一种大孔氧化铝载体的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种大孔氧化铝载体的制备方法，包括如下内容：（1）将适量拟薄水铝石粉末A和拟薄水铝石粉末B混合均匀；（2）将适量氯化铵加入步骤（1）混合物料中混合均匀然后焙烧处理制得氧化铝粉体C；（3）将适量拟薄水铝石D与步骤（2）所得氧化铝粉体C混合均匀，然后加入胶溶剂和助挤剂混捏均匀，挤条成型；（4）将步骤（3）条形物料经干燥、焙烧制得大孔氧化铝载体。该方法过程简单，易于工业化生产，制得的氧化铝载体具有较高的孔容，同时具有较高的10

【技术实现步骤摘要】
一种大孔氧化铝载体的制备方法


[0001]本专利技术涉及无机材料制备领域，具体地说涉及一种大孔氧化铝载体的制备方法。

技术介绍

[0002]随着原油重质化、劣质化程度的增加，以及市场对轻油需求结构的变化，劣质重油（包括各种重油和渣油等）加工技术已成为各大石油公司和石油科研机构的研究重点方向。渣油固定床加氢技术是实现重油高效转化的一个有效手段，渣油中含有大量杂质成分，它们主要以胶质、沥青质等大分子胶团形式存在，其结构复杂，分子尺寸大，扩散困难。传统的小孔氧化铝已无法满足生产要求，需要开发具备合理孔道分布，能够有效改善大分子反应物的传质扩散和反应的载体材料。
[0003]CN104556164A公开一种大孔氧化铝及其制备方法，该方法包括如下步骤：（1）配制含有脂和有机酸的溶液、酸性铝盐溶液、碱性铝酸盐溶液分别记为溶液A、溶液B、溶液C；（2）溶液B、溶液C并流进行成胶反应，pH值控制在9.0～11.0，优选9.5~10.5，反应温度控制在60～95℃，优选75~85℃，成胶反应结束后，经老化，过滤，洗涤，干燥；其中在成胶前或成胶过程中加入溶液A，优选溶液A与溶液B、溶液C一同并流进行成胶反应；（3）步骤（2）所得的物料经成型，再经干燥和焙烧得到大孔氧化铝载体。该方法制备氧化铝载体过程较复杂，不易工业化生产，另外，载体制备过程中使用脂类和有机酸等物质，使载体制造成本增加。
[0004]CN1120971A公开双峰孔结构氧化铝载体的制备方法，该方法将两种或两种以上不同原料路线方法制备的拟薄水铝石干胶粉均匀混合，然后进行胶溶、成型、干燥和焙烧处理而制得。该方法制备的氧化铝载体具有双重孔分布，两种孔道结构分别由两种或两种以上不同原料路线方法制备的拟薄水铝石提供，制备过程未使用扩孔剂，载体的孔道结构受制于拟薄水铝石的性质，扩孔效果不明显。
[0005]CN107913691A公开含大孔的氧化铝载体及其制备方法，该方法使用丁苯橡胶乳液作为扩孔剂来调节氧化铝载体的孔道结构，该方法制备丁苯橡胶乳液过程复杂，成本较高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的不足，本专利技术提供了一种大孔氧化铝载体的制备方法。制得的氧化铝载体具有较高的孔容，同时具有较高的10-20nm及20-60nm孔道含量，该方法过程简单，易于工业化生产。
[0007]本专利技术的大孔氧化铝载体的制备方法，包括如下内容：（1）将适量拟薄水铝石粉末A和拟薄水铝石粉末B混合均匀；（2）将适量氯化铵加入步骤（1）混合物料中混合均匀，然后焙烧处理，制得氧化铝粉体C；（3）将适量拟薄水铝石D与步骤（2）所得氧化铝粉体C混合均匀，然后加入胶溶剂和助挤剂混捏均匀，挤条成型；（4）将步骤（3）条形物料经干燥、焙烧制得大孔氧化铝载体。
[0008]本专利技术方法中，步骤（1）所述的拟薄水铝石A可以是酸沉淀、碱沉淀法、醇铝水解法等任意方法制备的拟薄水铝石，拟薄水铝石的孔容为0.5-1.0mL/g，比表面积为150-300m2/g，可几孔径为9-17.5nm。
[0009]本专利技术方法中，步骤（1）所述的拟薄水铝石B可以是酸沉淀、碱沉淀法、醇铝水解法等任意方法制备的拟薄水铝石，拟薄水铝石的孔容为0.8-1.5mL/g，比表面积为200-350m2/g，可几孔径为20-40nm。
[0010]本专利技术方法中，步骤（1）所述的拟薄水铝石A与拟薄水铝石B的摩尔比为1：1-1：3，优选1：2-1：3。
[0011]本专利技术方法中，步骤（2）所述氯化铵为固体粉末，加入量以铵根计与混合物料以铝元素计的摩尔比为1：18-1：4.5，优选1：10-1：5。
[0012]本专利技术方法中，步骤（2）所述的焙烧条件为：焙烧温度为500-850℃，优选650-800℃，焙烧时间为1-10小时，优选4-8小时；焙烧可以在惰性气氛或含氧气氛中进行，所述的含氧气氛中的氧含量无特殊要求，可以为氧气气氛、空气气氛、氧气与惰性气体混合气氛。所述的焙烧可以在高温箱式炉、高温管式炉、高温气氛炉、高温井式炉等设备中进行。
