一种拟薄水铝石及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种拟薄水铝石及其制备方法，所述拟薄水铝石的粒度分布如下，以体积分数计：粒径小于20μm的颗粒占10%以下，粒径为20～50μm的颗粒占75%～95%，粒径大于50μm的颗粒占15%以下。该制备方法采用两级连续合成反应，制备过程中添加处理剂，形成等粒径拟薄水铝石晶粒，制备工艺无需老化操作，解决了现有技术制备的拟薄水铝石黏结性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种拟薄水铝石及其制备方法
本专利技术涉及一种催化载体材料其制备方法，特别是涉及一种拟薄水铝石及其制备方法。
技术介绍
活性氧化铝具有很好的比表面积和孔结构，特别是γ-Al2O3由于具有比表面积大、孔结构可调和热稳定性好的性质，因此被广泛地用作炼油、石油化工和化肥工业中的催化剂载体以及干燥剂、吸附剂等。γ-Al2O3一般是通过将其前驱物拟薄水铝石高温脱水制得，所以其前驱物拟薄水铝石的形貌、粒子大小和聚集状态决定了氧化铝的表面物化性质。因此，要获得孔径相对集中的氧化铝载体，沉淀的拟薄水铝石粒子的大小必须均匀。Ono等提出pH摆动法，即沉淀时的pH值在酸碱之间交替改变，碱侧沉淀酸侧溶解，溶解囊括在结晶拟薄水铝石中的无定形氢氧化铝，待再加碱时就会沉淀在已生成的拟薄水铝石结晶粒子上。如此循环可望生成晶粒相对均匀、孔径相对集中的氧化铝。CN201310605035.3公开一种反应器以及制备拟薄水铝石的方法。该反应器包括反应器筒体，其中反应器筒体内设有隔板将反应器内腔沿轴向分成两个区域，隔板设在中心轴上，隔板随中心轴转动而旋转；在每个区域中，在相应反应器筒体下部设有进料口，在相应反应器筒体外侧设有至少一条物料循环管线，循环物料出口在上部，循环物料入口在底部，在相应反应器筒体上部设有溢流口，其位置高于循环物料出口。该工艺过程较为复杂。CN201510306899.4公开一种碳化反应合成系统及其在制备拟薄水铝石方面的应用及制备方法，包括连续碳化反应釜制备氢氧化铝沉淀，老化、洗涤过滤及干燥，其中，连续碳化反应釜制备氢氧化铝沉淀系统由两个或两个以上微型单元碳化反应釜串联而成，用于拟薄水铝石制备的含铝碱性溶液在微型单元碳化反应釜内因受阻力形成折流、返混与CO2和空气的混合气体发生碳化反应，生成的浆液从出口流入下一微型单元碳化反应釜，如此反复，实现碳化反应过程连续。该工艺虽然实现制备过程连续化，但工艺过程较为复杂。CN201010188611.5公开一种水合氧化铝及其制备方法。该水合氧化铝含有拟薄水铝石和碱式碳酸铝铵。该方法包括使偏铝酸钠和/或铝酸钠与酸性溶液接触反应，并将接触反应后得到的混合浆液在老化剂存在下进行老化；所述接触反应的条件包括：反应pH值为4.5-9，反应温度为15-75℃；所述老化的条件包括：温度为20-60℃，时间为2-6小时；所述老化剂为碳酸铵和/或碳酸氢铵。该专利制备氧化铝过程中老化过程繁琐。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种拟薄水铝石及其制备方法，该制备方法采用两级连续合成反应，制备过程中添加处理剂，形成等粒径拟薄水铝石晶粒，且制备工艺无需老化操作，解决了现有技术中制备的拟薄水铝石胶黏性差的问题。本专利技术第一方面提供了一种拟薄水铝石，其粒度分布如下，以体积分数计：粒径小于20μm的颗粒占10%以下，粒径为20～50μm的颗粒占75%～95%，粒径大于50μm的颗粒占15%以下，优选为粒径小于20μm的颗粒占9%以下，粒径为20～50μm的颗粒占86%～95%，粒径大于50μm的颗粒占5%以下。本专利技术提供的拟薄水铝石的最可几粒径为40～45μm。本专利技术提供的拟薄水铝石的酸分散指数为50～80%，优选60～80%。本专利技术第二方面提供一种氧化铝，由拟薄水铝石在500～650℃焙烧2～6小时后得到，所得氧化铝的性质如下：孔容为0.95～1.20mL/g，比表面积为260～330m2/g，最可几孔径为14～18nm，孔分布如下：孔直径＜10nm的孔的孔容占总孔容的10%以下，优选为8%以下，孔直径为10～20nm的孔的孔容占总孔容的60%～80%，优选为70%～80%，孔直径＞20nm的孔的孔容占总孔容的10%～20%，优选为12%～18%。本专利技术第三方面提供一种拟薄水铝石的制备方法，所述制备方法包括如下内容：（1）向第一反应器中加入水，然后以连续并流方式加入碱性铝酸盐溶液和第一酸性铝酸盐溶液，调节溶液PH值为3～6.5，优选为4～6，反应后得到浆液；（2）将浆液、处理剂A连续引入第二反应器，然后并流加入碱性溶液、第二酸性铝酸盐溶液，调节溶液PH值为7～10，优选为7.5～9，反应后得到悬浊液；（3）步骤（2）所得的悬浊液经过滤、洗涤和干燥后得到拟薄水铝石。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述第一反应器中水的加入量为第一反应器体积的1/4～1/2，优选1/4～1/3。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述碱性铝酸盐为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的一种或多种，优选为偏铝酸钠。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述碱性铝酸盐溶液的浓度为100～250gAl2O3/L，优选为150～200gAl2O3/L，流速0.5～1L/h。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述的第一酸性铝酸盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的一种或几种，优选硫酸铝。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述的第一酸性铝酸盐溶液的浓度为40～100gAl2O3/L，优选为50～80gAl2O3/L，控制流速1～2L/h。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或多种，优选碳酸钠。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的碱性溶液的浓度为0.5mol/L～2.0mol/L，控制流速1.0～2.0L/h。