氧化铝载体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种α‑氧化铝载体的制备方法，其包括：I)制备包含如下组分的总混合物：组分a，粒度≤100目的α‑三水铝石；组分b，粒度＜200目的薄水铝石；组分c，氟化物；组分d，碱土金属化合物；组分e，含硅化合物；组分f，固体含碳材料；组分g，液体有机化合物；组分h，粘结剂；II)将步骤I)中得到的混合物捏合均匀并使用螺杆模压规整载体成型机成型；III)将步骤II)中得到的产物进行干燥、焙烧处理，制得所述α‑氧化铝载体。

Alumina carrier and its preparation and Application

The present invention relates to a preparation method of a-alumina carrier, which includes: I) preparation of a total mixture containing the following components: component a, particle size less than 100 mesh of a-gibbsite; component b, particle size less than 200 mesh of boehmite; component c, fluoride; component d, alkaline earth metal compound; component e, silicon compound; component f; Component g, liquid organic compound; Component h, binder; II) The mixture obtained in step I is kneaded uniformly and molded by a screw molding machine; III) The product obtained in step II is dried and baked to produce the alumina carrier.

【技术实现步骤摘要】
氧化铝载体及其制备方法与应用
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种α-氧化铝载体及其制备方法与应用。
技术介绍
氧化铝作为吸附剂、催化剂和催化剂载体在化学工业、环保、汽车尾气处理等方面广泛使用，尤其作为催化剂载体在化学工业上得到了广泛应用。在环保和化学工业上，由氧化铝载体制备的工业催化剂通常被使用在连续流动的气-固、液-固或气-液-固多相体系中。为满足一定的使用要求，氧化铝载体通常被加工为球形、圆柱形、三叶草状条形、拉西环形、多孔蜂窝状或齿轮形，并要求具有一定的机械强度、比表面积和孔结构。大的比表面积有利于提高催化剂的活性，高的机械强度是为了长期使用，适当的孔结构有利于提高并行或串行反应体系中目标产物的选择性。α-氧化铝载体的制备方法通常可分为三种：(1)采用拟薄水铝石为主要原料制备；(2)以α-三水氧化铝(又称α-三水铝石(Gibssite)和/或湃铝石(Bayerite)为主要原料，采用拟薄水铝石或铝溶胶作为黏结剂制备；(3)以烧结的α-氧化铝为主要原料制备。为调变载体和催化剂的性能，载体制备中通常还可能添加可燃性含碳材料、矿化剂、成型助剂等其他助剂。从经济性考虑，采用α-三水铝石具有较大的成本优势。但在采用α-三水铝石制备氧化铝载体时，通常要添加拟薄水铝石或其的溶胶作为黏结剂，否则难以成型。对拟薄水铝石，通过常要求其具有较高的酸胶溶指数(一般要求高于90％)。一般认为，在以α-三水铝石为主要原料制备氧化铝载体，尤其是α-氧化铝载体时，拟薄水铝石(或铝溶胶)的添加是不可缺少的。薄水铝石晶粒尺寸大(一般大于50nm)，不能很好的胶溶(酸胶溶指数低于10％)，因此现有技术通常认为不能用以代替拟薄水铝石。前期的实验研究表明，使用薄水铝石代替拟薄水铝石作为主要原料在载体挤出成型时较为困难。如何解决成型问题成为一个重要的技术问题。因此，目前存在的问题是急需研究开发一种载体成型容易的α-氧化铝载体的制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种α-氧化铝载体的制备方法。