本发明专利技术涉及一种适用于制备半合成沸石催化剂的铝溶胶粘结剂的改性方法。在现有铝溶胶中加入磷和稀土化合物，经过反应，得到Ｘ衍射可检测出磷酸稀土相的改性产品。经过本发明专利技术方法改性的铝溶胶，粘结性能明显增强，同时还改善了相应催化剂的反应性能。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种铝溶胶的改性方法本专利技术属于一种铝溶胶的改性方法，更具体地说属于一种用于制备烃类裂化催化剂的铝溶胶的改性方法。铝溶胶具有良好的粘结性能，常用作半合成烃类裂化催化剂的粘结剂。但目前生产的铝溶胶多以昂贵的金属铝为原料，生产成本较高，一般铝溶胶原料占半合成裂化催化剂成本的20％以上。另外，现有铝溶胶还存在不稳定，易分层的问题。为此，中国专利CN1070385A在制备铝溶胶的过程中引入正磷酸(或磷二氢铝)，制得了稳定性好的含磷铝溶胶，其粘结性能优于不含磷铝溶胶。另外，中国专利CN1070384A直接在现有铝溶胶中加入正磷酸或磷二氢铝，然后经过解聚、浓缩等步骤，获得了磷改性的铝溶胶。中国专利CN1076714A利用这两种改性铝溶胶制备的裂化催化剂，抗磨损强度都得到一定程度的改善。但是铝溶胶经过上述方法改性后，所制备的裂化催化剂的反应活性有所降低。另外上述改性铝溶胶的方法存在操作过程复杂的问题。本专利技术的目的是提供一种新的改性铝溶胶的方法，用该方法改性的铝溶胶用作半合成沸石催化剂的粘结剂，可以明显改善催化剂的抗磨强度，从而降低了催化剂中粘结剂用量，使催化剂的生产成本下降。另外，该方法的一个显著优点是可以提高裂化催化剂的反应活性。本专利技术的目的是通过下述方案来实现，即在铝溶胶中加入一定量的磷和稀土化合物，然后加热反应，即可获得改性铝溶胶。具体制备过程如下：1．加入磷和稀土化合物：将Al2O3为15～24重％,Al/Cl(重)为1.1～1.7的铝溶胶放入反应器中，室温下，在不断搅拌下加入稀土和磷化合物，其中加入比例为RE2O3/Al2O3(重)=0.01～1.00，最好0.02～0.80；P2O5/Al2O3(重)=0.02～0.70，最好0.04～0.50。稀土和磷化合物可以分别加入到铝溶胶中，也可以将它们预先充分混合均匀后加入到铝溶胶中。加料温度10～55℃，加入时间10～40分钟。-->料温度10～55℃，加入时间10～40分钟。2．反应：在铝溶胶中加入磷和稀土化合物之后，升温至50～100℃，时间0.1～3小时，直到粘度基本稳定后，冷却，即得改性铝溶胶产品。本专利技术制得的改性铝溶胶的组成：Al2O3为10～23重％,Al/Cl(重)为0.8～1.5,RE2O3为0.2～20重％,P2O5为0.4～20重％,pH=1.5～3.5。本专利技术所述的铝溶胶可通过下述途径之一获得：(1)金属铝加盐酸(或氯化铝)反应。(2)结晶氯化铝热解过程。(3)其它途径，如在压力下将盐酸和氢氧化铝反应。本专利技术所述的改性铝溶胶方法也包括在上述铝溶胶制备过程引入磷和稀土化合物。本专利技术所用的磷化合物为正磷酸或偏磷酸，浓度为40～85重％，工业品。所用的混合稀土浓度为100～350克/升。本专利技术所述的铝溶胶改性过程，磷和稀土可以优先发生反应形成超细的磷酸稀土胶状复合沉淀。这种极细的复合胶状沉淀物具有一定的反应活性和相当的粘结性。另外过量磷化合可与铝溶胶反应，在局部形成磷酸铝溶胶，进一步增强了铝溶胶的粘结性能。因此，铝溶胶经过本专利技术方法改性后，用作半合成沸石催化剂的粘结剂，不但可以增强催化剂的耐磨强度，从而减少了铝溶胶的用量，而且可以明显改善催化剂的反应性能。附图为铝溶胶改性前后的XRD分析，附图的横坐标表示衍射峰位，单位2θ/度；纵坐标表示衍射峰强度，单位CPS；图中谱线a：未改性铝溶胶，谱线b：现有专利改性铝溶胶C，谱线c：本专利技术改性铝溶胶A。下面进一步用实例说明本专利技术的特点，但这些例子并不能限定本专利技术。(一)．本专利技术采用的主要分析方法： 1．铝的分析 EDTA络合滴定法 2．氯的分析 容量法--> 3．磷的分析 磷钼比色法 4．稀土的分析 比色法 5．相对结晶度 X光衍射法 6．物相分析 X光衍射法 7．石英含量 X光衍射法 8．高岭石含量 X光衍射法 9．磨损指数 气升法：将一定量的试样放入磨损指数测定装置中，在恒定的气速下吹磨五小时。第一小时吹出的样不计在内，后四小时中，平均每小时吹出量与样品重量的百分比，称为试样的磨损指数。 10．汽油辛烷值 色普法(二)．本专利技术实例中所用原料规格 1．