一种大粒径氧化铝干胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大粒径氧化铝干胶的制备方法。本发明专利技术方法包括：利用撞击流反应器，酸性铝盐水溶液与碱金属铝酸盐溶液并流中和与pH值摆动中和过程相结合，进行成胶过程，中和物料经老化、过滤、洗涤和干燥，得到氧化铝干胶。本发明专利技术方法制备的氧化铝干胶结晶度高，粒径大，粒径分布非常集中，可以用于制备渣油加氢处理催化剂的氧化铝载体，特别适用于渣油加氢脱金属催化剂和脱硫催化剂的氧化铝载体。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了。本专利技术方法包括：利用撞击流反应器，酸性铝盐水溶液与碱金属铝酸盐溶液并流中和与pH值摆动中和过程相结合，进行成胶过程，中和物料经老化、过滤、洗涤和干燥，得到氧化铝干胶。本专利技术方法制备的氧化铝干胶结晶度高，粒径大，粒径分布非常集中，可以用于制备渣油加氢处理催化剂的氧化铝载体，特别适用于渣油加氢脱金属催化剂和脱硫催化剂的氧化铝载体。【专利说明】
本专利技术涉及，该方法所制备的氧化铝干胶结晶度高，晶粒较完整，粒径较大，孔分布集中，可用制备渣油、蜡油加氢处理催化剂的载体。
技术介绍
众所周知，目前氧化铝干胶的制备方法可归纳为固相法、气相法和液相法。液相法有沉淀法和溶胶-凝胶法及相转移法。常规沉淀法所制备的氧化铝干胶晶粒较大，但结晶度低，颗粒完整度不高，孔分布比较弥散，孔结构不理想；在制备载体的过程中由于颗粒堆积松散，在外加胶溶酸和剪切力的作用下，很容易导致孔道坍塌，孔容、孔径较小，致使强度低，堆密度减小，很难制备大孔容，高比表面积，高强度的载体。 撞击流反应器是安装在容器下部并浸没在介质中的两个螺旋桨推动流体经与之相配的两个导流筒流动并在中心处相向撞击，形成撞击区；随后经导流筒与器壁间的环室循环再回流到导流筒进口。此方法具有下列特点:(1)撞击区微观混合强烈、快速反应生成大量晶核；(2)环室回流区和导流筒中基本上无混合、不反应，初生态微晶不长大，还有利于表面稳定和钝化。专利CN101088605A公开了一种氧化铝载体的制备方法。该方法是将酸性铝盐和碱金属铝酸盐并流中和，并在摆动过程中和，物料老化，然后过滤、洗涤、干燥，得到氧化铝干胶。该方法所制备的氧化铝干胶虽然粒径较大，但是结晶度低，颗粒不够完整，在制备载体的过程中很容易造成颗粒破坏，孔道坍塌，很难制备大孔径的氧化铝载体。由此可见，采用现有技术制备的氧化铝干胶粒径分布较宽，结晶度较低，颗粒不够完整，很难制备出具有较窄粒径分布，且粒径大，结晶度高的氧化铝干胶。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种氧化铝干胶的制备方法。本方法采用撞击流-沉淀反应器进行反应，所制备的氧化铝干胶不但粒径较大，粒径分布集中，而且结晶度高，晶粒完整，孔结构理想。本专利技术提供的氧化铝干胶的制备方法包括以下步骤: (1)在撞击流反应器中加入底水并加热至一定温度； (2)调节两个导流管的撞击方向，启动螺旋桨驱动电机，螺旋桨推动溶液在撞击流反应器中循环流动和撞击； (3)在撞击流反应器两端的进料口I和II以一定的流量同时连续加入酸性铝盐水溶液和碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值为5~8后，停止加入酸性铝盐水溶液和碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，中和反应并稳定一段时间； (4)通入碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值至8.6~12，稳定一段时间； (5)通入酸性铝盐水溶液，调节pH值至2~4，稳定一段时间； (6)通入碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值至8.6~12，稳定一段时间；(7)重复步骤(5)和步骤(6)I~4次，成胶结束； (8)成胶结束后关闭撞击流反应器，进行老化，老化一段时间后，经过滤、洗涤和干燥得到氧化铝干胶。根据本专利技术的氧化铝干胶的制备方法，其中步骤(1)中，所述的加热温度为45°C~100°C，优选 50°C~95°C。步骤(2)中，需要控制螺旋桨转速，具体转速根据观察到撞击区撞击情况而定，以流体剧烈翻动但不飞溅为宜。所述的撞击流螺旋桨转数范围一般为750 r/min~2000r/min,最好是800r/min~1500r/min ;两股物料的撞击角度为90°~180° ,优选150°~180。。步骤(3)中所述的酸性铝盐水溶液可以为A1C13、Al2 (SO4)3或Al (NO)3的水溶液，优选Al2 (SO4)3水溶液。所述的碱金属铝酸盐水溶液选自NaAlO2或KAlO2水溶液。