一种锆溶胶及其制备方法和应用技术

一种锆溶胶及其制备方法和应用，该锆溶胶的腐蚀率不大于1g/m

A Zirconium Sol and Its Preparation and Application

A zirconium sol and its preparation method and application. The corrosion rate of the zirconium sol is not more than 1g/m.

【技术实现步骤摘要】
一种锆溶胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种锆质溶胶的制备方法及其在流化催化裂化(FCC)催化剂制备中的应用。
技术介绍
流化催化裂化(FCC)是原油二次加工的最重要的手段。流化催化裂化使用的催化剂必须满足一定强度要求，同时形成粒径在20-150微米、平均粒径在60-80微米左右的微球颗粒，才能满足催化裂化催化剂在反应装置中的正常流动运转。随着原油变重，FCC进料的重质化、劣质化的程度加深，FCC催化剂中活性组分分子筛的含量增加，这使催化剂的磨损指数及球形度成为催化剂制备工艺中一项十分重要的问题。目前FCC催化剂产品主要分为全合成分子筛催化剂、半合成分子筛催化剂及原位晶化法催化剂。半合成催化剂由于具有较好的耐磨性能，其制备工艺简单，制备成本低，在高分子筛含量时具有良好的强度，得到了广泛应用。半合成催化裂化催化剂制备工艺通常包括将粘结剂、基质、活性组分混合均匀制备成催化剂胶体浆液，再喷雾干燥，通过喷雾干燥得到具有一定粒度分布的微球。喷雾干燥需要蒸发掉催化剂胶体浆液中大量的水分，提高催化剂胶体浆液的固含量有利于减少水分蒸发量，提高喷雾干燥的产量，降低能耗。然而，提高胶体浆液的固含量容易使胶体粘度增加，增加催化剂胶体输送阻力，使催化剂胶体浆液输送困难，催化剂球形度不佳，耐磨损性能变差。USP4476239和USP4443553报道了在喷雾干燥浆液中加入羟基氧化铝[Al2(OH)6-yCly]x或羟基硝酸铝Al2(OH)5NO3做减黏剂，降低催化剂浆液粘度，从而提高催化剂浆液固含量的方法。催化剂用胶溶拟薄水铝石做粘结剂。其加入减黏剂前浆液固含量为20-25％，加入后可增加至30％。CN1270203A、CN101134905A公开了一种提高双铝粘结剂(金属铝溶胶+胶溶拟薄水铝石)浆液固含量的方法。其特征是用无机酸使拟薄水铝石在体系中胶溶，同时加入磷铵盐做减黏剂。该方法可以使浆液固含量提高到40％以上。CN103031062A公开了一种胶溶铝粘结剂及其制备方法和催化裂化催化剂制备方法，该方法包括将铝粘结剂和酸在第一成胶釜中混合打浆得到第一浆液，将第一浆液引入第二成胶釜中与碱接触得到第二浆液。CN102049311A公开了一种催化裂化催化剂的制备方法，包括将拟薄水铝石、水玻璃、无机酸、高岭土、分子筛混合打浆和喷雾干燥的步骤，其特征在于，拟薄水铝石在水玻璃之前加入，无机酸在水玻璃之后加入。该方法能够提高催化剂的耐磨损强度，提高催化剂的重油转化能力和汽油收率。CN1690167A公开了一种含分子筛烃类裂化催化剂的制备方法，该方法包括将铝溶胶、水合氧化铝、粘土、酸、分子筛和水打浆混合均匀，制成一种浆液，使浆液的固含量为20－40重量％，然后干燥得到的浆液，所述水合氧化铝含有一种改性水合氧化铝，所述改性水合氧化铝的用量使改性水合氧化铝提供的氧化铝占水合氧化铝提供的氧化铝总量的至少5重量％，所述改性水合氧化铝是经150－400℃焙烧至少10分钟的水合氧化铝。CN1552801A公开了一种含硅溶胶粘结剂的催化裂化催化剂及其制备方法，它由20～80m％的粘土、5～30m％的硅溶胶(以SiO2灼基计)、0～30m％拟薄水铝石(以Al2O3灼基计)、5～40m％选自晶胞常数为2.432～2.472nm的八面沸石、ZSM－5沸石、β沸石及它们的混合物、0～5m％(以氧化物计)选自锑、混合稀土、钛、镁、锌、磷、锶的化合物或它们的混合物组成。它采用硅溶胶粘结剂基质或硅溶胶与部分胶溶拟薄水铝石相结合的复合粘结剂基质。