本发明专利技术提供了一种AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料及其制备方法与应用。该方法包括：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将活性氧化铝γ-A12O3与H2O混合打浆，得到活性氧化铝γ-A12O3浆液；将AlPO4-5分子筛浆液和活性氧化铝γ-A12O3浆液搅拌混合均匀，得到混合物；将混合物进行晶化反应，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。本发明专利技术还提供上述的制备方法制备的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料及其应用。本发明专利技术的AlPO4-5/γ-A12O3复合材料适合于作为柴油加氢精制催化剂的载体材料，在保持活性氧化铝原有的高强度、热稳定性、孔特性和表面性质的同时，引入适宜酸性的微孔分子筛形成复合材料来增大比表面积，使复合载体的孔分布更集中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料及其制备方法与应用，属于催化剂
技术介绍
随着世界经济加速发展，国内石油消费量持续增加，我国炼油综合能力和产品结构得到了突飞猛进的发展，至2008年国内炼油能力达4.38亿吨/年，位居世界第二位，预计到2020年，国内炼油能力将超过6亿吨/年。中国石油集团一直是油品开发的主力军。根据中国石油集团公司中长期发展规划，在2020年前后，中国石油将建成18个千万吨级炼油基地，届时炼油能力将增加到近3亿吨，约占全国总加工能力的45％，原油年加工能力接近原油年产量的2倍，产业结构得到较大优化，盈利能力和竞争能力得到增强和提高。近年来，随着人们环保意识的提高，对车用燃料尤其是车用柴油提出了更高的要求，世界各国的柴油标准对柴油质量进行了越来越严格的规定。今后清洁柴油的生产目标是降低硫含量、降低芳烃含量(提高十六烷值)及降低密度，其主要技术手段是加氢。加氢法是提高和改善柴油质量的最有效方法之一，它具有收率高、损失小、产品质量好等优点，具有良好的经济效益和社会效益。以加氢技术为标志的清洁油品生产工艺近几年获得了快速发展，并在炼油企业中发挥起越来越重要的作用，加氢技术水平成为炼油企业技术现代化的重要标志之一。而催化剂的开发是柴油加氢精制技术的关键一环。国Ⅴ标准柴油要求柴油的硫含量不大于10μg/g，这就要求对柴油中的苯并噻吩、二苯并噻吩，以及具有较大空间位阻结构的烷基取代二苯并噻吩类硫化物(4,6-二甲基二苯并噻吩)进行深度脱除。烷基取代二苯并噻吩类硫化物由于具有较大位阻，加氢活性中心不能直接与硫化物中的硫原子接触进行直接脱硫过程。只能通过先加氢将芳环饱和破坏硫化物分子的平面结构，使其发生扭曲后将硫原子暴露出来，使硫原子
与加氢催化剂活性中心接触进而实现脱硫，导致先加氢饱和再进行加氢脱硫的过程，反应速率明显慢于直接脱硫的过程。这就需要先解决具有较大空间位阻类硫化物的芳环加氢饱和问题。要解决上述问题必须从调整催化剂的结构出发解决问题，进一步的说，必须改善催化剂载体的结构和酸性，使之不仅有利于开环反应和脱硫反应，同时还要求不发生过渡裂化。AlPO4-5(|(C12H28N+)(OH-)(H2O)x|[Al12P12O48]-AFI)属六方晶系，空间群是P6cc，晶胞参数有骨架密度是在AlPO4-5中，铝氧四面体(AlO4)和磷氧四面体(PO4)在骨架上严格交替。AlPO4-5的环构型为4.6.12，即每个T点上均由相邻的4元、6元和12元环构成。AlPO4-5的骨架结构是基于4.6.12元环的一维连接网层。层上TO4四面体的第四个氧原子交替地指向层上和层下。这些层在空间三维Z方向上的堆积形成了AlPO4-5的三维骨架结构，它具有平行于三维X方向的一维十二元环孔道，孔道尺寸为孔道壁完全由六元环构成。AlPO4-5分子筛具有较弱的酸性，适宜于作为加氢催化剂载体的组分。AlPO4-5具有晶体的“AlPO4”结构，有利于抑制惰性镍铝尖晶石的形成，并且其具有一定的异构化功能，可以促进4,6-DMDBT向3,6-DMDBT转化，减少空间位阻效应，增强其加氢脱硫反应活性。而且，Marcekin(G.Marcekin,R.F.Vogel,H.E.Swift.Alumina-aluminum phosphate as a large-pore support and its application to liquid phase hydrogenation.J.Catal.,1983；83:42-49.)也曾使用Al2O3-AlPO4负载镍后显示了很好的2-乙基-己烯醛加氢饱和能力。所以，AlPO4-5分子筛的引入，有助于芳烃的加氢饱和。更重要的是，AlPO4-5分子筛的引入克服了传统磷改性所造成催化剂比表面积下降，孔堵塞等弊端。氧化铝作为工业上传统的载体，具有高强度、热稳定性好及孔径分布适宜等优点，但是，氧化铝比表面积相对较低，与金属间相互作用较强，在中低压条件下，实现加氢深度脱硫，仅用现有的纯氧化铝负载金属型的加氢精制催化剂是不能达到要求的。
技术实现思路
