DE1280231B

DE1280231B - Verfahren zur Herstellung von aktiven Aluminiumoxyd-Koernchen

Info

Publication number: DE1280231B
Application number: DEK49644A
Authority: DE
Inventors: Robert Lynk Jones; Harry Edward Osment
Original assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Current assignee: Kaiser Aluminum and Chemical Corp
Priority date: 1962-05-04
Filing date: 1963-05-03
Publication date: 1968-10-17
Also published as: GB1020789A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

COIf

ClOg

Deutsche Kl.: 12 m-7/44 23 b -1/02

Nummer: 1280231

Aktenzeichen: P 12 80 231.2-41 (K 49644)

Anmeldetag: 3. Mai 1963

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aktivem Aluminiumoxyd mit hoher Kapazität zur Adsorption von Kohlenwasserstoffen. Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von aktivem Aluminiumoxyd, welches für Kohlenwasserstoffe mit 5 (Pentane) und mehr Kohlenstoffatomen in der Kette eine hohe Adsorptionsfähigkeit und Selektivität hat.

Die Verwendung von festen Adsorptionsmitteln zur Wiedergewinnung von Kohlenwasserstoffen, hauptsächlich von natürlichem Benzin aus Erdgas ist in den letzten Jahren immer wichtiger geworden. Zusätzlich zu der Forderung, daß eine hohe Adsorptionskapazität und Selektivität (hauptsächlich in bezug auf Paraffin) Tür Kohlenwasserstoffe mit >5 5 (Pentane) und mehr Kohlenstoffatomen in der Kette vorhanden ist, sollen die Adsorptionsmittel die Fähigkeit besitzen, die Kohlenwasserstoffe während der Regenerierung des Adsorptionsmittels leicht abzugeben. Außerdem sind gute physikalische Festigkeit und thermische Stabilität ebenfalls erforderlich und tragen dazu bei, die Lebensdauer des Adsorptionsmittels zu verlängern. Geringe spezifische Wärme ermöglicht kurze Regenerierungszeiten, welche weniger Wärme erfordern und die Regenerierungskosten herabsetzen. Die Form des Adsorptionsmittels zur Gewinnung von Kohlenwasserstoffen soll so sein, daß geringer Widerstand gegen Strömung geschaffen wird. Die chemische Stabilität muß so gut sein, daß das Mittel nicht in einer flüssigen Umgebung reagiert oder sich zersetzt. Selbstverständlich ist die wichtigste Eigenschaft eines guten Adsorptionsmittels für die Gewinnung von Kohlenwasserstoffen die Fähigkeit, gute Ausbeuten bei der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen innerhalb der erforderlichen oder gewünschten Adsorptionszeiten zu ergeben.

Bisher wurden Adsorptionsmittel aus Aluminiumoxyd, die als Trockenmittel brauchbar sind, als unbefriedigend für die Gewinnung von Kohlenwasserstoffen angesehen wegen ihrer geringen Adsorptionskapazität für Kohlenwasserstoff und ihrer Neigung zum Stäuben, wodurch die durchflossenen Leitungen verstopft wurden. Silikagele und Kieselsäure-Aluminiumoxyd-Adsorptionsmittel wurden bisher hauptsächlich als Adsorptionsmittel für Kohlenwasserstoff verwendet. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung von aktivem Aluminiumoxyd, das als Adsorptionsmittel zur Gewinnung von Kohlenwasserstoff brauchbar ist und welches eine sehr hohe Adsorptionskapazität für Kohlenwasserstoff und befriedigende andere physikalische und chemische Eigenschaften besitzt.

Verfahren zur Herstellung

von aktiven Aluminiumoxyd-Körnchen

Anmelder:

Kaiser Aluminium & Chemical Corporation,

Oakland, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. Dipl.-Ing. R. Poschenrieder und Dr.-Ing. Dipl.-Ing. E. Boettner, Patentanwälte,

8000 München 80, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:

Harry Edward Osment,

Robert Lynk Jones, Baton Rouge, La. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 4. Mai 1962 (192318) --

