一种氧化铝载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种氧化铝载体及其制备方法，本发明专利技术提供的氧化铝载体，主要通过改进氧化铝载体制备方法得到。在氧化铝载体制备过程中，添加一定量的α

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝载体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种氧化铝载体及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]氧化铝载体在石油化工领域应用广泛，如作为炔烃选择加氢催化剂载体、裂解汽油加氢催化剂载体、乙烯氧化制环氧乙烷催化剂载体等。不同应用领域对氧化铝载体的要求不同，有的需要孔径较大、酸性较强；有的需要热稳定性好、酸性呈梯度分布。氧化铝载体普遍具有比表面积大、孔结构丰富、热稳定性好等优点，特别是微孔结构具有很多催化反应要求的特性，如扩散性能、表面酸性。不同制备方法和焙烧温度，可得到8种不同晶型的氧化铝(γ
‑
、χ
‑
、κ
‑
、δ
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、η
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、θ
‑
、α
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、β
‑
)。各个晶型氧化铝之间的性质不相同，同一种晶型的氧化铝的宏观及微观结构性质(如密度、孔容、孔径分布等)也有很大差异。
[0003]工业用氧化铝载体一般采用拟薄水铝石粉体、快脱氧化铝粉体等为原料，使用压缩成型，挤出成型、转动成型等方法，根据使用要求可以将氧化铝加工成球形、齿球形、条形等形状和一定的尺寸。原料拟薄水铝石粉体的物性、成型参数的选择、成型助剂的选择，都会影响最终氧化铝载体的物理性质，从而影响制备的催化剂性能。通过优化氧化铝粉体精制过程、优化氧化铝成型方法，可以对氧化铝载体的物性调整，已有较多相关研究开展。
[0004]中国专利CN103816940A公开了一种制备氧化铝载体的方法，使用来源广泛、价格低廉的三水氧化铝或湃铝石为主要原料，铝溶胶为粘结剂，并添加氟化物、碱土金属化合物以及硅化物等，通过捏合
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挤条
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成型，控制焙烧温度和升温速率等方法获得强度较高，比表面积较大的催化剂载体。
[0005]中国专利CN106669850A公开了一种氧化铝载体制备方法，使用氯铝酸盐改性过的拟薄水铝石为原料，并加入硼酸或磷酸化合物、烷基氯化物以及粘结剂，经混合均匀后挤条
‑
成型
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干燥和焙烧得到大孔氧化铝载体。此方法制备的载体孔径孔容较大，具有双重孔分布。
[0006]中国专利CN106669850A公开了一种制备氧化铝载体的方法，以氧化铝粉、玻璃微珠为原料，高岭土为粘结剂，树脂为造孔剂，真空练泥后经等静压成型成圆球形胚体后焙烧得到氧化铝载体。制备的载体具有强度高、吸水率高、导热系数高等特点。
[0007]现有技术方案，制备流程较长且复杂，添加了较多助剂，生产成本高，并且制备的氧化铝载体不同批次物性不够稳定。仍需要开发制备方法简单，载体性能稳定，可用于多种催化剂制备的氧化铝载体。

