CC BY
52УДК 665.656.2
Nurjahan Tagandurdyyeva1, Vyacheslav N. Narayev2, Arkady Yu. PostnoV3, Natalia V. Maltseva4
PREPARATION OF ALUMOOXIDE CARRIER FOR CATALYST OF ISOMERIZATION OF HYDROCARBONS BY REHYDRATING PRODUCTS OF THERMAL ACTIVATION OF GIBBSITE
St. Petersburg State Technological Institute (Technical University).Russia, St. Petersburg, 190013, Moscow Ave. 26. e-mail: [email protected]
Alumina carrier of catalyst for the isomerization of hydrocarbons containing r--AI2O3 was obtained by rehydration of products of thermal decomposition of gibbsite. Regularities of ammonia rehydration processes (pH = 10-11, the ratio of solid and liquid phases 1: 5 and 1:10) at atmospheric pressure and temperatures of 25 and 50°C were studied. The obtained samples of the alumina carrier with the maximum content of r-AI2O3 were tested in a model reaction of low-temperature isomerization of n-butane.
Keywords: gibbsite, thermal activation of gibbsite, amorphous aluminum oxide, rehydration, bayerite, pseudo-boehmite, boehmite
Введение
Как известно, модификации оксида алюминия получают в основном термической обработкой соответствующего гидроксида [4, 5]. При этом физико-химические свойства оксида алюминия определяются свойствами его гидроксида-предшественника. В связи с вышесказанным, в качестве исходного сырья для получения низкотемпературной модификации n-Al2O3 применяется тригидроксид алюминия-байерит, который не встречается в природе.
В [6, 7] описан способ получения гидратиро-ванных оксидов алюминия различных модификаций регидратацией термически активированного гиббсита.
Метод термической активации основан на переводе гиббсита - тригидроксида алюминия в аморфный продукт Al2O^nH2O (n < 1,5) с помощью импульс-
Н. Тагандурдыева1, В.Н. Нараев2, А.Ю. Постнов3,
Н.В. Мальцева4
ПОЛУЧЕНИЕ АЛЮМООКСИДНОГО НОСИТЕЛЯ КАТАЛИЗАТОРА ИЗОМЕРИЗАЦИИ
УГЛЕВОДОРОДОВ
РЕГИДРАТАЦИЕИ ПРОДУКТОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ ГИББСИТА
Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт (Технический Университет) Россия, Санкт-Петербург, 190013, Московский пр. 26 e-mail: [email protected]
Регидратацией продуктов термического разложения гиббсита получен алюмооксидный носитель катализатора изомеризации углеводородов, содержащий --AI2O3. Изучены! закономерности процесса регидрата-ции образцов исходного состава в водном растворе аммиака (рН = 10 - 11, соотношение твердой и жидкой фаз 1 : 5 и 1 : 10) при атмосферном давлении и температурах 25 и 50 °С. Полученные образцы/ алюмо-оксидного носителя с максимальным содержанием г--AI2O3 испытаны! в модельной реакции низкотемпературной изомеризации н-бутана.
Ключевые слова: гиббсит, термическая активация гиббсита, аморфный оксид алюминия, регидратация, байерит, псевдобемит, бемит.
ного нагрева в течение короткого времени до температуры дегидратации. Данный способ термообработки гиббсита ведет к образованию аморфного гидроксида алюминия за счет его «неполного» разложения из-за невозможности формирования кристаллической структуры в упомянутых условиях. Взаимодействие продукта термической активации гиббсита с водными растворами позволяет получать гидроксиды различной структуры в зависимости от условий ведения процесса регид-ратации, без стадии переосаждения.
Целью данной работы являлось исследование влияния условий регидратации продукта термической активации гиббсита на фазовый состав и свойства образующихся гидроксидных и оксидных фаз, а также на эффективность полученных из них носителей в модельном процессе изомеризации н-бутана.
