Akad Wissenschaften Ddr METHOD FOR PRODUCING HIGH-POOR BALLENDER ALUMINUM OXIDE BODY
CN106167270A (en) * 2016-06-14 2016-11-30 淄博众森石化工程技术有限公司 A kind of preparation method of mesoporous θ aluminium oxide ball type carrier
RU2612498C2 (en) * 2011-11-21 2017-03-09 Релайанс Индастриз Лтд. Catalyst composition for dehydrogenation of hydrocarbons and method of preparation thereof
RU2739560C1 (en) * 2020-02-27 2020-12-25 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method of producing spherical alumina support
RU2765118C1 (en) * 2021-03-24 2022-01-25 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method for obtaining a spherical aluminum oxide carrier
US20230183085A1 (en) * 2020-05-26 2023-06-15 Sasol Germany Gmbh Stable Shaped Alumina and Method for Producing Same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2134536B (en) * 1982-12-20 1987-03-11 Catalyse Soc Prod Francais Treatment of hydrocarbons in the presence of a catalyst with a base of alumina balls shaped by oil drop
DD273781A1 (en) * 1988-07-08 1989-11-29 Akad Wissenschaften Ddr METHOD FOR PRODUCING HIGH-POOR BALLENDER ALUMINUM OXIDE BODY
RU2612498C2 (en) * 2011-11-21 2017-03-09 Релайанс Индастриз Лтд. Catalyst composition for dehydrogenation of hydrocarbons and method of preparation thereof
CN106167270A (en) * 2016-06-14 2016-11-30 淄博众森石化工程技术有限公司 A kind of preparation method of mesoporous θ aluminium oxide ball type carrier
RU2739560C1 (en) * 2020-02-27 2020-12-25 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method of producing spherical alumina support
US20230183085A1 (en) * 2020-05-26 2023-06-15 Sasol Germany Gmbh Stable Shaped Alumina and Method for Producing Same
RU2765118C1 (en) * 2021-03-24 2022-01-25 Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") Method for obtaining a spherical aluminum oxide carrier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4315839A (en) Spheroidal alumina particulates having bifold porosity and process for their preparation
RU2608775C2 (en) Method for manufacturing spheroidal alumina particles
JPH0233650B2 (en)
JPH0137332B2 (en)
RU2506997C1 (en) Catalyst of recycling heavy oil fractions
JPH042307B2 (en)
CN106111214A (en) There is the spherical alumina granule of mechanical strength that count diameter in the macropore of 0.05 to 30 μm, that have improvement
van Garderen et al. Improved γ-alumina support based pseudo-boehmite shaped by micro-extrusion process for oxygen carrier support application
JP2018144016A (en) Dehydrogenation catalyst and method for producing the same, and dehydrogenation treatment method using the same
GB1603463A (en) Process for preparing spheroidal alumina particles
RU2739560C1 (en) Method of producing spherical alumina support
CN112744851B (en) Raspberry type oxide microsphere and preparation method and application thereof
RU2845220C2 (en) Spheroid particles of aluminium oxide, method for production thereof and catalyst based thereon
JP6789282B2 (en) Phosphorus and lanthanide doped multi-metal catalyst
WO2025063866A1 (en) Spheroidal aluminium oxide particles, method for producing same and catalyst based thereon
EA024848B1 (en) CATALYST OF OXIDATIVE CONVERSION OF HYDROCARBON GASES WITH RECEIVING CARBON OXIDE AND HYDROGEN
JP3507567B2 (en) Spherical alumina and its manufacturing method
WO2020209742A1 (en) Support, catalyst for the dehydrogenation, method for preparing
RU2698878C2 (en) Method of producing aluminium oxide balls by molding a highly dispersible gel by dropping
CN112742408A (en) Dry gas hydrogenation saturated olefin and desulfurization catalyst, and preparation method and application thereof
RU2846439C1 (en) Use of catalyst containing aluminium oxide spheroidal particles in heterogeneous processes
RU2801222C2 (en) Carrier, dehydrogenation catalyst, production method
WO2022186319A1 (en) Reducing agent, gas production method, and method for increasing conversion efficiency
US10744489B2 (en) Method for preparing solids from a mixture of at least two malachite powders
CN107949623B (en) Catalyst support materials and catalyst materials useful in Fischer-Tropsch processes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24868819

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1