拟薄水铝及其制备方法和氧化铝技术

本发明专利技术涉及催化剂载体的制备领域，公开了一种拟薄水铝石及其制备方法和一种氧化铝，该方法包括：(1)将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体接触进行成胶反应，得到固体成胶产物；(2)将所述固体成胶产物依次进行第一老化和第二老化，得到老化混合物；所述第二老化的温度高于第一老化的温度；(3)将所述老化混合物进行固液分离得到固体老化产物，将所述固体老化产物干燥后得到拟薄水铝石。该方法工艺简单，操作条件易控，制得的氧化铝具有平均孔直径和孔容更大的特点。均孔直径和孔容更大的特点。

【技术实现步骤摘要】
拟薄水铝及其制备方法和氧化铝


[0001]本专利技术涉及催化剂载体的制备领域，具体涉及一种拟薄水铝石及其制备方法和一种氧化铝。

技术介绍

[0002]偏铝酸钠(或铝酸钠)-二氧化碳法是制备拟薄水铝石和γ-氧化铝的常用方法之一。该方法能结合铝厂工业实际情况，用铝土矿生产的偏铝酸钠(或铝酸钠)溶液和二氧化碳废气作为原料制备拟薄水铝石和γ-氧化铝，成本低廉，因此该方法工业应用广泛。
[0003]偏铝酸钠(或铝酸钠)-二氧化碳法制备拟薄水铝石一般包括成胶和老化两个过程。现有技术中，偏铝酸钠(或铝酸钠)溶液与二氧化碳的成胶反应的终点pH值控制在10.5左右。在这种高pH值条件下进行成胶反应，可以得到结晶度较高的拟薄水铝石，但焙烧后得到的γ-氧化铝的孔径和孔容较小，一般孔容小于0.5毫升/克。这极大的限制了其在馏分油加氢，特别是重油、渣油加氢催化剂中的应用。
[0004]CN103449484A公开了一种连续生产拟薄水铝石的方法，该方法包括将浓度为15-80克氧化铝/升的偏铝酸钠溶液连续地加入到反应装置中，同时通入含二氧化碳30体积％以上的空气二氧化碳混合气体进行充分的混合，控制混合气体和偏铝酸钠溶液的流量使反应温度为25-55℃，pH值为9.5-11，浆液通过具有多个U形管的管道后进行老化，老化温度不低于90℃，将老化升温后的料浆过滤、并水洗至中性，将水洗后的滤饼在100-120℃的条件下干燥，得到拟薄水铝石。然而该方法所得氧化铝的孔容较小，范围在0.30-0.33毫升/克之间。
[0005]在用偏铝酸钠(或铝酸钠)-二氧化碳法生产拟薄水铝石和γ-氧化铝时，为获得较高的孔容，现有技术通常采用特殊的制备工艺或加入添加剂，工艺较复杂，制备成本较高。CN1091428C公开了一种拟薄水铝石的制备方法，该方法使用浓度为5-120克氧化铝/升的偏铝酸钠溶液和二氧化碳含量大于20体积％的气体接触，以间歇或连续的方式成胶，成胶温度10-100℃，成胶终点(或过程)pH值在6-9.5，成胶反应的时间或停留时间不超过40分钟。成胶结束后加入无机碱、有机碱及它们水溶液中的一种或几种，使浆液pH值上升到9.5-11.5或迅速进行固液分离并洗涤。采用该方法可制备呈纤维状，且具有高结晶度的拟薄水铝石，经焙烧后形成的γ-氧化铝孔容在0.5-2.0毫升/克之间。然而该方法为了避免较低的成胶终点(或过程)pH值下丝钠铝石的生成，需要在老化过程中加入碱性物质或是在成胶之后立即进行固液分离并进行洗涤再进行老化，制备条件较为苛刻，不适合工业生产。
[0006]综上，现有制备方法得到的氧化铝的孔径和孔容较小，在制备过程中存在控制条件苛刻、工艺较复杂及制备成本较高的问题，有必要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的由拟薄水铝石制得的氧化铝的平均孔直径和孔容较小、控制条件苛刻、工艺较复杂及制备成本较高的问题，提供一种拟薄水铝石
及其制备方法和一种氧化铝，该方法工艺简单，操作条件易控，制得的氧化铝具有平均孔直径和孔容更大的特点。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种拟薄水铝石的制备方法，该方法包括：
[0009](1)将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体接触进行成胶反应，得到固体成胶产物；
[0010](2)将所述固体成胶产物依次进行第一老化和第二老化，得到老化混合物；所述第二老化的温度高于第一老化的温度；
[0011](3)将所述老化混合物进行固液分离得到固体老化产物，将所述固体老化产物干燥后得到拟薄水铝石。
[0012]优选地，步骤(1)中所述成胶反应以连续或间歇的方式进行，优选为以连续方式进行。
[0013]优选地，步骤(1)所述接触包括：将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体连续逆流接触。
[0014]优选地，所述成胶反应的条件包括：pH值为7-10，优选为7.5-9.5；停留时间为2-60min，优选为7-50min；温度为30-95℃，优选为35-85℃。
[0015]由上述方法制得的拟薄水铝石晶粒尺寸更大，氧化钠含量更低。