铝溶胶： 工业品，Al2O3 22.5重％,Cl 9.1重％,Al/Cl(重) 131,pH 3.0 2．氯化稀土：工业品，RE2O3 268g/l。 3．正磷酸： 84重％(以H3PO4计)。 4．分子筛： USY，兰州炼油化工总厂催化剂厂生产。 5．高岭土： 苏州高岭土S-2,Al2O3 42.5重％，石英3.5重％， 高岭土86重％。 6．磷酸铵： 工业品，11.5g/l(以H3PO4计)。 7．硫酸： 分析纯 8．硫酸铵： 工业品 实例1在搅拌状态下，向300g铝溶胶中，依次加入26g正磷酸和60ml氯化稀土溶液，然后升温至75℃，反应0.5小时，冷却，即得改性铝溶胶产品A。 实例2除将正磷酸和氯化稀土预先混合均匀后，加入到铝溶胶中外，其它条件同实例1，获得改性铝溶胶产品B。--> 对比例1按照CN1070384A公开的方法，除不加入稀土溶液外，其它条件同实例1，获得改性铝溶胶产品C。 实例3在搅拌状态下，向300克铝溶胶中，依次加入55克正磷酸和5ml氯化稀土溶液，混合均匀后，升温到65，反应0.8小时，冷却，获得改性铝溶胶产品D。铝溶胶改性前后的性质见表1。 表1铝溶胶改件前后的物化性质 铝溶胶未改性A B C D Al2O3,m％ Cl,m％ Al/Cl(m) P2O5,m％ RE2O3,m％ P2O5/RE2O3(m) 22.5 9.1 1.31 / / / 17.0 9.5 0.95 4.1 4.4 0.93 17.4 9.4 0.98 4.3 4.5 0.96 20.6 8.4 1.30 5.1 / / 18.5 9.4 1.0 8.7 0.4 0.47将铝溶胶及改性铝溶胶A、C烘干后，进行物相分析，结果见附图。从附图中看出，未改性铝溶胶的2θ峰位在4～10°和20～35°之间出现十分宽化的峰形，表明存在明显的羟基氯化铝无定形相(PDF13-319)，这可能是原始铝溶胶不稳定，易出现分层的结果。经过现有专利方法改性的铝溶胶C，上述两个无定形峰消失，表明磷改性后，磷与羟基氯化铝无定形相发生了化学作用，增强了铝溶胶的粘结性能。在本专利技术改性铝溶胶的XRD谱图上，出现了一种新相，经分析为磷酸稀土(PDF4-632、635)。这种磷酸稀土的颗粒很细(平均粒径小于0.5μm)，具有一定的粘结性能，表明磷不仅与铝溶胶产生了作用，也同引入的稀土发生了明显的反应。这是本专利技术方法改善铝溶胶粘结性能，提高相应催化剂反应活性的内在原因。--> 实例4将1.65kg高岭土(干基)，1.05kgU本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性铝溶胶的方法，其特征在于： （１）在铝溶胶中，不断搅拌下加入磷化合物和稀土化合物，其中加入比例为ＲＥ↓［２］Ｏ↓［３］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］（重）＝０．０１～１．００；Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］（重）＝０．０２～０．７０。加料温度１０～５５℃，加入时间１０～４０分钟。 （２）反应：在铝溶胶中加入磷和稀土化合物之后，升温至５０～１００℃，时间０．１～３小时，直到粘度基本稳定后，冷却，即得改性铝溶胶。
【技术特征摘要】
1．一种改性铝溶胶的方法，其特征在于：(1)在铝溶胶中，不断搅拌下加入磷化合物和稀土化合物，其中加入比例为RE2O3/Al2O3(重)=0.01～1.00；P2O5/Al2O3(重)=0.02～0.70。加料温度10～55℃，加入时间10～40分钟。(2)反应：在铝溶胶中加入磷和稀土化合物之后，升温至50～100℃，时间0.1～3小时，直到粘度基本稳定后，冷却，即得改性铝溶胶。2．按照权利要求1的方法，其特征在于磷化合物和稀土化合物可以依次加入到铝溶胶中，也可以将他们预先混合均匀后加入到铝溶胶中。3．按权利要求1,2所述的方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丛华，孙书红，马燕青，高雄厚，张忠东，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司兰州炼化分公司，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
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