Die Adsorptionsmittel aus aktivem Aluminiumoxyd wurden bisher hauptsächlich als Trockenmittel verwendet und wurden hergestellt, indem Aluminiumoxyd-Trihydrat kalziniert wurde, dann wurde das kalzinierte Aluminiumoxyd gemahlen, das gemahlene Material zu im wesentlichen sphärischen Körpern geformt, das gemahlene klümpchenförmige Aluminiumoxyd wiederhydratisiert, um es zu reifen, indem es eine bestimmte Zeit in Gegenwart von Luft gehalten wurde, gewöhnlich in der Größenordnung von mehreren Tagen oder einer Woche, und schließlich wurden die gereiften Teilchen durch Erwärmen aktiviert.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 008 722 ist ein Verfahren zur Herstellung von aktivierter Tonerde in Gestalt von mechanisch widerstandsfähigen Granulaten mit hohem mikroporösem Volumen und/ oder großer Oberfläche bekannt, wobei man technisches u-Tonerde-Trihydrat im Vakuum oder in einem Strom trockener, inerter Gase bei 160 bis 500 C dehydratisierte, aus dem Produkt mittels einer begrenzten Menge Wasser unter leichtem Erwärmen auf weniger als 100 C eine Paste formte, diese und das Granulat zwecks Härtung der Einzelkörner unter Einwirkung von weiterer Feuchtigkeit bei 20 bis 150 C vollends zum /KTonerde-Hydrat hydratisierte und anschließend die gehärteten Körner auf bekannte

MW bT HW

Weise nach Abtreiben des überschüssigen Wassers durch Tempern bei 250 bis 600'¹C wieder in die aktive Tonerde überführte.

Wie Versuche ergeben haben, zeiger« derartig behandelte Tonerden noch nicht befriedigende Ergebnisse bezüglich der Sorptionskapazität unter Berücksichtigung des Abschleif- und Düsenabriebsverlustes und der Brechfestigkeit.

Aufgabe bei vorliegender Erfindung war nun die Herstellung einer aktivierten Tonerde mit hoher Sorptionskapazität bei geringen Abschleif- und Düsenabriebsverlusten und mit hoher Brechfestigkeit.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von aktiven Aluminiumoxydkörnchen mit hoher Adsorptionsfähigkeit für Kohlenwasserstoff, bei welchem Aluminiumoxyd-Trihydrat teilweise kalziniert, das erhaltene kalzinierte Aluminiumoxyd mit Wasser granuliert wird und die erhaltenen Körnchen mit der gewünschten Konfiguration zunächst mit Feuchtigkeit zum Trihydrat rehydratisiert, dann durch Erhitzen auf eine Temperatur von 288 bis 400' C, vorzugsweise 316' C, aktiviert werden mit dem kennzeichnenden Merkmal, daß die Körnchen zur vollständigen Rehydratisierung in Wasser eingetaucht werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet man in der Weise, daß ein Aluminiumoxyd-Trihydrat, das nach einem Verfahren von Bayer erhalten werden kann, selektiv kalziniert wird, um ein Ubergangsaluminiumoxyd zu erzeugen, das mindestens teilweise wiederhydratisiert werden kann. Vorzugsweise wird das Aluminiumoxyd-Trihydrat selektiv bis zu einem Brennverlust von annähernd 5 bis 10% kalziniert. Die Kalzinierung kann durchgeführt werden, indem das Aluminiumoxyd-Trihydrat durch heiße Gase von ungefähr 704 bis 760"C hindurchgeführt wird. Der Ausdruck »Ubergangsaluminiumoxyd« bezeichnet ein Zwischenprodukt der Zersetzung zwischen stabilen, hydratisierten, kristallisierten Formen und vollkommen wasserfreiem Korund, welcher sich aus der selektiven Kalzinierung verschiedener hydratisierter Aluminiumoxyde, z. B. Gibbsit, Bayerit, Boehmit usw., ergibt. Das selektiv kalzinierte Aluminiumoxyd kann, wenn gewünscht, zu einer geeigneten Teilchengrößenverteilung gemahlen werden. Nach dem selektiven Kalzinieren und, wenn gewünscht, Mahlen, wird das Aluminiumoxyd granuliert oder auf andere Weise in Agglomerate der gewünschten Form gebracht. Das Granulieren oder Agglomerieren kann durchgeführt werden, indem das Aluminiumoxyd in einer kleinen Menge Wasser gemischt wird. Die so gebildeten Körnchen oder Agglomerate werden gereift, indem sie eine Zeit in Wasser eingetaucht werden, die genügt, um das Aluminiumoxyd vollständig wiederzuhydratisieren. Die Wiederhydratisierung ist das Phänomen der Vereinigung der Wassermoleküle mit Aluminiumoxydmolekülen. Die Temperatur des Wassers kann von Zimmertemperatur bis 95' C oder höher sein. Optimale Bedingungen für die Reifung in Wasser sind 95 C für ungefähr 8 Stunden. Nach dem Reifen werden die Klümpchen aktiviert, indem sie wieder erwärmt werden, um das Übergangsaluminiumoxyd mit großer Oberfläche zu erhalten. Die Aktivierung kann z. B. durchgeführt werden, indem ein Strom von heißer Luft oder Verbrennungsgasen eine genügende Zeit, z. B. 1 Stunde, durch eine Schicht der gereiften Agglomerate hindurchgeleitet wird, um die Agglomerate auf eine Temperatur im Bereich von 288 bis 400"C, vorzugsweise 288 bis 37O"C, zu erwärmen.