1. Тагандурдыева Нурджахан,. аспирант 3-го года обучения каф. общей химической технологии и катализа, e-mail: [email protected]
Nurjahan Tagandurdyyeva, 3rd-year graduate student, Department of General Chemical Technology and Catalysis
2. Нараев Вячеслав Николаевич, д-р хим. наук, проректор по общественной и социальной работе, e-mail: [email protected] Vyacheslav N. Naraev, Dr Sci. (Chem.), Vice Rector for Social Work
3. Постнов Аркадий Юрьевич, канд. техн. наук, доцент, заведующий каф. общей химической технологии и катализа, е-mail: [email protected]
Arkady Yu. Postnov Ph.D. (Eng.), Associate Professor, Head of Department of General Chemical Technology and Catalysis
4. Мальцева Наталья Васильевна, канд. техн. наук, доцент каф. общей химической технологии и катализа e-mail: [email protected]
Natalia V. Maltseva, PhD (Eng.), Associate Professor, Department of General Chemical Technology and Catalysis Дата поступления - 22 октября 2018 года
Экспериментальная часть
Объект исследования и условия его ре-гидратации.
Для регидратации использован продукт, полученный в результате термической активации гиббсита, АОК 63-93 производства АО «СКТБ КАТАЛИЗАТОР» (Россия, г. Новосибирск), свойства которого приведены ниже (таблица 2, рисунки 1-3).
Процесс регидратации проводили в стеклянном реакторе при непрерывном перемешивании в щелочной среде (рН = 10-11) при температурах 25 °С, 50 °С. Необходимое значение рН поддерживали с помощью аммиачного буфера. Навеску образца погружали в водный раствор из расчета получения суспензии с соотношением Т : Ж = 1 : 5; 1 : 10. Время регидратации варьировали от 24 до 96 ч. Продукты регидрата-ции отделяли и промывали на складчатом бумажном фильтре белой ленты до нейтральной среды. Далее продукты сушили при температуре 100-110 °С.
Условия получения алюмооксидного носителя, содержащего rç-Al2O3. Продукты регидрата-ции подвергали мокрому помолу в водной среде в шаровой мельнице, заполненной керамическими шарами в течение 9 ч при 300 об/мин [8]. Общий объем шаров составлял 100 см3, а их общая масса - 0,23 кг, массовое соотношение порошка, воды и мелющих шаров составило 1 : 1 : 2, соответственно.
После сушки суспензии при температуре 70-80 °С в течение 4 ч полученную пасту формовали методом экструзии в цилиндрические гранулы диаметром 3 мм, предварительно добавляя в нее при гомогенизации в лопастном смесителе псевдобемит в количестве 10 % мас., а также раствор разбавленной азотной кислоты при кислотном модуле 0,014 (моль кислоты/моль Al2O3) в качестве пластификаторов для образования гидроксинитратной связки. Полученные с использованием плунжерного экструдера гранулы высушивали на воздухе в течение 12 ч, затем в сушильном шкафу при t = 100-120 °C до постоянства массы. Последующей ступенчатой термообработкой гранул получали ^-А|203-содержащие образцы. Режим ступенчатой термообработки обеспечивали нагревом образцов регид-ратированного продукта до 270 °С со скоростью подъёма температуры 10 °/мин с выдержкой при данной температуре в течение 2 ч и последующим нагревом до 500 °С с выдержкой в течение 4 ч. Приготовлены 2 серии образцов, отличающиеся условиями термообработки: в муфельной печи без принудительной продувки воздухом (п-А1203-МП) и в токе (250 дм3/ч) сухого воздуха (n-Al2O3-TCB).
Методы исследования образцов. Фракционный состав исходного материала и продуктов его регидратации определяли методом рассеивания лазерного излучения с помощью прибора SALD-2201 Laser Diffraction Particle Size Analyzer (SHIMADZU, Япония).
Фазовый состав исходного продукта термоактивации, а также продуктов регидратации был исследован методом рентгенофазового анализа (РФА) с помощью диффрактометра «Rigaku SmartLab 3» с использованием CuKa-монохроматического излучения в интервале углов 10-80° (20) со скоростью сканирования 10 °/мин. Объём загружаемого образца составлял не менее 0,1 см3, угловое разрешение рефлексов до 0,01°. При расшифровке использовали стандартную базу данных. Расчеты значений областей когерентного
рассеивания синтезированных образцов выполнен по формуле Селякова-Шеррера:
а = (1)
Р- соъд
где с! - значение области когерентного рассеивания (ОКР), нм; к = 0,9 - безразмерный коэффициент формы частиц; А = 0,15436 - длина волны рентгеновского излучения, нм; в - ширина рефлекса на полувысоте, рад; в - угол дифракции, рад.