本专利技术方法采用廉价的α-三水铝石和低胶溶指数的薄水铝石制备氧化铝载体的方法中，通过添加液体有机化合物和使用螺杆模压规整载体成型机，使载体成型过程更容易进行，而且所得载体具有较好的物性，尤其是具有较高的侧压强度和吸水率。为此，本专利技术第一方面提供了一种α-氧化铝载体的制备方法，其包括如下步骤：I)制备包含如下组分的总混合物：组分a，基于所述总混合物总重量的9.0wt％-70.0wt％的粒度≤100目的α-三水铝石，优选基于所述总混合物总重量的9.4wt％-55.0wt％的粒度为120-650目的α-三水铝石；组分b，基于所述总混合物总重量的20.0wt％-90.0wt％的粒度＜200目的薄水铝石，优选基于所述总混合物总重量的25.0wt％-80.0wt％的粒度≤200目的薄水铝石；组分c，基于所述总混合物总重量的0.5wt％-3.0wt％的氟化物；组分d，以碱土金属元素计，基于所述总混合物总重量的0-2.0wt％的碱土金属化合物；组分e，以硅元素计，基于所述总混合物总重量的0.02wt％-2.0wt％的含硅化合物；组分f，基于所述总混合物总重量的0-20.0wt％的固体含碳材料；组分g，基于组分a-f总重量的1.0wt％-5.0wt％的液体有机化合物；组分h，基于所述总混合物总重量的9.0wt％-40.0wt％的粘结剂；II)将步骤I)中得到的总混合物捏合均匀并采用螺杆模压规整载体成型机成型；III)将步骤II)中得到的产物进行干燥、焙烧处理，制得所述α-氧化铝载体。根据本专利技术方法，所述组分a还包括过渡相氧化铝或湃铝石。在本专利技术的一些实施例中，所述组分a的含量为基于所述总混合物总重量的26.0wt％-43.0wt％。根据本专利技术方法，所述组分b还包括拟薄水铝石和/或铝溶胶。在本专利技术的一些实施例中，所述组分b的含量为基于所述总混合物总重量的32.0wt％-66.0wt％。根据本专利技术方法，所述组分c氟化物包括金属氟化物和/或氟化铵。在本专利技术的一些实施例中，所述组分c氟化物的含量为基于所述总混合物总重量的1.0wt％-3.0wt％。在本专利技术的一些优选的实施例中，所述组分c氟化物的含量为基于所述总混合物总重量的1.0wt％-1.2wt％。根据本专利技术方法，所述组分d碱土金属化合物包括镁、钙、锶和钡的化合物中的至少一种；优选所述碱土金属化合物包括锶和/或钡的化合物。在本专利技术的一些实施例中，以碱土金属元素计，所述组分d碱土金属化合物的含量为基于所述总混合物总重量的0-1.0wt％。在本专利技术的一些优选的实施例中，以碱土金属元素计，所述组分d碱土金属化合物的含量为基于所述总混合物总重量的0.1wt％-0.4wt％。根据本专利技术方法，所述组分e含硅化合物包括硅溶胶、平均粒径小于50nm的干硅胶和碱土金属硅酸盐中的至少一种；优选所述碱土金属硅酸盐包括硅酸镁、硅酸钙、硅酸锶和硅酸钡中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，以硅元素计，所述组分e含硅化合物的含量为基于所述总混合物总重量的0.05wt％-1.0wt％。在本专利技术的一些优选的实施例中，以硅元素计，所述组分e含硅化合物的含量为基于所述总混合物总重量的0.05wt％-0.40wt％。根据本专利技术方法，所述组分f固体含碳材料包括石油焦、石墨、碳粉、聚乙烯和凡士林中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述组分f固体含碳材料的含量为基于所述总混合物总重量的2.0wt％-20.0wt％。在本专利技术的一些优选的实施例中，所述组分f固体含碳材料的含量为基于所述总混合物总重量的5.0wt％-9.0wt％。根据本专利技术方法，所述组分g液体有机化合物包括烃类和/或液体油脂类物质，优选所述液体有机化合物为白油。在本专利技术的一些实施例中，所述组分g液体有机化合物的含量为基于组分a-f总重量的1.3wt％-3.0wt％。本专利技术中所述组分g液体有机化合物为一种成型助剂。根据本专利技术方法，所述组分h粘结剂为酸的水溶液；优选所述酸包括乙酸、盐酸、硝酸和硫酸中的至少一种。在本专利技术的一些实施例中，所述组分h粘结剂的含量为基于所述总混合物总重量的9.0wt％-15wt％。根据本专利技术方法，在步骤I)中添加组分g液体有机化合物并在步骤II)中选择采用螺杆模压规整载体成型机成型，克服了载体成型困难的问题，一方面是由于使用了成型助剂，即组分g液体有机化合物；另一方面，螺杆模压规整载体成型机的压力由螺杆直接传送，因此，其挤出压力更大，更容易成型。在本专利技术的一些实施例中，在步骤III)中，所述干燥处理的温度为60-100℃，优选为65-80℃。