Es wurden verschiedene Prüfungen vorgeschlagen, um die Adsorptionsmittel zu prüfen. Die geeignetste Prüfung, um die Adsorptionskapazität für die Kohlenwasserstoffgewinnung von bestimmten Adsorptionsmitteln festzustellen, scheint die »Durchbruchprüfung« zu sein. In dieser Prüfung wird eine Kolonne mit den Agglomeraten oder Teilchen des Adsorptionsmittels gefüllt, und ein Gas, das aus einer komplexen Mischung von Kohlenwasserstoffen besteht, wird aufwärts durch die Adsorbierungskolonne geführt. Das Adsorptionsmittel am Boden der Kolonne wird zuerst mit jeder Fraktion der Kohlenwasserstoffmischung gesättigt. Die Sättigungsschicht schreitet durch das Adsorptionsmittel in der Kolonne als eine Welle von gesättigtem Material nach oben fort. Wenn die Kolonne eine vorbestimmte Länge hat, ist es möglich, die relativen Adsorptionskapazitäten verschiedener Adsorptionsmittel zu vergleichen, indem die Zeitdauer bestimmt wird, die erforderlich ist, bis die Sättigungswelle die vorbestimmte Länge der Kolonne erreicht. Der Punkt, an welchem das Adsorptionsmittel mit der besonderen Kohlenwasserstofffraktion.

die in Frage kommt, gesättigt wird, wird als »Durchbruch« bezeichnet. An diesem Punkt adsorbiert das Adsorptionsmittel nicht mehr die maximale Menge der besonderen Kohlenwasserstofffraktion. Je langer die »Durchbruch«-Zeit ist, d. h. die Zeit, die erforder-Hch ist, bis die Sättigungswelle die vorbestimmte Kolonnenlänge erreicht, um so besser ist das Adsorptionsmittel.

Bei der Gewinnung von natürlichem Benzin sind die wichtigsten Fraktionen die Pentane und höheren Kohlenwasserstoffe. Durchbruchzeiten für verschiedene Kohlenwasserstofffraktionen mit Adsorptionsmitteln, hergestellt nach verschiedenen Verfahren, im Vergleich zu erfindungsgemäßen Adsorptionsmitteln werden in Tabelle I gezeigt. Die dynamischen Bedingungen des Prüfens von Adsorptionsmitteln, deren Durchbruchzeiten in Tabelle I zusammengestellt sind, bestehen in einer Schichttiefe von 1 m, Strömungsgeschwindigkeit von 3 m pro Minute, einer Temperatur von 15,6' C und einem Druck von 52,7 kg/cm-.

Probe A wurde hergestellt, indem Aluminiumoxyd-Trihydrat kalziniert, dann das kalzinierte Aluminiumoxyd gemahlen und zu sphärischen Klümpchen geformt wurde und einer Reifung unterzogen, indem es die übliche Zeit in Gegenwart von Luft gehalten wurde, und dann bei der üblichen Temperatur von 4(K) bis 427"C gehalten wurde. Probe B wurde auf die gleiche Art hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Klümpchen erfindungsgemäß gereift wurden, indem das Aluminiumoxyd in Wasser eingetaucht wurde, bis es im wesentlichen vollkommen wiederhydratisiert v/ar. Probe C wurde auch erfindungsgemäß hergestellt und wurde ähnlich gereift, indem die Klümpchen von Aluminiumoxyd die gleiche Zeit in Wasser eingetaucht wurden, d. h. ungefähr 8 Stunden. Proben B und C wurden jedoch bei verschiedenen Temperaturen aktiviert, wobei Probe B bei 400"C und Probe C bei 316"C aktiviert wurde; wie ersichtlich, haben beide Proben B und C bessere Durchbruchzeiten als Probe A, weiche nicht gemäß der Erfindung gereift wurde. E.; kann jedoch festgestellt werden, daß von den zwei Proben, die nach der Erfindung gereift wurden, die Probe, die bei 316"C aktiviert wurde,

bessere Eigenschaften und längere Durchbruehzciten ergab als die Probe, die gemäß der Erfindung gereift, aber bei 400"C aktiviert wurde. Die in der Tabelle erhaltenen Ergebnisse zeigen also nicht nur, wie kritisch die Reifungsbedingungen gemäß der Erfindung sind, sondern sie zeigen auch die zusätzliche Verbesserung, welche durch die Kombinatton der Reifung gemäß der Erfindung mit einer Aktivierung bei verhältnismäßig niedrigeren Temperaturen erhalten wird.

Tabelle I
Durchbruchzeiten verschiedener Adsorptionsmittel für Kohlenwasserstoffe

Adsorptionsmittel
.Siubinascliciigroße

A. 6,35 : 2,362 mm, 400 C, aktiviert

B. 6,35 : 2,362 mm, 400 C, aktiviert

C. 6,35 : 2,362 mm, 316' C, aktiviert

Zeit	bis /um Durchbruch in Min	7
ISO-C₅	n-C₅	8
1	1	13
1	3
-ι	3

C,

18 19

23

Die Teilchengröße der jeweils eingesetzten Aluminiumoxydkörner ist der Angabe der Maschengröße der verwendeten Siebe zu entnehmen.
Dynamische Bedingungen:

Schichttiefe 1 m, Strömungsgeschwindigkeit 3 m/ Min., Temperatur 15,6 C, Druck 52,7 kg/cm-

Es wurde auch gefunden, daß, zusätzlich zu den Reifungsbedingungen und der Aktivierungstemperatur, weitere Verbesserungen der Adsorptionskapazität tür Gewinnung von Kohlenwasserstoffen erhalten werden können, wenn die Größe der adsorbierenden Körnchen kontrolliert wird. Tabelle II zeigt die Wirkung der Teilchengröße und Aktivierungstemperatur auf die Adsorptionskapazität von aktiven Aluminium oxydklümpchen auf die Kohlenwasserstoffgewinnung, wenn diese gemäß der Erfindung hergestellt sind, in beiden Fällen (Proben D und E) wurden die Durchbruchzeiten für Kohlenwasserstoff unter identischen dynamischen Bedingungen von Schichthöhe, Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur und Druck aufgezeichnet, die in den Prüfungen verwendet wurden, für weiche die Ergebnisse in Tabelle I wiedergegeben sind. Proben D und E wurden durch ein Sieb der Maschenweite 3,36 mm : 2,362 mm gesiebt. Probe D jedoch wurde bei 400"C und Probe E bei 316 C aktiviert. Bei dem Vergleich der Ergebnisse der Probe D mit den Ergebnissen der Probe B und der Probe E mit der Probe C ist es ersichtlich, daß die Klümpchengröße eine entschiedene Wirkung auf die Durchbruchzeit des Adsorptionsmittels hat. Beim Vergleich der Probe E mit der Probe D wird die zusätzliche Verbesserung, die durch Aktivieren bei 316 "C erhalten wird, gezeigt.

Tabelle II
Durchbruchzeiten verschiedener Adsorptionsmittel für Kohlenwasserstoffe

Adsorptionsmittel
Siebmaschengröße

D. 3,36 : 2,362 mm, 400 C, aktiviert

E. 3,36 : 2,362 mm, 316 C, aktiviert

	Zeil	bis /um Durchbruch in	13	Minuten	27
iso-t"		n-Q	17	ί	35
4		8	I
6		8

Das »untergetauchte Reifen« der Klümpchen gemäß der Erfindung kann entweder kontinuierlich in einer Kolonne oder einem Turm, der mit Wasser der kontrollierten Temperatur gefüllt wird, oder in einem Tank ansatzweise durchgeführt werden, wöbe; das Wasser durch Dampfmantel oder eingetauchte Schlangen auf der gewünschten Temperatur gehalten wird. Beim Betrieb in einer Kolonne wurde es als geeignet gefunden, die Temperatur durch Zirkulierung eines Wasserstroms durch einen äußeren Wärmeaustauscher und dann in die Schicht der Klümpchen aufrechtzuerhalten. Der überlauf kann wieder zu dem Wärmeaustauscher zurückgeführt werden.