Дифференциально-термический (ЭТА) и термогравиметрический (ТСА) анализ исходных и регид-ратированных образцов проводили на дериватографе фирмы SHIMADZU DTG-60H в интервале температур ^омн - 800 °С в атмосфере воздуха при скорости нагрева 10 °/мин; масса образцов составляла ~ 15-50 мг. Температуру определяли с точностью до 1 град., изменение массы до 0,1 %. Количественно фазовый состав образцов определяли, исходя из наблюдаемых потерь массы при нагреве в соответствующих определенным фазам температурных интервалах, приведенных в таблице 1.
Таблица 1. Температурные интервалы формирования фаз
Al203 при терморазложении AI2QyriH20[9]
Назва-гидрата Формула гидрата Температура эффекта, °С Причина эффекта
Гиббсит Дегидратация до бемита
А!2О3-3Н2О ( - ) 210 - 250 Дегидратация до х-АЬОз
Байерит ( - ) 250 - 350 Дегидратация до бемита Дегидратация до п-АЬОз
Бемит AlzOs-HzQ ( - ) 450 - 550 Дегидратация до у-АЬОз
Разницу между массами исходной навески и суммой определенных фаз относили к оксидно-аморфной фазе.
Определение площади удельной поверхности и распределения объема пор по размерам проводили методом азотной порометрии. Изотермы адсорбции/десорбции азота получали с использованием установки «Autosorb 6iSA» (Quantachrome Instruments, США) после дегазации образцов в вакууме при 100 °C в течение 1 ч. Обработку экспериментальных данных для определения значений площади удельной поверхности определяли методами Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ, одноточечный и многоточечный), Бар-рета-Джойнера-Халенды (BJH) и теории функционала плотности (DFT). Удельный объём пор (заполнение пор адсорбатом при его относительном давлении ~ 1) и средний эффективный размер пор определяли по методам BJH и DFT.
Преобладающий тип кислотно-основных центров поверхности образцов определяли методом рН-метрии. Измерения проведены на рН-метре-милливольтметре рН-673.М в водной среде по методике, представленной в [10].
Для определения относительной активности образцов носителей и оценки таким образом перспективности получения на их основе эффективных кислотных катализаторов изомеризации, в соответствии с рекомендациями [11], проводили испытания в реакции изомеризации н-бутана в среде водорода при атмосферном давлении и температуре 75 °С. В реактор загружали образцы катализатора объёмом ~ 3,0 см3,
затем проводили его активацию в токе азота при температуре 500 °С с последующим восстановлением катализатора в токе водорода при температуре 100-250 °С.
Анализ на содержание изомеризата в газовой смеси на выходе из реактора осуществляли методом газовой хроматографии. По результатам анализа вычисляли степень конверсии н-бутана, глубину и селективность изомеризации (формулы 2-4).
K = Уисх (" - С4 Ню )-<" - С4 Ню ). 100%
Фи
х (" - С4 Н10 )
I =
фифЩ .100%
Хф(С4hl0 )
S =
<(и - С4Ню) -Фисх (и - С4Ню) Ш0% Фисх (" - С4 Н10 )-Ф(" - С4 Н10 )
(2)
(3)
(4)
где К - степень конверсии, %; I - глубина изомеризации, %; S - селективность, %; фисх(" - С4Н\о) - содержание н-бутана в исходной газовой смеси, % об.; <р(" - С Ню ) - содержание н-бутана в газовой смеси,
полученной в результате реакции, % об.; <и - С Ню ) - содержание изобутана в газовой смеси, полученной в результате реакции, % об.; Фисх (и - С Ню ) - содержание изобутана в исходной газовой смеси, % об.
Результаты и их обсуждение
Физико-химические свойства исходного продукта. Согласно данным РФА (рисунок 1) исходный материал содержит кристаллические фазы гиббсита, бемита, а также фиксируются слабые, сильно уширенные пики, принадлежащие фазе Х"А1203.