CN103447071A公开了一种含硅粘结剂高固含量流化催化裂化催化剂的制备方法，该方法包括将铝溶胶、分子筛、粘土和硅溶胶粘结剂混合打浆制成催化剂浆液，然后喷雾干燥洗涤得到催化剂成品。虽然该专利技术声明可使催化剂浆液固含量提高到50％以上，但铝溶胶与硅溶胶容易生成硅铝沉淀物，影响催化剂的粘结性能。以上现有技术公开的提高FCC催化剂浆液固含量的方法均是以拟薄水铝石或拟薄水铝石加铝溶胶或硅溶胶为粘结剂，随着浆液固含量的提高，体系的总粘度也提高，有的甚至可达到10万厘泊以上，这使浆液分散和输送都比较困难，而且产品的球形度不好。此外，上述粘结剂的粘结性能较差，为了保证产品强度需加入过多的粘结剂，这会使催化剂活性下降，为了保持催化剂活性需要增加催化剂中分子筛用量(降低分子筛含量容易导致催化剂活性降低，产品分布不理想，例如高附加值产品汽油产率过低，影响炼厂收益)，导致催化剂制备成本较高。CN1948163A公开了一种氧化锆溶胶制备方法，它以氯氧化锆为前驱体，用双氧水为水解促进剂，利用双氧水的强氧化性使氯离子还原为氯气而溢出，得到粒度分布窄的胶体。把氯氧化锆溶于适量的醇、水以及表面活性剂混合液中，搅拌混合均匀并选用合适的表面活性剂，通过简单工艺流程制备高纯的、稳定的，粒度可控且粒度分布窄的氧化锆溶胶。由于制备过程不引入其他离子，所制备的胶体纯度高，可以作为稳定的溶胶形式用于电子材料或涂料，或经干燥、洗涤制备纳米级高纯粉体，也可与其它材料结合制备复合功能陶瓷材料。CN103740284A公开了一种耐高温复合无机粘结剂、制备方法及其应用，所述的粘结剂为包含磷酸二氢铝、锆溶胶及水的水性粘结剂。按粘结剂总质量百分比计，其中磷酸二氢铝为10～70％、锆溶胶10～80％、水0～80％。制备方法为按比例称取磷酸二氢铝、锆溶胶、水在温度为20℃～100℃、搅拌速度为200rpm～1000rpm的条件下混合均一，冷却后得到所需的耐高温复合无机粘结剂。该粘结剂具有优良的耐高温性能，能够长期耐受2000℃的温度。其可以用于耐高温涂料、陶瓷涂层、防火涂料、陶瓷材料、高温窑炉修补料、耐火材料、阻燃材料、耐高温胶黏剂等领域。现有锆溶胶被广泛用于耐高温涂料、陶瓷涂层、防火涂料、陶瓷材料、高温窑炉修补料、耐火材料、阻燃材料、耐高温胶黏剂等领域，用于制备催化裂化催化剂，性能不佳，然而现有技术中没有提供现有锆溶胶用于催化裂化催化剂的适当办法，也没有提供适宜用于催化裂化催化剂的锆溶胶
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可用作催化裂化催化剂粘结剂的改进的锆质溶胶，该锆溶胶用于裂化催化剂，较现有锆溶胶具有更高的烃油催化裂化活性。本专利技术要解决的另外技术问题是提供一种所述锆溶胶的制备方法。本专利技术要解决的第三个技术问题是提供一种所述锆溶胶的应用方法。一种锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶的腐蚀率不大于1g/(m2·h)，pH值为2.5-4，粘度为1000mPa·s以上。优选的，所述锆溶胶中，锆元素的重量含量为10重量％～25重量％例如为10重量％～18重量％或10～15重量％。优选的，所述锆溶胶的腐蚀率为0.5g/m2·h～1.0g/m2·h，例如为0.7g/m2·h～0.9g/m2·h。优选的，所述锆溶胶的pH值为2.5～4，例如为2.5～3.6。优选的，所述锆溶胶的密度为1.30g/cm3～1.35g/cm3，优选的，所述锆溶胶的粘度为1000mPa·s～30000mPa·s例如为5000mPa·s～20000mPa·s。本专利技术提供的所述锆溶胶，含有酸根离子，所述酸根离子例如硫酸根、硝酸根、氯离子中的一种或多种，其中Zr与酸根离子的摩尔比值为1:(4-8)或1：(3～8)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶的腐蚀率不大于1g/m2·h，pH值为2.5‑4，粘度为1000mPa·s以上。