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料，该复合材料能够在保持活性氧化铝原有的高强度、热稳定性、孔特性和表面性质的同时，增大材料的比表面积和酸性，从而能够提高和改善活性氧化铝作为催化剂材料使用时的综合性能。本专利技术的目的还在于提供上述AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法。本专利技术的目的还在于提供上述AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料在柴油加氢精制中作为催化剂载体的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现：一种AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将活性氧化铝γ-A12O3与H2O混合打浆，得到活性氧化铝γ-A12O3浆液；将AlPO4-5分子筛浆液和活性氧化铝γ-A12O3浆液搅拌混合均匀，得到混合物；将混合物进行晶化反应，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。根据具体实施方案，上述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法可以按照如下具体步骤进行：在室温-80℃的条件下，将水、铝源、磷源、模板剂按顺序混合(每次加料混合的时间间隔为0-5小时，间隔时间不是必须的，以反应物充分混合为标准)，混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将活性氧化铝γ-A12O3与H2O混合打浆(混合搅拌的时间为0-5小时)，得到活性氧化铝γ-A12O3浆液；在室温-80℃的条件下，将AlPO4-5分子筛浆液和活性氧化铝γ-A12O3浆液搅拌混合均匀，得到混合物；将混合物进行晶化反应，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。上述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法中，优选的，该制备方法包括：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将不同量的活性氧化铝γ-A12O3分别与H2O混合打浆，得到不同浓度的活性氧化铝γ-A12O3浆液；将各个不同浓度的活性氧化铝γ-A12O3浆液分别与AlPO4-5分子筛浆液混合(等量或不等量混合)，得到不同浓度的混合浆液；将不同浓度的混合浆液分别进行晶化反应，然后混合到一起(可按任意比例混合，优选等量混合)，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。上述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法中，AlPO4-5分子筛浆液的总用量和活性氧化铝γ-A12O3浆液的总用量的比例关系可以根据需要进行调整，优选的，
AlPO4-5分子筛浆液的总用量和活性氧化铝γ-A12O3浆液的总用量的比例为1∶1。上述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法中，优选的，该制备方法还包括将晶化反应的产物进行高温焙烧的步骤，高温焙烧的温度为300℃-900℃，时间为1h-6h。上述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法中，优选的：在制备AlPO4-5分子筛浆液时，以摩尔比计，水∶铝源∶磷源∶模板剂＝(2-100)∶1∶(0.1-5)∶(0.1-8)本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种AlPO4‑5/γ‑Al2O3复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4‑5分子筛浆液；将活性氧化铝γ‑A12O3与H2O混合打浆，得到活性氧化铝γ‑A12O3浆液；将AlPO4‑5分子筛浆液和活性氧化铝γ‑A12O3浆液搅拌混合均匀，得到混合物；将混合物进行晶化反应，得到AlPO4‑5/γ‑Al2O3复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法，其包括如下步骤：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将活性氧化铝γ-A12O3与H2O混合打浆，得到活性氧化铝γ-A12O3浆液；将AlPO4-5分子筛浆液和活性氧化铝γ-A12O3浆液搅拌混合均匀，得到混合物；将混合物进行晶化反应，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。2.根据权利要求1所述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括：将水、铝源、磷源、模板剂混合均匀，得到AlPO4-5分子筛浆液；将不同量的活性氧化铝γ-A12O3分别与H2O混合打浆，得到不同浓度的活性氧化铝γ-A12O3浆液；将各个不同浓度的活性氧化铝γ-A12O3浆液分别与AlPO4-5分子筛浆液混合，得到不同浓度的混合浆液；将不同浓度的混合浆液分别进行晶化反应，然后混合到一起，得到AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料。3.根据权利要求1或2所述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法，其特征在于：该制备方法还包括将晶化反应的产物进行高温焙烧的步骤，高温焙烧的温度为300℃-900℃，时间为1h-6h。4.根据权利要求1或2所述的AlPO4-5/γ-Al2O3复合材料的制备方法，其特征在于：在制备AlPO4-5分子筛浆液时，以摩尔比计，水∶铝源∶磷源∶模板剂＝(2-100)∶1∶(0.1-5)∶(0.1-8)，其中，铝源和磷源分别以Al2O3和P2O5计。5.根据权利要求4所述的AlPO4-5/γ-Al2O3复...
【专利技术属性】
技术研发人员：申宝剑，李颖，张文成，温广明，李江成，魏涛，张志华，郭巧霞，曾鹏晖，任申勇，王甫村，许红亮，金文龙，徐盼，孙厚祥，康春燕，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
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