[0016]因此，本专利技术第二方面提供由上述方法制备得到的拟薄水铝石；所述拟薄水铝石的相对结晶度为65-95重量％，晶粒尺寸为3-4.5nm。
[0017]由所述拟薄水铝石制备得到的氧化铝平均孔直径和孔容更大，因此，本专利技术第三方面提供一种氧化铝，该氧化铝由上述拟薄水铝石焙烧后得到。
[0018]优选地，所述氧化铝的孔容为0.8-1.3mL/g，优选为0.9-1.2mL/g。
[0019]优选地，所述氧化铝的平均孔直径大于14nm，优选大于15nm，更优选为16-20nm。
[0020]通过上述技术方案，本专利技术采用两段老化的方式制备得到拟薄水铝石，进而制得了平均孔直径和孔容更大的氧化铝。
[0021]现有技术中的老化过程通常是将成胶反应的产物直接升温进行老化，或者将所述成胶反应的产物经固液分离后得到的固体成胶产物打浆后直接升温老化。而本专利技术中所述两段老化包括将固体成胶产物在较低温度下进行第一老化，再加水打浆后在较高温度下进行第二老化；或者将固体成胶产物加水打浆后先在较低温度下进行第一老化，然后在较高温度下进行第二老化。本专利技术的方法可以制备得到孔容和孔径均较大的氧化铝。另外，本专利技术的方法无需加入添加剂，制备工艺简洁，操作条件易控，成本更低。
[0022]由本专利技术的实施例可知，采用本专利技术的方法制备得到的拟薄水铝石相对结晶度更大，最高可达90重量％；晶粒尺寸更大，最高可达3.9nm；氧化钠含量更低，且未检测到丝钠铝石；且采用所述拟薄水铝石制备得到的氧化铝平均孔直径更大，最大可达19.6nm；孔容更大，最大可达1.18mL/g。采用本专利技术提供的拟薄水铝石焙烧后制得的氧化铝用作催化剂载体时，该催化剂在其它条件相同的情况下具有更好的脱硫性能。
具体实施方式
[0023]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或
值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0024]在本专利技术中，除非特殊说明，室温是指25℃。
[0025]本专利技术第一方面提供一种拟薄水铝石的制备方法，该方法包括：
[0026](1)将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体接触进行成胶反应，得到固体成胶产物；
[0027](2)将所述固体成胶产物依次进行第一老化和第二老化，得到老化混合物；所述第二老化的温度高于第一老化的温度；
[0028](3)将所述老化混合物进行固液分离得到固体老化产物，将所述固体老化产物干燥后得到拟薄水铝石。
[0029]本专利技术的专利技术人发现，无需加入添加剂(如可溶性纤维素衍生物、可溶性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拟薄水铝石的制备方法，该方法包括：(1)将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体接触进行成胶反应，得到固体成胶产物；(2)将所述固体成胶产物依次进行第一老化和第二老化，得到老化混合物；所述第二老化的温度高于第一老化的温度；(3)将所述老化混合物进行固液分离得到固体老化产物，将所述固体老化产物干燥后得到拟薄水铝石。2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述成胶反应以连续或间歇的方式进行，优选为以连续方式进行；优选地，步骤(1)所述接触包括：将偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液与含二氧化碳的气体连续逆流接触；优选地，所述成胶反应的条件包括：pH值为7-10，优选为7.5-9.5；停留时间为2-60min，优选为7-50min；温度为30-95℃，优选为35-85℃。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以氧化铝计，所述偏铝酸钠和/或铝酸钠的溶液的浓度为5-40g/L，优选为8-35g/L；优选地，所述含二氧化碳的气体中，二氧化碳的体积含量大于20体积％，优选大于30体积％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，第二老化的温度比第一老化的温度高10-100℃，优选高25-85℃，更优选高45-60℃。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述第一老化的条件包括：温度为0-45℃，优选为10-40℃；时间为2-240h，优选为4-120h；优选地，所述第二老化的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾双亲，杨清河，聂红，刘滨，桑小义，赵新强，孙淑玲，
申请(专利权)人：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：