„ 25000 g
I 20000 3
I 15000 £
10000 5000
Ow
0 10 20 30 40 50 ВО 70 80 90
28, "С
Рисунок 1. Типичная рентгенограмма образцов исходного материала АОК 63-93 производства АО «СКТБ КАТАЛИЗАТОР» (Россия, г. Новосибирск) ( * - гиббсит, + - бемит, • - х-А/203)
Таблица 2. Значения областей когерентного рассеивания
Гиббсит Бемит
Образец ß в d нм ß в d нм
рад Рад
АОК 63-93 0,33 0,16 0,48 0,25 0,12 0,61
Исследование исходного продукта термоактивации гиббсита методом ЭТА (рисунок 2) подтверждает полученные результаты РФА и позволяет сделать количественную оценку содержания кристаллических
фаз. Согласно расчетам, выполненным по потерям массы, исходный продукт содержит в среднем около 15 % мас. гиббсита, 12 % мас. бемита и 73 % мас. аморфной фазы, которую, по-видимому, можно отнести к рентгеноаморфному гидроксиду и гидратирован-ной х-А1203.
При нагревании исходного продукта на линии ЭТА наблюдаются три эндоэффекта с минимумами при 110, 293 и 507 °С (рисунок 2). Первый из них связан с удалением хемосорбированной воды, второй относится к дегидратации примесей гиббсита до х-А1203, и третий соответствует фазовому переходу бемита в Y-Al203 [7].
Изотерма сорбции азота образцом АОК-63-93 характеризуется наличием достаточно широкой петли гистерезиса, которую можно отнести по классификации ИЮПАК [12] к типу Н2, свойственному пористому телу корпускулярной структуры с достаточно плотной упаковкой образующих ее частиц, приводящей к различию размеров полостей пор и входов в них. Текстурные характеристики образца, рассчитанные по данным изотермы сорбции азота, представлены в таблице 4 (см. ниже). Величина площади удельной поверхности, рассчитанная по различным моделям составила 30 - 150 м2/г, суммарный объем сорбирующих пор - 0,08-0,12 см3/г, а их преобладающий размер -2,70-3,10 нм. Образец характеризуется отсутствием микропор.
DTA, UV TGA, иг
DTGA, Т, *С мг/мим
-60.00
-40.00 4400
42.00
TGA Т /
DTA \ \ OTG/y-
Kl ' 507 ЗЭС
110 19С 2ОТ03С \
-0.00
-0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 т, мин
Рисунок 2. Дериватограмма образцов исходного материала АОК 63-93
Анализ результатов исследований фракционного состава исходного материала, представленный на рисунке 3, показал, что порошок АОК 63-93 состоит из частиц размером от 0,2 до 420 мкм, причем преобладают частицы с размером 100 мкм.
Рисунок 3. Фракционный состав исходного материала
Регидратация исходного продукта термоактивации гиббсита при различных условиях.
В таблице 3 приведены условия регидратации исходного материала и результаты исследования фазового состава продуктов регидратации.
Согласно ЭТА, после проведения процесса регидратации в среде аммиака, содержание ретгено-аморфной фазы и х-А1203 снижается до 23 % мас. И образуется байерит, максимальный выход которого достиг 50 % мас. при соотношении Т : Ж = 1 : 10, тем-
пературе 50 °С за 24 ч проведения процесса регидра-тации (рисунок 4).
СТА, иу Т6Д, ИГ
20.0С
т
7831С
ОТА
284:. Г;
ТСА
С
800 00
Рисунок 4. Дериватограмма образца БСП12
В процессе регидратации наблюдалось незначительное повышение рН среды, что вызвано продолжением растворения примесного натрия, которого не более 0,2 % мас.
В щелочной среде аморфная составляющая исходного материала, уже при комнатной температуре вступает во взаимодействие с водой, что сопровождается увеличением теплового эффекта дегидратации А12Оз'3Н2О (за счет образовавшейся фазы байерита) и ростом потерь массы по данным термического анализа.