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的第二酸性铝酸盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝等的一种或几种，优选硫酸铝。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的第二酸性铝酸盐溶液的浓度为20～50gAl2O3/L，优选为20～40gAl2O3/L，控制流速0.4～1.0L/h。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，第一酸性铝酸盐溶液的浓度比第二酸性铝酸盐溶液的浓度高20～80gAl2O3/L，优选高40～60gAl2O3/L。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的处理剂A为三乙醇胺、异丙醇胺、聚丙烯酰胺、十二烷基醚硫酸铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的一种和几种，优选为三乙醇胺、异丙醇胺、聚丙烯酰胺中的一种或几种，进一步优选为三乙醇胺。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述处理剂A浓度为0.5～5wt%，控制流速1.0～2.0L/h。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述处理剂A在碱性溶液和第二酸性铝酸盐溶液并流之前加入，优选和步骤（1）得到的浆液同时引入第二反应器。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中碱性溶液、第二酸性铝酸盐溶液同时加入。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中并流加入碱性溶液、第二酸性铝酸盐溶液时，优选还加入处理剂B，所述处理剂B为聚乙二醇、OP-20、司班、吐温中的一种或几种，所述聚乙二醇的分子量不小于10000。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的处理剂B的加入量为第二酸性铝酸盐中氧化铝含量的2～8wt%，优选3～5wt%。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（2）中所述的处理剂B与第二酸性铝酸盐溶液一起加入。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，步骤（1）中所述反应温度为50℃～95℃，优选为60℃～95℃，进一步优选为65℃～85℃。本专利技术拟薄水铝石的制备方法中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拟薄水铝石，其特征在于：其粒度分布如下，以体积分数计：粒径小于20μm的颗粒占10%以下，粒径为20～50μm的颗粒占75%～95%，粒径大于50μm的颗粒占15%以下，优选为粒径小于20μm的颗粒占9%以下，粒径为20～50μm的颗粒占86%～95%，粒径大于50μm的颗粒占5%以下。

【技术特征摘要】
1.一种拟薄水铝石，其特征在于：其粒度分布如下，以体积分数计：粒径小于20μm的颗粒占10%以下，粒径为20～50μm的颗粒占75%～95%，粒径大于50μm的颗粒占15%以下，优选为粒径小于20μm的颗粒占9%以下，粒径为20～50μm的颗粒占86%～95%，粒径大于50μm的颗粒占5%以下。2.按照权利要求1所述的拟薄水铝石，其特征在于：所述拟薄水铝石的最可几粒径为40～45μm。3.按照权利要求1所述的拟薄水铝石，其特征在于：所述拟薄水铝石的酸分散指数为50～80%，优选60～80%。4.一种氧化铝，其特征在于：氧化铝由权利要求1-3中任一所述的拟薄水铝石在500～650℃焙烧2～6小时得到。5.按照权利要求4所述的氧化铝，其特征在于：所得氧化铝的性质如下：孔容为0.95～1.20mL/g，比表面积为260～330m2/g，最可几孔径为14～18nm，孔分布如下：孔直径＜10nm的孔的孔容占总孔容的10%以下，优选为8%以下，孔直径为10～20nm的孔的孔容占总孔容的60%～80%，优选为70%～80%，孔直径＞20nm的孔的孔容占总孔容的10%～20%，优选为12%～18%。6.权利要求1-3中任一权利要求所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下内容：（1）向第一反应器中加入水，然后以连续并流方式加入碱性铝酸盐溶液和第一酸性铝酸盐溶液，调节溶液PH值为3～6.5，优选为4～6，反应后得到浆液；（2）将浆液、处理剂A连续引入第二反应器，然后并流加入碱性溶液、第二酸性铝酸盐溶液，调节溶液PH值为7～10，优选为7.5～9，反应后得到悬浊液；（3）步骤（2）所得的悬浊液经过滤、洗涤和干燥后得到拟薄水铝石。7.按照权利要求5所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述第一反应器中水的加入量为第一反应器体积的1/4～1/2，优选1/4～1/3。8.按照权利要求5所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碱性铝酸盐为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的一种或多种，优选为偏铝酸钠。9.按照权利要求5所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述碱性铝酸盐溶液的浓度为100～250gAl2O3/L，优选为150～200gAl2O3/L。10.按照权利要求5所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的第一酸性铝酸盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝中的一种或几种，优选硫酸铝。11.按照权利要求5所述拟薄水铝石的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的第一酸性铝酸盐溶液的浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱慧红，金浩，孟兆会，葛海龙，杨光，孙素华，杨涛，
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大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11