技术实现思路

[0008]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种氧化铝载体及其制备方法。本专利技术氧化铝载体制备过程中，添加一定量的α
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Al2O3粉体，所用α
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Al2O3粉体的粒径、杂质含量等需满足一定条件，使得所制备得到的氧化铝载体堆密度下降，吸水率明显增加，孔容增加，平均孔径增加，综合性能较好。该氧化铝载体用于催化剂制备，有利于金属活性组分的
均匀分布，反应物和产物的扩散。特别是用于制备选择加氢催化剂，由于平均孔径增加，生成的产物可更快扩散，避免过度加氢。
[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种氧化铝载体，所述氧化铝载体的吸水率为40～70％，孔容为0.6～0.9ml/g，最可几孔径为0.100～0.300μm；优选地，所述氧化铝载体的吸水率为50～65％，孔容为0.63～0.8ml/g，最可几孔径为0.120～0.250μm。
[0010]优选地，所述氧化铝载体的比表面积为5～120m2/g，堆密度为0.3～0.9g/ml，强度为20～200Nm；优选地，所述氧化铝载体的比表面积为20～100m2/g，堆密度为0.5～0.8g/ml，强度为30～100Nm。
[0011]所述氧化铝载体的形状包括但不限于粉末状、粒状、球状、片状、齿球状、条状或三叶草等异型条状。
[0012]所述的氧化铝载体中还含有0.01～1wt％的碱金属元素、碱土金属元素和/或稀土金属元素，其中，所述的碱金属元素选自Na、K、Li中的至少一种；所述的碱土金属元素选自Mg、Ca中的至少一种；所述的稀土金属元素选自La、Ce、Pr、Y中的至少一种，优选选自La、Ce中的至少一种。上述金属元素可以进一步提高氧化铝载体的强度、比表面积、孔容等性能。
[0013]本专利技术的目的之二在于提供一种上述氧化铝载体的制备方法，包括粉体混合、捏合成型、干燥焙烧的步骤，优选地，具体包括以下步骤：
[0014]步骤1、将包含有氧化铝粉体、助剂在内的组分混合均匀，得到待捏合粉体；
[0015]步骤2、将酸性水溶液加入到上述待捏合粉体中进行捏合成型；
[0016]步骤3、将捏合后的产物干燥、焙烧后，即得所述的氧化铝载体。
[0017]具体地，
[0018]所述步骤1中，所述的氧化铝粉体包括拟薄水铝石粉体、α
‑
Al2O3粉体，以及任选的三水氧化铝粉体和/或快脱氧化铝粉体；
[0019]其中，所述拟薄水铝石粉体可采用常用的拟薄水铝石，优选地，所述拟薄水铝石粉体的比表面积为200～300m2/g、孔容0.5～1.2ml/g、堆密度0.2～0.4g/ml；
[0020]所述α
‑
Al2O3粉体可由高纯氢氧化铝焙烧后得到，焙烧温度应大于1300℃，焙烧过程中可添加含氟化合物，形成片状氧化铝粒子，此时α
‑
Al2O3粉体中F含量不大于0.1％；所述α
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Al2O3粉体也可由成型所用的拟薄水铝石粉体焙烧后得到，焙烧温度应大于1300℃。优选地，所述α
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Al2O3粉体采用拟薄水铝石粉体焙烧后得到。所述α
‑
Al2O3粉体中，α
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Al2O3含量大于95％，粉体的粒径2～100μm，Na、Fe、Si质量含量小于0.1％；
[0021]所述步骤1中，所述α
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Al2O3粉体为所述氧化铝粉体总重的5～30wt％，优选为5～20wt％；
[0022]所述的三水氧化铝和快脱氧化铝均可选用常用的组分，例如，三水氧化铝粉体可选自三水铝石、三羟铝石、诺水铝石中的至少一种，所述的快脱氧化铝粉体由氢氧化铝快速脱水获得，其中Na、Fe质量含量小于0.1％；所述三水氧化铝粉体质量占氧化铝粉体总质量的0～10％；所述快脱氧化铝粉体质量占氧化铝粉体总质量的0～10％。
[0023]所述步骤1中，所述的助剂选自含硅化合物、成型造孔助剂中的至少一种；
[0024]其中，所述的含硅化合物选自不溶于水的含硅化合物，优选选自干硅胶、纳米氧化硅、碳化硅中的至少一种；其中，纳米氧化硅和干硅胶优选平均粒径小于120nm；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝载体，其特征在于，所述氧化铝载体的吸水率为40～70％，孔容为0.6～0.9ml/g，最可几孔径为0.100～0.300μm。2.根据权利要求1所述的氧化铝载体，其特征在于，所述氧化铝载体的吸水率为50～65％，孔容为0.63～0.8ml/g，最可几孔径为0.120～0.250μm；和/或，所述氧化铝载体的比表面积为5～120m2/g，堆密度为0.3～0.9g/ml，强度为20～200Nm；优选地，所述氧化铝载体的比表面积为20～100m2/g，堆密度为0.5～0.8g/ml，强度为30～100Nm。3.根据权利要求1所述的氧化铝载体，其特征在于，所述的氧化铝载体中还含有0.01～1wt％的碱金属元素、碱土金属元素和/或稀土金属元素。4.根据权利要求3所述的氧化铝载体，其特征在于，所述的碱金属元素选自Na、K、Li中的至少一种；和/或，所述的碱土金属元素选自Mg、Ca中的至少一种；和/或，所述的稀土金属元素选自La、Ce、Pr、Y中的至少一种，优选选自La、Ce中的至少一种。5.一种权利要求1～4任一项所述氧化铝载体的制备方法，包括粉体混合、捏合成型、干燥焙烧的步骤，优选地，具体包括以下步骤：步骤1、将包含有氧化铝粉体、助剂在内的组分混合均匀，得到待捏合粉体；步骤2、将酸性水溶液加入到上述待捏合粉体中进行捏合成型；步骤3、将捏合后的产物干燥、焙烧后，即得所述的氧化铝载体。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：所述的氧化铝粉体包括拟薄水铝石粉体、α
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Al2O3粉体，以及任选的三水氧化铝粉体和/或快脱氧化铝粉体；和/或，所述的助剂选自含硅化合物、成型造孔助剂中的至少一种。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述拟薄水铝石粉体的比表面积为200～300m2/g、孔容0.5～1.2ml/g、堆密度0.2～0.4g/ml；和/或，所述α
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Al2O3粉体中，α
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Al2O3含量大于95％，粉体的粒径2～100μm，Na、Fe、Si质量含量小于0.1％；和/或，所述α
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Al2O3粉体为所述氧化铝粉体总重的5～30wt％，优选为5～20wt％；和/或，所述三水氧化铝粉体质量占氧化铝粉体总质量的0～10％；和/或，所述快脱氧化铝粉体质量占氧化铝粉体总质量的0～10％。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的含硅化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骞阅，乐毅，毛祖旺，彭晖，铁锴，杨晨熹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：