Из данных таблицы 3 видно, что повышение температуры регидратации и увеличение соотношения Т : Ж приводит к ускорению этого взаимодействия. Это связано с сокращением периода кристаллизации аморфной и перекристаллизации других фаз (бемита) в байерит. Увеличение времени регидратации не приводит к такому же значительному росту содержания байерита, как увеличение температуры и соотношения Т : Ж. Этот факт также подтверждается результатами рентгенофазового анализа (рисунки 5), причем при изменении условий процесса регидратации ОКР байерита остается неизменным и равен 0,47 нм.
Таблица 3. Условия регидратации исходного материала и фазовый состав байеритсодержащих продуктов его
№ Образец Условия регидратации Содержание байерита по ТА, Потери массы, Дт, Значение функции Гамме-
Т : Ж ^ °С Тр, час % мас. та, Н
1 БСП 1 24 20 17,4 8,0
2 БСП 2 25 ± 5 48 40 22,1 7,5
3 БСП 3 1 : 5 72 45 22,4 7,1
4 БСП 4 96 50 24,0 7,0
5 БСП 5 50 ± 5 24 50 24,0 7,0
6 БСП 6 48 50 24,0 7,0
7 БСП 7 24 29 19,1 7,8
8 БСП 8 25 ± 5 48 50 24,0 7,0
9 БСП 9 72 50 24,0 7,0
10 БСП 10 96 50 24,0 7,0
11 БСП 11 1 : 10 6 16 16,1 8,5
12 БСП 12 24 50 24,0 7,0
13 БСП 13 50 ± 5 48 50 24,0 7,0
14 БСП 14 72 50 24,0 7,0
15 БСП 15 96 50 24,0 7,0
Примечание: *все образцы/ были получены/ в результате регидратации исходного материала в водном растворе аммиака при рН = 10-11
1760 1320 880 440 1320 990 660 330
X 2130 09
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
1420
710
н
3 8О0
600
400
200
■ I '« \ 1 ' ! 1 1 ■ ! ' • | + ................. 1 БСП12| ♦
♦ —А ВСП71
1' 1 • 1 • 1 • ♦ + БСП5 г . :
■ + I . 1 . ♦ + ♦ 1.1.1.1. | БСП 1 .1.1.1.1.1.1.1.
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
20, град.
Рисунок 5. Рентгенограммы образцов БСП 1, БСП 5, БСП 7 и БСП 12 (*- гиббсит, ■ - байерит, + - бемит, • -/-А1203)
Из результатов анализа определения преобладающих типов кислотно-основных центров поверхности регидратированных образцов видно, что с увеличением длительности процесса регидратации у всех образцов наблюдается уменьшение значения функции Гаммета. Изменение значения функции говорит об изменении соотношения кислотных и основных центров на поверхности. В образцах, содержащих максимальное количество байерита, доля кислотных центров возрастает, о чем можно судить об изменении значений рН в кислотную сторону в течение первых 20 секунд с проведения эксперимента.
Исследования изотерм сорбции азота, результаты определения значений площади удельной поверхности и распределения объема пор по размерам, а также текстурные свойства образцов с максимальным содержанием байерита и носителей, полученных из него, приведены в таблице 4.
Все изотермы, при некотором количественном различии в величинах адсорбции, достигаемых при определенных значениях Р/Ро, имеют одинаковую форму, в том числе и петли гистерезиса. По классификации ИЮПАК они могут быть отнесены к типу Н3, для которого, как правило, характерны щелевидные поры с почти плоскопараллельными стенками. Адсорбционные ветви этих изотерм имеют типичную для Н-го типа по классификации Брунауэра форму, что свидетельствует о наличии полимолекулярной адсорбции. На десорб-ционных же ветвях отсутствуют горизонтальные участки, а положение нижней точки петли гистерезиса, не зависящее от текстуры образца, а зависящее от природы адсорбтива, для всех 3-х изотерм соответствует значению Р/Р0 = 0,45, характерному для азота [12]. Сопоставление изотерм для регидратированного образца и носителей на его основе с изотермой для исходного АОК 63-93 свидетельствует о значительных изменениях морфологии последнего в результате регидратации в условиях эксперимента и образования 50 % мас. байерита.
