一种含硅氧化铝干胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含硅氧化铝干胶的制备方法。该方法包括：将粉煤灰加入到强碱性溶液进行处理，过滤得到含硅和铝的碱性溶液，然后将含硅和铝的碱性溶液与酸性铝盐溶液进行并流成胶反应，然后经过滤，洗涤，再经干燥后得到含硅氧化铝干胶，经焙烧后得到含硅氧化铝。该方法充分利用粉煤灰，不但价格低廉，而且提高粉煤灰的附加值，所得的含硅氧化铝孔容大，孔径大，特别适于用作重、渣加氢处理催化剂的载体组分。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。该方法包括：将粉煤灰加入到强碱性溶液进行处理，过滤得到含硅和铝的碱性溶液，然后将含硅和铝的碱性溶液与酸性铝盐溶液进行并流成胶反应，然后经过滤，洗涤，再经干燥后得到含硅氧化铝干胶，经焙烧后得到含硅氧化铝。该方法充分利用粉煤灰，不但价格低廉，而且提高粉煤灰的附加值，所得的含硅氧化铝孔容大，孔径大，特别适于用作重、渣加氢处理催化剂的载体组分。【专利说明】
本专利技术涉及，特别是一种适用于重油或渣油加氢处理催化剂载体材料的含硅氧化铝干胶的制备方法。
技术介绍
通常的重油、渣油加氢催化剂的载体基质为氧化铝。由于重油、渣油性质恶劣，所以重油、渣油加氢催化剂的种类多、用量大且催化剂使用周期短，因此，要求制备重油、渣油加氢催化剂载体的原料氧化铝必须廉价，同时，由于石油原料的相对分子量越来越大，为了减小大分子反应遇到的扩散阻力，以便容纳更多的积炭和金属沉积物等，也要求重油、渣油加氢催化剂载体具有较大的孔径和孔容及适宜的酸性，大孔径孔道可起到通道和容纳金属沉积物的作用，使催化剂内表面更为有效的利用；较大的孔容可以容纳更多杂质，以确保催化剂使用寿命；适宜的酸性可以保证催化剂具有一定的加氢活性，这样催化剂的活性和稳定性才能得到提闻。首先，要制备廉价氧化铝，必须保证合成氧化铝的原料价格低廉。目前，氧化铝在工业上一般有三种制备方法: (1)铝盐和碱的中和反应，如氯化铝法:A1C13+3NH40H — Al (OH) 3+3NH4Cl (2)铝盐和铝酸盐的复分解反应，如硫酸铝法:Al2 (SO4) 3+6NaA102+12H20 — 8A1 (OH) 3+3Na2S04 (3)铝酸盐和酸的中和反应，如碳化法:2NaA102+C02+3H20 — 2A1 (OH) 3+Na2C03 通常制备氧化铝的原料均必须保证无任何杂质，因此，合成氧化铝的原料的价格要高于等级低的同类产品，所以合成的氧化铝价格也相对昂贵。其次，单纯以氧化铝制备的载体酸性弱，而且主要是L酸，B酸极弱或不含B酸，易与活性金属组分发生强相互作用而形成无活性的物种，从而影响催化剂的性能。因此，为调节催化剂载体的酸性，在氧化铝合成过程中可根据不同的要求加入适量的助剂，如S1、Ti和P等。典型的Si源多采用水玻璃、硅溶胶和分子筛等以提高载体的酸性。USP4721696描述了一种含硅氧化铝的制备方法，以硝酸铝和铝酸钠为原料，采用pH在10摆动法，在得到的氢氧化铝假溶胶中加入硅酸钠，经洗涤、干燥、焙烧后得到含硅氧化铝。该方法制备过程过于复杂。CN01118437.X描述了一种石油烃裂化催化剂的制备方法，它是将粘土浆液用酸处理后，加入拟薄水铝石、水玻璃溶液，加铝溶胶，再加入分子筛浆液，喷雾干燥、水洗。该方法适用于含硅铝基质的分子筛催化剂的制备。制备的催化剂<5nm的小孔径所占比例较大，不适宜用作重油或渣油加氢催化剂材料。CN92112511.9公开了一种重油加氢脱氮催化剂，该催化剂的特征是在载体挤条成型过程中加入低钠硅溶胶来增加载体的孔容，同时使孔分布更集中，并且增加了载体的酸量。载体上SiO2含量14~19wt%，孔容0.55~0.65ml/g，平均孔径较小。虽然该专利加入低钠硅溶胶，提高了载体酸性，但孔径仍较小，不适合用于重油、渣油较大分子反应物的加氢过程。CN02109422.5公开了一种重质油及渣油加氢转化催化剂及其制备方法，催化剂采用一种含硅氧化铝为载体原料，含硅氧化铝的制备过程采用在成胶过程中加入少量硅，在成胶后或老化过程中加入剩余量的硅。该催化剂孔径分布主要集中在5-10nm。由于选择硅酸钠为硅源，要保证产物中具有较低钠含量，洗涤过程会产生大量的废水，对环境造成污染。 