Mik az alumínium-oxid alkalmazásai a katalízisben?
Az alumínium-oxid szerepe a katalízis területén szerteágazó, és az ipari katalízis hordozóanyagaként a legszélesebb körben alkalmazható. Ezenkívül egyes alumínium-oxidok katalizátorként is használhatók. Ami a katalizátorok vagy hordozók előállításánál kötőanyagként használt egyes alumínium-oxid-hidrátokat illeti, ezek a magas hőmérsékletű kalcinálást követően alumínium-oxid-katalizátorokként tovább használhatók.
1. Alumínium-oxid, mint katalizátorhordozó
Az alumínium-oxidot széles körben használják katalizátorhordozóként olyan területeken, mint a finomítás, a műtrágyák és a petrolkémia.
(1) Finomító katalizátor hordozó
A finomító katalizátorok főként katalitikus krakkolási katalizátorokat, katalitikus reformáló katalizátorokat, hidrofinomító ágenseket, hidrokrakkoló katalizátorokat, reforming előkezelési katalizátorokat, alkilezőkatalizátorokat, olefin halmozódó katalizátorokat, etilén-oxid ezüst katalizátorokat stb. gömb alakú, hosszúkás és lóherelevél-alakú; A hidrogénező katalizátorhordozók többnyire -alumínium-oxidot használnak, amelyet lapokká, gömbökké, hosszúkás formákká és lóherelevélformákká alakítanak, és kis mennyiségű SiO-t adnak hozzá a hőstabilitás javítása érdekében. Az elmúlt években mind a hazai, mind a külföldi piacokon bevezették a titán-oxidot tartalmazó -alumínium-oxidot a hidrofinomító katalizátorok hordozójaként; az etilén-oxid ezüst katalizátorok -Al2O3-at használnak hordozóként; A timföldet részben a katalitikus krakkolásban is használják.
(2) Műtrágya katalizátor hordozók
A műtrágya-katalizátorok adják a legnagyobb mennyiséget a vegyi katalizátorokban. A kén-tűrő széles-hőmérsékletű konverziós katalizátorok fogyasztják a legtöbb timföldhordozót, és mindegyik -Al2O3-at használ hordozóként, főleg gömb és hosszúkás formában, nagy piaci potenciállal. A metanációs katalizátorok lap- vagy gömb alakú y-A103-at használnak hordozóként. A szénhidrogén gőzkonverziós katalizátorokban a gáznemű szénhidrogén átalakítás többnyire -Al2O3-at használ hordozóként. Az alacsony hőmérsékletű konverziós, metanolszintézis és alkohol{15}}szintézis katalizátorai többnyire CuO·ZnO·Al0-t használnak fő komponensként.
(3) Petrolkémiai katalizátorhordozók
A toluol benzollá történő dealkilezésénél Cr2O3-mal töltött, megnyúlt -Al2O3-at használnak. Az etanol dehidratálása etilénné, a glikol dehidratálása glikollá, gyakran gömb alakú vagy hosszúkás -Al2O3-at használ, kis mennyiségű adalékanyaggal katalizátorként. Sokféle hidrogénező katalizátor létezik, mint például a benzol fenol hidrogénezése ciklohexanollá, a benzol hidrogénezése ciklohexánná -Al2O3 nikkel hordozókkal, és az -AL2O, amelyet reformáló katalizátorok kéntelenítésére használnak. A C2 gázfázisú hidrogénezés θ–Al2O3-at használ hordozóként, a C3 folyékony fázisú hidrogénezés pedig δ-Al2O3-at használ hordozóként. Az Al2O3 a COS hidrolízis fő összetevője a szintetikus gáztisztításban. A klórmentesítő szerek -Al2O3-at is használnak fő komponensként.
2.Alumínium-oxid katalizátorként
Az alumínium-oxidot tartalmazó katalizátorokat leggyakrabban hordozóként használják különféle aktív komponensekkel. A katalizátoroknak van egy osztálya is, amelyek közvetlenül alumínium-oxidot használnak katalizátorként, vagy vegyes oxid katalizátorokat állítanak elő alumínium-oxid és más oxidok kombinálásával. A Claus kénvisszanyerő katalizátorok, az etanol dehidratáló katalizátorai, a metanol dehidratálása dimetil-éterré, az etanol-aminálási és észterező katalizátorok tipikus példái a közvetlenül katalizátorként használt -Al2O3-nak. Az A10 és AL0 katalizátorként használhatók olefin kettős kötés átviteléhez. Az Al2O3 más oxidokkal is szintetizálható vegyes oxid katalizátorok előállítására vegyes felhasználásra.
3 Alumínium-oxid, mint kötőanyag
Katalizátorok vagy katalizátorhordozók kialakításakor gyakran szükséges kötőanyagok hozzáadására formázási segédanyagként. Egyes hidroxidok, különösen a pszeudo-böhmit, kiváló kötőanyagként működhetnek, hogy megkötik saját részecskéiket, amelyek nehezen képezhetők, de katalizátorként alkalmasak, vagy megköthetnek más katalizátorrészecskéket, amelyek nem alkalmasak a hordozón történő kicsapásra. Ha alumínium-oxidot használnak kötőanyagként, az nemcsak a katalitikus anyag szilárdságát javítja, hanem a porozitás és a jó hőállóság is beállíthatja a katalizátor pórusszerkezetét és hőállóságát, és alkalmazkodhat a magasabb regenerációs hőmérsékletekhez. Ezenkívül az alumínium-oxidnak jó a vízállósága is, így a katalizátor még nedves vagy vizes állapotban sem törik el, vagy szétesik.