改性氧化铝、改性氧化铝的制备方法及包含改性氧化铝的催化剂技术

本发明专利技术提供了一种改性氧化铝、改性氧化铝的制备方法及包含改性氧化铝的催化剂。该制备方法包括：将原料混合物进行老化处理，得到第一前驱体；将所述第一前驱体与稀土化合物进行离子交换，得到第二前驱体；以及将所述第二前驱体进行焙烧，制得所述改性氧化铝；其中，所述原料混合物包括第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水，所述第一铝源包括Al(OH)，所述第二铝源包括Al(OH)

【技术实现步骤摘要】
改性氧化铝、改性氧化铝的制备方法及包含改性氧化铝的催化剂
本专利技术涉及氧化铝，具体为一种孔结构优化的改性氧化铝及其应用。
技术介绍
随着石油资源发展趋势日趋重质化及劣质化，如何合理利用劣质渣油是炼油工业面临的难题，特别是催化裂化工艺作为炼油工艺的基础，如何提高劣质渣油的炼制效果是重中之重。在我国，催化裂化装置(FCCU)因对原料的适应性强、轻质油产品收率高、汽油辛烷值高等优点，一直是炼油企业中最重要的原油二次加工装置。目前，催化裂化装置承担我国75％的汽油，35％的柴油和丙烯、乙烯等化工品的生产任务，因此催化裂化技术是我国炼油的关键所在，其核心技术取决于催化剂的性能。而原油劣质化后，渣油中含有较高的杂质例如重金属、S、N和残炭等，对催化裂化催化剂造成巨大的中毒污染，导致催化剂性能产生下降，影响催化裂化装置的产品分布，对炼油收益产生较大影响。传统的FCC催化剂一般是由基质和分子筛组成，其中分子筛为催化剂活性中心，想要提高FCC催化剂的重油转化能力，就要求催化剂必须具有更高的反应活性、更多大孔结构及更加优良的孔道结构分布，因此单纯靠增加活性组分含量不能完全满足这种发展要求，同时活性组分过高会带来产品分布中焦炭产量过高，影响催化裂化装置的物料、热及效益平衡。因此，通过提高基质性能来改善催化剂重油转化能力就成为今后重点研究方向。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在提供一种改性氧化铝的制备方法，包括：将原料混合物进行老化处理，得到第一前驱体；将所述第一前驱体与稀土化合物进行离子交换，得到第二前驱体；以及将所述第二前驱体进行焙烧，制得所述改性氧化铝；其中，所述原料混合物包括第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水，所述第一铝源包括Al(OH)，所述第二铝源包括Al(OH)3。根据本专利技术一实施方式，所述第一铝源、所述第二铝源、所述扩孔剂和所述水的摩尔比为(1～4):(1～4):(1～4):(10～40)，所述第一铝源、所述第二铝源的摩尔数均以氧化铝计。根据本专利技术一实施方式，所述第一铝源选自拟薄水铝石和/或一水软铝石；所述第二铝源选自三水铝石、拜耳石、诺耳石及氢氧化铝中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述原料混合物在100～200℃的温度下进行所述老化处理，之后在不超过200℃的温度下进行干燥处理；所述第二前驱体在500～1000℃的温度下进行焙烧。根据本专利技术一实施方式，所述扩孔剂选自碳酸氢铵、活性炭、EDTA、正丁胺、聚丙烯酰胺、正丁醇、柠檬酸中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述稀土化合物选自稀土元素的硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐中的一种或多种。本专利技术一实施方式提供了一种改性氧化铝，具有γ-氧化铝的晶相结构，以孔径D介于2～100nm的孔的总体积为基准，孔径为2≤D≤5nm的孔的体积占0～10％，孔径为5＜D≤10nm的孔的体积占10～25％，孔径为10＜D≤100nm的孔的体积占65～90％。根据本专利技术一实施方式，所述改性氧化铝的比表面积为200～300m2/g，总孔体积为0.35～0.45ml/g。根据本专利技术一实施方式，所述改性氧化铝的孔径为10≤D＜20nm的孔的体积为0.06～0.10ml/g，孔径为20≤D＜30nm的孔的体积0.06～0.09ml/g，孔径为30≤D＜40nm的孔的体积为0.02～0.04ml/g，孔径为40≤D＜50nm的孔的体积为0.02～0.03ml/g。根据本专利技术一实施方式，所述改性氧化铝的Al2O3的含量不低于90wt％，Re2O3的含量不超过5wt％，上述含量以所述改性氧化铝的总重量为基准。根据本专利技术一实施方式，所述改性氧化铝的B酸和L酸的比例为(0.1～1):1。根据本专利技术一实施方式，所述改性氧化铝的B酸酸量为5～20μmol.g-1，L酸酸量为20～50μmol.g-1。本专利技术一实施方式提供了一种催化剂，包括上述的改性氧化铝。根据本专利技术一实施方式，所述催化剂包括25～50wt％的分子筛、0～50wt％的粘土、10～30wt％的粘结剂以及2～30wt％的所述改性氧化铝，上述含量以所述催化剂的总重量为基准。本专利技术一实施方式的改性氧化铝，具有优化的孔结构，用于催化裂化催化剂，可使得催化剂在具有较低活性组元分子筛含量的基础上，能够保持较高的抗重金属污染能力、较高的裂化性能及较优的产品分布。具体实施方式体现本专利技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术一实施方式提供了一种改性氧化铝的制备方法，包括：将原料混合物进行老化处理，得到第一前驱体；将所述第一前驱体与稀土化合物进行离子交换，得到第二前驱体；以及将所述第二前驱体进行焙烧，制得所述改性氧化铝；其中，所述原料混合物包括第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水，所述第一铝源包括Al(OH)，例如第一铝源可以是一水软铝石(AlO(OH))；所述第二铝源包括Al(OH)3。于一实施方式中，第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水的摩尔比为(1～4):(1～4):(1～4):(10～40)，优选为(1～1.5):(1～1.5):(1～1.5):(10～15)，例如1:2:1:10、2:1:1:10、1:1:1:10、1:1:1:15等。其中，第一铝源、第二铝源的摩尔数均以氧化铝计。于一实施方式中，第一铝源的固体组分中，Al2O3含量不低于95％，Fe2O3含量为0.1～1.5％，Na2O含量为0.01～1％，SiO2含量为0.1～1.5％；上述含量均为重量含量，各组分的含量以第一铝源的固体总重量为基准。于一实施方式中，第二铝源的固体组分中，Al2O3含量不低于95％，Fe2O3含量为0.1～1.5％，Na2O含量为0.1～1％，SiO2含量为0.1～1.5％；上述含量均为重量含量，各组分的含量以第二铝源的固体总重量为基准。于一实施方式中，第一铝源可以是拟薄水铝石和/或一水软铝石。于一实施方式中，第二铝源可以是三水铝石、拜耳石、诺耳石、氢氧化铝等；其中，氢氧化铝可以是无定型氢氧化铝，通过可溶性铝盐与碱反应制得，例如采用硫酸铝与氢氧化钠反应制得。于一实施方式中，扩孔剂可以为碳酸氢铵、活性炭、EDTA、正丁胺、聚丙烯酰胺、正丁醇、柠檬酸中的一种或多种；优选为碳酸氢铵、活性炭、柠檬酸中的一种或多种。于一实施方式中，上述混合物在100～200℃的温度下、水蒸气下进行老化处理，老化时间可以为2～5h，例如3h。优选地，混合物老化处理的温度为110～180℃，进一步优选为120～150℃，例如130℃、140℃、170℃、190℃等。于一实施方式中，经老化处理后的固体在任选条件下进行干燥处理，制得第一前驱体。于一实施方式中，干燥处理的温度可以为不超过200℃，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性氧化铝的制备方法，包括：/n将原料混合物进行老化处理，得到第一前驱体；/n将所述第一前驱体与稀土化合物进行离子交换，得到第二前驱体；以及/n将所述第二前驱体进行焙烧，制得所述改性氧化铝；/n其中，所述原料混合物包括第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水，所述第一铝源包括Al(OH)，所述第二铝源包括Al(OH)

【技术特征摘要】
1.一种改性氧化铝的制备方法，包括：
将原料混合物进行老化处理，得到第一前驱体；
将所述第一前驱体与稀土化合物进行离子交换，得到第二前驱体；以及
将所述第二前驱体进行焙烧，制得所述改性氧化铝；
其中，所述原料混合物包括第一铝源、第二铝源、扩孔剂和水，所述第一铝源包括Al(OH)，所述第二铝源包括Al(OH)3。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一铝源、所述第二铝源、所述扩孔剂和所述水的摩尔比为(1～4):(1～4):(1～4):(10～40)，所述第一铝源、所述第二铝源的摩尔数均以氧化铝计。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一铝源选自拟薄水铝石和/或一水软铝石；所述第二铝源选自三水铝石、拜耳石、诺耳石及氢氧化铝中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述原料混合物在100～200℃的温度下进行所述老化处理，之后在不超过200℃的温度下进行干燥处理；所述第二前驱体在500～1000℃的温度下进行焙烧。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述扩孔剂选自碳酸氢铵、活性炭、EDTA、正丁胺、聚丙烯酰胺、正丁醇、柠檬酸中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述稀土化合物选自稀土元素的硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐中的一种或多种。


7.一种改性氧化铝，具有γ-氧化铝的晶相结构，以孔径D介于2～100nm的孔的总体积为...

【专利技术属性】
技术研发人员：田辉平，张杰潇，李家兴，许明德，张万虹，严加松，
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