Таблица 4. Текстурные характеристики исходного материала, регидратированного гидроксида и синтезированных _АО-носителей
Характеристика Метод определения Условное обозначение образца
АОК 63-93 БСП 12 П-М2О3
МП ТСВ
Площадь удельной поверхности, м2/г Одноточечный метод БЭТ 140 140 210 250
Многоточечный метод БЭТ 150 150 230 260
ВЛН метод (адсорбция) 30 100 170 170
ВЛН метод (десорбция) 63 130 200 200
ОП метод 143 120 190 200
Суммарный объем сорбирующих пор У5, см3/г ВЛН метод (адсорбция) 0,08 0,25 0,41 0,37
ВЛН метод (десорбция) 0,09 0,26 0,42 0,38
ОП метод 0,12 0,25 0,4 0,38
Средний размер сорбирующих пор, нм ВЛН метод (адсорбция) 3,10 3,25 3,00 3,11
ВЛН метод (десорбция) 4,01 3,98 3,71 3,80
ОП метод 2,70 4,89 4,57 3,66
Суммарный объем пор Ух, см3/г «по пикнометр. жидкости - воде - - 0,82 0,87
Объем макропор (несорбиру- ющих) Ума, см3/г Ух - У* - - 0,41 0,50
Прочность по образующей - - 0,9 1,0
по торцу - - 2,0 2,4
Функции Гаммета, Н0 рН-метрия 9,6 7,0 9,2 8,8
Исходя из результатов, приведенных в таблице 4, можно сделать вывод о том, что режим термообработки образцов оказывает незначительное влияние на прочностные свойства носителя. Флуктуация значений удельной поверхности, суммарного объема пор и среднего размера пор, рассчитанных различными методами, невелика.
Нужно отметить, что процесс регидратации исходного материала и дальнейшая термообработка синтезированных образцов не приводит к образованию микропор. Образцы, прокаленные в токе сухого воздуха п-А1203-тСв, имеют большее значение удельной поверхности, чем таковые, термообработанные без циркуляции воздуха п-А1203-МП, в результате чего средний размер пор и объем макропор у последних несколько увеличивается, что может быть объяснено высокой скоростью удаления молекул воды с поверхности образца во время термообработки в токе сухого воздуха.
Кроме того очевидно, что независимо от способа дальнейшей термообработки регидратированного образца с максимальным содержанием байерита, значение функции Гаммета увеличивается, что свидетельствует об увеличении доли основных центров.
В таблице 5 приведены результаты испытаний образцов носителей с максимальным содержанием ^-Д!203 в реакции низкотемпературной изомеризации н-бутана в зависимости от длительности процесса. Для сравнения приведены результаты испытаний в аналогичных условиях образцов носителей, полученных термообработкой байеритсодержащих гидроксидов (75 % мас.), которые в свою очередь были синтезированы путем осаждения из растворов алюмината натрия.
Таблица 5. Результаты/ определения селективности образцов алюмооксидного носителя в реакции низкотемпературной
Образец Длительность процесса, мин 5, %
10 90,7
П-М2О3-МП 25 92,1
50 94,1
10 90,9
П-М2О3-ТСВ 25 91,6
50 91,9
10 94,7
Бр - МП 25 95,0
50 96,1
10 94,1
Бр - ТСВ 25 95,1
50 95,7
Из полученных результатов видно, что все носители независимо от режима термообработки и метода получения имеют достаточно высокую селективность к изобутану. Однако, образцы сравнения имеют несколько большую селективность к изобутану, что может быть объяснено более высоким содержанием байерита в исходных образцах, и, следовательно, большим содержанием ^-Д!203 в получаемых носителях, который в свою очередь обеспечивает необходимую кислотность поверхности носителя для проведения процесса изомеризации.
Заключение
Проведено исследование основных характеристик - фазового и фракционного составов исходных образцов, полученных в результате термической активации гиббсита. Обнаружено, что исходный материал содержит кристаллические фазы гиббсита, бемита и х-Д!203 с размером частиц от 0,2 до 420 мкм, причем преобладают частицы размером 100 мкм.
