Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Физико-химические свойства оксида алюминия, получаемого на основе продукта центробежно-термической активации гидраргиллита, и катализаторы глубокого гидрообессеривания дизельных топлив : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.15

Год: 2008

Номер работы: 52009

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Заключение к главе IV ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА БЛАГОДАРНОСТИ 103 105 106 108 124 83 83 86 . 92 98, 75 81 60 70 70 53 45

Оксиду алюминия принадлежит одно из ведущих мест среди наиболее важных промышленных неорганических веществ. Благодаря уникальным свойствам, его используют в качестве адсорбента, катализатора, компонента сложных катализаторов, носителя для металлических и оксидных катализаторов во многих химических процессах. Поэтому поиску новых методов получения гидроксида и оксида алюминия и в настоящее время уделяется повышенное внимание. Исходным веществом для получения гидроксида и оксида алюминия являе

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Оксид алюминия [13-16] находит широкое применение в различных областях [1724], в частности его используют в качестве катализатора и компонента катализаторов во многих химических процессах, носителя и адсорбента. В химической и нефтехимической промышленности его применяют как катализатор для процессов кислотно-основной природы (например, для дегидратации спиртов), в процессах крекинга и гидрокрекинга, в процессе ректификации газойлевых фракций, в паровом риформинге углеводородов для получения

На сегодняшний день можно выделить несколько основных способов получения гидроксидов алюминия:

1) синтез на основе металлического алюминия;

2) гидролиз алюминийорганических соединений;

3) переосаждение технического гидрата глинозёма (ГГ);

4) термическое диспергирование ГГ. Металлический алюминий перерабатывают путем непосредственного растворения в подкисленной воде, или через алкоголяты алюминия путем их гидролиза по золь-гель методу [16]. К недостаткам алкоголятного м

Оксид алюминия обычно получают дегидратацией различных модификаций гидроксидов при нагревании [13]. Образование каждой конкретной формы оксида весьма сложным образом зависит от всей предыстории получения гидроксида алюминия. При температурах 300°С и выше происходит дегидратация гидроксидов алюминия, однако образующиеся оксиды содержат небольшое количество конституционной воды, которая постепенно удаляется при дальнейшем нагревании, но даже при 1000°С её содержание 13 составляет несколько деся

Большинство гетерогенных катализаторов представляют собой оксиды, их сложные композиции и соли. На их поверхности могут присутствовать доступные для адсорбируемых молекул катионы и анионы. Любой катион имеет незаполненные электронные орбитали и, согласно определению Льюиса, является кислотой; каждый из поверхностных анионов имеет неподелённую пару электронов и, следовательно, является основанием. На поверхности так же существуют гидроксильные группы, которые образуются в процессе приготовлен

Быстрый рост промышленности и транспорта привел к резкому ухудшению экологической обстановки во многих регионах мира. Одним из многочисленных источников загрязнения окружающей среды и атмосферы являются недостаточно очищенные от серы и других примесей дизельные топлива. Гидроочистка/гидрооблагораживание является одним из основных и крупнотоннажных процессов нефтепереработки, и роль гидроочистки будет возрастать в связи с ужесточением норм на содержание серы в бензине и дизельном топливе. Ка

Традиционный процесс гидрообессеривания топлив обычно проводят на сульфидированных Co(Ni)-Mo(W)/Al203 катализаторах [12, 73]. Степень обессеривания, активность и селективность, зависят от характеристик используемого катализатора {метода синтеза, свойств носителя, концентрации активных центров), условий реакции {протокола сульфидирования, температуры, парциального давления И.2 и fyS), природы и концентрации серосодержащих компонентов, присутствующих исследованию параметры процесса гидрообессе

Исследования взаимосвязи структуры и активности катализаторов гидроочистки показывают, что так называемая «СоМо8»-структура, предложенная TopS0e [162] в 1980-х годах сейчас широко распространена, как структурная модель активного центра бинарных сульфидных катализаторов на основе M0S2. В более позднем исследовании [12] утверждают, что вероятно только часть CoMoS-структуры функционирует как высоко активные каталитические центры. Согласно [163, 164] существует два типа CoMoS-структур; тип «CoMoS

В работе [65] проанализированы современные высокоактивные зарубежные катализаторы. Фирма Akzo Nobel, используя новые технологии производства катализаторов, получила в 1998 году новые высоко активные СоМои NiMo-катализаторы названные STARS (Super Type II Active Reaction Sites). В обычно используемых условиях гидрообессеривания, эти катализаторы дают остаточное содержание серы 2-5 ррт и значительно сокращают содержание ароматики, улучшают цетановое число и плотность дизельных топлив. СоМои NiMo

• Широкое использование оксида алюминия обусловлено структурными особенностями его модификаций, однако для получения катализаторов применяют в основном метастабильные формы у-, г]-, Я-АЬОз. Свойства оксида алюминия определяются природой исходного гидроксида, поэтому условия его получения играют важную роль в формировании физико-химических свойств оксида. Так в частности для получения чистых фаз ци ^-А^Оз следует учитывать размер частиц исходного гидроксида, чтобы при термической обработке ба

ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1.1. Приготовление образцов гидроксида и оксида алюминия ЦТА-продукт [7] был получен путем переработки гидраргиллита Пикалевского производственного объединения «Глинозем» на установке «ЦЕФЛАР» при следующих условиях: температура теплоносителя » 580°С, длительность термообработки около 1,5 с, массовый расход реагента 2,5 г/с. Образцы псевдобемита получали гидратацией ЦТА-продукта, смешанного с дистиллированной водой в соотношении Т:Ж = 1:10, при определенной температуре и длительности

2.1.2. Приготовление CofNij-Mo-O/AhO^ предшественников катализаторов Предшественники катализаторов Со(№)-Мо-0/А120з получали пропиткой носителя по влагоемкости растворами соответствующих солей. В качестве носителя использовали у-АЬОз, полученный термической обработкой псевдобемита, синтезированного гидратацией ЦТА-продукта и осаждением. Для приготовления пропиточных растворов использовали соли парамолибдата аммония ((ЪШ4)бМо7024#4Н20), нитрата никеля или кобальта (№(Ж)з)2#4Н20, Со(МОз)2*4Н20)

Полученные гидроксиды и оксиды алюминия, а также катализаторы исследовали различными физико-химическими методами.

Образцы носителей и катализаторов анализировали на содержание примесей и основных компонентов. Содержание примесей в исходных и полученных образцах гидроксидов и содержание активных компонентов в катализаторах определяли атомноабсорбционным методом [185]. Точность измерения составляет 0,01 — 0,04 %. 36 Содержание структурной воды рассчитывали по данным потерь при прокаливании, которые определяли по отношению разности массы высушенного при 110°С в течение суток и прокаленного при 900°С в течен

ТА образцов проводили на дериватографе Q-1500D (Венгрия) в атмосфере воздуха в интервале температур от 20 до 1200°С со скоростью нагрева 10 град/мин; навеска образца составляла 0,2 г, точность определения массовых потерь ± 0,5%.

2.2.3. Рентгепофазовый анализ (РФА) РФА полученных образцов выполняли на дифрактометре HZG-4C (Германия) в монохроматическом излучении СиКа (Х,=1,5418

А) в интервале углов от 10 до 75° (по

29); размер областей когерентного рассеяния (ОКР - D) рассчитывали по формуле СеляковаШерера [186]; количественный анализ осуществляли с использованием градуировочных графиков, для определения количества псевдобемита использовали внешний стандарт псевдобемит, полученный осаждением. Точность опре

2.2.4. Электронно-микроскопические Электронно-микроскопические исследования образцов проводили на исследования просвечивающем электронном микроскопе JEM-2010 (JEOL, Япония) (разрешение 0,14 нм, ускоряющее напряжение 200 кВ). Для идентификации фаз и определения их структурных особенностей использовали электронную микродифракцию; для определения концентрации соответствующих элементов и их соотношения - локальный энерго-дисперсионный рентгеновский микроанализ (EDX-анализ), который осуществля

Величину удельной поверхности (Syd) образцов определяли методом тепловой десорбции аргона по модели БЭТ [189] с погрешностью ±10%. Текстурные характеристики (величину удельной поверхности, объем пор и распределение пор по размерам) образцов определяли на установке ASAP-2400 Micromeritics из изотерм низкотемпературной (-196°С) адсорбции азота; предварительно образцы тренировали в вакууме при температуре 150°С.

