制备具有特定微晶的勃姆石的方法技术

本发明专利技术描述了在单一沉淀步骤中制备氧化铝凝胶的方法，所述沉淀步骤包括在水中在10℃至90℃的温度下以使得溶液的pH为0.5至5的方式经2至60分钟的时间溶解酸性铝前体——氯化铝，然后在5℃至35℃的温度下经5分钟至5小时的时间通过向所获得的溶液中添加碱性前体——氢氧化钠，将pH调节到7.5至9.5范围内的pH，以获得悬浮液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备具有特定微晶的勃姆石的方法专利
本专利技术涉及氧化铝凝胶或勃姆石凝胶的制备。特别地，本专利技术涉及通过沉淀具有小尺寸微晶的氧化铝凝胶的新型制备方法。获得极小尺寸的勃姆石粒子导致产生不同于较大尺寸粒子的表面反应性（不同比例的暴露面和改善的反应性）。这将导致在浸渍过程中不同的活性相与微晶表面的相互作用以及在催化如例如加氢处理或催化重整的过程中相应催化剂的改善的反应性。特别地，根据本专利技术的制备方法可用于获得由微晶组成的氧化铝凝胶或勃姆石凝胶，所述微晶具有分别为0.5至10nm和0.5至15nm且优选分别为0.5至2nm和0.5至3nm且高度优选分别为0.5至1.5和0.5至2.5的在X射线衍射中在晶面[020]和[120]中通过Scherrer公式获得的尺寸。现有技术在现有技术中，已知许多操作方案用于生产氧化铝凝胶。特别地，几个专利描述了“溶胶-凝胶”制备方法。专利US4676928描述了用于生产可以分散在水中的氧化铝的方法，包括形成氧化铝的水性分散体的步骤、添加酸以产生具有5至9的pH的酸性分散体的步骤、在超过70℃的高温下熟化一段足以使氧化铝转变成胶态凝胶的时间的步骤、随后是干燥获得的所述胶态凝胶的步骤。通过共沉淀制备氧化铝凝胶的方法在现有技术中也是已知的。由此，专利US6589908描述了例如在两个用于在充分控制的温度、pH和流量条件下沉淀铝前体的步骤中制备氧化铝的方法。第一步骤在25℃至60℃的温度下、在3至10的pH下和优选在3至4.5和7.5至10的pH下操作。所述前体选自硝酸铝、氯化铝结合铝酸钠或氢氧化钠结合酸性铝盐。前体的优选组合是硫酸铝与铝酸钠。随后将悬浮液加热到50℃至90℃的温度。向悬浮液中添加一些新鲜的试剂，随后将其洗涤、干燥、成型并煅烧以形成催化剂载体。这种方法可用于获得氧化铝，所述氧化铝的特征在于不含大孔、总孔隙体积的小于5%由直径超过35nm的孔隙构成、超过0.8毫升/克的高孔隙体积和其中两种模式间隔1至20nm且主要孔隙模式大于平均孔径的双峰孔隙分布。并未说明微晶尺寸。此外，专利申请WO2004/052534A1描述了制备包含通过以下步骤制备的载体的催化剂的方法：共沉淀（优选硫酸铝与铝酸钠的共沉淀），随后将所获得的凝胶干燥、挤出和煅烧。可以在共沉淀期间或之后添加二氧化硅。更确切地，该文献描述了制备氧化铝凝胶的方法，其中在水的存在下将铝酸钠、氢氧化钠或氢氧化铝的碱性溶液添加到反应器中。同时添加硫酸铝或硝酸铝的酸性溶液。优选地，在酸添加结束时，该反应介质的pH为7至9，并且在混合过程中温度保持在60-75℃下，持续30分钟至1小时30分钟的时间。随后对该混合物施以混合、挤出、空气中干燥（200℃）和热处理的步骤。调整成型使得能够获得该载体的特性。该方法可用于获得具有特定孔隙分布的氧化铝凝胶，但是并未提及微晶的尺寸。通过沉淀制备氧化铝凝胶在现有技术中也是熟知的。具体而言，专利US7790652描述了通过沉淀制备具有非常特别的孔隙分布的氧化铝载体，其可以在重质烃进料的加氢转化过程中用作催化剂的载体。采用包括通过以受控方式混合第一碱性水溶液和第一酸性水溶液来形成氧化铝的分散体的第一步骤的方法，在两个沉淀步骤中制备氧化铝载体，所述酸性溶液和碱性溶液中的至少一者或其二者包含铝化合物。酸性溶液和碱性溶液以使得所得分散体的pH为8至11的比例混合。酸性溶液和碱性溶液还以使得产生含有所需量的氧化铝的分散体的量混合；特别地，第一步骤可用于获得相对于在两个沉淀步骤结束时形成的氧化铝的总量计25重量%至35重量%的氧化铝。第一步骤在20℃至40℃的温度下操作。当已形成所需量的氧化铝时，将悬浮液的温度提高到45℃至70℃的温度，接着，然后通过使所述悬浮液与第二碱性水溶液和第二酸性水溶液接触对加热过的悬浮液施以第二沉淀步骤，所述两种溶液中的至少一者或其二者包含铝化合物。类似地，通过所添加的酸性溶液和碱性溶液的比例将pH调节到8至10.5，并且要在第二步骤中形成的氧化铝的剩余量由所添加的酸性溶液和碱性溶液的量供应。第二步骤在20℃至40℃的温度下操作。由此形成的氧化铝凝胶包含至少95%的勃姆石。