ساختار هیدروکسید آلومینیوم

ساختار هیدروکسید آلومینیوم

ساختار هیدروکسید آلومینیوم به عنوان یک ترکیب معدنی بطور خالص در طبیعت وجود ندارد. این ماده بطور عمده از استخراج از خاک بوکسیت تولید می شود. در واقع بوکسیت یک ترکیب معدنی است که در طبیعت یافت می شود. این ماده معدنی دارای درصد قابل توجهی از آلومینا و مقادیر متغیری از ناخالصی هایی چون اکسید آهن، کربنات کلسیم، تیتانیوم و … است. اگر چه آلومینا به عنوان عمده ترین ترکیب معدنی برای استخراج فلز آلومینیوم تلقی می شود، اما در استخراج آن از بوکسیت، ترکیب واسطه ای بنام هیدروکسید آلومینیوم تولید می شود که در صنایع مختلفی چون سنگ های مصنوعی، مصنوعات پلیمری ضد حریق، کامپوزیت ها، رنگ و رزین و البته در صنایع شیمیایی از جمله تولید تولید کاتالیست های فولاد و ریفرمینگ متان کاربرد دارد.

برای آشنایی بیشتر با هیدروکسید آلومینیوم این مقاله را مطالعه نمایید.

ساختار هیدروکسید آلومینیوم در صنعت کاتالیست

در صنعت تولید کاتالیست، عموما در ساختار هیدروکسید آلومینیوم به آلومینا تبدیل می شود تا به عنوان پایه کاتالیست مصرف شود. تأثیر زیاد پایه کاتالیست در افزایش سطح تماس، کاهش آلودگی فراوده ها به ترکیبات کاتالیستی و نیز مزیت های اقتصادی موجب شده است تا این فراورده کاربردهای فراوانی را در صنایع متفاوت داشته باشد.

در این میان آلومینا به دلیل تنوع فازی گسترده و دامنه وسیع در سطح ویژه، تخلخل و قطر منافذ جایگاه ویژه ای پیدا کرده است. پایه ی آلومینا کاربرد بسیاری در فرایندهایی مانند تبدیل بخار و سولفور زدایی دارد. در اکسایش تولوئن و آب زدایی پروپان و متان نیز به مقدار زیادی از پایه آلومینا استفاده می شود.

تولید هیدروژن، حذف باکتری های هوا و هم چنین هیدروژن دار کردن گلیسرول از دیگر موارد کاربرد آلومینا به عنوان کاتالیست یا پایه کاتالیست است. این موضوع موجب شده پژوهش های زیادی در تولید و بهبود آن انجام گیرد. تاکنون از رسوب های بلوری آلومینا از روش سل ژل با ترکیباتی مانند:

• سدیم آلومینات
• آلومینیم سولفات
• آلومینیم کلرید

در تولید پایه کاتالیست آلومینا به کار گرفته شده است. افزون بر آن، بسیاری از پژوهش ها نشان داده اند که عامل های زیادی مانند شرایط تشکیل بلور، دما، زمان و شرایط کلسینه کردن می توانند بر ویژگی پایه کاتالیست اثر گذار باشند .

اهمیت ساختار شیمیایی آلومینیوم هیدروکسید

از میان فازهای متنوع شناخته شده آلومینا، گاما آلومینا دارای اهمیت زیادی در بسیاری از صنایع و به ویژه در کاتالیست مورد استفاده در خودرو و نیز کاتالیست فرایندهای پتروشیمیایی است. در این پژوهش، از نمک ها و رسوب دهنده های متفاوت و نیز روش سل  ژل در تولید پایه کاتالیست استفاده شده است.

هم چنین تأثیر روش تولید و نیز اثر نوع نمک آلومینیم و رسوب دهنده را بر سطح ویژه مورد بررسی قرار گرفته است. از میان ترکیبات مورد استفاده در روش سل- ژل، استفاده از نمک آلومینیم نیترات و رسوب دهنده آمونیاک، و استفاده از رسوب دهنده های آمونیاک و سدیم کربنات به ترتیب باعث تولید پایه کاتالیست با بیشترین و کمترین سطح ویژه شده اند.

• ساختار نمک های آلومینیوم

بررسی پایه تولیدی از نمک آلومینیوم سولفات نشان داده استفاده از سود کاستیک موجب تولید پایه با سطح ویژه بیشتری نسبت به دیگر رسوب دهنده ها می شود. استفاده از آمونیاک نیز در این شرایط کمترین سطح ویژه را به همراه خواهد داشت. در حضور نمک آلومینیم کلرید، استفاده از رسوب دهنده های سدیم آلومینات و سدیم کربنات به ترتیب منجر به تولید پایه با بیشترین و کمترین سطح ویژه می شود.

میانگین سطح ویژه پایه متفاوت با استفاده از نمک های آلومینیوم و در حضور رسوب دهنده های متفاوت نشان دادند، استفاده از رسوب دهنده آلومینیوم نیترات می تواند بیشترین سطح ویژه را در پایه ایجاد کند. بررسی میانگین سطح ویژه پایه های متفاوت تولید شده با استفاده از رسوب دهنده های قلیایی و در حضور نمک های متفاوت آلومینیم نیز نشان داده، محلول سدیم هیدروکسید و سدیم آلومینات به ترتیب با تولید پایه با سطح بیش از 200 متر مربع بر گرم می شود.

• کاربرد کاتالیست آلومینا

یکی از مهمترین و پرکاربردترین انواع کاتالیست ها به خصوص در صنایع پالایشگاهی است. این ماده در یک فرآیند بسیار مهم درپالایش نفت خام به کار می رود که با عنوان “فرآیند هیدروکراکینگ”، شناخته می شود.

هیدروکراکینگ، در واقع یک فرآیند از نوع شیمیایی است که در پالایش نفت خام برای تبدیل کردن هیدروکربن های سنگین و با نقطه جوش بالا استفاده می شود. در این فرآیند، هیدروکربن های موجود در برش های نفت خام که ارزش اقتصادی بالایی دارند، معمولاً باید به ترکیباتی مبدل شوند که نقطه جوش کمتری دارند. از این جمله می توان به ترکیباتی همچون بنزین، نفت سفید و روغن دیزل اشاره کرد. این ترکیبات در دما و فشار بالا تولید می شوند.

• کاربرد کاتالیست آلومینا در هیدروکراکینگ

کاتالیست آلومینا یکی از اجزای اصلی در فرآیند هیدروکراکینگ است و می تواند دما و فشار را تا حد زیادی کاهش دهد. کاتالیست هیدروکراکینگ از مواد فعال، ساخته شده است که سطح ویژه بسیار بالایی دارند و از نظر حرارتی نیز بسیار پایدار هستند. البته قیمت اقتصادی کاتالیست ها نیز دارای اهمیت بسیاری است. کاتالیست آلومینا اصلاح شده با مولییبدن نیکل، می تواند در فرآیندها و واکنش های کراکینگ در مجتمع های پتروشیمی به کار رود.

جمع‌بندی

شرکت کیمیا ابتکار پویش پارس با بکارگیری تجربه و تخصص نیروی انسانی مجرب سابقه درخشانی در تولید هیدروکسید آلومینیوم برای کاربردهای مختلف از جمله تولید کاتالیست دارد.

جهت دریافت اطلاعات فنی با ما در تماس باشید.