Изучены закономерности процесса регидратации продукта термической активации гиббсита при 25 и 50 °С и атмосферном давлении в водном растворе аммиака (рН = 10-11) с соотношением твердой и жидкой фаз Т : Ж = 1 : 5 и 1 : 10. Показано, что повышение температуры регидратации и увеличение соотношения Т : Ж способствует ускорению перехода аморфной составляющей исходного материала в тригидрок-сид алюминия байеритной структуры, максимальный выход которого составил ~ 50 % мас.
Исследовано влияние режима термообработки регидратированных образцов на текстурные характеристики и каталитическую активность синтезированных носителей. Показано, что режим термообработки полученных образцов мало влияет на прочностные свойства алюмооксидного носителя, а также на соотношение кислотных и основных центров. Установлено, что образцы, прокаленные в токе сухого воздуха п Д!203-ТСВ имеют большие значения удельной поверхности, чем образцы п-Д!203-МП, а, следовательно, большие значения и среднего размера пор, и объема макропор, что может быть объяснено высокой скоростью удаления молекул воды с поверхности образцов во время термообработки в токе сухого воздуха.
На основании проведенных испытаний носителей в модельном процессе изомеризации н-бутана выявлено, что полученные образцы алюмооксидного носителя, отличающиеся режимом термообработки, имеют достаточно высокую селективность к изобутану.
Научно-исследовательское оборудование предоставлено Инжиринговым центром СПбГТИ(ТУ).
Литература
1. Customs Union Technical Regulation TR CU 013/2011
2. Digne M., Raybaud P., Sautet P., Guillaume D., Toulhoat H.Atomic Scale Insights on Chlorinated y-Alumina Surfaces // J. Am. Chem. Soc. 2008. Vol. 130. P. 11030-11039.
3. Gora L, Jansen J.C. Hydroisomerization of C6 with the zeolite membrane reactor, J. Catal. 2005. Vol. 230. P. 269-281; Weyda H, Kohler E Modern refining concepts - an update on naphtha-isomerization to modern gasoline manufacture // Catal. Today. 2003. Vol. 81. P. 51-55.
4. Дзисько В.А., Карнаухов А.П., Тарасова Д.В. Физико-химические основы синтеза оксидных катализаторов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1978. 384 с.
5. Дзисько В.А. Основы методов приготовления катализаторов. Новосибирск: Наука, Сиб. отд., 1983. 264 с.
6. Данилевич В.В., Исупова Л.А., Кагырманова А.П., Харина И.В., Зюзин Д.А., Носков А. С. Высокоэффективные адсорбенты-осушители на основе оксида алюминия // Кинетика и катализ. 2012. T. 53. № 5. С. 673-680.
7 Харина И.В., Исупова Л.А., Литвак Г.С., Мороз Э.М., Крюкова Г.Н., Рудина Н.А., Танашев Ю.Ю., Пармон В.Н. Получение оксидов алюминия на основе продуктов быстрого терморазложения гидраргиллита в центробежном флаш-реакторе. Свойства гидроксидов и оксидов алюминия, образующихся на основе регид-ратированных в мягких условиях продуктов центро-бежно-термической активации гидраргиллита // Кинетика и катализ. 2007. Т. 48. № 2. С. 1-10.
8. Книгина Г. И., Вершинина Э.Л. Лабораторные работы по технологии строительной керамики и легких пористых заполнителей: учеб. пособие / Под ред. Н.Н. Попова. М.: Высшая школа, 1972. 200 с.
9. Иванова А.С. Оксид алюминия: применение, способы получения, структура и кислотно-основные свойства // Промышленный катализ в лекциях. 2009. № 8. С. 7-61.
10 Способ определения кислотности поверхности твердых веществ: пат. 4036187 СССР. № 1377709; заявл. 10.06.1986; опубл. 28.02.1988; Бюл. № 8.
11 Боруцкий П.Н., Сальников В.А., Никульшин П.А., Александрова Ю.В,Кузичкин Н.В. Конверсия н-бутана - метод тестирования твердокислотных катализаторов и их носителей для процессов нефтепереработки: учеб. пособие. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2017. 94 с.
12 Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. Новосибирск: Наука, Сиб. предприятие РАН, 1999. 470 с.