Das Phänomen, durch welches die verbesserte Adsorptionskapazität erhalten wird, wenn eingetaucht gereift wird, ist. nicht vollkommen klar. Es wird jedoch angenommen, daß das eingetauchte Reifen die Erzeugung einer Aluminiumoxydphase oder -struktur ergibt, welche sich besonders für die Adsorption von Kohlenwasserstoffen eignet. Die niedrigere Aktivierungstemperatur verleiht eine weitere Verbesserung der Kapazität fiir Kohlenwasserstoff-Adsorption, weil bei niedrigeren Temperaturen der mittlere Porendurchmesser des Aluminiumoxyds dazu neigt, erniedrigt zu werden, wodurch umgekehrt wieder die Fähigkeit des Aluminiumoxyds, die schweren Kohlenwasserstoffe, besonders die CVj- und Gj-Fraktionen, zurückzuhalten, erhöht wird. Durch die Verwendung des Reifens untergetaucht in Wasser und einer niedrigeren Aktivierungstemperatur kann ein aktives Aluminiumoxyd hergestellt werden, welches sowohl eine ausgezeichnete Adsorptionskapazität für Kohlenwasserstoffgewinnung hat als auch die erwünschten Eigenschaften des hohen Widerstandes gegen Abrieb bzw. Abriebfestigkeit.

Wie oben angegeben, kann eine zusätzliche Verbesserung der Adsorptionseigenschaften erreicht werden, indem der Größenbereich der Klümpchen (von 6,35 : 2,362 mm auf 3,36 : 2,362 mm) verringert wird. Dies erhöht die verfügbare K lümpchenobei-

fläche und dient zur Verbesserung der Massenübertragung von schweren Kohlenwasserstoffen aus natürlichem Gas auf das Aluminiumoxyd. Die Verbesserung der Mässenübertragung ist besonders wichtig in einem System, bei welchem die Affinität zwischen den Adsorptionsmitteln und dem Adsorbat verhältnismäßig gering ist. Umgekehrt ist bei der Dehydratisierung die Affinität des Aluminiumoxyds für Wasser hoch. Die Berührungszeit zwischen dem feuchten Gas und dem Aluminiumoxyd kann deshalb verhältnis- _!0 mäfSig kurz sein, um eine vollkommene Massenübertragung zu erreichen.

Adsorptionsmittel, die für die Adsorption bei der Gewinnung von Kohlenwasserstoffen verwendet werden, müssen nach der Sättigung regeneriert werden können, um wirtschaftliche Erfordernisse erfüllen zu können. Die Regenerierung des Adsorptionsmittels besieht im allgemeinen in der Erhitzung des gesättigten Adsorptionsmittels nach der Verwendung bis zum Sieden und Verdampfen des Kohlenwasserstoffgehalts. Bei typischen Regenerierungsverfahren wird die Adsorptionskolonne entweder behandelt, indem ein erhitztes Gas durch die Kolonne hindurchgeführl wird oder indem sie einfach erhitzt wird, damit der Kohlenwasserstoff in dem Adsorptionsmittel verdampft und aus dem Adsorptionsmaterial entfernt wird, wobei das Adsorptionsmaterial frei von Kohlenwasserstoff für die Wiederverwendung zurückbleibt. Nach dem Regenerieren wird das Adsorptionsmittel abgekühlt, worauf es für weitere Adsorption zur Gewinnung von Kohlenwasserstoff verwendet werden kann.

Die Fähigkeit eines Adsorptionsmitteis, sich in einer kurzen Zeit so schnell wie möglich zu regenerieren, ist eine sehr erwünschte Eigenschaft. Die für die Regenerierung des Adsorptionsmittels erforderliche Zeit hängt von der Menge des Adsorptionsmittels ab und von der mittleren spezifischen Wärme des Adsorptionsmittels. Die spezifische Wärme des erfindungsgemäß hergestellten Adsorptionsmittels ist im Vergleich mit den besten, bisher bekannten Adsorptionsmitteln sehr günstig. Dementsprechend ist die Regenerierungszeit für das erfindungsgemäß hergestellte aktive Aluminiumoxyd-Adsorptionsmittel sehr gut-

Zusätzlich zu den ausgezeichneten Eigenschaften in bezug auf die Adsorbierung von Kohlenwasserstoffen und auf die Regenerierung besitzt das erfindungsgemäß hergestellte aktive Aluminiumoxyd als Adsorptionsmittel verbesserte physikalische Eigenschäften. Widerstand gegen Abreiben und Scheuern sind Eigenschaften, die außerordentlich wichtig sind, wenn das adsorbierende Material in einer Schicht oder Kolonne verwendet wird.