2.2.6. ИК-спектроскопическийметод Для изучения кислотных свойств исследования

состава

0.25-

0.5 мм. Определение активности катализатора фракционного Навеску катализатора массой 2,0 г помещали в вертикальный проточный реактор из нержавеющей стали, имеющий внутренний диаметр 8 мм, при этом высота слоя катализатора была 50 ± 10 мм. В отдельных случаях катализатор смешивали с 2 г карбида кремния, фракция < 0,5 мм. В этом случае высота слоя смеси катализатора с карбидом кремния достигала 90 ± 10 мм. Выше слоя катализатора, для равномерного перемешивания и

ГЛАВА III. СТРУКТУРНЫЕ, ТЕКСТУРНЫЕ И КИСЛОТНО- ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ОКСИДА АЛЮМИНИЯ

Полученный ЦТА-продукт, используемый в качестве исходного материала при синтезе псевдобемита, был сопоставлен со свойствами флаш-продукта. Для сравнения использовали флаш-продукт производства Ачинского глиноземного комбината. Видно (табл. 3), что данные продукты различаются содержанием структурной воды, фазовым составом, а следовательно, и величиной Syn, поскольку флаш-продукт содержит грубодисперсные фазы ГГ и Бе (бемита), а также большее количество аморфной фазы. Однако еще большие различи

По данным [192, 193], регидратация флаш-продукта в зависимости от условий проведения процесса (температуры, времени и рН среды) осуществляется по схеме: флаш-продукт + Н 2 0 -> аморфный гель -> псевдобемит — байерит [А1(ОН)з]. > Поскольку гидроксид алюминия обладает амфотерными свойствами, то в зависимости от условий гидратации будут формироваться определенные гидроксидные продукты. В зависимости от рН среды ионизация молекул А1(ОН)з происходит следующим образом: В слабо кислой среде

Для определения влияния природы исходного гидроксида, полученного гидратацией ЦТА-продукта, на формирование структурных и текстурных характеристик оксидов алюминия были выбраны образцы (табл. 7), различающиеся условиями их получения и соответственно соотношением аморфной фазы и псевдобемита. Таблица 7. Влияние температуры прокаливания на фазовый состав оксида алюминия. Тем-ра Фазовый состав Ьуд, обработ., м2/г D440, а, А Фаза % (поАт) °С А 50 600 7,914 45 234 у-А1203** 800 182 100 7,905 60 У

Как отмечалось в литературном обзоре, исходным материалом для большинства существующих технологий получения гидроксида и оксида алюминия является ГГ, размер частиц которого изменяется от 40 до 180 мкм, причем его термоактивация может приводить к образованию в частности и Ба. В свою очередь, термический генезис тригидроксидов (Ба и

ГГ) может протекать по двум параллельным маршрутам, что обусловлено, по данным [47] размером их частиц. Поэтому для получения чистых фаз цили ^-оксидов алюмин

Для исследования кислотно-основных свойств были взяты однофазные оксиды алюминия (раздел

3.4.), основные характеристики которых приведены в табл. 12: видно, что они различаются не только кристаллической структурой, но и величиной удельной поверхности. Как уже отмечалось ранее, положение соответствующих линий на дифрактограммах уи 77-AI2O3 практически одинаково (рис. 15), что обусловлено близостью их структур (дефектная шпинель), тогда, как положение линий ;^-А120з существенно отличается

Для исследования кислотно-основных свойств оксидов алюминия, полученных прокаливанием гидратированных ЦТА-продуктов при 600°С, были выбраны образцы 6, 8, 14 (см. табл. 7), гидроксиды-предшественники которых различались условиями гидратации исходного ЦТА-продукта, а, следовательно, и содержанием псевдобемита. Из табл. 16 видно, что свойства образующегося у-АХгО?, практически не зависят от условий гидратации ЦТА-продукта: параметр его элементарной ячейки и величина удельной поверхности составля

Заключение к главе III Проведенное исследование свойств гидроксидов и оксидов алюминия показало, что: • ЦТА-продукт, получаемый центробежно-термической активацией гидраргиллита, по своим свойствам отличается от флаш-продукта, особенно после их термической обработки. Отличительная особенность прокаленного в интервале 400 -- 800°С ЦТАs продукта состоит в том, что он представляет собой «/-подобный» AI2O3, тогда как флаш-продукт - смесь аморфной фазы и 77-AI2O3. Различия в фазовом составе