所述的碱性沉淀剂一般为NaOH、(NH4)2CO3或NH4OH溶液，优选(NH4) 2C03或NH4OH溶液。步骤(3)中所述的PH值范围是5~8，优选7.0~7.8。所述中和反应的时间为5min~20min，优选IOmin~15min。所述酸性铝盐水溶液和碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂的流量一般为0.5L/min ~ 1.0 L/min，优选 0.5 L/min ~0.8 L/min。步骤(4)所述的pH值范围是8.6~12.0，优选9.0~11.0。所述的稳定时间范围为 5min ~20min,优选 IOmin ~15min。步骤(5)所述的pH值范围为2.0~4.0，优选3.0~3.5。所述的稳定时间范围为 5min ~20min,优选 IOmin ~15min。步骤(6)所述的pH值范围是8.6~12.0，优选9.0~11.0 ;所述的稳定时间范围为 5min ~20min,优选 IOmin ~1`5min。步骤(7)中，所述步骤(5)和步骤(6)的重复次数为I次~4次，优选为2次~3次。步骤(8)所述的老化温度范围是80°C~150°C，优选90°C~120°C ;老化的pH值范围为8.0~10.0，优选9.0~9.5 ;老化的时间为0.5h~2h，优选0.5h~lh。优选在老化温度高于步骤(3)中的中和温度10°C~100°C，最好20°C~70°C、老化pH值高于步骤(3)中的中和pH值0.5~4.0，最好1.5~2.5的条件下进行老化。根据本专利技术的方法，其中步骤(8)中所制备的氧化铝干胶结晶度> 85%，优选90%~95%。本专利技术方法所制得氧化铝干胶最大粒径范围为20 μ m~30 μ m，最小粒径范围为10 μ m~15 μ m ;而且粒径分布非常集中:其粒径分布中，< 20 μ m粒径所占比例为5%~20% ;20 μ m~25 μ m粒径所占比例为50%~70%，优选为55%~70% ; > 25 μ m的粒径所占比例为20%~35%。本专利技术方法中的结晶度采用XRD进行测定，粒径分布采用激光粒度仪来进行测定。与现有技术相比较，本专利技术提供的氧化铝干胶的制备方法具有以下优点: 1、采用撞击流反应-共沉淀的方法在撞击区有较高的过饱和度，能够促使大量晶核的产生；撞击区内的过饱和度均匀，促使氧化铝干胶的粒径分布较窄，结晶度高，平均粒径分散均匀。因此生成的晶种氢氧化铝结晶纯度高，颗粒度较小，这样生成的氢氧化铝是优良的晶种氢氧化铝，在后期的PH摆动过程中，可起到良好的导向作用。2、由于撞击流反应器内生成的晶种氢氧化铝结晶纯度较高，颗粒较小，在pH摆动过程中，可起到良好的晶种导向作用，颗粒生长到预期大小所需的pH摆动次数少，简化了制备步骤。本方法晶种形成过程中产生的无定形或细小颗粒氢氧化铝较少，其再溶解后浆液中的铝离子减少。又由于晶种结晶度高，表明晶种数量多，再沉淀时浆液中的铝离子主要沉淀在晶种上，减少了新生的无定形或细小颗粒氢氧化铝的生成，使得最终老化浆液中的固含量可以增高，提高了生产效率。3、采用撞击流-共沉淀反应器由于初期生成大量高度结晶的氢氧化铝晶种，在pH摆动共沉淀的过程中，氢氧化铝能够均匀的沉淀于晶种表面。4、本方法所制备的氧化铝干胶颗粒结晶度高，晶粒完整，所以得到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大粒径氧化铝干胶的制备方法，包括以下内容：（1）在撞击流反应器中加入底水并加热至一定温度；（2）调节两个导流管的撞击方向，启动螺旋桨驱动电机，螺旋桨推动溶液在撞击流反应器中循环流动和撞击；（3）在撞击流反应器两端的进料口Ⅰ和Ⅱ以一定的流量同时连续加入酸性铝盐水溶液和碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值为5～8后，停止加入酸性铝盐水溶液和碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，中和反应并稳定一段时间；（4）通入碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值至8.6～12，稳定一段时间；（5）通入酸性铝盐水溶液，调节pH值至2～4，稳定一段时间；（6）通入碱金属铝酸盐水溶液或碱性沉淀剂，调节pH值至8.6～12，稳定一段时间；（7）重复步骤（5）和步骤（6）1～4次，成胶结束；（8）成胶结束后关闭撞击流反应器，老化一段时间，经过滤、洗涤和干燥得到氧化铝干胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕振辉，彭绍忠，薛冬，
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