[0013]本专利技术方法中，步骤（3）所述的拟薄水铝石D为胶溶指数大于75%的拟薄水铝石，优选胶溶指数大于85%的拟薄水铝石。拟薄水铝石D与氧化铝粉体C的摩尔比为1：4-1：6，优选1：5-1：6。
[0014]本专利技术方法中，步骤（3）所述的胶溶剂为硝酸、盐酸、柠檬酸、醋酸、草酸中的一种或几种混合的水溶液，溶液的质量百分比浓度为1%-3%，加入量视成型效果而定。
[0015]本专利技术方法中，步骤（3）所述的助挤剂为田菁粉、甲基纤维素、石墨等物质中的一种或几种混合，加入量为氧化铝载体重量的1%-3%。
[0016]本专利技术方法中，步骤（4）所述的干燥温度为80-160℃，干燥时间为4-10小时，所述的焙烧温度为500-800℃，焙烧时间为4-10小时。
[0017]本专利技术方法制备的大孔氧化铝载体可广泛应用于催化、吸附等大分子反应过程中。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：（1）本专利技术首先将两种具有不同孔道结构的拟薄水铝石混合均匀，由于两种拟薄水铝石性质的区别，使最终氧化铝载体具有较高的10-20nm及20-60nm孔道含量。同时向混合物料中加入氯化铵，氯化铵受热时分解产生氨气和氯化氢气体，产生的气体一方面可以起到冲孔作用；另一方面，由于氧化铝为两性氧化物，产生的气体可与氧化铝晶粒作用，改变晶粒尺寸及堆积形态，进而改善氧化铝粉体的孔道结构，使粉体的孔道结构整体提高，尤其是使小于10nm的不利于大分子扩散的孔道经扩孔后部分提高至大于10nm，进而提高载体大孔含量。
[0019]（2）拟薄水铝石粉末经焙烧后形成氧化铝粉体，然后再以胶溶指数高的拟薄水铝石为粘结剂将氧化铝粉体挤条成型，由于拟薄水铝石焙烧后发生转晶形成氧化铝，增强了粉末的强度，在挤条成型时可以减少因挤压对粉体孔道结构的破坏，提高最终载体的大孔含量；另外，由于胶溶剂与氧化铝粉体作用较弱，降低了胶溶剂的“杀孔”效应，进一步提高载体的大孔含量。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例来进一步说明本专利技术的技术方案和技术效果，但并不局限于以下实施例。
[0021]BET法：应用N2物理吸-脱附表征实施例与对比例载体孔结构，具体操作如下：采用ASAP-2420型N2物理吸-脱附仪对样品孔结构进行表征。取少量样品在300℃下真空处理3-4小时，最后将产品置于液氮低温（-200℃）条件下进行氮气吸-脱附测试。其中比表面积根据BET方程得到，孔容和孔直径在100nm以下的分布率根据BJH模型得到。
[0022]本专利技术方法中使用的拟薄水铝石A1的性质如下：孔容为0.73mL/g，比表面积为215m2/g，可几孔径为12.5nm。
[0023]本专利技术方法中使用的拟薄水铝石A2的性质如下：孔容为0.81mL/g，比表面积为246m2/g，可几孔径为15nm。
[0024]本专利技术方法中使用的拟薄水铝石B的性质如下：孔容为1.3mL/g，比表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大孔氧化铝载体的制备方法，其特征在于包括如下内容：（1）将适量拟薄水铝石粉末A和拟薄水铝石粉末B混合均匀；（2）将适量氯化铵加入步骤（1）混合物料中混合均匀然后焙烧处理制得氧化铝粉体C；（3）将适量拟薄水铝石D与步骤（2）所得氧化铝粉体C混合均匀，然后加入胶溶剂和助挤剂混捏均匀，挤条成型；（4）将步骤（3）得到的条形物料经干燥、焙烧，制得大孔氧化铝载体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的拟薄水铝石A的孔容为0.5-1.0mL/g，比表面积为150-300m2/g，可几孔径为9-17.5nm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的拟薄水铝石B的孔容为0.8-1.5mL/g，比表面积为200-350m2/g，可几孔径为20-40nm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的拟薄水铝石A与拟薄水铝石B以铝元素计的摩尔比为1：1-1：3。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述氯化铵为固体粉末，加入量以铵根离子计与混合物料以铝元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：季洪海，王少军，凌凤香，袁胜华，谷明镝，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：