【技术特征摘要】
1.一种锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶的腐蚀率不大于1g/m2·h，pH值为2.5-4，粘度为1000mPa·s以上。2.根据权利要求1所述的锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶中锆元素的重量含量为10％～25％；所述锆溶胶的腐蚀率为0.5g/m2·h～1.0g/m2·h，pH值为2.5～4，密度为1.30g/cm3～1.35g/cm3，粘度为1000mPa·s～30000mPa·s。3.根据权利要求2所述的锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶中锆元素的重量含量为10重量％～15重量％。4.根据权利要求1～3任一项所述的锆溶胶，其特征在于，该锆溶胶中含有磷和/或过渡金属元素，过渡金属与锆的摩尔比不超过0.5,磷与锆的摩尔比不超过1；优选的，过渡金属与锆的摩尔比不超过0.3，磷与锆的摩尔比不超过0.3。5.根据权利要求1～4任一项所述的锆溶胶，其特征在于，所述的锆溶胶含有酸根离子和碱阳离子，酸根离子与锆的摩尔比为2～8：1，碱阳离子与锆的摩尔比为1～2：1；优选的，酸根离子的含量不为14～28重量％，碱阳离子的含量为2～12重量％，优选的，所述锆溶胶中水的含量为10～70重量％。6.一种锆溶胶的制备方法，包括：(1)将含锆盐与碱溶液进行第一接触，其中Zr:OH-＝1:1-2摩尔比；(2)将第一接触后的混合物与酸进行第二接触，其中Zr:H+＝1:1-3摩尔比；优选的，所述第一接触的温度比第二接触的温度高至少20℃优选20～30℃；(3)将第二接触后的混合物与酸进行第三接触，其中Zr:H+＝1:1-3摩尔比；优选的，所述第一接触的温度比第三接触的温度高至少20℃优选20～30℃。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，第一接触的温度为50～80℃；第二接触的温度为20～50℃；优选的，第三接触的温度为20～50℃。8.根据权利要求6所述的锆溶胶制备方法，其特征在于，所述锆溶胶中还引入过渡金属盐和/或含磷化合物，过渡金属:锆的摩尔比为不超过0.5；磷：锆的摩尔比不超过1；优选的，过渡金属盐和含磷化合物引入后搅拌至少1小时例如搅拌1-2小时；优选的，以氧化物计的过渡金属盐:以ZrO2计的锆盐(重量比)＝0.007-0.38优选0.007～0.22；以P2O5计的含磷化合物：以ZrO2计的锆盐(重量比)＝0.07-0.74优选0.07～0.3。9.根据权利要求8所述的锆溶胶制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐包括稀土盐或为稀土盐，稀土盐的加入比例为RE2O3:ZrO2(重量比)＝0.01-0.5优选0.1～0.3；P2O5：ZrO2(重量比)＝0.01-1优选0.1～0.4；优选的，所述的含锆盐为氧氯化锆，所述的稀土盐包括含La的盐、含Ce的盐中的一种或多种，所述含磷化合物可以是五氧化二磷、磷酸、磷酸盐中的一种或多种。10.根据权利要求8或9所述的锆溶胶制备方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：严加松，张万虹，许明德，张杰潇，邱中红，田辉平，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11