Die Tabelle III zeigt die Eigenschaften eines bei Raumtemperatur und bei 80 C in Wasser eingetauchten Aluminiumoxyds bei einer Kalzinierungstemperatur von 760 C. einer Aktivierungslemperatur von 400 C und 24 Stunden und 8 Stunden Reifungszeit auf.

Probe F

Gekörntes Aluminiumoxyd wurde durch Kalzinieren von Aluminiumoxydtrihydrat bei einer Temperatur von 760 C hergestellt. Das kalzinierte Aluminiumoxyd wurde 8 Stunden bei Raumtemperatur in Wasser eingetaucht, sodann getrocknet und bei einer Temperatur von 400 C aktiviert.

Probe G

Gekörntes Aluminiumoxyd wurde durch Kalzinieren von Aluminiumoxydtrihydrat bei einer Temperatur von 760"C hergestellt. Das kalzinierte Aluminiumoxyd wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur in Wasser eingetaucht, sodann getrocknet und bei einer Temperatur von 400" C aktiviert.

Probe H

Gekörntes Aluminiumoxyd wurde durch Kalzinieren von Aluminiumoxydtrihydrat bei einer Temperatur von 760"C hergestellt. Das kalzinierte Aluminiumoxyd wurde 8 Stunden bei 80"C in Wasser eingetaucht, sodann getrocknet und bei einer Temperatur von 400' C aktiviert.

Probe I

Gekörntes Aluminiumoxyd wurde durch Kalzinieren von Aluminiumoxydtrihydral bei einer Temperatur von 760' C hergestellt. Das kalzinierte Aluminiumoxyd wurde 24 Stunden bei 80 C in Wasser eingetaucht, sodann getrocknet und bei einer Temperatur von 400 C aktiviert.

Die Teste wurden wie folgt durchgerührt:

1. Düsenabriebstest

Für den Düsenabriebstest wurden aktivierte AIuminiumoxydknötchen eines geeigneten Größenbereichs ausgesiebt (beispielsweise 4,(X) χ 3,36 mm). Die Probe wird dann in einen 1000-cm³-Standard-Erlenmeyer-Kolben übergeführt, welcher in seinem Boden ein Loch von 2,5 cm aufweist. Dieses Loch ist mit einem Sieb passender Sieböffnung bedeckt. In die obere öffnung des Kolbens ist ein Gummistopfen eingeführt, durch welchen eine Lufteinlaßdüse aus Metall mit einem Innendurchmesser von 4,8 mm führt. Der Kolben wird dann umgestülpt, in dieser Stellung festgesetzt und an ein Luftzufuhrsystem angeschlossen. Dieses System besteht aus einem den Luftdruck regelnden System. Abwärtsstrom aus einer Kammer, welche ein Trockenmittel enthält, und einem Rotameter, der auf den Durchgang von 0.028 m^:J"Min. trockene Luft geeicht ist. Dem Testgerät wird für eine Zeitspanne von beispielsweise 4 Minuten Luft zugeführt. Um Verluste von einigen feinen Teilchen zu vermeiden, die aus dem Stopfen verlorengehen könnten, während sich der Kolben in der umgestülpten Stellung befindet, wird ein schwacher Aufwärtsstrom von der Testausrüstung her aufrechterhalten. Nach dem Verschleißverlusllest wird das Material auf einem Sieb mit einer geeigneten Sieböffnung 1.41 mm gesiebt. Die auf dem Sieb verbleibende Menge wird dann auf 0.1 g genau gewogen. Der Verschleißverlust wird wie folgt ausgedrückt:

Verschleißverlust in ^(l „ =

30,0 Endgewichl
3"0'⁷TOO

2. Brechfestigkeitstest

Die aktivierten Aluminiumoxydknötchen werden gesiebt, um Knötchen in der Größe von 4,00 ■ 3.36 mm zu erhalten. Einzelne Knötchen werden zwischen zwei Metallplatten gebracht, und es wird durch eine hydraulische Preßanlage, die mit einem Druckmesser verbunden ist. ein Druck ausgeübt. Der Test wird mit 20 Knötchen durchgeführt, und es wird aus den

Drücken, die notwendig sind, um die einzelnen Knötchen zu brechen, der Durchschnitt errechnet.

3. Abschleifverlusttest

Eine abgewogene Menge von Aluminiumoxydknötchen wird 30 Minuten lang auf einer Maschine geschüttelt. Der durchschnittliche Prozentsatz des Materials, der durch ein Sieb mit einer passenden Sieböffnung nach dem Schütteln hindurchgeht, wird als Abriebverlust angegeben.

4. Sorptionskapazitätstest
bei 60% relativer Feuchtigkeit

Eine abgewogene Probe des Materials wird in einen Trockenapparat gebracht, welcher geeignete

IO Mittel zur Aufrechterhaltung der relativen Feuchtigkeit von 60% aufweist (beispielsweise ein bewegbarer Behälter mit Schwefelsäure). Man beläßt die Probe eine ausreichende Zeit, beispielsweise 24 Stunden, im Trockenapparat, bis ein ausreichendes Gleichgewicht erreicht ist. Die Sorptionskapazität der Probe wird durch die folgende Gleichung erhalten:

% Sorptionskapazität bei 60% relativer Feuchtigkeit Gewicht absorbierter Feuchtigkeit

Gewicht der aktiven Probe -100

Die durch die Teste ermittelten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben:

Tabelle III

Probe

Düsenabriebsverlust

0/

/o

Sorptionskapazität bei
60% relativer
Feuchtigkeit

Durchschnittliche Brechfestigkeit .

kg

F. 8 Stunden bei Raumtemperatur

G. 24 Stunden bei Raumtemperatur
H. 8 Stunden bei 80⁰C

I. 24 Stunden bei 8O⁰C

Reifung durch Eintauchen in Wasser.
Kalzinierung T° = 76O⁰C.
Aktivierung T° = 400⁰C.

Das erfindungsgemäß hergestellte Adsorptionsmittel aus aktivem Aluminiumoxyd ist außerdem dem wie üblich hergestellten aktiven Aluminiumoxyd, das als Trockenmittel verwendet wird, in bezug auf die Adsorptionsfähigkeit von Wasser überlegen. Tabelle IV zeigt die Fähigkeit der Wasseradsorption von vier Proben, von denen zwei durch die frühere übliche Luftreifung gereift sind und die letzteren beiden durch Eintauchen in Wasser gereift sind. Außer Probe 2 wurden alle Proben bei 316⁰C aktiviert. Die Fähigkeit für die Wasseradsorption in Gewichtsprozent ist für 20, 40 und 60% relative Feuchtigkeit (r. F.) angegeben. Wie ersichtlich ist, zeigen die Proben 3 und 4, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, eine überlegene Wasseradsorption in jeder Kategorie.

	316	Tabelle IV	Statische	Fähigkeit für Wasser-	40% r. F.	60% r. F.	35
	400			adsorption (Gewichtsprozent)	14,2	18,9
	316	Fähigkeit für Wasseradsorption		20% r. F.	14,3	18,8
Probe	316		10,6	15,2	19,7
		9,8	15,6	19,3	40
1		11,9
2	X, aktiviert..	12,4
3	^CC, aktiviert..	45
4·	T, aktiviert..
	C, aktiviert..

92,3

82,3

6,0

0,7

1,56
1,18
0,19
0,19

21,80
21,98
22,04
20,06

3,39
4,55
9,35
7,70

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von aktiven Aluminiumoxydkörnchen mit hoher Adsorptionsfähigkeit für Kohlenwasserstoffe, bei welchem Aluminiumoxyd-Trihydrat teilweise kalziniert, das erhaltene kalzinierte Aluminiumoxyd mit Wasser granuliert wird und die erhaltenen Körnchen mit der gewünschten Konfiguration zunächst mit Feuchtigkeit zum Trihydrat rehydratisiert, dann durch Erhitzen auf eine Temperatur von 288 bis 400^cC, vorzugsweise 316⁰C, aktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnchen zur vollständigen Rehydratisierung in Wasser eingetaucht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumoxydkörnchen zur Rehydratisierung in Wasser von ungefähr 95 C eingetaucht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das teilweise kalzinierte Aluminiumoxyd vor dem Granulieren mit Wasser gemahlen wird und daß das Granulat einen Durchmesser von 3,327 bis 2,362 mm aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 008 722,
034 162.

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