所述干燥处理的时间为2-24小时，优选为10-18h。在本专利技术的另一些实施例中，所述焙烧处理的最高温度为1200-1500℃，优选为1220-1300℃。所述焙烧处理的总时间为8-60小时，优选为10-55小时；其中，在最高温下恒温焙烧的时间为2-9小时。本专利技术第二方面提供了一种如本专利技术第一方面所述方法制备的α-氧化铝载体；所述α-氧化铝载体的侧压强度≥60N/cm，比表面积为1.0-4.0m2/g，吸水率≥40％，硅含量为0.05wt％-2.0wt％。采用本专利技术方法制备的氧化铝载体具有较高的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种α‑氧化铝载体的制备方法，其包括如下步骤：I)制备包含如下组分的总混合物：组分a，基于所述总混合物总重量的9.0wt％‑70.0wt％的粒度≤100目的α‑三水铝石，优选基于所述总混合物总重量的9.4wt％‑55.0wt％的粒度为120‑650目的α‑三水铝石；组分b，基于所述总混合物总重量的20.0wt％‑90.0wt％的粒度＜200目的薄水铝石，优选基于所述总混合物总重量的25.0wt％‑80.0wt％的粒度≤200目的薄水铝石；组分c，基于所述总混合物总重量的0.5wt％‑3.0wt％的氟化物；组分d，以碱土金属元素计，基于所述总混合物总重量的0‑2.0wt％的碱土金属化合物；组分e，以硅元素计，基于所述总混合物总重量的0.02wt％‑2.0wt％的含硅化合物；组分f，基于所述总混合物总重量的0‑20.0wt％的固体含碳材料；组分g，基于组分a‑f总重量的1.0wt％‑5.0wt％的液体有机化合物；组分h，基于所述总混合物总重量的9.0wt％‑40.0wt％的粘结剂；II)将步骤I)中得到的总混合物捏合均匀并采用螺杆模压规整载体成型机成型；III)将步骤II)中得到的产物进行干燥、焙烧处理，制得所述α‑氧化铝载体。...

【技术特征摘要】
1.一种α-氧化铝载体的制备方法，其包括如下步骤：I)制备包含如下组分的总混合物：组分a，基于所述总混合物总重量的9.0wt％-70.0wt％的粒度≤100目的α-三水铝石，优选基于所述总混合物总重量的9.4wt％-55.0wt％的粒度为120-650目的α-三水铝石；组分b，基于所述总混合物总重量的20.0wt％-90.0wt％的粒度＜200目的薄水铝石，优选基于所述总混合物总重量的25.0wt％-80.0wt％的粒度≤200目的薄水铝石；组分c，基于所述总混合物总重量的0.5wt％-3.0wt％的氟化物；组分d，以碱土金属元素计，基于所述总混合物总重量的0-2.0wt％的碱土金属化合物；组分e，以硅元素计，基于所述总混合物总重量的0.02wt％-2.0wt％的含硅化合物；组分f，基于所述总混合物总重量的0-20.0wt％的固体含碳材料；组分g，基于组分a-f总重量的1.0wt％-5.0wt％的液体有机化合物；组分h，基于所述总混合物总重量的9.0wt％-40.0wt％的粘结剂；II)将步骤I)中得到的总混合物捏合均匀并采用螺杆模压规整载体成型机成型；III)将步骤II)中得到的产物进行干燥、焙烧处理，制得所述α-氧化铝载体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组分a还包括过渡相氧化铝或湃铝石；所述组分b还包括拟薄水铝石和/或铝溶胶。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述组分c氟化物的含量为基于所述总混合物总重量的1.0wt％-3.0wt％；优选所述氟化物包括金属氟化物和/或氟化铵。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，以碱土金属元素计，所述组分d碱土金属化合物的含量为基于所述总混合物总重量的0-1.0wt％；优选所述碱土金属化合物包括镁、钙、锶和钡的化合物中的至少一种；更优选所述碱土金属化合物包括锶和/或钡的化合物。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，以硅元素计，所述组分e含硅化合物的含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋军，林伟，李旻旭，廉括，高立新，李金兵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11