粉煤灰是火力发电厂燃煤锅炉排出的一种工业废渣，是目前世界上排放量最大的工业固体废弃物之一，不仅严重污染环境，危害人类健康，而且还占用大量土地。粉煤灰的主要成分是氧化铝和氧化硅。粉煤灰主要应用于建筑材料、水利工程、道路工程等方面，附加值低。对粉煤灰的精细化利用主要集中在硅、铝的提取和应用上。比如:CN200810115355.X公开了一种制备冶金级氧化铝的方法。《硅酸盐通报》第26卷第I期(2007)发表的题名为“粉煤灰分步溶出硅铝制备纯沸石分子筛的研究”，是利用粉煤灰中的硅铝用于合成X型、A型、P型纯沸石产品。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了。该方法充分利用粉煤灰，不但价格低廉，而且提高粉煤灰的附加值，所得的含硅氧化铝孔容大，孔径大，特别适于用作重、渣加氢处理催化剂的载体组分。本专利技术含硅氧化铝干胶的制备方法，包括: (1)将粉煤灰加入到强碱性溶液进行处理，然后过滤除去残渣，得到含硅和铝的碱性溶液； (2)配制酸性铝盐溶液； (3)采用并流成胶法，将步骤(1)得到的含硅和铝的碱性溶液和步骤(2)得到的酸性铝盐溶液并流进行成胶反应，控制成胶温度至少50°C，优选5(T95°C，更优选6(T90°C，控制成胶 PH 值为 7.(Tl0.5，优选 7.5^9.5 ； (4)将步骤(4)所得的浆液过滤，洗涤，经干燥后得到含硅氧化铝干胶。步骤(1)所述的粉煤灰的粒度优选为200目以上。所述的粉煤灰中氧化铝含量15wt% ~50wt%,氧化娃含量 30 wt % ~60 wt%。步骤(1)将粉煤灰加入到强碱性溶液进行处理，处理温度为至少为100°C，优选10(Tl80°C，更优选12(Tl50°C，处理时间为2~8小时，优选4~6小时。步骤(1)所述的强碱性溶液为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种混合溶液，优选氢氧化钠溶液。所述粉煤灰与强碱性溶液的液固比为f6mL/g，优选2~4mL/g。所述强碱性溶液中加入强碱的摩尔数是粉煤灰中铝摩尔数的2.6~5.0倍，优选2.8^4.0，更优选3.0~3.4。步骤(1)所述的含硅和铝的碱性溶液中硅和铝的总浓度以氧化铝和氧化硅总质量计为 120~220g/L，优选 16(T200g/L。步骤(2)所述酸性铝盐优选硫酸铝、硝酸铝、氯化铝等的一种或几种，更为优选硫酸铝。所述酸性铝盐溶液的浓度为4(Tl00g A1203/L，优选5(T80g A1203/L。步骤(3)控制成胶时间为30-80分钟。步骤(3)成胶反应结束后，可以优选经过老化。所述老化条件如下:老化温度至少500C，优选5(T95°C，更优选65、0°C，老化时间为90分钟以下，优选10~90分钟，更为优选10~60分钟。步骤(4)所述的干燥条件:100-150?干燥2~6小时，优选ll(Tl30°C，干燥4~6小时。本专利技术含硅氧化铝的制备方法，包括:步骤(4)所得的含硅氧化铝干胶经过焙烧，得到含硅氧化铝，其中焙烧条件:500-950?焙烧2飞小时，优选60(T900°C焙烧3飞小时。本专利技术方法中，可根据需要向步骤(1)的含硅和铝的碱性溶液中加入碱性铝酸盐。所述的碱性铝酸盐为偏铝酸钠、偏铝酸钾中的一种或多种，优选偏铝酸钠。加入碱性铝酸盐后所得的含硅和铝的碱性溶液中硅和铝的总浓度以氧化铝和氧化硅总质量计为12(T220g/L，优选 16(T200g/L。本专利技术含硅氧化铝中二氧化硅的含量为lwt°/T50wt%，优选2wt°/T40wt%。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硅氧化铝干胶的制备方法，包括：（1）将粉煤灰加入到强碱性溶液进行处理，然后过滤除去残渣，得到含硅和铝的碱性溶液；（2）配制酸性铝盐溶液；（3）采用并流成胶法，将步骤（1）得到的含硅和铝的碱性溶液和步骤（2）得到的酸性铝盐溶液进行并流成胶反应，控制成胶温度为50℃~95℃，成胶pH值为7.0~10.5；（4）将步骤（4）所得的浆液过滤，洗涤，经干燥后得到含硅氧化铝干胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王永林，张成，刘立军，杨刚，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11