然后在没有预先的熟化步骤的情况下，使用本领域技术人员已知的方法将氧化铝凝胶过滤、洗涤和任选地干燥以产生氧化铝粉末，然后使用本领域技术人员已知的方法将所述氧化铝粉末成型，然后煅烧以产生最终的氧化铝载体。本申请人现在已经发现，在没有后续共沉淀步骤的情况下，在单一沉淀步骤中制备氧化铝凝胶的方法产生了具有小微晶的氧化铝凝胶，所述单一沉淀步骤包括溶解特定的酸性铝前体——氯化铝，然后使用特定的碱性前体——氢氧化钠——来调节pH。特别地，根据本专利技术的制备方法可用于获得由微晶组成的氧化铝凝胶或勃姆石凝胶，所述微晶在X射线衍射中在晶面[020]和[120]中通过Scherrer公式获得的尺寸分别为0.5至10nm和0.5至15nm且优选分别为0.5至2nm和0.5至3nm且高度优选分别为0.5至1.5和0.5至2.5。采用常规粉末法和衍射仪进行在氧化铝凝胶和勃姆石凝胶上的X射线衍射。Scherrer公式是在粉末或多晶样品上的X射线衍射中使用的公式，其将衍射峰的半高宽与微晶尺寸相关联。其详细描述在以下参考文献中：Appl.Cryst.(1978).11,102-113,Scherreraftersixtyyears:Asurveyandsomenewresultsinthedeterminationofcrystallitesize,J.I.Langford和A.J.C.Wilson。专利技术概述和专利技术优点本专利技术涉及在单一沉淀步骤中制备氧化铝凝胶的方法，所述沉淀步骤包括在水中在10℃至90℃的温度下以使得溶液的pH为0.5至5的方式经2至60分钟的时间溶解酸性铝前体——氯化铝，然后在5℃至35℃的温度下经5分钟至5小时的时间通过向所获得的溶液中添加碱性前体——氢氧化钠，将pH调节到7.5至9.5范围内的pH，以获得悬浮液。本专利技术的一个优点是提供可用于获得与根据现有技术制备的氧化铝凝胶相比具有减小的微晶尺寸的氧化铝凝胶的制备方法，所述氧化铝凝胶特别地具有小尺寸的微晶。特别地，本专利技术的一个优点在于提供一种制备方法，其可用于获得由微晶组成的氧化铝凝胶或勃姆石凝胶，所述微晶在X射线衍射中在晶面[020]和[120]中通过Scherrer公式获得的尺寸分别为0.5至10nm和0.5至15nm且优选分别为0.5至2nm和0.5至3nm且高度优选分别为0.5至1.5和0.5至2.5。本专利技术的另一优点在于提供制备具有减小的微晶尺寸的氧化铝凝胶的方法，其与制备氧化铝的常规现有技术方法（如溶胶-凝胶型制备方法）相比得以简化且成本较低，并且在于根据本专利技术的方法仅包括单一沉淀步骤。专利技术描述根据本专利技术，根据本专利技术的制备氧化铝凝胶的方法包括单一沉淀步骤。所述沉淀步骤包括在水中在10℃至90℃、优选10℃至80℃、更优选10℃至75℃和再更优选15℃至70℃的温度下溶解特定的酸性铝前体——氯化铝AlCl3。所获得的溶液的pH为0.5至5、优选1至4、更优选1.5至3.5。将该溶液搅拌2至60分钟、优选5至30分钟和更优选5至10分钟的时间。然后在5℃至35本文档来自技高网...

【技术保护点】
在单一沉淀步骤中制备氧化铝凝胶的方法，所述沉淀步骤包括在水中在10℃至90℃的温度下以使得溶液的pH为0.5至5的方式经2至60分钟的时间溶解酸性铝前体——氯化铝，然后在5℃至35℃的温度下经5分钟至5小时的时间通过向所获得的溶液中添加碱性前体——氢氧化钠，将pH调节到7.5至9.5范围内的pH，以获得悬浮液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.05 FR 15551181.在单一沉淀步骤中制备氧化铝凝胶的方法，所述沉淀步骤包括在水中在10℃至90℃的温度下以使得溶液的pH为0.5至5的方式经2至60分钟的时间溶解酸性铝前体——氯化铝，然后在5℃至35℃的温度下经5分钟至5小时的时间通过向所获得的溶液中添加碱性前体——氢氧化钠，将pH调节到7.5至9.5范围内的pH，以获得悬浮液。2.如权利要求1中所要求保护的制备方法，其中在10℃至75℃的温度下将铝的酸性前体——氯化铝AlCl3——溶解在水中。3.如权利要求1或权利要求2中所要求保护的制备方法，其中氯化铝AlCl3在水中的溶液的pH为1至4。4.如权利要求1至3任一项中所要求保护的制备方法，其中在10℃至30℃的温度下调节pH。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M布亚莱格，O拉丰，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR