具有改善的稳定性的二氧化硅氧化铝组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备二氧化硅氧化铝的新型方法，其包括使用两种二氧化硅源，第一二氧化硅源与第二二氧化硅源在化学上是不同的，本发明专利技术还涉及根据本发明专利技术的方法制备的二氧化硅氧化铝以及具有改善的特性的二氧化硅氧化铝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的稳定性的二氧化硅氧化铝组合物及其制备方法
本专利技术涉及一种制备二氧化硅氧化铝(氧化硅氧化铝或硅铝，silicaalumina)的新型方法、根据本专利技术的方法制备的二氧化硅氧化铝以及具有改善的特性的二氧化硅氧化铝。
技术介绍
二氧化硅氧化铝用于催化剂载体领域。许多现有技术文献描述了用于制备二氧化硅氧化铝的方法，并且焦点在于获得二氧化硅在氧化铝上的均匀分布和/或获得高孔容(孔隙体积，porevolume)的基质。这可以通过例如将勃姆石与无定形二氧化硅例如硅酸钠在特定条件下混合来实现。与这样的二氧化硅氧化铝的制备相关的问题包括在最终产物中引入了杂质例如SiO2(石英)，以及与二氧化硅氧化铝的表面积减小的问题。US5,187,138描述了一种负载于氧化铝上的加氢异构化催化剂或一种无定形二氧化硅氧化铝载体(通过加入作为表面改性剂的二氧化硅进行改性)。该专利技术中使用的基础二氧化硅和氧化铝材料可以是可溶的含硅化合物如碱金属硅酸盐、四烷氧基硅烷或原硅酸酯，铝的硫酸盐、硝酸盐或氯化物，碱金属铝酸盐或无机盐或醇盐等。该方法包括沉淀和老化，接着过滤、干燥和煅烧以获得载体材料。然后将该载体材料用在异丙醇载剂中的合适含硅化合物例如原硅酸乙酯浸渍。其他硅源包括硅烷、胶体二氧化硅、氯化硅或其他无机硅盐。US5,187,138解释了作为改性剂使用的二氧化硅在化学上与体相催化剂载体中的二氧化硅类似。使用该二氧化硅作为表面改性剂改善了催化剂的活性和选择性。本专利技术的方法的目的在于改善最终二氧化硅氧化铝产物的特性，特别地，产物具有增强的热稳定性和纯度。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种制备二氧化硅氧化铝产物的方法，所述方法包括以下步骤：i)提供氧化铝浆料；ii)将第一二氧化硅源加入到所述氧化铝浆料中以形成二氧化硅氧化铝浆料；iii)将所述二氧化硅氧化铝浆料水热老化以形成水热老化的二氧化硅氧化铝浆料；iv)将所述水热老化的二氧化硅氧化铝浆料干燥以形成干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；v)将所述干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物煅烧以形成煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；vi)将来自步骤v)的所述煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物加入到包含第二二氧化硅源的溶液中以形成重新浆化(re-slurried)的二氧化硅氧化铝，所述第二二氧化硅源与步骤ii)中提供的所述第一二氧化硅源在化学上是不同的；vii)将所述重新浆化的二氧化硅氧化铝干燥以形成干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝；以及viii)将所述干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝煅烧以形成所述二氧化硅氧化铝产物。氧化铝浆料包含氧化铝和至少水。氧化铝浆料优选具有为8至10的pH，并且最优选为9的pH。甚至更优选地，氧化铝浆料可以是来自齐格勒(Ziegler)过程的pH为8至10、更特别地pH在9附近的浆料。氧化铝优选为勃姆石。氧化铝优选包括在(120)面上的微晶尺寸为至优选地在(120)面上的微晶尺寸为至更优选在(120)面上的微晶尺寸为约的粒子。第一二氧化硅源包括二氧化硅溶胶(硅溶胶，silicasol)、沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅。第一二氧化硅源可以包括二氧化硅溶胶、沉淀二氧化硅或热解法二氧化硅的混合物。二氧化硅溶胶优选为胶体二氧化硅溶胶。当第一二氧化硅源为二氧化硅溶胶的形式时，该二氧化硅溶胶优选由粒度为约至的二氧化硅粒子组成。二氧化硅溶胶的pH优选为8至10，优选为9。第一二氧化硅源优选包括二氧化硅粒子的稳定水分散体，例如胶体二氧化硅溶胶。二氧化硅溶胶可以用碱，优选包括氨的碱，例如氢氧化铵溶液进行稳定。二氧化硅氧化铝浆料的pH为6至9，优选为6至8，最优选为大约7。二氧化硅氧化铝浆料中的二氧化硅与氧化铝的比率为1重量％至7重量％，优选为5重量％至7重量％。本专利技术的方法的步骤iii)的水热老化在100℃至150℃的温度下、优选在120℃至130℃的温度下进行3至6小时的时间。对温度和时间参数独立地进行选择。使用常规技术(例如喷雾干燥器)来将水热老化的二氧化硅氧化铝浆料在约90至130℃的温度下、优选在100至105℃的温度下进行干燥，以获得干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物。该干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物优选为微晶尺寸为50至的二氧化硅-勃姆石中间产物。干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物的煅烧在300℃至600℃的温度下进行2至6小时的时间，这取决于氧化铝源。第二二氧化硅源包括SiO2、烷氧基化硅、硅酯和含水硅化合物。本专利技术提供这些二氧化硅源的混合物。在本专利技术方法的步骤vi)中的包含第二二氧化硅源的溶液可以包含醇溶剂，例如2-丙醇。在本专利技术的步骤vi)的溶液中第二二氧化硅源的量为总(体)溶液的1重量％至5重量％。在本专利技术方法的步骤vi)的溶液中溶剂的量为总溶液的95％至99％。第二二氧化硅源与第一二氧化硅源在化学上是不同的。本专利技术方法的步骤vi)可以包括浸渍步骤，其中可以将第二二氧化硅源浸渍到煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物中。这样的浸渍步骤可以在溶剂例如水或醇溶剂例如2-丙醇中进行。形成了重新浆化的二氧化硅氧化铝。然后按照本专利技术的方法的步骤vii)，将重新浆化的二氧化硅氧化铝干燥。干燥在高于溶剂的沸点的温度下进行，即，如果溶剂是水，则合适的干燥温度可以为90℃至120℃、优选100℃至110℃的温度，从而形成干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝。如果溶剂是醇，例如异丙醇，则合适的干燥温度为约30℃。干燥在大气压力下或在合适的真空下或它们二者兼备地进行。然后按照本专利技术的方法的步骤viii)，将干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝进行煅烧。干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝的煅烧在300℃至600℃进行2至6小时，这取决于氧化铝源。对时间和温度参数独立地进行选择。据信，第二二氧化硅源的沉积充当添加剂而使煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物稳定，这进而产生具有较高表面积保持率且具有较少杂质的二氧化硅氧化铝产物。这样的方法还改善了二氧化硅氧化铝产物的酸度。根据本专利技术的第二方面，提供了一种根据本专利技术的方法生产的二氧化硅氧化铝产物。根据本专利技术的第三方面，提供了一种二氧化硅氧化铝产物，其包括以下特性中的至少一种，优选包括多于一种的以下特性，并且最优选包括所有的以下特性：i)在550℃下煅烧6小时之后的BET表面积低于300m2/g，优选低于295m2/g；ii)通过NH3-TPD测量的总酸度高于1.80μmol/m2；优选高于2.00μmol/m2，并且最优选高于2.50μmol/m2；iii)在空气中在1200℃下煅烧24小时之后的残留表面积高于30m2/g，优选高于50m2/g，并且最优选高于60m2/g；以及iv)孔容高于0.70cc/g。在以下分析技术部分中概述了用于测量二氧化硅氧化铝产物的各种特性的方法。现在将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备二氧化硅氧化铝产物的方法，所述方法包括以下步骤：/ni)提供氧化铝浆料；/nii)将第一二氧化硅源加入到所述氧化铝浆料中以形成二氧化硅氧化铝浆料；/niii)将所述二氧化硅氧化铝浆料水热老化以形成水热老化的二氧化硅氧化铝浆料；/niv)将所述水热老化的二氧化硅氧化铝浆料干燥以形成干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；/nv)将所述干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物煅烧以形成煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；/nvi)将来自步骤v)的所述煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物加入到包含第二二氧化硅源的溶液中以形成重新浆化的二氧化硅氧化铝，所述第二二氧化硅源与步骤ii)中提供的所述第一二氧化硅源在化学上是不同的；/nvii)将所述重新浆化的二氧化硅氧化铝干燥以形成干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝；以及/nviii)将所述干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝煅烧以形成所述二氧化硅氧化铝产物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 US 62/770,393;20190816 US 62/888,1201.一种制备二氧化硅氧化铝产物的方法，所述方法包括以下步骤：
i)提供氧化铝浆料；
ii)将第一二氧化硅源加入到所述氧化铝浆料中以形成二氧化硅氧化铝浆料；
iii)将所述二氧化硅氧化铝浆料水热老化以形成水热老化的二氧化硅氧化铝浆料；
iv)将所述水热老化的二氧化硅氧化铝浆料干燥以形成干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；
v)将所述干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物煅烧以形成煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物；
vi)将来自步骤v)的所述煅烧的干燥的经老化的二氧化硅氧化铝中间产物加入到包含第二二氧化硅源的溶液中以形成重新浆化的二氧化硅氧化铝，所述第二二氧化硅源与步骤ii)中提供的所述第一二氧化硅源在化学上是不同的；
vii)将所述重新浆化的二氧化硅氧化铝干燥以形成干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝；以及
viii)将所述干燥的重新浆化的二氧化硅氧化铝煅烧以形成所述二氧化硅氧化铝产物。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述氧化铝浆料包含氧化铝和至少水。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述氧化铝是勃姆石。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述勃姆石包括在(120)面上的微晶尺寸为至的粒子。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一二氧化硅源包括二氧化硅溶胶、沉淀二氧化硅、热解法二氧化硅或它们的混合物，优选二氧化硅溶胶，更优选胶体二氧化硅溶胶。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述二氧化硅溶胶由粒度为至的二氧化硅粒子组成。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述二氧化硅氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽亚·罗伯特·拉巴伊奥里，乌梅什·乔杜里，
申请(专利权)人：萨索尔美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US